Ветряной электрогенератор

Изобретение касается способа, а также системы для преобразования кинетической энергии, содержащейся в горизонтальных потоках, возникающих в естественных текучих средах, находящихся над землей, в полезную механическую энергию.

Почти везде в основных встречающихся на Земле текучих средах (воздух, содержащийся в атмосфере над поверхностью Земли, пресная и солевая вода, накапливаемая в водоемах) существуют естественные горизонтальные потоки. Под горизонтальными потоками в контексте данного изобретения понимаются такие потоки, которые непременно имеют горизонтальную составляющую. Примерами подобных потоков являются ветра в различных слоях атмосферы, или морские течения, или другие течения в водоемах. Принципиально эти потоки являются накопителями больших количеств энергии, использование которой все больше желательно и уже осуществляется в различных вариантах. Примерами технических уже реализуемых вариантов использования подобных потоков являются приливные гидроэлектростанции, которые используют поток водных масс, начинающийся при приливе или заканчивающийся при отливе, чтобы вырабатывать электричество с помощью турбин и рядом с ними расположенных генераторов, или ветросиловых установок, которые посредством роторов, приводимых в движение дующим над землей ветром, превращают ветровую энергию сначала в механическую энергию и посредством присоединенных к ним генераторов — в электрическую энергию.

Освоение энергии, существующей в подобных потоках, по сравнению с производством энергии из минерального топлива или посредством использования ядерных процессов имеет преимущество в том, что оно является значительно более экологически чистым.

Из US2002/0033019 А1 известна энергетическая система, извлекающая энергию из естественных водных и воздушных потоков. Данная система выполнена в виде двигателей, совершающих возвратно-поступательное движение на большой ход в открытых потоках и использующих один или более взаимодействующих с потоком элементов, таких как, например, плавучих якорей (парашютов) для водных потоков или аэродинамических профилей для использования с ветром, привязанных к силовому барабану и используемых для получения электрической энергии или для закачки воды, например, из скважины.

С помощью изобретения поэтому должен быть предложен новый способ для освоения энергий, содержащихся в проточных текучих средах. Далее должна быть указана система, с помощью которой такой способ может быть преобразован.

Решение аспектов этой задачи, относящихся к способу согласно изобретению, осуществляется посредством способа с признаками по п.1 формулы изобретения с альтернативой посредством способа с признаками по п.3 формулы изобретения, системы, решающие аспекты, относящиеся к системе, указаны альтернативно в п.п.6 и 8 формулы изобретения. Предпочтительные дальнейшие варианты усовершенствования для способа названы в зависимых п.п.2, 4 и 5 формулы изобретения, а для системы — в п.п.7, 9 и 10. В п.п.11 и 12 формулы изобретения указаны конечные применения новой системы согласно изобретению.

Принципиальный вывод, на которые опираются способ и система, состоит в том, что возникающие над землей горизонтальные потоки на основе трения относительно неподвижной поверхности земли вблизи земли текут со скоростью, лежащей около нуля, с возрастающим расстоянием от земли скорость потока увеличивается. Этот принцип действует как для воздушных потоков, как, например, в материковых ветрах, дующих по существу в постоянном направлении через широкие области земной поверхности, так и для потоков в воде, например морских течениях.

Этот основной принцип согласно изобретению в первом аспекте используется таким образом, что движущиеся в потоках несущие корпусы, которые прикреплены к циркулирующему элементу посредством удерживающих тросов или цепей, установлены на различных высотах относительно земли. Там, где несущий корпус должен двигаться вместе с потоком, установлен соответственно длинный удерживающий трос или удерживающая цепь, таким образом, несущий корпус оказывается находящимся в лежащей высоко над землей области потока, в которой скорость потока выше, чем в близких к земле областях. Во встречном движении несущий корпус, который должен двигаться в системе против потока (должен тянуться по меньшей мере одним дополнительным несущим корпусом), посредством соответственно более короткого удерживающего троса или подобной удерживающей цепи подводится ближе к земле, где скорость потока текучей среды меньшей. Посредством разности действующих на несущие корпусы скоростей потока получается результирующая скорость потока, которая приводит в действие систему из циркулирующего элемента и несущих корпусов в направлении вращения и, таким образом, питает эту систему полезной механической энергией.

Существенным условием для этого является то, что удерживающие тросы или цепи имеют явно меньший поперечный профиль приложения силы, чем несущие корпусы, расположенные на их свободных концах.

Когда несущие корпусы доходят до точек поворота циркулирующего элемента (они являются теми точками, в которых в системе «меняется направление», т.е. циркулирующий элемент проходит поперек направления потока, чтобы затем снова пройти параллельно потоку во встречном направлении), длина привязных тросов или цепей должна быть соответственно подобрана, чтобы ранее идущий противоположно потоку, теперь увлекаемый в направлении потока несущий корпус был отпущен на более удаленный от земли уровень высоты, чем ранее идущий в направлении потока, а теперь противоположно тянущийся несущий корпус.

Дальнейшее улучшение коэффициента полезного действия способа согласно изобретению или системе получается, когда предусмотрены несущие корпусы с изменяемыми поперечными профилями приложения силы. Например, несущие корпусы могут иметь дополнительные поверхности по типу «парусов» или «тяговых парашютов», которые устанавливают тогда, когда несущий корпус движется с горизонтальным потоком, или несущие корпусы могут быть созданы в целом с возможностью изменения их поперечных профилей.

В альтернативном аспекте может быть в принципе использовано также только изменение поперечного профиля приложения силы, как описано выше, для перемещения циркулирующего элемента с расположенными на нем несущими корпусами на удерживающих тросах или цепях с преимущественно одинаковыми, во всяком случае остающимися одинаковыми длинами, перемещать в движении обращения и таким образом преобразовать энергию из горизонтального потока.

Наилучший коэффициент полезного действия, конечно, достигается при сочетании обоих вышеописанных мероприятий, регулировке длин удерживающих тросов (цепей) и регулировке поперечных профилей приложения силы.

Чтобы на как можно более длинном участке циркулирующего элемента содержащаяся в потоке энергия могла быть преобразована в полезную механическую энергию, предпочтительно, если циркулирующий элемент проложен так, как описано в пунктах 2 или 5 формулы изобретения.

Таким образом, энергия может быть преобразована на более длинных проходящих по существу параллельно направлению горизонтального потока участках, участки пути, проходящие вдоль точки поворота, в которых энергия должна быть израсходована для поворота системы, являются соответственно короткими.

В качестве несущих корпусов принимаются во внимание все корпуса, которые в проточной текучей среде имеют положительную подъемную силу. В случае воздуха это могут быть, например, дирижабли, газовые баллоны или тому подобные. Для применения в проточной воде принимаются во внимание наполненные газом или воздухом баллоны или буи.

Способ согласно изобретению или система согласно изобретению, в частности, полученная с помощью этого способа или этой системы полезная механическая энергия, могут быть разнообразно использованы. Например, возможно использование системы согласно изобретению для транспортировки товаров или людей. Это представляется особенно возможным, если преобладающие в атмосфере ветра используются в качестве горизонтального потока.

В этом случае в качестве несущих корпусов могут быть использованы, например, дирижабли, которые являются достаточно большими и подходят для захватывания грузов, так что они могут захватить контейнеры с товарами или гондолы с людьми. Этот тип использования системы согласно изобретению позволяет во всяком случае транспортировку товаров и/или людей в одном направлении, которое по существу устанавливается соответственно или противоположно преобладающему главному направлению ветра в регионе транспортировки. Например, в Северной Европе вследствие подавляюще преобладающих здесь восточных ветров была бы возможна транспортировка по существу в направлении восток-запад.

Для транспортировки на длинные дистанции может быть предпочтительно, если такая транспортная система реализуется не посредством единственной большой системы согласно изобретению, но посредством большого числа соединенных цепочкой друг с другом систем согласно изобретению. Таким образом, для конкретной технической разработки можно прибегнуть, например, к известному методу подвесной канатной дороги, в котором уже реализованы решения для передачи гондол подвесной канатной дороги из одного канатного вращающегося контура в другой. Подобным образом тогда, например, удерживающие тросы или цепи с закрепленными на них несущими корпусами могут быть переданы от одного циркуляционного элемента к другому, на которых они, как в известных системах канатной дороги, с одной системы отцепляются и к следующей прицепляются.

