Generador De Vent Vertical: Tipus De Turbines Eòliques Amb Un Eix De Rotació Vertical, Feu-ho Vosaltres Mateixos Segons Dibuixos, Producció Russa I Altres

2024 Autora: Beatrice Philips | [email protected]. Última modificació: 2024-01-15 04:09

El vent té una gran força motriu que la gent pot utilitzar per als seus propis propòsits. És una font d’energia neta. Mitjançant un generador eòlic, podeu obtenir energia addicional gratuïta. En l'article d'avui considerarem els tipus verticals de turbines eòliques, les seves característiques i tipus.

Dispositiu i principi de funcionament

Un generador eòlic és la manera més senzilla d’obtenir energia alternativa per a les necessitats d’un habitatge. Aquest dispositiu està dissenyat per convertir la força del vent en un recurs elèctric. No cal dispositius addicionals per determinar la direcció del vent . El dispositiu descrit és capaç de funcionar a poca alçada, cosa que permet mantenir-lo sense necessitat d’utilitzar equips per treballar a gran altura.

La simplicitat del disseny i el conjunt mínim de peces mòbils fan que aquest dispositiu sigui fiable i durador . La forma correcta de les pales i l'estructura original del rotor permeten obtenir un alt nivell d'eficiència del generador, independentment de la direcció del vent. Durant el funcionament d'aquest generador, no hi ha cap soroll complet, de manera que no molestarà a l'usuari i als seus veïns.

No hi ha emissions a l'atmosfera, la unitat pot funcionar durant molts anys sense manteniment.

El principi de funcionament del generador descrit és la levitació magnètica . Durant la rotació del rotor, sorgeixen forces impulsives i d’elevació i forces de fricció que frenen el rotor. L’aspecte de la part giratòria és un cilindre fixat al marc. La forma correcta de les aspes permet girar sempre en un sentit, independentment de la direcció del vent. Independentment del model i el tipus d’aquest generador, només funcionarà si la pressió del flux de vent per un costat és més gran que per l’altre.

Si es compleixen aquestes condicions, obtindrem una rotació constant de l’eix motriu del generador i la generació d’electricitat. Atès que el vent té un efecte en ambdós costats del mecanisme de rotació, això vol dir que es necessitarà més esforç en iniciar una estructura vertical que una horitzontal. però si s’utilitzen recanvis d’alta qualitat en el disseny, és possible l’autopromoció.

Amb un vent mínim, no es pot obtenir una gran potència, però si la força de fregament es redueix de totes les maneres possibles, això us permetrà aconseguir la velocitat requerida fins i tot a una velocitat de vent de 3-5 m / s.

Avantatges

Com passa amb altres dispositius d’aquest tipus, els generadors eòlics tenen els seus avantatges:

• no depenen de la direcció del vent;
• l'ús d'aquests dispositius és possible amb vent suau;
• el soroll de la instal·lació és aproximadament igual a 30 dB.;
• un producte interessant i inusual al vostre lloc sens dubte interessarà a tots els hostes i veïns.

Però, com qualsevol dispositiu, els "aerogeneradors" tenen un inconvenient: és la impossibilitat d'utilitzar completament la força del vent a causa de la baixa velocitat de rotació del rotor.

Que són ells?

Entre els generadors verticals del tipus carrusel, que s’utilitzen per a necessitats domèstiques, es poden distingir diversos dissenys i tipus. Són molt fàcils de mantenir i no són tan complexes quant a la construcció. Les parts principals que necessiten manteniment es troben a la part inferior i són de fàcil accés. Penseu en els tipus més famosos i comuns de turbines eòliques amb un eix de rotació vertical.

Rotor Savounis . Consta de 2 cilindres, en què la velocitat de rotació i la velocitat del vent són independents entre si. Fins i tot amb ràfegues de vent fortes, la unitat continua girant a la velocitat inicialment establerta. En aquesta condició, podem dir que l’absència d’una relació entre la velocitat del vent i la velocitat de rotació del generador és un avantatge, però, en aquest cas, la força aèria només s’utilitza a 1/3. La geometria de les fulles els permet treballar només ¼ de volta.

Rotor Daria . El disseny pot tenir 2 o 3 fulles. El muntatge i instal·lació és molt senzill. Es posa en marxa mitjançant un arrencada manual. La instal·lació descrita no té una potència elevada.

Rotor helicoïdal . La rotació d’aquest generador és uniforme i suau. El disseny elimina la càrrega excessiva dels coixinets, cosa que amplia la vida útil del dispositiu de manera significativa. La instal·lació d’aquest tipus d’instal·lacions requereix molt de temps i és laboriosa. El disseny complex ha influït en l’augment del cost final d’un producte d’aquest tipus.

