Vertikaler Windgenerator: Arten Von Windkraftanlagen Mit Vertikaler Drehachse, Machen Sie Es Selbst Nach Zeichnungen, Russischer Und Anderer Produktion

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-15 04:09

Der Wind hat eine große treibende Kraft, die die Menschen für ihre eigenen Zwecke nutzen können. Es ist eine Quelle sauberer Energie. Mit einem Windgenerator erhalten Sie zusätzlichen kostenlosen Strom. Im heutigen Artikel werden wir vertikale Typen von Windkraftanlagen, ihre Eigenschaften und Typen betrachten.

Gerät und Funktionsprinzip

Ein Windgenerator ist der einfachste Weg, alternative Energie für den Bedarf eines Hauses zu gewinnen. Dieses Gerät wurde entwickelt, um die Kraft des Windes in eine elektrische Ressource umzuwandeln. Zusätzliche Geräte zur Ermittlung der Windrichtung sind nicht erforderlich . Das beschriebene Gerät kann in geringer Höhe arbeiten, was eine Wartung ohne den Einsatz von Geräten für Höhenarbeiten ermöglicht.

Die Einfachheit des Designs und der minimale Satz beweglicher Teile machen dieses Gerät zuverlässig und langlebig . Die richtige Form der Blätter und die ursprüngliche Struktur des Rotors ermöglichen es, unabhängig von der Windrichtung einen hohen Wirkungsgrad des Generators zu erzielen. Während des Betriebs dieses Generators ist kein Geräusch vorhanden, sodass der Benutzer und seine Nachbarn nicht gestört werden.

Es entstehen keine Emissionen in die Atmosphäre, das Gerät kann viele Jahre wartungsfrei betrieben werden.

Das Funktionsprinzip des beschriebenen Generators ist die Magnetschwebebahn . Bei der Drehung des Rotors entstehen Impuls- und Auftriebskräfte sowie Reibungskräfte, die den Rotor abbremsen. Das Erscheinungsbild des rotierenden Teils ist ein am Rahmen befestigter Zylinder. Die richtige Form der Blätter ermöglicht eine Drehung immer in eine Richtung, unabhängig von der Windrichtung. Unabhängig von Modell und Typ eines solchen Generators funktioniert er nur, wenn der Druck der Windströmung auf einer Seite größer ist als auf der anderen.

Wenn diese Bedingungen erfüllt sind, erhalten wir eine konstante Rotation der Antriebsachse des Generators und die Stromerzeugung. Da der Wind auf beiden Seiten des Drehmechanismus einwirkt, bedeutet dies, dass es mehr Kraftaufwand erfordert, eine vertikale Struktur zu starten als eine horizontale. aber Werden bei der Konstruktion hochwertige Ersatzteile verwendet, ist Eigenwerbung möglich.

Bei minimalem Wind kann keine hohe Leistung erzielt werden, aber wenn die Reibungskraft auf alle möglichen Arten reduziert wird, können Sie auch bei einer Windgeschwindigkeit von 3-5 m / s die erforderliche Geschwindigkeit erreichen.

Vorteile

Wie bei anderen Geräten dieser Art haben Windgeneratoren ihre Vorteile:

• nicht von der Windrichtung abhängen;
• der Einsatz dieser Geräte ist bei leichtem Wind möglich;
• Installationsgeräusch ist ungefähr gleich 30 dB.;
• Ein interessantes und ungewöhnliches Produkt auf Ihrer Website wird sicherlich alle Gäste und Nachbarn interessieren.

Aber wie jedes Gerät haben "Windkraftanlagen" einen Nachteil - es ist die Unmöglichkeit, die Windkraft aufgrund der geringen Rotationsgeschwindigkeit des Rotors vollständig zu nutzen.

Was sind Sie?

Unter den vertikalen Generatoren vom Karusselltyp, die für den häuslichen Bedarf verwendet werden, können verschiedene Ausführungen und Typen unterschieden werden. Sie sind sehr pflegeleicht und nicht so aufwendig in der Konstruktion. Die wichtigsten zu wartenden Teile befinden sich unten und sind leicht zugänglich. Betrachten Sie die bekanntesten und gebräuchlichsten Arten von Windkraftanlagen mit einer vertikalen Drehachse.