Дополнительная возможность применения системы согласно изобретению или такого способа состоит в том, чтобы получать электрическую энергию. Для этого обусловленная непрерывным обращением циркулирующего элемента механическая энергия должна быть отведена, например, посредством соответствующих соединений зубчатых колес, чтобы с помощью этой энергии известным способом привести в действие генераторы и преобразовать механическую энергию в электрическую. При этом, в принципе, возможно, что полученная посредством обращения циркуляционного элемента механическая энергия только тогда преобразуется в электрическую, когда она потребляется. В периоды недостаточного потребления электрической энергии (например, ночами) это предпочтительно с точки зрения энергетического баланса, механическая энергия преобразуется в другой тип механической энергии, тогда при этом происходят незначительные потери. Например, посредством обращения циркулирующего элемента полученная механическая энергия может быть использована, чтобы перекачивать воду или другую жидкость в высоко расположенный резервуар, причем полученная таким образом потенциальная энергия в периоды высокого потребления снова может быть превращена в электрическую энергию известным способом посредством обеспечения спуска закаченной на высокий уровень воды через турбины и приведения в движение соответствующих генераторов.

Дальнейшие преимущества и признаки изобретения следуют из последующего описания примеров выполнения на основе приложенных чертежей. На чертежах изображено:

Фиг.1 — схематичная диаграмма, которая показывает соотношение скорости ветра в зависимости от высоты над землей;

Фиг.2 — система согласно изобретению в схематичном изображении;

Фиг.3 — система согласно изобретению в схематичном изображении при использовании для транспортировки товаров;

Фиг. 4 — в схематичном изображении возможное расширение несущего корпуса вокруг увеличивающего поперечный профиль ведущего паруса; и

Фиг.5 — схематично дополнительная возможность для динамического изменения поперечного профиля приложения силы несущего корпуса.

На чертежах схематично показан возможный пример осуществления способа согласно изобретению или системы согласно изобретению с отдельными подвариантами.

На фиг.1 прежде всего на примере ветра схематично изображено, как скорость ветра увеличивается в зависимости от расстояния от земли, следовательно, от высоты. Здесь в качестве примера несущих корпусов изображены дирижабли на различных уровнях высоты, чтобы пояснить, что они испытывают различные скорости ветра.

Явствующий из чертежа на фиг.1 принцип используется в изобретении для превращения содержащейся в ветре (воздушном потоке) кинетической энергии в полезную механическую энергию. Система согласно изобретению для этого превращения энергии схематично изображена на фиг. 2. Система содержит в качестве существенной составной части направленный по замкнутому контуру циркулирующий элемент 1. Этот циркулирующий элемент может быть, например, циркулирующим замкнутым тросом или подобной цепью. Циркулирующий элемент 1 проходит, как изображено на чертеже, существенно более длинными участками 2 и 3 параллельно или противоположно (навстречу) направлению ветра, которое на чертеже обозначено стрелкой. Существенно более короткие участки 4 и 5 циркулирующего элемента проходят поперек направления ветра и образуют точки поворота.

В по существу противолежащих друг к другу позициях на циркулирующем элементе 1 закреплены удерживающие тросы 6 и 7, на свободных концах каждого из которых прикреплен несущий корпус в виде дирижабля 8. Длины удерживающих тросов 6, 7 и тем самым расстояние дирижабля 8 до циркулирующего элемента 1 являются регулируемыми. Циркулирующий элемент 1 установлен предпочтительно непосредственно на земле, так что длина удерживающего троса 6 или 7 определяет расстояние дирижабля 8 до земли.

Удерживающие тросы 6, 7 связаны с приспособлениями, расположенными на циркулирующем элементе 1, которые дают возможность изменения длин удерживающих тросов 6, 7. Подобные приспособления могут, например, быть лебедками или тому подобным.

Как видно на чертеже, дирижабль 8, летящий в направлении ветра, закреплен на удерживающем тросе 7, который установлен на большую длину, чем удерживающий трос 6, который несет дирижабль 8, летящий противоположно направлению ветра. Сравнение с фиг.1 позволяет выяснить, что посредством этой установки закрепленный на удерживающем тросе 7 дирижабль 8 испытывает большую скорость ветра, чем дирижабль 8, закрепленный на более коротком удерживающем тросе 6. Таким образом, на дирижабль 8, который закреплен на более длинном удерживающем тросе 7, действует большая сила, чем на дирижабль 8, закрепленный на более коротком удерживающем тросе 6. За счет этого вся система, включая циркулирующий элемент 1, приводится в движение в направлении вращения по часовой стрелке, и таким образом механическая энергия преобразуется из энергии потока ветра.

При достижении дирижаблями 8 точек 4 и 5 поворота циркулирующего элемента 1 в точке 4 поворота удерживающий трос 6 удлиняется, а в точке поворота 5 удерживающий трос 7 укорачивается. Посредством кинетической энергии, накопленной в циркулирующем элементе 1 посредством его движения, дирижабли 8 протягиваются через точку 4 или 5 поворота, и вышеописанным способом снова можно получить движущую силу циркулирующего элемента 1.

На фиг.3 схематично изображен вариант системы согласно изобретению, при котором на дирижабль, летящий за счет ветра на большей высоте, дополнительно установлен на более длинном удерживающем тросе 7 тяговый парашют 9 для увеличения подставленного ветру поперечного профиля приложения силы и вместе с тем увеличения использования энергии, содержащейся в воздушном потоке. Тяговый парашют 9 убирается в точке 5 поворота, а в точке 4 поворота у прибывающего туда дирижабля 8 снова устанавливается. Кроме того, на этом чертеже направление вращения циркулирующего элемента 1 дополнительно обозначено стрелками. Также на этом чертеже показано возможное использование системы согласно изобретению, а именно использование для транспортировки полезных грузов 10. Эти полезные грузы могут, например, быть контейнерами с товарами, но также гондолами с людьми или объединением транспортных средств для товаров и людей.

На фиг. 4 и 5 схематично показаны дополнительные возможности изменения поперечного профиля приложения силы у несущих корпусов, например, в виде дирижабля 8. Одна возможность изображена на фиг. 4 и касается использования колпакообразного воздушного паруса 11, расположенного на переднем в направлении движения конце дирижабля 8. Он предпочтительно выполнен таким образом, что в случае попутного ветра он выставляется посредством наступающего ветра и тогда за счет воронкообразной или грибообразной геометрии ветру подставляет явно увеличенный поперечный профиль приложения силы. При встречном ветре воздушный парус автоматически прилегает, так что дирижабль подставляет ветру в целом меньший поперечный профиль приложения силы.

Дополнительная возможность изменения поперечного профиля приложения силы схематично показана на фиг.5. Посредством изменения протяженности дирижабля 8 при соответствующей конструкции одновременно может быть достигнуто изменение поперечного профиля. Если дирижабль 8 вытягивается в длину, то уменьшается поперечный профиль и вместе с ним поперечный профиль приложения силы, если он сплющивается в его продольном направлении, то устанавливается поперечный профиль приложения силы типа воздушного шара, так что он может быть охвачен воздействующим воздушным потоком.

Показанная здесь схематично система согласно изобретению или таким образом из потока (здесь воздушного потока) преобразованная механическая энергия может, как, например, изображено на фиг.3, быть использована для транспортировки товаров, равным образом возможно также как один аспект изобретения эту энергию дальше преобразовать в электрическую энергию посредством того, что с помощью механической энергии приводят в действие, например, генераторы или тому подобные. Например, таким образом могут быть построены ветросиловые установки, которые отличаются от известных тем, что стационарно вблизи земли простроенные ветряные колеса не зависят от преобладающей вблизи земли скорости ветра. Типичные высоты полета для системы согласно изобретению в атмосферном воздухе могут быть вплоть до высот в области от 2000 до 3000 метров, так что, например, на более длинном удерживающем тросе 7 закрепленный дирижабль или другой несущий корпус находится на этой высоте, а закрепленный на укороченном удерживающем тросе 6 движущийся против ветра несущий корпус — на высоте около тысячи метров. На таких высотах преобладает почти постоянно пригодная скорость ветра, так что подобные электростанции надежно могут работать почти непрерывно.

Перечень ссылочных позиций

1. Циркулирующий элемент

2. Участок

3. Участок

4. Точка поворота

5. Точка поворота

6. Удерживающий трос

7. Удерживающий трос

8. Дирижабль

9. Тяговый парашют

10. Полезный груз

11. Парус

Ветряной электрогенератор для дома часть 1. Практические расчеты

Автор newwebpower На чтение 8 мин. Просмотров 809 Опубликовано 16.11.2016 Обновлено 17.11.2016

Энергия ветра издревле служила человечеству как движитель для парусных судов и ветряков, приводивших в действие мельницы, насосы и другие механизмы. Но из-за стабильности, доступности и дешевизны ископаемого топлива ветроэнергетические установки практически не применялись для производства энергии длительное время.

Ситуация стала меняться благодаря давлению общественности из-за загрязнения окружающей среды и потенциальной опасности атомных электростанций.

После Китая и США третье место по суммарной мощности установленных ветровых электростанций занимает Германия. Решение о государственной программе развития ветровой электроэнергетики после аварии на чернобыльской АЭС.

