Máy Phát điện Gió đứng: Các Loại Tuabin Gió Có Trục Quay Thẳng đứng, Tự Làm Theo Bản Vẽ, Nga Sản Xuất Khác

2024 Tác giả: Beatrice Philips | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-15 04:20

Gió có động lực rất lớn mà con người có thể sử dụng vào những mục đích riêng của mình. Nó là một nguồn năng lượng sạch. Sử dụng máy phát điện gió, bạn có thể nhận thêm nguồn điện miễn phí. Trong bài viết hôm nay chúng ta sẽ xem xét các loại tuabin gió thẳng đứng, các tính năng và loại của chúng.

Thiết bị và nguyên lý hoạt động

Máy phát điện gió là cách dễ nhất để có được năng lượng thay thế cho nhu cầu của ngôi nhà. Thiết bị này được thiết kế để chuyển đổi lực của gió thành nguồn điện. Không cần thiết bị bổ sung để xác định hướng gió . Thiết bị được mô tả có khả năng làm việc ở độ cao thấp, điều này cho phép nó được bảo dưỡng mà không cần sử dụng thiết bị để làm việc ở độ cao.

Sự đơn giản của thiết kế và bộ phận chuyển động tối thiểu giúp thiết bị này trở nên đáng tin cậy và bền bỉ . Hình dạng chính xác của các cánh quạt và cấu trúc ban đầu của rôto giúp máy phát có thể đạt được mức hiệu suất cao, bất kể hướng của gió. Trong quá trình hoạt động của máy phát điện này hoàn toàn không có tiếng ồn nên sẽ không làm phiền người sử dụng và những người xung quanh.

Không có khí thải vào khí quyển, thiết bị có thể hoạt động trong nhiều năm mà không cần bảo trì.

Nguyên lý hoạt động của máy phát điện được mô tả là bay từ trường . Trong quá trình quay của rôto, sinh ra lực đẩy và lực nâng và lực ma sát, lực này sẽ hãm rôto. Bề ngoài của phần quay là một hình trụ được gắn cố định vào khung. Hình dạng chính xác của các cánh cho phép quay luôn theo một hướng, bất kể hướng gió. Bất kể kiểu máy và kiểu máy phát điện như vậy, nó sẽ chỉ hoạt động nếu áp lực của dòng gió ở một bên lớn hơn bên kia.

Nếu các điều kiện này được đáp ứng, thì chúng ta sẽ nhận được một chuyển động quay không đổi của trục dẫn động của máy phát điện và tạo ra điện năng. Vì gió có tác động đến cả hai mặt của cơ cấu quay, điều này có nghĩa là sẽ tốn nhiều công sức hơn khi khởi động cơ cấu thẳng đứng so với cơ cấu nằm ngang. nhưng nếu các phụ tùng thay thế chất lượng cao được sử dụng trong thiết kế thì có thể tự quảng cáo.

Với mức gió tối thiểu, không thể đạt được công suất lớn, nhưng nếu lực ma sát được giảm theo mọi cách có thể, thì điều này cho phép bạn đạt được tốc độ cần thiết ngay cả ở tốc độ gió 3-5 m / s.

Thuận lợi

Cũng như các thiết bị khác thuộc loại này, máy phát điện gió có những ưu điểm:

• không phụ thuộc vào hướng gió;
• có thể sử dụng các thiết bị này khi có gió nhẹ;
• tiếng ồn cài đặt xấp xỉ bằng 30 dB.;
• một sản phẩm thú vị và khác thường trên trang web của bạn chắc chắn sẽ khiến tất cả khách và hàng xóm quan tâm.

Nhưng, giống như bất kỳ thiết bị nào, "tuabin gió" có một nhược điểm - đó là không thể sử dụng hoàn toàn lực của gió do tốc độ quay của cánh quạt thấp.

Họ là ai?

Trong số các loại máy phát điện trục đứng loại băng chuyền chuyên dùng cho nhu cầu sinh hoạt, có thể phân biệt được nhiều kiểu dáng và chủng loại khác nhau. Chúng rất dễ bảo trì và không quá phức tạp về mặt xây dựng. Các bộ phận chính cần bảo trì nằm ở dưới cùng và có thể dễ dàng tiếp cận. Hãy xem xét các loại tuabin gió nổi tiếng và phổ biến nhất với trục quay thẳng đứng.