Savounis-Rotor . Es besteht aus 2 Zylindern, bei denen Drehgeschwindigkeit und Windgeschwindigkeit unabhängig voneinander sind. Auch bei starken Windböen dreht das Gerät mit der anfänglich eingestellten Geschwindigkeit weiter. Unter dieser Bedingung können wir sagen, dass das Fehlen einer Beziehung zwischen der Windgeschwindigkeit und der Generatordrehzahl von Vorteil ist, jedoch wird in diesem Fall die Luftwaffe nur zu 1/3 verwendet. Die Geometrie der Klingen ermöglicht es ihnen, nur eine ¼ Umdrehung zu bearbeiten.

Rotor Daria . Das Design kann 2 oder 3 Klingen haben. Die Montage und Installation ist sehr einfach. Er wird durch einen manuellen Start in Gang gesetzt. Die beschriebene Installation hat keine hohe Leistung.

Wendelrotor . Die Rotation dieses Generators ist gleichmäßig und glatt. Die Konstruktion entlastet die Lager übermäßig, was die Lebensdauer des Geräts erheblich verlängert. Die Installation dieser Art von Installation ist sehr zeit- und arbeitsaufwendig. Das komplexe Design hat den Anstieg der Endkosten eines solchen Produkts beeinflusst.

Mehrblattrotor . Dieses Design mit Blättern in verschiedenen Formen und Richtungen ermöglicht es dem Gerät, auch bei sehr schwachem Wind zu arbeiten. Dieser Generator gilt als leistungsstarker Stromrichter und hat einen hohen Wirkungsgrad. Die maximale Energie wird aus der Kraft des Windes gewonnen. Diese Konstruktion ist nicht nur teuer, sondern hat auch einen hohen Geräuschpegel.

Orthogonaler Rotor . Eine solche Installation beginnt bei einer Windgeschwindigkeit von 0,7 m / s zu arbeiten. Die Ausführung besteht aus 1 Achse und Blättern. Der Geräuschpegel ist minimal. Neben allen technischen Eigenschaften ist sein interessantes und ungewöhnliches Aussehen zu erwähnen. Die Lebensdauer eines solchen Gerätes beträgt mehrere Jahre.

Es sollte angemerkt werden, dass schwere Klingen und Konstruktionen machen es im Allgemeinen schwierig, das Gerät in großer Höhe zu montieren . Neben vertikalen Windgeneratoren gibt es auch horizontale Modelle. Verschiedene Versionen dieser Geräte haben ab 1 Blatt, ihre Leistung ist höher als die von vertikalen. Aber sie haben eine sehr starke Bindung an die Windrichtung.

Überprüfung beliebter Modelle

Bevor Sie die gängigen Modelle von Windkraftanlagen in Betracht ziehen, müssen Sie deren Parameter und Auswahlkriterien für die beschriebenen Produkte verstehen. Die wichtigsten Auswahlkriterien sind:

• maximale Produktleistung;
• die für 1 Monat produzierte Energiemenge;
• die minimale Luftgeschwindigkeit, mit der der Generator arbeiten kann;
• Nutzungsbedingungen;
• das Vorhandensein von Geräten, die die Installation vor Überlastung schützen;
• Lebenszeit;
• Produktpreis.

Heutzutage werden Windgeneratoren von vielen Ländern produziert, darunter auch Russland. Sie werden von mehreren Organisationen produziert:

• OOO SKB Iskra;
• CJSC "Windenergieunternehmen";
• LMV "Vetroenergetika";
• JSC "Einheit-Laufwerk".