На данный момент ветровые генераторы в Германии вырабатывают около 50 ГВт электроэнергии, что обеспечивает приблизительно 9% энергетических потребностей страны. Цена киловатт-час электричества составляет около 0,083 евро, и тариф уменьшается на 2% каждый год.

Целесообразность использования энергии ветра

Приведенные выше статистические выкладки наглядным образом доказывают, что ветровые электростанции больше не являются экзотикой, и стали вполне конкурентоспособной энергетической отраслью. И сейчас работают целые исследовательские институты, добавляя в систему охлаждения термоэлектрический генераторный модуль, чтобы повысить эффективность ветрогенераторов, а проектные лаборатории определяют места установки ветряков, стараясь свести к минимуму негативные факторы.

В отношении частного дома искать выгодное место для установки ветрового генератора не приходится, поэтому можно лишь рассчитать эффективность производства электроэнергии исходя из средней скорости ветра, дующего в данной местности.

Существуют карты, на которых указана среднегодовая скорость ветра. Очевидно, что в ветреных регионах выработка электроэнергии ветровыми электростанциями (ВЭС) будет больше.

Среднегодовые скорости ветров в разных регионах России

Можно найти более детальные карты ветров для определенной территории, но полагаться на них при расчетах нельзя – нужно учитывать местные условия рельефа и климата. Очевидно, что на возвышенности ветер дует сильнее, чем в долине, а интенсивность ветрового потока может различаться в несколько раз на разных склонах одной горы.

Поэтому, для проведения точных замеров и составления детальной статистики интенсивности ветров используют специальный прибор – анемометр.

Анемометр — прибор, предназначенный для измерения скорости ветра

Несоответствие ожиданий и реалий использования ветроэнергетики

В среднем мощность промышленных ветрогенераторов составляет 7,5 МВт. На постройку одного такого ветряка уходит от двух недель до месяца. Но намного больше времени уходит на согласование документов, и на различные расчеты.

И не менее года при проектировании новой ветряной электростанции уходит на проведение измерений силы дующих ветров. В домашних условиях можно установить анемометр с компьютерным интерфейсом для непрерывной фиксации данных, но большинство владельцев, устанавливающих ветряк для дома, как правило, полагаются на упрощенные расчеты.

Строительство промышленного ветрогенератора мощностью 6 кВт

Часто случаются ситуации, что из-за неправильных представлений о погодных условиях и характеристиках ветрогенератора, ветроэнергетическая установка не оправдывает ожиданий, и собственники частных домов, желающие обеспечить полную автономию, бывают разочарованы непостоянством ветровой энергии.

Доказано, что при самом лучшем ценовом балансе мощности ветрогенератора и емкости аккумуляторных батарей при стабильном типичном потреблении электроэнергии в течение около 5% времени потребуется работа резервного бензинового генератора.

Система энергоснабжения частного дома, включающая альтернативные источники энергии и резервный генератор

Другими словами данный недостаток электроэнергии можно описать так – допустим, ночью, при минимальном энергопотреблении дул сильный ветер, и домашняя ветряная электростанция работала на полную мощность, аккумуляторы зарядились полностью, а излишек энергии ветрового потока пропал впустую.

Днем ветер стих, а энергоснабжение осуществлялось из заряда аккумуляторов, а вечером уже ощущалась нехватка электроэнергии с необходимостью запуска резервного генератора. Очевидно, что полную энергетическую независимость можно осуществить, совмещая другие альтернативные источники энергии, такие как солнечное излучение, биосинтез, пиролиз, генератор термоэлектрический.

Физические факторы использования энергии ветра

Наглядно действие силы ветра можно представить так – молекулы воздуха с определенной массой, движущиеся с некой скоростью обладают кинетической энергией. Ударяясь о препятствие, молекулы отдают часть энергии, создавая механический импульс силы.

Ощутить мощность соударений миллиардов молекул воздуха можно, пытаясь удержать на ветру раскрытый зонт. В математических единицах энергетический потенциал ветрового потока определяется по формуле:

Зависимость мощности ветрогенератора от воздушного потока

Параметр «S» следует понимать как площадь круга, который очерчивает (ометает) лопастной винт ветрогенератора. Плотность воздуха составляет 1,293 кг/м3 при давлении в одну атмосферу (на уровне моря) и температуре 0ºС. На морозе воздух плотнее (1,395 кг/м3при -20ºС), что внесет небольшие коррективы в расчеты мощности ветрогенератора.

В горных регионах плотность воздуха существенно ниже, что с лихвой компенсируется большой скоростью и стабильностью потоков ветра, поэтому ветроэнергетическая установка в горах является более эффективной, чем на равнине.

Ветрогенераторы, установленные в гористой местности, являются наиболее эффективными

Нужно помнить, что недостатки конструкций ветрогенераторов, трение воздуха и механизмов, образование вихрей не позволяют использовать по максимуму энергию ветрового потока.

В настоящее время показатель коэффициента использования энергии ветра (КИЭВ) в 30% считается достаточно хорошим.Теоретически возможно увеличение вплоть до 50% КИЭВ. Данный порог обусловлен потерей энергии ветра на раскручивание воздуха вдоль оси ветрогенератора (завихрение).

Практические расчеты

Можно для понимания процессов округлить начальные величины, применив трехлопастной винт. Допустим V=10 м/с, площадь S=10м² (радиус винта 1,78 м), а плотность ρ принять 1,3кг/м3. Таким образом, N=1,3*10*1000/2=6500 (Вт). Умножаем на 30% (КИЭВ): 6500*30/100=1950 (Вт). При таком раскладе генерацию почти двух киловатт электроэнергии (без учета КПД электрогенератора) можно считать весьма обнадеживающей.

С учетом потерь на электрогенераторе, кабеле, заряде аккумулятора и инвертора можно стабильно рассчитывать на приблизительно 1 кВт электроэнергии на выходе домашней ветряной электростанции, если ветроэнергетическая установка имеет приведенные выше параметры.

Устройство ветрогенератора с трехлопастным винтом

Но, если взять скорость ветра преобладающую в большинстве регионов (4м/с) то полученный результат, с учетом КИЭВ будет: (1,3*10*4*4*4/2)*30/100=124,8 (Вт), и это без учета потерь на остальных компонентах домашней ветровой электростанции.

Такой мощности хватит лишь на стабильную беспрерывную  работу ноутбука и зарядку мобильных телефонов. При снижении скорости ветра до 3м/с результат на выходе и вовсе будет мизерным: (1,3*10*3*3*3/2)*30/100=52,65 (Вт).

Если еще снизить скорость ветрового потока до двух метров в секунду, то выход мощности будет: (1,3*10*2*2*2/2)*30/100=15,6 (Вт). Но, практика показывает, что при скорости ветра 2м/с и ниже,  трехлопастной винт даже не раскрутится. Поэтому при низких скоростях ветра используют тихоходные винты, увеличивая количество лопастей, или применяя роторы других конструкций (Дарье, Ленца, Савониуса), у которых меньше КИЭВ, но они более «восприимчивы» к слабым дуновениям воздуха.

Ветроэнергетические роторные установки различных конструкций

Конструкции ветрогенераторов

Существует ошибочное мнение, что с увеличением у винта количества лопастей растет мощность ветрогенератора, но это в корне не так – ведь вращающиеся лопасти создают вихрь, и чем больше их в ветряке, тем большее количество энергии ветра будет расходоваться на закручивание воздуха вокруг оси винта.

В идеале самым эффективным является однолопастной винт, создающий меньше всего завихрений, при этом обладающий большой быстроходностью и требующий значительных скоростей ветра.

Однолопастной винт ветрогенератора, создающий минимальные завихрения

Поэтому типичный ветряной генератор имеет три лопасти, как наилучший компромисс между тихоходностью и потерей энергии на завихрения.В приведенных выше расчетах использовался гипотетический лопастной винт с размахом (диаметром) 1,78*2=3,56 м.

Это довольно громоздкая конструкция, очень сложная для самостоятельного изготовления и установки. Народные умельцы делают лопастные винты меньшего диаметра из подручных материалов, изготавливая лопасти для ветрогенератора своими руками, например из канализационной ПХВ трубы.

Как видно из видео, подобная ветроэнергетическая установка не в состоянии обеспечить потребности дома в электричестве целиком, но с ее помощью можно достичь значительной экономии электроэнергии. Лопасти данного ветряка не имеют идеального поперечного сечения, из-за чего снижается КИЭВ, но простота конструкции и минимум затрат на изготовление, а также наличие в домашнем хозяйстве лишнего автомобильного генератором делают изготовление подобного самодельного ветрогенератора целиком оправданным.

Для самостоятельного проектирования винтов и лопастей необходимо обладать познаниями в аэродинамике, знать такие понятия как шаг винта, угол атаки лопасти, сопротивление материалов, турбулентность и т. п.