Rôto Savounis . Nó bao gồm 2 xi lanh, trong đó tốc độ quay và tốc độ gió là độc lập với nhau. Ngay cả khi có gió giật mạnh, thiết bị vẫn tiếp tục quay ở tốc độ cài đặt ban đầu. Trong điều kiện này, chúng ta có thể nói rằng không có mối quan hệ giữa tốc độ gió và tốc độ quay của máy phát điện là một lợi thế, tuy nhiên, trong trường hợp này, lực lượng không quân chỉ được sử dụng bằng 1/3. Hình dạng của các cánh cho phép chúng chỉ hoạt động quay.

Rotor Daria . Thiết kế có thể có 2 hoặc 3 lưỡi. Việc lắp ráp và cài đặt rất đơn giản. Nó được thiết lập chuyển động bằng cách khởi động thủ công. Cài đặt được mô tả không có công suất cao.

Rôto xoắn . Vòng quay của máy phát điện này là đồng đều và trơn tru. Thiết kế loại bỏ tải trọng quá mức khỏi vòng bi, giúp kéo dài đáng kể tuổi thọ của thiết bị. Việc lắp đặt kiểu cài đặt này rất tốn thời gian và công sức. Thiết kế phức tạp đã ảnh hưởng đến việc tăng giá thành cuối cùng của một sản phẩm như vậy.

Rôto nhiều cánh . Thiết kế này với các cánh quạt có hình dạng và hướng khác nhau cho phép thiết bị hoạt động ngay cả trong điều kiện gió rất yếu. Máy phát điện này được coi là một bộ chuyển đổi điện năng mạnh mẽ và có mức hiệu quả cao. Năng lượng tối đa được chiết xuất từ lực của gió. Thiết kế này ngoài việc đắt tiền còn có độ ồn cao.

Rôto trực giao . Việc lắp đặt như vậy bắt đầu hoạt động với tốc độ gió 0,7 m / s. Thiết kế gồm 1 trục và các lưỡi dao. Mức độ tiếng ồn là tối thiểu. Ngoài tất cả các đặc tính kỹ thuật, điều đáng chú ý là vẻ ngoài thú vị và khác thường của nó. Tuổi thọ của một thiết bị như vậy là vài năm.

Cần lưu ý rằng Các lưỡi và cấu trúc nặng nói chung gây khó khăn cho việc lắp thiết bị ở độ cao nghiêm trọng . Ngoài máy phát điện gió đứng còn có các dòng máy nằm ngang. Các phiên bản khác nhau của các thiết bị này có từ 1 lưỡi, hiệu suất của chúng cao hơn so với các thiết bị dọc. Nhưng họ có một sự gắn bó rất chặt chẽ với hướng của gió.

Đánh giá các mô hình phổ biến

Trước khi xem xét các mô hình phổ biến của tuabin gió, bạn cần hiểu các thông số và tiêu chí lựa chọn của chúng đối với các sản phẩm được mô tả. Các tiêu chí lựa chọn chính là:

• sức mạnh sản phẩm tối đa;
• lượng năng lượng sản xuất trong 1 tháng;
• tốc độ không khí tối thiểu mà tại đó máy phát điện có thể hoạt động;
• điều khoản sử dụng;
• sự hiện diện của các thiết bị bảo vệ cài đặt khỏi quá tải;
• cả đời;
• giá sản phẩm.

Ngày nay máy phát điện gió được sản xuất bởi nhiều quốc gia, trong đó có Nga. Chúng được sản xuất bởi một số tổ chức:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Công ty năng lượng gió";
• LMV "Vetroenergetika";
• Công ty cổ phần "Unit-drive".

Các thiết bị do Nga sản xuất không nổi tiếng và có nhu cầu ở các nước khác như các mô hình quay của Đức, Đan Mạch, Trung Quốc và Bỉ. Các công ty máy phát điện gió hàng đầu thế giới đang chi số tiền khổng lồ để phát triển các loại cánh quạt, máy phát điện mới và tính toán chính xác cho tỷ số truyền. Các sản phẩm của các công ty này có nhiều lựa chọn về công suất từ 1-10 kW và các thiết bị bổ sung có thể mua riêng (bộ gồm trung tâm, biến tần, pin). Ngoài sức mạnh, có sự khác biệt về giá cả và các bộ phận thành phần. Các công ty Nga sản xuất máy phát điện gió với nhiều loại rôto khác nhau và công suất thiết bị tối đa. Những mẫu xe thuộc thế hệ mới dưới đây được coi là sản phẩm bán chạy nhất.