In Russland hergestellte Einheiten sind in anderen Ländern nicht so bekannt und gefragt wie Rotationsmodelle aus deutscher, dänischer, chinesischer und belgischer Produktion. Die weltweit führenden Hersteller von Windkraftanlagen investieren viel Geld in die Entwicklung neuer Rotorblätter, Generatoren und präzise Berechnungen der Übersetzungsverhältnisse. Die Produkte dieser Unternehmen verfügen über eine große Auswahl an Leistungen von 1-10 kW und zusätzliches Zubehör, das separat erworben werden kann (Sets mit Hub, Wechselrichter, Batterien). Neben der Leistung gibt es Unterschiede im Preis und in den Komponenten. Russische Unternehmen produzieren Windgeneratoren mit unterschiedlichen Rotortypen und maximaler Geräteleistung. Die folgenden Modelle der neuen Generation gelten als die meistverkauften Produkte.

VUE-1.5 . Dies ist eine kompakte Einheit, die mit jeder Art von Transportmittel transportiert werden kann. In Installation und Bedienung ist es einfach und unkompliziert. Dieser kleine Generator ist praktisch geräuschlos. Hat eine Nennleistung von 1,5 kW. Ausgangsspannung 48 V. Die Windgeschwindigkeit für den normalen Betrieb sollte im Bereich von 2,5-25 m / s liegen.

VUE-3 (6) . Ein solches Gerät ist zur autonomen Versorgung eines Kleinverbrauchers (Privathaus) bestimmt. Die Nennleistung der beschriebenen Anlage beträgt 3 kW, kann aber durch den Einbau von Zusatzgeräten (Wechselrichter und Batterien) auf 6 kW gesteigert werden. Ausgangsspannung 48 V. Erforderliche Windgeschwindigkeit für den Betrieb - von 4 bis 30 m / s.

VUE-30 . Die Installation konzentriert sich auf die Stromversorgung eines großen Hauses oder mehrerer Häuser. Seine Nennleistung beträgt 30 kW. Die Ausgangsspannung hat einen Bereich von 90-400 V. Die Windgeschwindigkeit für die Installation sollte 4-60 m / s betragen.

Wie macht man es selbst?

Ein Windgenerator ist kein sehr komplexes Gebilde, das fast jeder zusammenbauen kann, wenn er erste Kenntnisse im Umgang mit einem Handwerkzeug und Kenntnisse in der Elektrotechnik besitzt. Betrachten Sie den Montageprozess des einfachsten Windgenerators für Benutzer, die beginnen, alternative Energiequellen zu beherrschen.

Werkzeuge und Materialien

Um sich nicht in der Größe zu verwechseln und alles richtig zusammenzubauen, können Sie jede vorgefertigte Zeichnung aus dem Internet verwenden oder Ihre eigene zeichnen und in der Praxis überprüfen. Um eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Struktur herzustellen, benötigen Sie:

• Blech für die Herstellung von Klingen mit einer Dicke von 0,8-0,9 mm, es sollte nicht zu dünn und schwach sein, damit es nicht durch einen starken Windstoß verbogen oder gebrochen wird, aber auch zu dickes Material ist unerwünscht, da Übergewicht der Struktur führt zu einem schnellen Verschleiß der Lager;
• Stahlplatte 40 mm oder anderer Durchmesser;
• Stahlrohr 25 mm;
• Achswelle von jedem Auto mit Lager;
• Stahlecke;
• 2 Riemenscheiben unterschiedlicher Größe;
• Auto Generator.

Herstellungsschema

Das Montageschema eines selbstgebauten Windgenerators ist einfach, Sie können jederzeit Ihre eigenen Designlösungen hinzufügen. Es müssen 4 Klingen aus Blech hergestellt werden, deren Größe 1000 x 800 mm beträgt . Ein Stahlband wird verwendet, um die Klingen aneinander zu befestigen. Als Ergebnis sollte das Design der Form einer Trommel ähneln. Die Klingen sollten von der Mitte nach außen zeigen. Diese Richtung ermöglicht es Ihnen, ein größeres Segel zu haben, um den Luftstrom einzufangen, und wenn sich das Blatt dreht, hat seine stromlinienförmige Form einen minimalen Luftwiderstand.

Ein vertikaler Anschlag besteht aus einem Stahlrohr, das auf einer Seite an der Achswelle befestigt ist und auf der gegenüberliegenden Seite werden die resultierenden Schaufeln montiert.