Геометрия лопасти имеет сходство с крылом самолета, но у ветряка угол атаки для максимальной эффективности ветрогенератора должен изменяться по мерее отдаления от оси вращения. Следует детально изучить специальную литературу, а также посоветоваться с умельцами на различных форумах, прежде чем пытаться проектировать и изготовлять лопастные винты.

Поперечные разрезы лопасти винта ветрогенератора

Поэтому многие умельцы обращают внимание на другие конструкции, например, турбины с вертикальной осью, которые более тихоходные с меньшими требованиями к точности расчетов и требований безопасности. Изготовить такой роторный ветрогенератор своими руками можно в домашнем гараже из подручных материалов и большой бочки, как показано в видеоролике ниже:

Большие перспективы имеются у ветряков с более сложной конструкцией, например, ротор Онипко. На видео ниже мастер наглядным образом демонстрирует, что экспериментальная ветроэнергетическая установка является вполне работоспособной, хотя и сделана из обычного картона.

Эксперименты показывают, что данный самодельный и несовершенный ротор Онипко имеет даже лучшие характеристики, чем заводской трехлопастной винт вентилятора такого же диаметра.

Заканчивая короткий и далеко не полный обзор различных ветровых энергоустановок, следует обратить внимание на экзотические роторы, которые помимо генерации небольшого количества электроэнергии могут использоваться как художественные элементы ландшафтного дизайна загородного дома, как показано в красочном видеоролике ниже:

Ветроэнергетика в Германии: финансовые затраты со временем окупаются | Германия | DW

Германия знает, как использовать энергию ветра. По всей стране разбросано более 17 тысяч ветряных генераторов. И в будущем их должно стать еще больше. Производство ветряков здесь поставлено на конвейер. 70 процентов немецких ветряных генераторов идут на экспорт. Самый большой рынок сбыта — США, Великобритания и Испания. Самый перспективный — Китай и страны Восточной Европы. В том числе, и Россия. И это несмотря на то, что в России самое понятие альтернативные источники энергии — из-за обилия газа и нефти — пока экзотика.

Несмотря на это, по оценке Федерального объединения немецкой промышленности (BDI), перспективными российскими регионами для ветряных электростанций считаются Ленинградская область и Сибирь. Кстати, в Калининградской области один морской ветропарк уже строится с участием датских компаний. До конца этого года Минпромэнерго России должно подготовить законопроект об альтернативных источниках энергии. По мнению экспертов, опыт Германии, — самого крупного производителя экологически чистой энергии — России пойдет на пользу.

Экологи «за« и экологи «против»

Но какой бы чистой ни казалась энергия ветра, есть у нее и ярые противники. С конца 90-х в Германии идет спор об использовании энергии ветра. Сторонники ветряков призывают немецкие власти полностью отказаться от АЭС и перейти на альтернативные энергоносители. Тем более, это дает дополнительную гарантию энергетической независимости, уверяют они.

Противники же «ветряных мельниц» сетуют на то, что овчина выделки не стоит, и поэтому куда разумнее было бы вкладывать средства не в дорогостоящие установки, а в мероприятия по охране окружающей среды. Еще один аргумент: ветер дует, когда хочет, а электроэнергия нужна всегда. Тут стоит добавить, что производство энергии с помощью ветра субсидируется правительством. До 2020 года на это уйдет 13 миллиардов евро.

Еще один аргумент против ветрогенераторов: несмотря на чистоту энергии установки-гиганты, которые как грибы после дождя появляются на немецких просторах, загромождают живописные немецкие ландшафты и портят эстетический облик страны.

Экологически чистая энергия настоящего

В ответ на критику генеральный директор Федерального союза ветроэнергетики (BWE) Ральф Бишоф отмечает, что мировой рынок стремительно растет. Каждый год мощность ветряных установок по всему миру увеличивается на 25 процентов. В настоящее время энергия ветра дает более 5 миллиардов евро оборота в год. «Мы смело можем сказать, что сегодня мы начинаем пожинать плоды наших многолетних усилий. Рынок ветрогенераторов оказался намного стабильнее, чем казалось раньше. И не нужно говорить, что нам не хватает территории. Место есть, и оно готово для дальнейшего освоения», — сказал Бишоф.

Идеалистами сторонники энергии ветра себя не считают и ссылаются на данные последних исследований, которые подтверждают, что финансовые затраты со временем окупаются. В настоящее время с помощью ветра в Германии производится пока лишь 7 процентов электричества. Через 15 лет эту цифру планируется довести до 20 процентов.

По мнению генерального директора компании Siemens Wind Power Норберта Гизe, немецкие политики достойны похвалы за то, что они в течение последних 17 лет последовательно поддерживают развитие технологий использования энергии ветра. «Наш опыт показывает, что ветряки — это энергия не только будущего, но и настоящего», — сказал Гизе.

Оксана Евдокимова

Самый высокий в мире ветряной генератор Enercon E-126

Самый высокий ветряной генератор производится компанией Enercon. В 1986 году компанией была построена первая ветряная электростанция с 10 турбинами мощностью по 55 кВт. Сейчас Enercon является крупнейшим немецким производителем ветровых турбин и входит в число ведущих мировых производителей.

  Компанией установлено более 18000 ветряных турбин в более чем 30 странах. На сегодняшний день Enercon E-126 (126 м диаметр ротора) является самым большим ветряным генератором, его общая высота составляет 198,5 метра, в основании башня имеет диаметр 16,5 метра, ось ротора расположена на высоте 135м. Мощность генератора составляет 7,5 МВт.

 

 

Первый генератор E-126 был установлен в 2007 году в Эмдене на Северо-Востоке Германии. Сейчас ветряные генераторы такого класса установлены в Германии, Австрии, Нидерландах, Швеции и Бельгии.

 

В 2007 году по заказу золотодобывающей компании Barrick Gold в Андах, на высоте 4110 метров над уровнем моря, был смонтирован самый высокий (относительно уровня моря) ветряной генератор. Причина по которой компании пришлось «забираться» так высоко в горы, необходимость снабжения электроэнергией золотодобывающей шахты Veladero в провинции Сан-Хуан. Станция генерирует энергию мощностью 2,2 МВт. Подобный опыт по строительству ветряных генераторов для снабжения шахт, компания Barrick Gold применила и в Чили, установив на территории страны более 10-ти ветряных станций.

 

Бельгийский ветропарк на базе генераторов Enercon E-126:

 

Технические характеристики ветрогенератора ENERCON E-126 — 7,5 МВт

• Номинальная мощность: 7500 кВт
• Диаметр ротора: 127 м
• Высота башни: 135 м
• Ветровая зона (DIBt): WZ III
• Класс ветра (IEC): IEC/NVN IA
• Тип турбины: трансмиссия отсутствует, с переменной скоростью, с регулировкой каждой лопасти
• Тип ротора: устанавливается против ветра, активный контроль шага винта
• Направление вращения: по часовой стрелке
• Количество лопастей: 3
• Заметаемая площадь: 12668 м²
• Материал лопасти: эпоксидная смола (GRP), встроенная молниезащита
• Скорость вращения: переменная, 5 — 11,7 об/мин
• Контроль шага лопасти: независимая система контроля шага каждой лопасти с независимым источником питания ENERCON
• Привод напрямую соединен с генератором
• Башня: жесткая
• Главный подшипник двухрядный конический / цилиндрические роликовые подшипники
• Генератор: ENERCON с прямым приводом кольцевого генератора
• Подключение к энергосети: с помощью инвертора ENERCON
• Системы торможения: три независимые системы контроля шага винта с аварийным источником питания, системы торможения и блокировки ротора
• Контроль курсовой устойчивости: активный с помощью регулировки передач, в зависимости от нагрузки
• Интервал скоростей ветра: 28 — 34 м/с (шторм-контроль ENERCON)
• Удаленный мониторинг: с помощью ENERCON SCADA

Ветряной генератор: назначение и устройство

Ветроэнергетические установки Назначение и обслуживание

Ветряной генератор: конструкция и принцип работы

Ветряной генератор представляет собой конструкцию, превращающую энергию потоков ветра в электрический ток.

Такие устройства используются для автономного энергоснабжения как отдельных зданий, так и крупных промышленных комплексов. Они различаются по мощности, размерам и количеству установок в пределах одной станции.

Высота промышленных ветроэнергетических аппаратов составляет более ста метров, длина одной лопасти – около 50 метров. Они имеют мощность от 500 КВт. Компактные бытовые агрегаты производят до 10 КВт.

Основными компонентами ветряной турбины являются винты (устройства с лопастями, закрепленными перпендикулярно потоку ветра) и электрогенератор (установка, преобразующая вращательные движения винта в энергию).

Для улучшения аэродинамических свойств лопастей их изготавливают в форме капли – нижний край деталей закругленный, а верхний – плоский. 

