Penjana Angin (49 Foto): Pilihan Untuk Rumah Persendirian Turbin Angin Untuk Menjana Elektrik, Kebaikan Dan Keburukan, Pembinaan Ladang Angin

2024 Pengarang: Beatrice Philips | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-18 12:20

Untuk memperbaiki keadaan hidup, manusia menggunakan air dan pelbagai mineral. Baru-baru ini, sumber tenaga alternatif, terutamanya tenaga angin, menjadi popular. Berkat yang terakhir, orang telah belajar untuk menerima bekalan tenaga untuk keperluan domestik dan industri.

Apa ini?

Oleh kerana keperluan sumber tenaga meningkat setiap hari, dan stok pembawa tenaga biasa semakin berkurang, penggunaan sumber tenaga alternatif semakin relevan setiap hari. Baru-baru ini, saintis dan jurutera reka bentuk telah membuat model turbin angin baru . Penggunaan teknologi terkini memungkinkan untuk meningkatkan ciri kualiti unit dan mengurangkan bilangan aspek negatif dalam struktur.

Penjana angin adalah sejenis alat teknikal yang menukar tenaga angin kinetik menjadi tenaga elektrik

Nilai dan penerapan produk yang dihasilkan oleh unit-unit ini terus meningkat kerana kehabisan sumber yang mereka gunakan untuk bekerja.

Di mana ia digunakan?

Penjana angin digunakan di tempat yang berlainan, biasanya kawasan terbuka, di mana potensi angin paling besar. Stesen sumber tenaga alternatif dipasang di pergunungan, di perairan cetek, pulau dan ladang. Pemasangan moden dapat menjana elektrik walaupun dengan kelajuan angin yang rendah. Oleh kerana kemungkinan ini, penjana angin digunakan untuk membekalkan tenaga elektrik ke objek dengan kapasiti yang berbeza.

Pegun ladang angin boleh menyediakan elektrik ke rumah persendirian atau kemudahan industri kecil. Semasa angin tidak ada, simpanan tenaga akan terkumpul, dan kemudian digunakan dari bateri.

Turbin angin berkuasa sederhana boleh digunakan di ladang atau di rumah yang jauh dari sistem pemanasan. Dalam kes ini, sumber elektrik ini boleh digunakan untuk pemanasan ruang.

Peranti dan prinsip operasi

Penjana angin dikuasakan oleh tenaga angin. Reka bentuk peranti ini harus merangkumi elemen berikut:

• bilah turbin atau baling-baling;
• turbin;
• penjana elektrik;
• paksi penjana elektrik;
• penyongsang, yang fungsinya adalah penukaran arus ulang-alik menjadi arus terus;
• mekanisme yang memutarkan bilah;
• mekanisme yang memutar turbin;
• bateri;
• tiang;
• pengawal gerakan putaran;
• peredam;
• sensor angin;
• tiang tolok angin;
• gondola dan unsur-unsur lain.

Jenis penjana berbeza, oleh itu, elemen struktur di dalamnya mungkin berbeza.

Unit industri mempunyai kabinet daya, perlindungan kilat, mekanisme ayunan, landasan yang dapat dipercayai, alat untuk memadamkan api, dan telekomunikasi.

Penjana angin dianggap sebagai alat yang menukar tenaga angin menjadi elektrik. Pendahuluan unit moden adalah kilang yang menghasilkan tepung dari biji-bijian. Walau bagaimanapun, rajah sambungan dan prinsip operasi penjana praktikal tidak berubah.