VUE-1,5 . Đây là một đơn vị nhỏ gọn có thể được vận chuyển bằng bất kỳ loại phương tiện nào. Trong cài đặt và vận hành, nó rất đơn giản và dễ hiểu. Máy phát điện nhỏ này hầu như không hoạt động. Có công suất định mức là 1,5 kW. Điện áp ra 48 V. Tốc độ gió để hoạt động bình thường nên nằm trong khoảng 2,5-25 m / s.

VUE-3 (6) . Một thiết bị như vậy được thiết kế để cung cấp tự động cho một người tiêu dùng nhỏ (nhà riêng). Công suất định mức của cài đặt được mô tả là 3 kW, nhưng với việc lắp đặt thêm thiết bị (biến tần và pin), công suất có thể tăng lên 6 kW. Điện áp đầu ra 48 V. Tốc độ gió cần thiết để hoạt động - từ 4 đến 30 m / s.

VUE-30 . Việc lắp đặt tập trung vào việc cấp điện cho một ngôi nhà lớn hoặc một số ngôi nhà. Công suất định mức của nó là 30 kW. Điện áp đầu ra có phạm vi 90-400 V. Tốc độ gió để lắp đặt nên từ 4-60 m / s.

Làm thế nào để làm điều đó cho mình?

Máy phát điện gió không phải là một cấu trúc quá phức tạp mà hầu như ai cũng có thể lắp ráp nếu anh ta có kỹ năng ban đầu về làm việc với một công cụ cầm tay và có kiến thức về kỹ thuật điện. Hãy xem xét quá trình lắp ráp máy phát điện gió đơn giản nhất cho những người dùng đang bắt đầu làm chủ các nguồn năng lượng thay thế.

Công cụ và vật liệu

Để không bị nhầm kích thước và lắp ráp mọi thứ chính xác, bạn có thể sử dụng bất kỳ bản vẽ sẵn nào từ Internet hoặc bạn có thể tự vẽ và kiểm tra nó trong thực tế. Để sản xuất một cấu trúc chất lượng cao và đáng tin cậy, bạn sẽ cần:

• kim loại tấm để sản xuất các lưỡi có độ dày 0,8-0,9 mm, nó không được quá mỏng và yếu để không bị uốn cong hoặc gãy bởi gió mạnh, nhưng vật liệu quá dày cũng không được mong muốn, vì trọng lượng vượt quá của kết cấu sẽ dẫn đến sự mài mòn nhanh chóng của vòng bi;
• thép tấm 40 mm hoặc đường kính khác;
• ống thép 25 mm;
• trục trục từ bất kỳ ô tô nào có ổ trục;
• thép góc;
• 2 ròng rọc có kích thước khác nhau;
• máy phát ô tô.

Kế hoạch sản xuất

Sơ đồ lắp ráp của máy phát điện gió tự chế rất đơn giản, bạn luôn có thể thêm các giải pháp thiết kế của riêng mình vào đó. 4 lưỡi dao cần được làm từ kim loại tấm, kích thước của chúng sẽ là 1000 x 800 mm . Một dải thép được sử dụng để gắn chặt các lưỡi dao với nhau. Kết quả là, thiết kế sẽ giống với hình dạng của một cái trống. Các cánh phải hướng từ trung tâm ra bên ngoài. Hướng này sẽ cho phép bạn có một cánh buồm lớn hơn để thu nhận luồng không khí, và khi lưỡi kiếm quay, hình dạng sắp xếp hợp lý của nó sẽ có lực cản không khí tối thiểu.

Một thanh chặn thẳng đứng được làm bằng một ống thép, được gắn vào trục trục ở một phía, và các cánh tạo ra được lắp ở phía đối diện.

Bản thân trục trục được gắn vào các ổ trục trên ổ trục, được chế tạo dưới mọi hình thức và từ các vật liệu có sẵn. Sau khi cấu trúc được lắp ráp, đã đến lúc đặt máy phát điện trên đó.