Поток рабочего тела приводит в движение лопасти турбины, которые соединены с ротором энергогенератора. На роторе располагаются мощные магниты, которые крутятся внутри статора, состоящего из медных катушек. Этот процесс приводит к созданию магнитного поля и переменного тока. Он преобразуется в постоянный с помощью электронной цепи, аккумулируется в батареях, приобретает стандартное напряжение и частоту в инверторе и передается потребителю.

Ветряные генераторы оснащаются дополнительным оборудованием, повышающим безопасность и КПД их работы. К таким устройствам относят тормоз, анемометр, громоотвод, охлаждающие системы.

Обслуживание ветроэнергетических установок

Функционирование всех ветряных генераторов происходит в сложных условиях: высокие скорости вращения и нагрузки, пыльная среда, перепады температур, частая смена погоды и другие негативные факторы приводят к преждевременному износу механизмов.

Для их защиты применяют пластичные и жидкие смазки, однако они быстро испаряются и выдавливаются при высоких нагрузках. Трение в условиях дефицита смазки приводит к быстрому выходу деталей из строя.

Специалисты, занимающиеся повышением надежности и ресурса ветряных турбин, начинают использовать для обслуживания высоконагруженных узлов инновационные материалы – антифрикционные твердосмазочные покрытия MODENGY.

MODENGY 1003 образует на поверхности деталей устойчивый сухой слой, который препятствует прямому контакту металлических элементов и снижает их износ. Благодаря этому части ветроэнергетических аппаратов защищаются от истирания, коррозии и фреттинг-коррозии, воздействия агрессивной окружающей среды.

Покрытие не нуждается в обновлении, что значительно снижает временные и финансовые затраты на обслуживание установок.

Преимущества применения энергии ветра

Самым главным плюсом применения ветровых электростанций является их экологичность, которая до недавнего времени не ставилась под сомнение. Однако сейчас обращается внимание на то, что лопасти агрегатов изготавливаются из полимерного композитного материала и не подлежат переработке. Специалисты ищут способы вторичного использования поврежденных деталей.

Также среди преимуществ ветряных турбин выделяют:

• Возобновляемость источника энергии
• Снижение стоимости производства одного КВт
• Автономное и бесперебойное энергоснабжение
• Возможность применения для обогрева домов и получения горячей воды
• Минимальная необходимость в обслуживании

Однако есть немало негативных моментов в применении энергии ветра. Во-первых, это высокая стоимость строительства станций и длительный период их окупаемости – около 25 лет. Во-вторых, производительность ветряного генератора зависит от скорости ветра, на которую человек повлиять не может. В-третьих, не исключается вероятность обледенения лопастей или повреждений вследствие ударов молнии. В-четвертых, высокий уровень шума при работе доставляет дискомфорт жителям близлежащих поселений.

%d0%b2%d0%b5%d1%82%d1%80%d0%be%d0%b3%d0%b5%d0%bd%d0%b5%d1%80%d0%b0%d1%82%d0%be%d1%80 — со всех языков на все языки

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────Айнский языкАканАлбанскийАлтайскийАрабскийАрагонскийАрмянскийАрумынскийАстурийскийАфрикаансБагобоБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийБурятскийВаллийскийВарайскийВенгерскийВепсскийВерхнелужицкийВьетнамскийГаитянскийГреческийГрузинскийГуараниГэльскийДатскийДолганскийДревнерусский языкИвритИдишИнгушскийИндонезийскийИнупиакИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКиргизскийКитайскийКлингонскийКомиКомиКорейскийКриКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛюксембургскийМайяМакедонскийМалайскийМаньчжурскийМаориМарийскийМикенскийМокшанскийМонгольскийНауатльНемецкийНидерландскийНогайскийНорвежскийОрокскийОсетинскийОсманскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийРумынский, МолдавскийСанскритСеверносаамскийСербскийСефардскийСилезскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТатарскийТвиТибетскийТофаларскийТувинскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧеркесскийЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШайенскогоШведскийШорскийШумерскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЮпийскийЯкутскийЯпонский

 

Все языкиРусскийАнглийскийИспанский────────АймараАйнский языкАлбанскийАлтайскийАрабскийАрмянскийАфрикаансБаскскийБашкирскийБелорусскийБолгарскийВенгерскийВепсскийВодскийВьетнамскийГаитянскийГалисийскийГреческийГрузинскийДатскийДревнерусский языкИвритИдишИжорскийИнгушскийИндонезийскийИрландскийИсландскийИтальянскийЙорубаКазахскийКарачаевскийКаталанскийКвеньяКечуаКитайскийКлингонскийКорейскийКрымскотатарскийКумыкскийКурдскийКхмерскийЛатинскийЛатышскийЛингалаЛитовскийЛожбанМайяМакедонскийМалайскийМальтийскийМаориМарийскийМокшанскийМонгольскийНемецкийНидерландскийНорвежскийОсетинскийПалиПапьяментоПенджабскийПерсидскийПольскийПортугальскийПуштуРумынский, МолдавскийСербскийСловацкийСловенскийСуахилиТагальскийТаджикскийТайскийТамильскийТатарскийТурецкийТуркменскийУдмурдскийУзбекскийУйгурскийУкраинскийУрдуУрумскийФарерскийФинскийФранцузскийХиндиХорватскийЦерковнославянский (Старославянский)ЧаморроЧерокиЧеченскийЧешскийЧувашскийШведскийШорскийЭвенкийскийЭльзасскийЭрзянскийЭсперантоЭстонскийЯкутскийЯпонский

Ветряной электрогенератор 300 Вт | Taiwantrade.

com

Ветряной электрогенератор 300 Вт

Ключевые особенности

Традиционные ветряные турбины, когда ветер или сторона, обращенная сильные ветры закрыли все должны тормоз, чтобы избежать лезвиеА воздушные блоки, чтобы выдержать напряжение слишком велико, в результате чего нагрузка слишком высока, и привести к поломке и другие вопросы безопасности.Преимущество этого продукта является то, что, когда скорость ветра слишком сильна, специальная анти-сильный ветер, конструкция руля направления смещения группы вентилятора,Ошибки уменьшить стресс на сильном ветре, ветер не требует большой безопасной работы тормозов может остановиться.Лезвие в соответствии с уникальным набором сдвига ветра можно отрезать, чтобы снизить уровень шума во время работы потока, скорость вращения лопастей, чтобы ускорить увеличение крутящего момента и повысить производительность.
Последнее обновление : 2017-10-17 Loading …

Your inquiry has been sent

Шаг 1Заполните формуШаг 2Завершение

MS.Lin , TWEDISON TECHNOLOGY CO., LTD.

Сообщение

Вставьте шаблон

required0/1500

Загрузить файлы расширения: htm, html, doc, docx, pdf, txt, jpg, gif, png, odt, ods. Максимум 3 файла (10MB всего)

Общий размер:0

{{/if}} {{#ifCond ttLoginType 3}}

Подтвердите пароль

{{/ifCond}} {{#if isLogin}} Просмотреть и Изменить {{/if}}

Порекомендуйте подходящих поставщиков, если этот поставщик не свяжется со мной в течение 2 рабочих дней.

Please fill in all required fields.

OK Ветряной электрогенератор

— обзор

9.3.1 Водонасосные системы

Водонасосные системы — это особый тип WHPS. Эти системы используют энергию ветра для подачи энергии на валу, которая используется непосредственно для перекачивания воды или для выработки электроэнергии для привода электрического насоса. Ветряные водяные насосы использовались на протяжении многих веков в таких странах, как Нидерланды; даже сегодня большое количество этих устройств используется в удаленных местах.

Водонасосные системы могут применяться на обширных территориях лучше, чем системы поверхностного водоснабжения, основанные на больших ирригационных плотинах.Из-за большого количества воды, необходимой для орошения, энергия ветра редко используется для орошения сельскохозяйственных культур. Однако более крупные и эффективные ветряные турбины способны вырабатывать достаточно электроэнергии для использования в ирригационных проектах (Gipe, 1993; Gasch and Twele, 2002).

В развивающихся странах, где многие регионы не подключены к электросети, энергия ветра может применяться для выработки механической энергии или электроэнергии для перекачивания воды с небольших глубин. Солнечная энергия и обычные дизельные двигатели также могут быть рассмотрены для улучшения водоснабжения, хотя в случае дизельных двигателей (используемых для привода электродвигателей) важно учитывать запас топлива (Gipe, 1993; Gasch and Twele, 2002).

Большое количество лопастей использовалось в старых роторах с низким передаточным числом для водяных насосов, а также в тех случаях, когда требовался высокий пусковой крутящий момент. Современные роторы с высоким передаточным числом для выработки электроэнергии имеют всего две или три лопасти. Количество лопастей ротора косвенно связано с отношением скорости вершины лопасти λ, которое является радиосвязью скорости вершины лопасти и скорости ветра (Manwell et al. , 2002):

9,1λ = ωRv

, где ω (с ^-1 ) — частота вращения, R (м) — радиус аэродинамического ротора и v (м с ^-1 ) — скорость ветра.