Rotor multi-fulla . Aquest disseny amb aspes de diferents formes i direccions permet que el dispositiu funcioni fins i tot en vents molt febles. Aquest generador es considera un potent convertidor de potència i té un alt nivell d’eficiència. L’energia màxima s’extreu de la força del vent. Aquest disseny, a més de ser car, té un alt nivell de soroll.

Rotor ortogonal . Aquesta instal·lació comença a funcionar a una velocitat del vent de 0,7 m / s. El disseny està format per 1 eix i pales. El nivell de soroll és mínim. A més de totes les característiques tècniques, cal destacar el seu aspecte interessant i inusual. La vida útil d’un dispositiu d’aquest tipus és de diversos anys.

Cal tenir en compte que les fulles pesades i les estructures en general dificulten el muntatge del dispositiu a una alçada greu . A més dels generadors eòlics verticals, també hi ha models horitzontals. Diferents versions d’aquests dispositius tenen una fulla, el seu rendiment és superior al de les verticals. Però tenen una fixació molt forta a la direcció del vent.

Revisió de models populars

Abans de considerar els populars models d’aerogeneradors, heu d’entendre els seus paràmetres i criteris de selecció per als productes descrits. Els principals criteris de selecció són:

• potència màxima del producte;
• la quantitat d'energia produïda durant 1 mes;
• la velocitat mínima d'aire a la qual pot funcionar el generador;
• condicions d'ús;
• la presència de dispositius que protegeixen la instal·lació de les sobrecàrregues;
• tota una vida;
• preu del producte.

Avui dia els generadors eòlics són produïts per molts països, inclosa Rússia. Són produïts per diverses organitzacions:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Wind Energy Company";
• LMV "Vetroenergetika";
• JSC "Unit-drive".

Les unitats de fabricació russa no són tan conegudes i demandades en altres països com els models rotatius de producció alemanya, danesa, xinesa i belga. Les principals empreses de generació eòlica del món gasten enormes quantitats de diners en el desenvolupament de nous tipus de pales, generadors i càlculs precisos de les relacions de transmissió. Els productes d’aquestes empreses tenen una gran selecció de capacitats d’1-10 kW i equips addicionals que es poden adquirir per separat (conjunts amb concentrador, inversor, bateries). A més de la potència, hi ha diferències en el preu i les parts components. Les empreses russes produeixen generadors eòlics amb diferents tipus de rotors i la màxima potència del dispositiu. Els següents models de la nova generació es consideren els productes més venuts.

VUE-1.5 . Es tracta d’una unitat compacta que es pot transportar mitjançant qualsevol tipus de transport. En instal·lació i funcionament, és senzill i senzill. Aquest petit generador és pràcticament silenciós. Té una potència nominal d’1,5 kW. Tensió de sortida 48 V. La velocitat del vent per a un funcionament normal ha d’estar en el rang de 2,5-25 m / s.

VUE-3 (6) . Aquest dispositiu està destinat al subministrament autònom d’un petit consumidor (casa particular). La potència nominal de la instal·lació descrita és de 3 kW, però amb la instal·lació d’equips addicionals (inversor i bateries) es pot augmentar la potència fins a 6 kW. Tensió de sortida 48 V. Velocitat del vent necessària per al funcionament: de 4 a 30 m / s.

VUE-30 . La instal·lació està enfocada a alimentar una casa gran o diverses cases. La seva potència nominal és de 30 kW. La tensió de sortida té un rang de 90-400 V. La velocitat del vent per a la instal·lació ha de ser de 4-60 m / s.

Com fer-ho tu mateix?

Un generador eòlic no és una estructura molt complexa que gairebé tothom pot muntar si té les habilitats inicials per treballar amb una eina manual i té coneixements en enginyeria elèctrica. Penseu en el procés de muntatge del generador eòlic més senzill per als usuaris que comencen a dominar fonts d'energia alternatives.

Eines i materials

Per no equivocar-vos de mida i muntar-ho tot correctament, podeu fer servir qualsevol dibuix ja fet a Internet o bé dibuixar-ne el vostre i comprovar-ho a la pràctica. Per fabricar una estructura fiable i d’alta qualitat, necessitareu:

• xapa per a la fabricació de fulles amb un gruix de 0,8-0,9 mm, no ha de ser massa prima i feble perquè no es doblegui ni es trenqui per una forta ràfega de vent, sinó que també és indesitjable un material massa gruixut, ja que l’excés de pes de l’estructura comportarà un ràpid desgast dels coixinets;
• xapa d'acer de 40 mm o un altre diàmetre;
• canonada d'acer 25 mm;
• eix de l'eix de qualsevol cotxe amb rodament;
• cantonada d'acer;
• 2 politges de diferents mides;
• generador de cotxes.

