Az olajválságok, az egyre növekvő üzemanyagárak és a nem reprodukálható energiaforrások hiánya gyorsan közeledő válsága az emberiség számára új alternatív energiaforrásokat keres. E források egyike a szélenergia, ami környezetbarát, szabad és kimeríthetetlen áramforrás. Így keletkezett a szélenergia, amelynek lényege, hogy a szél kinetikus energiáját villamos energiává alakítsa. Az új energiaipar alapja a különféle szélgenerátorok.
A tartalom
- 1 Mi a szélgenerátor, eszköz és működési elv?
- 2 A szélgenerátorok előnyei és hátrányai
- 3 A szélgenerátor létrehozásához szükséges eszközök és anyagok
- 4 Szélgenerátor építési technológia
Mi a szélgenerátor, eszköz és működési elv?
Ma a szélgenerátorokat tekintik az egyik legígéretesebb rendszereknek, amelyek képesek termelni ingyenes villamos energiát bármilyen mennyiségben.
A szélgenerátor olyan egység, amely a szél erejét villamos energiává alakítja.
Ez a következőkből áll:
-
árboc. Szükséges a generátor és a szélkerék felszerelése. Minél magasabb az árboc, annál erősebb a szél, és ennélfogva minél több villamos energiát termel a generátor;
- generátoraz árbocra telepítve. Olyan váltakozó áramot generál, amelynek erőssége és feszültsége a szél sebessége és stabilitása függvénye;
- szélkerék késekkel. Оно служит для приведения в движение вала generátor благодаря использованию кинетической энергии ветра;
- ellenőr. Преобразует переменный ток generátor в постоянный для зарядки АКБ, а также используется для управления параметрами ветроустановки: поворот лопастей, зарядка АКБ, защитные функции
és így tovább -
újratölthető elemek (akkumulátor). Úgy tervezték, hogy feltöltsék a villamos energiát széltelen időszakokban, és stabilizálják a generátor feszültségének kimenetét, amely a szél erejétől függ. Az elemnek köszönhetően a tárgyak tápellátása feszültség stabil és nem függ a széltől;
- inverter. Úgy tervezték, hogy a DC-t az akkumulátorról AC-re konvertálja, és a legtöbb elektromos készüléket táplálja.
Принцип его работы основан на превращении кинетической энергии ветра в электрическую. У классических ветровых генераторов ветровое колесо имеет три лопасти. Оно укреплено на ступице, которая жестко связана с ротором generátor. Вращаясь, ротор generátor вырабатывает háromfázisú váltóáram, amelyet a vezérlő állandó feszültséggé alakít, és feltölti az akkumulátort. Az akkumulátor áthaladása közben az áram egyszerre feltölti, majd a frekvenciaváltóba kerül, ahol váltakozó egyfázisú 220 V-os, 50 Hz-es áramforrássá alakul. Ha a szélgenerátorból származó áram alacsony, akkor hiányosságát az akkumulátor kompenzálja, és fordítva, ha sok halmozódik fel, akkor a felesleg felhalmozódik az akkumulátorban.
A tervezési jellemzők megkülönböztetik a szélgenerátorokat vízszintes vagy függőleges forgási tengelyekkel. A generátorok első típusát a legszélesebb körben használják, bár működésükhöz folyamatosan fújó szél szükséges.
A generált teljesítmény szerint a szélgenerátorokat felosztják háztartás (teljesítmény 300 W - tól 10 kW - ig) és ipar (több mW kapacitás).
A szélgenerátorok előnyei és hátrányai
A tervezéstől függetlenül a szélgenerátoroknak előnyük és hátrányuk van.
előnyei:
-
környezetbarát;
- a villamos energia forrásának kimeríthetetlensége;
- megbízhatóság;
- a szélenergia versenyképessége a nem megújuló energiaforrásokhoz képest;
- a villamos energia ellátásának lehetősége olyan nehezen hozzáférhető helyeken, ahol nehézkes a kínálat;
- kevés helyet foglalnak el, amely lehetővé teszi számukra, hogy más tárgyakkal együtt helyezkedjenek el.
hátrányai:
- szélerősségtől és iránytól való függés;
- magas költségek;
- alacsony megtérülés (több mint 10 év);
- az élő szervezeteket károsító zaj megteremtése;
- a televízióval és egyes kommunikációs rendszerekkel való interferencia;
- ha a szélgenerátorokat a fészkelőhelyükbe és a vándorlási útvonalakba helyezik.
A tervezéstől függően a szélgenerátorok ebből a fajta kialakításból eredő előnyeik és hátrányaik. Például a függőleges forgástengelyű generátorokra jellemző az alacsony hatékonyság (KPD mindössze 0,2), ugyanakkor nagyon kis szélenergiával képesek villamos energiát generálni.
A szélgenerátor létrehozásához szükséges eszközök és anyagok
Для создания ветрового generátor необходим следующий минимальный набор инструментов и материалов:
- drill;
- bolgár;
- hegesztés;
- kulcsok és fúrók;
- kés vagy cukorka;
- vékony lemez vagy tartós műanyag;
- lemez;
- csövek;
- sarkok;
- csavarok és anyák;
- akkumulátor;
- материалы для изготовления generátor (двигатель, редуктор).
Szélgenerátor építési technológia
Простота конструкции ветрового generátor позволяет собрать его самостоятельно. Для этого необходимо знать основы физики и электрики и обладать навыками обращения с бытовым инструментом.
Изначально необходимо определиться с требуемыми характеристиками ветрового generátor и уже под них искать eszközének rendszere. На сегодняшний день существует множество вариантов постройки ветрового generátor своими руками. При выборе варианта необходимо помнить, что ветровой генератор должен удовлетворять следующим основным követelmények:
- egyszerűsége;
- gyárthatóság;
- karbantarthatóság;
- a biztonságot a széltől.
A legegyszerűbb szélgenerátor gyártási technológiája az, hogy következetesen több alapvető műveletet végezzen.
A kerékpár kerékagyán a pengék vannak rögzítve (három-hat darab) duraluminnal vagy kemény műanyagból készült. A pengéket csiszolni kell úgy, hogy az elülső rész félkör alakú legyen, a hátsó rész pedig hegyes. Minél hosszabb a pengék, annál nagyobb a teljesítmény.
Generátorként használhatod motor bármely háztartási készülékből. Kiválasztásakor a következő szabályt kell vezérelnie: a forradalom több fajtája - annál jobb. A motor forgórész mereven csatlakozik az agyhoz a hozzá rögzített pengékkel.
A farok és a generátor a csőből készült farokdarab pereme mentén van rögzítve uravnovešeny. A farok fából vagy merev műanyagból készül, 300 × 300 mm méretű bármilyen formában. A külső hatások elleni védelem érdekében a generátort védő burkolattal fedjük le.
Mindezek a szerkezetek a sarkokból hegesztett polcra összegyűlnek. Ezt a polcot az oszlop végére szerelik fel, így az egész szerkezet könnyedén elforgatható a széliránytól függően (e célból a golyóscsapágyakat leggyakrabban használják).
Az árboc egy cső Stretch markolással megerősítve. Bent benne vannak az elektromos vezetékek, amelyek összekapcsolják a generátort az akkumulátorral és az inverterrel.
Az ilyen szélgenerátor által termelt energia elég ahhoz, hogy egy magánház önellátó áramellátását biztosítsa.