Преобразование энергии ветра в гидравлическую энергию с помощью ветряной насосной системы может быть выполнено, если скорость ветра больше 2,5–3,0 м с ^–1 , с коэффициентом мощности более 45% (т. Е. Отношение фактических мощность ветряной турбины за определенный период времени и ее мощность, если она все время работала с полной номинальной мощностью). Можно использовать ветровую насосную систему, если уровень воды в водохранилище существенно не меняется, и если также возможно хранить воду на три дня или одну неделю, чтобы учесть дни без ветра.Для работы механического привода для перекачивания воды ветряная турбина должна быть размещена рядом с резервуаром для воды, а основные части системы должны быть защищены от погодных условий. В случае ветряных турбин, которые подают электроэнергию для перекачивания воды, ветряную турбину можно разместить далеко от резервуара с водой, чтобы максимизировать преобразование энергии ветра.

Можно выделить четыре типа ветровой откачки: сельское водоснабжение, ирригация, водоснабжение животноводства и дренаж.Ветряные турбины с прямым механическим соединением — наиболее распространенный метод перекачки воды на пахотные земли и домашний скот. Многие более современные ветряные турбины имеют электрическую связь, при этом водяной насос подключен к ветровой турбине через соединение двигателя-генератора. Типичный ветряной насос изображен на рис. 9.1.

9.1. Система ветрового насоса и резервуар для хранения. Хранение необходимо для обеспечения водой в безветренный период (Aermotor Windmill Company, Inc.).

В настоящее время существует три типа ветроэнергетических систем для перекачивания воды: два используют механическую энергию для перекачивания воды, а третий преобразует энергию ветра в электрическую (Gasch and Twele, 2002):

•

Механический (поршневой) насос).Эта система преобразует вращающуюся энергию ветра в вертикальное движение, используя змеевик и поршневой насос для подъема воды.

•

Механический (эрлифтный насос). Эта система использует энергию ветра для зарядки компрессора, который нагнетает воздух для подъема воды.

•

Электронасос. Электрическая насосная система направляет генерируемую энергию непосредственно в водяной насос и / или в аккумуляторную систему хранения.

Конструкция системы зависит от конкретных потребностей в энергии, от того, требуется ли аккумуляторная система хранения, и от количества ветра, доступного на площадке.Гибридные ветряные / солнечные / традиционные системы рассматриваются, когда ветровые ресурсы недоступны в течение нескольких месяцев в году (например, летом, когда увеличивается потребность в воде). Новые спиральные насосные системы могут питаться либо от солнечно-фотоэлектрической (PV) энергии, либо от энергии ветра и поддерживаться дизельной или аккумуляторной системой. Винтовой насос (поршневой насос прямого вытеснения) должен обеспечивать более высокие скорости потока на большей глубине откачки при меньших потребностях в мощности, чем центробежный насос (насос большого объема). Еще один аспект, который следует учитывать при выборе системы, заключается в том, что на батареи могут приходиться более 20% общих капитальных вложений.

Чтобы оценить размер ветряной турбины, необходимой для перекачивания воды, необходимо учитывать три основных параметра: напор насоса (H м), требуемый расход воды (Q м ³ с ⁻¹ ) и средняя скорость ветра (v¯.m s ⁻¹ ) местности. Фактическая передаваемая мощность ротора должна равняться требуемой гидравлической мощности, а именно:

9,2Cpηm12ρairAv¯3 = ρwgHQ

, где C _p — коэффициент полезного действия или эффективность преобразования ветра ротора, η _м — механический КПД ветрового насоса, ρ _воздух — плотность воздуха (принята равной 1.15 кг · м ⁻³ ), A (m ² ) — площадь ротора, ρ _w — плотность воды (принята равной 1000 кг · м ⁻³ ) и г. (мс ⁻² ) — ускорение свободного падения. Площадь ротора может быть выражена как:

9,3A = 1000 кгм − 310HQ0,58 кгм − 3Cpηmv¯3

, а диаметр ротора D получается из

9,4D = 4Aπ

. расход воды, напор насоса и скорость ветра будут меняться в течение года; поэтому удобно оценивать среднее значение каждой переменной для каждого месяца (Omer, 2008).Электрическая мощность различных водяных насосов представлена ​​на рис. 9.2.

9.2. Оптимальные энергетические характеристики небольшой ветряной турбины по сравнению с потребляемой мощностью поршневого насоса и центробежного насоса.

Сравнение рабочих характеристик винтовых и центробежных водяных насосов с характеристиками мощности высокоскоростной ветряной турбины показывает, что рабочие характеристики водяного насоса могут быть легче согласованы с характеристиками мощности ветряного ротора, если вода насос центробежный (рис.9.2). Простая причина заключается в том, что характеристики двух «гидравлических машин», ветряного ротора и центробежного насоса, лучше совпадают (Hau, 2006). Хотя электрическая передача энергии от ветряной турбины к водяному насосу включает в себя двойное преобразование энергии с соответствующими потерями в общей сложности около 30%, в большинстве случаев эти потери более чем компенсируются оптимальным размещением ветряной турбины (Hau, 2006). .

Электрические водяные насосы, которые подключаются к розетке с использованием переменного тока (AC), как правило, не рассчитаны на очень эффективную работу, потому что нет контроля над количеством подаваемой электроэнергии, и двигатели переменного тока должны работать с полной номинальной мощностью, чтобы работать эффективно.Системы ветряных насосов предназначены для использования постоянного тока (DC), обеспечиваемого ветряной турбиной, хотя в некоторых более новых версиях используется двигатель переменного тока с переменной частотой и контроллер трехфазного насоса переменного тока, который позволяет им питаться напрямую от ветряных турбин. Поскольку ветряные турбины дороги, а их выработка энергии может изменяться, ветряные насосные системы должны быть как можно более эффективными; то есть им необходимо максимально увеличить общее количество литров воды, перекачиваемой на ватт потребляемой электроэнергии. Они также должны быть способны перекачивать в условиях низкой скорости ветра.

Чтобы удовлетворить эти требования, производителям насосов потребовалось изменить конструкцию водяных насосов. В большинстве обычных насосов переменного тока используется центробежная крыльчатка, которая «приводит» воду в движение. Многоступенчатый центробежный насос имеет ряд установленных друг на друга рабочих колес и камер. При работе на малой мощности резко падает количество воды, перекачиваемой центробежными насосами. Это ограничивает использование центробежных насосов в солнечных батареях (хотя доступны и эффективные центробежные насосы). Многие разработчики водяных насосов прибегли к использованию поршневых насосов прямого вытеснения, которые нагнетают воду в камеру, а затем вытесняют ее с помощью поршня или винтового винта.Как правило, они перекачивают медленнее, чем другие типы насосов, но обладают хорошими характеристиками в условиях малой мощности и могут достигать высокого подъема. Доступны как погружные (с оставшимся под водой насос), так и поверхностные насосы. Поверхностные насосы менее дороги, чем погружные, но они плохо подходят для всасывания и могут забирать воду только с высоты примерно 6 метров по вертикали. Поверхностные насосы отлично подходят для перекачивания воды на большие расстояния. В некоторых случаях оба типа насосов используются в одной и той же системе, когда напор насоса превышает 6 м, а вода перекачивается на большие расстояния.

Во многих странах мира, таких как Индия, Китай, Австралия, Греция и Египет, реализуются программы по откачке воды с использованием энергии ветра. Соединенные Штаты осуществили одну из важнейших программ в этой области. В сентябре 2004 года Р. Нолан Кларк и Брайан Д. Вик из Службы сельскохозяйственных исследований Министерства сельского хозяйства США (Бушленд, Техас) начали исследовательский проект под названием «Удаленная перекачка воды и выработка электроэнергии с использованием возобновляемых источников энергии». Одна из основных целей проекта заключалась в разработке и оценке автономных ветроэнергетических водонасосных систем для орошения, животноводства и фермерских хозяйств путем разработки инверторных и выпрямительных контроллеров размером с ферму для увеличения количества полезной энергии, доступной для насоса. , а также путем разработки стратегий управления, которые определяют приоритеты и распределяют электроэнергию по нескольким нагрузкам (например, насосам, водонагревателям, батареям и нагрузкам балансира).Проект был закрыт в конце августа 2009 г. (Clark and Vick, 2009).