1. Berkat kekuatan angin, bilah-bilah mulai berputar, torknya dihantar ke batang penjana.
2. Putaran pemutar menghasilkan arus bolak tiga fasa.
3. Melalui alat kawalan, arus ulang-alik dihantar ke bateri. Bateri diperlukan untuk mewujudkan operasi penjana angin yang stabil. Sekiranya angin ada, unit akan mengecas bateri.
4. Untuk melindungi daripada taufan dalam sistem penjanaan tenaga angin, ada unsur-unsur untuk mengalihkan roda angin dari angin. Ini berlaku dengan melipat ekor atau mengerem roda menggunakan brek elektrik.
5. Untuk mengecas semula bateri, anda perlu memasang alat kawalan. Fungsi yang terakhir termasuk mengesan pengisian bateri untuk mengelakkan kerosakannya. Sekiranya perlu, peranti ini dapat membuang tenaga berlebihan ke pemberat.
6. Bateri mempunyai voltan rendah yang tetap, tetapi harus mencapai pengguna dengan kuasa 220 volt. Atas sebab ini, penyongsang dipasang di penjana angin. Yang terakhir ini mampu mengubah arus bolak menjadi arus terus, meningkatkan penunjuk kuasanya menjadi 220 volt. Sekiranya penyongsang tidak dipasang, hanya perlu menggunakan peranti yang diberi nilai voltan rendah.
7. Arus yang diubah dihantar kepada pengguna untuk memberi kuasa kepada bateri pemanasan, pencahayaan bilik, dan peralatan rumah tangga.

Terdapat elemen tambahan dalam reka bentuk penjana angin industri, yang berkat peranti tersebut beroperasi dalam mod autonomi.

Jenis, kelebihan dan kekurangannya

Pengelasan ladang angin berdasarkan kriteria berikut

1. Bilangan bilah . Pada masa ini, anda boleh menemui kincir angin berbilah tunggal, rendah, berbilang bilah. Semakin sedikit bilah penjana, semakin tinggi kelajuan enjinnya.
2. Petunjuk kuasa undian . Stesen isi rumah menghasilkan sehingga 15 kW, separa industri - hingga 100, dan perindustrian - lebih dari 100 kW.
3. Arah paksi . Turbin angin boleh menegak dan mendatar, setiap jenis mempunyai kelebihan dan kekurangan.

Mereka yang ingin memperoleh sumber tenaga alternatif boleh membeli penjana angin dengan rotor, kinetik, pusaran, belayar, mudah alih.

Terdapat juga klasifikasi penjana tenaga angin mengikut lokasinya. Hari ini, terdapat 3 jenis unit.

1. Terestrial . Kincir angin seperti itu dianggap paling biasa; dipasang di bukit, ketinggian, tapak yang disediakan terlebih dahulu. Pemasangan pemasangan tersebut dilakukan dengan menggunakan peralatan yang mahal, kerana elemen struktur mesti dipasang pada ketinggian yang tinggi.
2. Stesen pesisir sedang dibina di bahagian pesisir laut dan lautan . Operasi generator dipengaruhi oleh angin laut, kerana alat putar menghasilkan tenaga sepanjang masa.
3. Luar Pesisir . Turbin angin jenis ini dipasang di laut, biasanya pada jarak sekitar 10 meter dari pantai. Peranti sedemikian menghasilkan tenaga dari angin luar pesisir biasa. Selepas itu, tenaga menuju ke pantai melalui kabel khas.

Tegak

Turbin angin menegak dicirikan oleh paksi putaran menegak relatif terhadap tanah. Peranti ini pula dibahagikan kepada 3 jenis.

Dengan pemutar Savounis . Strukturnya merangkumi beberapa elemen separa silinder. Putaran paksi unit berlaku secara berterusan dan tidak bergantung pada kekuatan dan arah angin. Kelebihan penjana ini adalah tahap pembuatan yang tinggi, tork permulaan berkualiti tinggi, dan kemampuan untuk berfungsi walaupun dengan sedikit kekuatan angin. Kekurangan peranti: operasi bilah kecekapan rendah, keperluan sejumlah besar bahan dalam proses pembuatan.

Dengan pemutar Darrieus . Beberapa bilah terletak pada paksi putaran peranti, yang bersama-sama mempunyai bentuk jalur. Kelebihan generator dianggap sebagai tidak adanya keperluan untuk menumpukan pada aliran udara, tidak adanya kesulitan dalam proses pembuatan, dan penyelenggaraan yang sederhana dan mudah. Kelemahan unit ini adalah kecekapan rendah, kitaran baik pulih pendek, dan permulaan kendiri yang buruk.