Esquema de fabricació

El diagrama de muntatge d’un generador eòlic casolà és senzill, sempre hi podeu afegir les vostres pròpies solucions de disseny. Cal fer 4 fulles de xapa, la mida de les quals serà de 1000 per 800 mm . S’utilitza una tira d’acer per subjectar les fulles. Com a resultat, el disseny hauria d’assemblar-se a la forma d’un tambor. Les fulles haurien d’apuntar des del centre cap a l’exterior. Aquesta direcció us permetrà tenir una vela més gran per captar el flux d’aire i, quan giri la fulla, la seva forma aerodinàmica tindrà una resistència a l’aire mínima.

Una parada vertical està formada per una canonada d'acer, que es fixa a l'eix de l'eix per un costat, i les fulles resultants s'instal·len al costat oposat.

El propi eix de l'eix està unit als coixinets dels coixinets, que es fabriquen de qualsevol forma i a partir dels materials disponibles. Després de muntar l’estructura, és hora de col·locar-hi el generador.

Per a una major productivitat, necessitem politges de diferents radis . El que és més gran s’uneix al pal i el més petit al propi generador. Si el generador té la seva pròpia politja, podeu utilitzar-la. Després, el generador està preparat per generar corrent, però cal enviar-lo al lloc que necessitem. Per fer-ho, connectem cables als contactes. És desitjable que siguin de coure i que tinguin una secció transversal d'almenys 1,5 metres quadrats. mm

Servei

Com qualsevol tècnica, els generadors eòlics necessiten un manteniment regular. Per a un funcionament d'alta qualitat i sense problemes, és necessari lubricar totes les parts mòbils de l'estructura . Aquest tràmit s’ha de dur a terme almenys dues vegades a l’any. Com que l’estructura té vibracions constants, és necessari estrènyer les femelles soltes i els tancaments de filferro durant el manteniment. Les cordes febles i fluixes s’han d’estrenyir i inspeccionar les fulles si no hi ha esquerdes ni esquinços.

En aquests productes, és recomanable utilitzar rodaments de tipus tancat perquè hi entrin menys pols i humitat i les femelles hagin de tenir un anell de plàstic autoblocant. Això no alliberarà l'usuari de la necessitat de mantenir el mecanisme, sinó que només proporcionarà una vida útil més llarga. Si es troben restes de corrosió a les parts metàl·liques, cal prendre mesures oportunes per protegir el metall. La pintura rovellada solucionarà la situació.

Aquest manteniment ajudarà a allargar la vida útil de la unitat i a garantir el funcionament correcte de la unitat sense embussos ni girs difícils.

On instal·lar?

Una de les condicions més importants per al funcionament d’un generador eòlic és l’elecció del lloc d’instal·lació. L'opció ideal per al funcionament del dispositiu descrit és una zona oberta i un punt d'instal·lació per sobre de totes les estructures externes i obstacles naturals al vent .(cases, arbres, turons). Si s’obliden aquests requisits, l’eficiència del vostre generador disminuirà. Si és possible col·locar un generador d’eix vertical a la vora del riu, aquesta és una molt bona solució, ja que els vents de l’aigua bufen especialment sovint. Una bona opció per col·locar el generador és en una elevació artificial o natural. Les ubicacions del camp també són adequades per col·locar aquest dispositiu. En poques paraules, qualsevol terreny on no hi hagi cap obstacle per al vent li convindrà.

És possible col·locar un generador d’aquest tipus a la ciutat o en zones densament urbanitzades, però només al terrat i el més alt possible, aquesta és l’única manera d’aconseguir el millor resultat . Instal·lar aquest dispositiu al terrat d’un edifici d’apartaments pot ser difícil. Es requerirà el consentiment per escrit de tots els llogaters i el permís de l’empresa gestora. A més, es pot sentir el soroll de la unitat als pisos superiors, a causa d’això, és possible que s’hagi d’eliminar una estructura ja instal·lada. La ubicació al territori d’una casa privada és molt més fàcil i ràpida, ja que no cal agafar permisos ni negociar.

Per tal que el vostre generador no interfereixi amb ningú, cal situar-lo a una distància de 10-15 m dels edificis residencials i, a continuació, no interferirà amb ningú.