Southwest Windpower 1000 Watt Whisper 200 Ветрогенератор 120 В с непрерывной подзарядкой

Southwest Windpower 1000 Вт Whisper 200 Ветрогенератор 120 В с контроллером заряда и дисплеем

Ветряная турбина Whisper 200, ранее называвшаяся Whisper H80, была обновлена ​​в 2013 году с новыми функциями и дополнительной гибкостью для вашей системы возобновляемых источников энергии. Теперь любой Whisper 200 может изменить свое напряжение на 12-48 В постоянного тока в течение нескольких минут в полевых условиях.Whisper 200 разработан для работы на объектах со средней скоростью от 8 до 3,6 м / с и выше. Модель 200 обеспечивает 200+ кВтч в месяц, 6,8 кВтч в день при среднем ветре 12 миль в час. Whisper 200 действительно производит больше шума, чем его собрат 100, но он производит почти в два раза больше мощности.

В дополнение к запатентованной конструкции плавного бокового закручивания, Whisper 200 имеет ряд новых функций, которые делают его идеальным вариантом для любой новой или существующей фотоэлектрической системы.

• Новый шпиндель с четырьмя подшипниками для более плавной работы и увеличения срока службы

• Модернизированный вал рыскания, который более эффективно подает ток на ваши батареи

• Новая бронзовая втулка и закручивающий штифт увеличенного диаметра для более плавного закручивания

• Новые отливки, обеспечивающие легкий доступ к статору для изменения напряжения

• Наземный / морской: Мы рационализировали как Whisper 200, так и Whisper 500, и теперь все продукты относятся к морскому классу, которые также будут использоваться на суше.
• Уровень шума Whisper 200 был значительно снижен, а пиковая мощность увеличена с 1000 Вт до 1100/1200 Вт
• Все модели Whisper теперь поставляются с контроллером заряда и дисплеем, на котором отображаются ток, напряжение, мощность и скорость ветра.

Whisper 200 разработан даже для новичков. Whisper может быть установлен за несколько часов (головка турбины) без сварки или кранов. Теперь ветер так же прост в использовании, как и фотоэлектрическая энергия.

Почему слабый ветер? Солнечные и ветровые ресурсы часто дополняют друг друга.Обычно в солнечную погоду бывает штиль, а в пасмурную погоду дует ветер. Этот дополнительный эффект еще сильнее во время сезонных изменений. Зимой и весной, когда солнце меньше всего освещено, ветер самый сильный. Whisper 200 в эти периоды необходим для того, чтобы ваши батареи были заряжены, а свет был включен.

Эксклюзивно для модели Whisper , угловой регулятор бокового закручивания защищает турбину при сильном ветре, поворачивая генератор и лопасти от ветра, уменьшая воздействие на турбину.В отличие от других ветряных турбин, которые теряют до 80% своей мощности при свертывании, угловой регулятор позволяет Whisper достигать максимальной мощности при любом ветре.

ПОЖАЛУЙСТА, РАЗРЕШИТЕ ​​ПОСТАВКУ 2–3 НЕДЕЛИ

Установка домашней ветряной турбины

в Коннектикуте

Оценка места бесплатного использования возобновляемых источников энергии ветра

Sun-Wind Solutions посетит ваш объект, чтобы проверить наилучшие существующие условия для домашних ветряных турбин.Типичная оценка сайта состоит из следующего:

• Проверка данных, полученных в ходе первичного опроса.
• Оценка истории и тенденций местных погодных данных.
• Оценка препятствий.
• Предварительная оценка требований или ограничений зонирования.
• Размещение анемометра для проверки ветровых условий на площадке.

Экономический анализ установки ветряных турбин

Инвестиции в домашнюю ветряную турбину для питания вашего дома или бизнеса могут быть надежным финансовым вложением.Перед принятием решения важно провести тщательный экономический анализ, но в настоящее время существует ряд скидок и льгот, а также налоговые льготы для возобновляемых источников энергии ветра, которые помогают снизить затраты на систему. Например, налоговая скидка в размере 30% может позволить вам окупить значительную часть стоимости вашей ветряной турбины. Sun-Wind Solutions может предоставить вам финансовый анализ, который покажет вам:

• Ваше текущее потребление электроэнергии и сколько вы можете сэкономить с помощью вашей новой домашней ветряной системы.
• Всего вознаграждений, выплаченных третьими сторонами.
• Ваш возврат инвестиций по сравнению с традиционными инвестиционными продуктами.
• Исторические и будущие ожидания тарифов на электроэнергию.

Если на вашем объекте имеется достаточный ветроэнергетический ресурс, следующим логическим шагом будет совместная работа над ответами на следующие вопросы: Какого размера система мне нужна? Какие сопутствующие расходы? Есть ли скидки / налоговые льготы? Какую башню я должен использовать? Какой у меня срок окупаемости? У вас могут возникнуть и другие вопросы.Мы здесь, чтобы помочь вам принять правильное решение для вашей семьи или бизнеса.

Engineering / Разработка лучшей домашней ветряной турбины

Ваша домашняя ветряная турбина и мачта, на которой будет установлена ​​ветряная турбина, будут подобраны индивидуально для обеспечения максимальной эффективности. Sun-Wind Solutions спроектирует и установит каждый компонент, от основания до основания домашней ветряной турбины. Сами ветряные турбины обычно проектируются производителем заранее. Электрические схемы будут разработаны в зависимости от размера ветряной турбины, технических характеристик инвертора и условий на вашем участке.

% PDF-1.7 % 16215 0 объект > эндобдж xref 16215 143 0000000016 00000 н. 0000008835 00000 н. 0000009165 00000 п. 0000009221 00000 п. 0000009355 00000 п. 0000009727 00000 н. 0000010243 00000 п. 0000010634 00000 п. 0000011118 00000 п. 0000011159 00000 п. 0000011418 00000 п. 0000011868 00000 п. 0000012121 00000 п. 0000012420 00000 н. 0000012673 00000 п. 0000012970 00000 п. 0000014555 00000 п. 0000014959 00000 п. 0000015219 00000 п. 0000015525 00000 п. 0000015641 00000 п. 0000016803 00000 п. 0000016849 00000 п. 0000016938 00000 п. 0000017577 00000 п. 0000040792 00000 п. 0000072635 00000 п. 0000095964 00000 п. 0000115866 00000 н. 0000118518 00000 н. 0000171570 00000 н. 0000171648 00000 н. 0000171742 00000 н. 0000171844 00000 н. 0000171902 00000 н. 0000172169 00000 н. 0000172227 00000 н. 0000172347 00000 н. 0000172467 00000 н. 0000172694 00000 н. 0000172752 00000 н. 0000173110 00000 н. 0000173474 00000 н. 0000173587 00000 н. 0000173645 00000 н. 0000173836 00000 н. 0000173894 00000 н. 0000174000 00000 н. 0000174108 00000 н. 0000174445 00000 н. 0000174503 00000 н. 0000174613 00000 н. 0000174713 00000 н. 0000174990 00000 н. 0000175048 00000 н. 0000175158 00000 н. 0000175258 00000 н. 0000175547 00000 н. 0000175605 00000 н. 0000175753 00000 н. 0000175853 00000 н. 0000176110 00000 н. 0000176168 00000 н. 0000176318 00000 н. 0000176418 00000 н. 0000176671 00000 н. 0000176728 00000 н. 0000176888 00000 н. 0000176988 00000 н. 0000177151 00000 н. 0000177208 00000 н. 0000177344 00000 н. 0000177456 00000 н. 0000177555 00000 н. 0000177605 00000 н. 0000177662 00000 н. 0000177789 00000 н. 0000177846 00000 н. 0000177997 00000 н. 0000178054 00000 н. 0000178193 00000 н. 0000178250 00000 н. 0000178307 00000 н. 0000178365 00000 н. 0000178498 00000 н. 0000178556 00000 н. 0000178723 00000 н. 0000178781 00000 н. 0000178964 00000 н. 0000179022 00000 н. 0000179151 00000 н. 0000179209 00000 н. 0000179348 00000 п. 0000179406 00000 н. 0000179549 00000 н. 0000179607 00000 н. 0000179732 00000 н. 0000179789 00000 н. 0000179846 00000 н. 0000179904 00000 н. 0000180037 00000 н. 0000180095 00000 н. 0000180268 00000 н. 0000180326 00000 н. 0000180384 00000 н. 0000180442 00000 н. 0000180635 00000 н. 0000180693 00000 п. 0000180880 00000 н. 0000180938 00000 п. 0000181137 00000 н. 0000181195 00000 н. 0000181366 00000 н. 0000181424 00000 н. 0000181482 00000 н. 0000181540 00000 н. 0000181673 00000 н. 0000181731 00000 н. 0000181858 00000 н. 0000181916 00000 н. 0000182051 00000 н. 0000182109 00000 н. 0000182167 00000 н. 0000182225 00000 н. 0000182358 00000 н. 0000182416 00000 н. 0000182543 00000 н. 0000182601 00000 н. 0000182736 00000 н. 0000182794 00000 н. 0000182852 00000 н. 0000182910 00000 н. 0000182968 00000 н. 0000183026 00000 н. 0000183437 00000 н. 0000183495 00000 н. 0000183872 00000 н. 0000183930 00000 н. 0000183988 00000 н. 0000184046 00000 н. 0000184104 00000 п. 0000008396 00000 н. 0000003229 00000 н. трейлер ] / Назад 5282885 / XRefStm 8396 >> startxref 0 %% EOF 16357 0 объект > поток hX {ܦ q (e «\ rts \ k $ & B7G.% N \ CHQ: NsSQ？} ϳk} Z ߵ

Гениальная стена ветряной турбины — скульптура, которая питает дома

Солнечные панели часто рассматривают как хороший источник возобновляемой энергии для домов, но зачастую упускают из виду даже более эффективный и экономичный метод — энергию ветра. Использование ветра — невероятно мощный способ получения энергии, но мы в основном думаем о ветровой энергии в терминах больших турбин, установленных в океане или в открытых полях. Но теперь дизайнер Джо Дусет хочет помочь домовладельцам стать более энергоэффективными, добавляя при этом красоту своим домам.Его зал Wind Turbine Hall можно использовать как кинетическую скульптуру и стену ветряной турбины.