Dengan pemutar heliks . Penjana angin jenis ini adalah pengubahsuaian versi sebelumnya. Kelebihannya terletak pada jangka masa operasi yang panjang dan beban yang rendah pada mekanisme dan unit sokongan. Kelemahan unit adalah kos struktur yang tinggi, proses pembuatan bilah yang sukar dan kompleks.

Melintang

Paksi pemutar mendatar dalam peranti ini selari dengan permukaan bumi. Mereka adalah bilah tunggal, dua bilah, tiga bilah, dan juga berbilah pelbagai, di mana bilangan bilah mencapai 50 keping. Kelebihan turbin angin jenis ini adalah kecekapan tinggi. Kelemahan unit adalah seperti berikut:

• keperluan untuk orientasi mengikut arah aliran udara;
• keperluan pemasangan struktur tinggi - semakin tinggi pemasangannya, semakin kuat;
• keperluan untuk asas pemasangan tiang berikutnya (ini menyumbang kepada peningkatan kos proses);
• bunyi tinggi;
• bahaya kepada burung yang terbang oleh.

Vane

Penjana kuasa bilah mempunyai bentuk baling-baling. Dalam kes ini, bilah menerima tenaga aliran udara dan memprosesnya menjadi gerakan putar.

Konfigurasi unsur-unsur ini mempunyai kesan langsung terhadap kecekapan turbin angin.

Turbin angin mendatar mempunyai pendesak dengan bilah, yang mungkin ada bilangan tertentu . Biasanya terdapat 3 daripadanya. Bergantung pada bilangan bilah, kekuatan peranti boleh meningkat atau berkurang. Kelebihan jelas turbin angin jenis ini adalah pengagihan beban yang seragam pada galas tujah. Kelemahan unit ini ialah pemasangan struktur sedemikian memerlukan banyak bahan tambahan dan kos buruh.

Turbin

Penjana turbin angin pada masa ini dianggap paling cekap. Sebabnya adalah gabungan kawasan pisau yang optimum dengan konfigurasi mereka . Kelebihan reka bentuk tanpa cela termasuk tahap kecekapan tinggi, kebisingan rendah, yang disebabkan oleh dimensi kecil peranti. Selain itu, unit ini tidak runtuh dalam angin kencang dan tidak membahayakan orang lain dan burung.

Kincir angin jenis turbin digunakan di bandar dan bandar, dengan pertolongannya memungkinkan untuk menyediakan rumah persendirian dan pondok musim panas dengan pencahayaan . Hampir tidak ada kekurangan pada penjana tersebut.

Kelemahan turbin angin adalah keperluan untuk menstabilkan komponen struktur.

Ciri-ciri utama

Ciri kelebihan utama penjana angin adalah seperti berikut:

• keselamatan persekitaran - operasi pemasangan tidak membahayakan persekitaran dan organisma hidup;
• kekurangan kerumitan dalam reka bentuk;
• kemudahan penggunaan dan pengurusan;
• kebebasan dari rangkaian elektrik.

Di antara kelemahan peranti ini, pakar membezakan perkara berikut:

• kos yang tinggi;
• peluang untuk melunaskan hanya selepas 5 tahun;
• kecekapan rendah, kuasa rendah;
• keperluan untuk peralatan yang mahal.

Dimensi (sunting)

Peranti untuk menghasilkan tenaga dari angin boleh mempunyai pelbagai ukuran. Kekuatan mereka bergantung pada ukuran roda angin, ketinggian tiang dan kelajuan angin. Unit terbesar mempunyai panjang lajur 135 m, sementara diameter pemutarnya adalah 127 m . Oleh itu, ketinggian keseluruhannya mencapai 198 meter. Turbin angin besar dengan ketinggian tinggi dan bilah panjang sesuai untuk memberi tenaga kepada perusahaan industri kecil, ladang. Model yang lebih padat boleh dipasang di rumah atau di negara ini.