Để có năng suất cao hơn, chúng ta cần các ròng rọc có bán kính khác nhau . Cái lớn hơn được gắn vào cột buồm, và cái nhỏ hơn được gắn vào chính máy phát điện. Nếu máy phát điện có ròng rọc riêng thì bạn có thể sử dụng nó. Sau đó, máy phát điện đã sẵn sàng để tạo ra dòng điện, nhưng nó cần được gửi đến nơi chúng ta cần. Để làm điều này, chúng tôi gắn dây vào các địa chỉ liên lạc. Điều mong muốn là chúng bằng đồng và có tiết diện ít nhất là 1,5 sq. mm.

Dịch vụ

Giống như bất kỳ kỹ thuật nào, máy phát điện gió cần được bảo trì thường xuyên. Để hoạt động chất lượng cao và không gặp sự cố, cần phải bôi trơn tất cả các bộ phận chuyển động của cơ cấu . Thủ tục này phải được thực hiện ít nhất 2 lần một năm. Vì kết cấu có độ rung liên tục, cần phải siết chặt các đai ốc và dây buộc lỏng trong quá trình bảo dưỡng. Phải thắt chặt các sợi dây yếu và chùng và kiểm tra các lưỡi cắt xem có bị nứt và rách hay không.

Ở những sản phẩm như vậy, nên sử dụng loại vòng bi kín để hơi ẩm và bụi bay vào, đai ốc nên có vòng nhựa tự khóa. Điều này sẽ không làm giảm nhu cầu của người dùng để duy trì cơ chế, chỉ cung cấp tuổi thọ dài hơn. Nếu phát hiện thấy dấu vết ăn mòn trên các bộ phận kim loại, cần có biện pháp bảo vệ kim loại kịp thời. Sơn chống rỉ sẽ khắc phục tình hình.

Việc bảo trì như vậy sẽ giúp kéo dài tuổi thọ của thiết bị và đảm bảo thiết bị hoạt động chính xác mà không bị kẹt và khó quay.

Cài đặt ở đâu?

Một trong những điều kiện quan trọng nhất để vận hành máy phát điện gió là lựa chọn vị trí lắp đặt. Tùy chọn lý tưởng cho hoạt động của thiết bị được mô tả là một khu vực mở và một điểm lắp đặt trên tất cả các cấu trúc không liên quan và các chướng ngại vật tự nhiên đối với gió .(nhà cửa, cây cối, đồi núi). Nếu những yêu cầu này bị bỏ qua, thì hiệu suất của máy phát điện của bạn sẽ giảm xuống. Nếu có thể đặt một máy phát điện trục đứng trên bờ sông, thì đây là một giải pháp rất tốt, vì gió từ nước thổi đặc biệt thường xuyên. Một lựa chọn tốt để đặt máy phát điện của bạn là trên độ cao nhân tạo hoặc tự nhiên. Các vị trí hiện trường cũng thích hợp để đặt vật cố định này. Nói một cách đơn giản, bất kỳ địa hình nào không có chướng ngại về gió sẽ phù hợp với anh ta.

Có thể đặt máy phát điện kiểu này trong thành phố hoặc những khu vực đông dân cư, nhưng chỉ đặt trên mái nhà và càng cao càng tốt, đây là cách duy nhất bạn có thể đạt được kết quả tốt nhất . Việc lắp đặt thiết bị này trên nóc tòa nhà chung cư có thể khó khăn. Cần phải có sự đồng ý bằng văn bản của tất cả người thuê và sự cho phép của công ty quản lý. Ngoài ra, có thể nghe thấy tiếng ồn của thiết bị ở các tầng trên, do đó, một cấu trúc đã được lắp đặt có thể cần phải được dỡ bỏ. Vị trí trên lãnh thổ của một ngôi nhà riêng dễ dàng và nhanh chóng hơn nhiều, vì bạn không cần phải xin giấy phép và thương lượng.

Để máy phát điện của bạn không gây trở ngại cho bất kỳ ai, nó phải được đặt ở khoảng cách 10-15 m từ các công trình dân cư, và sau đó nó sẽ không gây trở ngại cho bất kỳ ai.