Изящная и незаметная стена состоит из вращающихся по отдельности лопастей, подключенных к генератору. В настоящее время стена Дусе составляет 8 футов в высоту и 25 футов в ширину, но ее можно увеличивать. Он использует готовые ветряные генераторы с центральной вращающейся лопастью и планирует создать легкую раму, которая позволила бы конструкции подниматься на всю стену. Это гениальная идея, открывающая новые возможности для ветроэнергетики.Эти турбины больше не вызывают раздражения, как многие думают, они действительно вызывают визуальный интерес к местности и улучшают окружающую среду.

«Есть много причин, по которым ветряные электростанции находятся в океане», — сказал Дусе. «Это массивные башни; вы не увидите их разбросанными по городу ». Но творение Дусе на самом деле создано, чтобы жить в любой ситуации. Хотя на открытой воде дует сильный ветер, в городской среде также могут быть порывы ветра. Большой потенциал дизайнер видит и в магистралях, где его творение может быть установлено вдоль подпорных стен.«Благодаря дополнительному усилению ветра от грузовиков, — объясняет он, — наши шоссе могут удовлетворить все наши потребности в энергии».

Хотя Wind Turbine Hall в настоящее время нет на рынке, Дусе говорит, что ведет переговоры с несколькими производителями, так что это может скоро измениться. Его творение доказывает, что при небольшом творческом мышлении производство электроэнергии из возобновляемых источников не так сложно, как вы думаете.

Джо Дусе создал зал ветряных турбин

, используя лопасти, подключенные к генератору.

Посмотрите на творение дизайнера, похожее на кинетическую скульптуру, в действии.

Джо Дусе: Веб-сайт | Instagram
ч / т: [Fast Company]

Все изображения предоставлены Джо Дусе.

Статьи по теме:

Портативные ветряные турбины поставляют чистую энергию для людей в движении

Эмпайр Стейт Билдинг компенсирует использование энергии в рамках амбициозной сделки по ветроэнергетике

Школа Арканзаса устанавливает солнечные батареи, чтобы сэкономить миллионы на энергии и заплатить учителям Подробнее

Solar Mountain — это постоянная художественная инсталляция, которая будет производить 300 МВт-ч возобновляемой энергии на Burning Man

Гидроэнергетические или ветряные генераторы

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГЕНЕРАТОРА i500G 12 В / 24 В

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 420 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Полиамид

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 12В-35А / 24В: 18А

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 12 В или 24 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

СПЕЦИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА i800G 24V

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 700 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 24V-25A

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 24 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

СПЕЦИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА i1500G 24V

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 1500 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 24V-55A

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 24 В

СПЕЦИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА i2000G 48V

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 2000 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• МАКСИМАЛЬНЫЙ ТОК: 48V-40A

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 48 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

СПЕЦИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА i2000G 48V Low Rpm

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 2000 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• Рабочее пространство: 150-600 об / мин

• Макс. об / мин: 800 об / мин

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 48 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ХАРАКТЕРИСТИК ->

СПЕЦИФИКАЦИЯ ГЕНЕРАТОРА i4000G 48V Low Rpm

• ТИП ГЕНЕРАТОРА: Постоянный магнит AC

• НОМИНАЛЬНАЯ МОЩНОСТЬ: 3800 Вт Макс .: 7400 Вт

• КОРПУС ГЕНЕРАТОРА: Алюминий

• Рабочее пространство: 120-450 об / мин

• Макс.об / мин: 600 об / мин

• НАПРЯЖЕНИЕ СИСТЕМЫ: 48 В

ВЫ МОЖЕТЕ ПРОСМОТРЕТЬ ТЕХНИЧЕСКИЙ ЧЕРТЕЖ ->

S 128 Ветрогенератор

Имя *

Контактный телефон *

Страна * SelectAfghanistanAland IslandsAlbaniaAlgeriaAmerican SamoaAndorraAngolaAnguillaAntarcticaAntigua и BarbudaArgentinaArmeniaArubaAustraliaAustriaAzerbaijanBahamasBahrainBangladeshBarbadosBelarusBelgiumBelizeBeninBermudaBhutanBolivia, многонациональное государство ofBonaire, Синт-Эстатиус и SabaBosnia и HerzegovinaBotswanaBouvet IslandBrazilBritish Индийский океан TerritoryBrunei DarussalamBulgariaBurkina FasoBurundiCambodiaCameroonCanadaCape VerdeCayman IslandsCentral африканских RepublicChadChileChinaChristmas IslandCocos (Килинг) IslandsColombiaComorosCongoCongo, Демократическая Республика theCook IslandsCosta RicaCote d’IvoireCroatiaCubaCuracaoCyprusCzech RepublicDenmarkDjiboutiDominicaDominican RepublicEcuadorEgyptEl SalvadorEquatorial GuineaEritreaEstoniaEthiopiaFalkland острова (Мальвинские) Фарерские острова, Фиджи, Финляндия, Франция, Французская Гвиана, Французская Полинезия, Французские Южные территории, Габон, Гамбия, Грузия, Германия, Гана, Гибралтар, Греция, Гренландия, Гренада, Гваделупа, Гуам, Гватемала, Гернси, Гвинея, Гвинея, Бисау, Гайана, Хай. Остров tiHeard и McDonald IslandsHoly Престол (Ватикан) HondurasHong KongHungaryIcelandIndiaIndonesiaIran, Исламская Республика ofIraqIrelandIsle из ManIsraelItalyJamaicaJapanJerseyJordanKazakhstanKenyaKiribatiKorea, Корейская Народно-Демократическая Республика ofKorea, Республика ofKuwaitKyrgyzstanLao Народная Демократическая RepublicLatviaLebanonLesothoLiberiaLibyan Арабская JamahiriyaLiechtensteinLithuaniaLuxembourgMacaoMacedonia, бывшая югославская Республика ofMadagascarMalawiMalaysiaMaldivesMaliMaltaMarshall IslandsMartiniqueMauritaniaMauritiusMayotteMexicoMicronesia, Федеративные Штаты ofMoldova, Республика ofMonacoMongoliaMontenegroMontserratMoroccoMozambiqueMyanmarNamibiaNauruNepalNetherlandsNew CaledoniaNew ZealandNicaraguaNigerNigeriaNiueNorfolk IslandNorthern Mariana ОстроваНорвегияОманПакистанПалауПалестинская территория, оккупированнаяПанамаПапуа-Новая ГвинеяПарагвайПеруФилиппиныПиткэрнПольшаПортугалияПуэрто-РикоКатарВоссоединениеРумынияРоссийская ФедерацияРуандаСент-Бартелеми-ДаСвятой Елены, Вознесения Христова и Телины unhaSaint Киттс и NevisSaint LuciaSaint Мартин (французская часть) Сен-Пьер и MiquelonSaint Винсент и GrenadinesSamoaSan MarinoSao Томе и PrincipeSaudi ArabiaSenegalSerbiaSeychellesSierra LeoneSingaporeSint Маартен (Голландская часть) SlovakiaSloveniaSolomon IslandsSomaliaSouth AfricaSouth Грузия и Южный Сэндвич IslandsSouth SudanSpainSri LankaSudanSurinameSvalbard и Ян MayenSwazilandSwedenSwitzerlandSyrian Arab RepublicTaiwan, провинция ChinaTajikistanTanzania, Объединенная РеспубликаТаиландТимор-ЛештиТогоТокелауТонгаТринидад и ТобагоТунисТурцияТуркменистанТуркс и острова КайкосТувалуУгандаУкраинаОбъединенные Арабские ЭмиратыВеликобританияСоединенные ШтатыМалые Острова Соединенных ШтатовВнешние острова УругвайУзбекистан, Британские ОстроваС.