Die Achswelle selbst ist an Lagern an Lagern befestigt, die in beliebiger Form und aus den verfügbaren Materialien gefertigt werden. Nachdem die Struktur zusammengebaut ist, ist es Zeit, den Generator darauf zu platzieren.

Für eine höhere Produktivität benötigen wir Riemenscheiben mit unterschiedlichen Radien . Der größere ist am Mast befestigt und der kleinere am Generator selbst. Wenn der Generator eine eigene Riemenscheibe hat, können Sie diese verwenden. Danach ist der Generator bereit, Strom zu erzeugen, aber er muss an den Ort geschickt werden, den wir brauchen. Dazu befestigen wir Drähte an den Kontakten. Es ist wünschenswert, dass sie aus Kupfer sind und einen Querschnitt von mindestens 1,5 m² haben. mm.

Service

Wie jede Technik benötigen Windgeneratoren regelmäßige Wartung. Für einen qualitativ hochwertigen und störungsfreien Betrieb ist es notwendig, alle beweglichen Teile der Struktur zu schmieren . Dieser Vorgang muss mindestens 2 Mal im Jahr durchgeführt werden. Da die Struktur ständig vibriert, müssen während der Wartung lose Muttern und Drahtbefestigungen angezogen werden. Schwach- und Schlaffseile müssen gespannt und die Blätter auf Risse und Risse untersucht werden.

Bei solchen Produkten ist es ratsam, geschlossene Lager zu verwenden, damit weniger Feuchtigkeit und Staub in sie eindringen, und die Muttern sollten einen selbstsichernden Kunststoffring haben. Dies entbindet den Benutzer nicht von der Notwendigkeit, den Mechanismus zu warten, sondern sorgt nur für eine längere Lebensdauer. Werden Korrosionsspuren an Metallteilen festgestellt, müssen rechtzeitig Maßnahmen zum Schutz des Metalls getroffen werden. Rostfarbe wird die Situation beheben.

Eine solche Wartung trägt dazu bei, die Lebensdauer des Geräts zu verlängern und den korrekten Betrieb des Geräts ohne Blockieren und schwierige Drehungen sicherzustellen.

Wo installieren?

Eine der wichtigsten Voraussetzungen für den Betrieb eines Windgenerators ist die Wahl seines Aufstellortes. Die ideale Möglichkeit für den Betrieb des beschriebenen Gerätes ist ein Freigelände und ein Aufstellungsort über allen Fremdstrukturen und natürlichen Windhindernissen .(Häuser, Bäume, Hügel). Werden diese Anforderungen vernachlässigt, sinkt der Wirkungsgrad Ihres Generators. Wenn es möglich ist, einen Vertikalachsgenerator am Flussufer zu platzieren, dann ist dies eine sehr gute Lösung, da die Winde vom Wasser besonders oft wehen. Eine gute Möglichkeit, Ihren Generator auf einer künstlichen oder natürlichen Höhe zu platzieren. Auch Feldstandorte eignen sich zum Aufstellen dieser Leuchte. Einfach gesagt, jedes Gelände, in dem der Wind kein Hindernis hat, passt zu ihm.

Es ist möglich, einen solchen Generator innerhalb der Stadt oder in dicht bebauten Gebieten zu platzieren, jedoch nur auf dem Dach und so hoch wie möglich, nur so erzielen Sie das beste Ergebnis . Die Installation dieses Geräts auf dem Dach eines Mehrfamilienhauses kann schwierig sein. Die schriftliche Zustimmung aller Mieter und die Zustimmung der Verwaltungsgesellschaft sind erforderlich. Darüber hinaus ist in den oberen Stockwerken das Geräusch des Geräts zu hören, daher muss möglicherweise eine bereits installierte Struktur entfernt werden. Die Unterbringung auf dem Territorium eines Privathauses ist viel einfacher und schneller, da Sie keine Genehmigungen einholen und verhandeln müssen.

Damit Ihr Generator niemanden stört, muss er in einem Abstand von 10-15 m von Wohngebäuden aufgestellt werden und stört dann niemanden.