Pada masa ini, mereka menghasilkan kincir angin jenis berbaris dengan bilah berdiameter dari 0, 75 dan 60 meter . Menurut pakar, dimensi generator tidak boleh megah, kerana pemasangan mudah alih kecil sesuai untuk menghasilkan sejumlah kecil tenaga. Model terkecil unit ini setinggi 0.4 meter dan beratnya kurang dari 2 kilogram.

Pengilang

Pada masa ini, pengeluaran turbin angin telah dijalankan di banyak negara di dunia. Di pasaran anda boleh menemui model dan unit buatan Rusia dari China. Dari pengeluar domestik, yang paling popular adalah firma berikut:

• "Cahaya Angin";
• Rkraft;
• SKB Iskra;
• Sapsan-Energia;
• "Tenaga angin".

Pengilang boleh membuat turbin angin mengikut pilihan peribadi pelanggan. Juga, pengeluar sering mempunyai perkhidmatan untuk mengira dan merancang ladang angin.

Pengilang janakuasa asing juga sangat popular:

• Goldwind - China;
• Vestas - Denmark;
• Gamesa - Sepanyol;
• Suzion - India;
• GE Energy - Amerika Syarikat;
• Siemens, Enercon - Jerman.

Menurut ulasan pengguna, peranti buatan asing berkualiti tinggi, kerana dihasilkan menggunakan peralatan terkini.

Namun, perlu diingat bahawa penggunaan pembangkit angin seperti itu menyiratkan penggunaan pembaikan yang mahal, dan juga alat ganti, yang hampir mustahil dijumpai di kedai-kedai domestik. Kos unit penjanaan kuasa biasanya bergantung pada ciri reka bentuk, kapasiti dan pengeluar.

Bagaimana memilih?

Untuk memilih penjana angin yang sesuai untuk pondok atau kediaman musim panas, anda perlu mengambil kira perkara berikut

1. Pengiraan kekuatan peralatan elektrik yang dipasang yang akan disambungkan di dalam bilik.
2. Kekuatan unit masa depan, dengan mengambil kira faktor keselamatan. Yang terakhir ini tidak akan membenarkan pembebanan generator berlebihan dalam keadaan puncak.
3. Iklim wilayah. Kerpasan mempunyai kesan negatif terhadap prestasi peranti.
4. Kecekapan peralatan, yang dianggap sebagai salah satu petunjuk yang paling penting.
5. Petunjuk kebisingan yang menjadi ciri turbin angin semasa operasi.

Sebagai tambahan kepada semua perkara di atas, pengguna harus menilai semua parameter pemasangan, dan juga membaca ulasan mengenainya.

Kaedah untuk meningkatkan kecekapan kerja

Untuk meningkatkan kecekapan operasi penjana angin, perlu mengubah keupayaan dan ciri operasinya ke arah positif. Pertama, ada baiknya meningkatkan kecekapan kepekaan pendesak terhadap angin yang agak lemah dan tidak stabil.

Untuk menterjemahkan idea menjadi kenyataan, disarankan menggunakan "kelopak kelopak".

Ini adalah sejenis membran satu sisi untuk aliran udara, yang dengan bebas menyebarkan angin ke satu arah. Membran adalah penghalang yang tidak dapat ditembusi untuk pergerakan jisim udara ke arah yang bertentangan.

Kaedah lain untuk meningkatkan kecekapan turbin angin adalah penggunaan penyebar atau penutup pelindung, yang memotong aliran dari permukaan yang bertentangan . Setiap pilihan mempunyai kelebihan dan kekurangan. Walau bagaimanapun, mereka lebih berkesan daripada model tradisional.

Pembinaan DIY

Penjana angin mahal. Sekiranya anda ingin memasangnya di wilayah anda, perlu dipertimbangkan perkara berikut:

• ketersediaan kawasan yang sesuai;
• kelaziman angin yang kerap dan kuat;
• kekurangan sumber tenaga alternatif lain.

Jika tidak, ladang angin tidak akan memberikan hasil yang diharapkan. Oleh kerana permintaan untuk tenaga alternatif semakin meningkat setiap tahun, dan pembelian turbin angin adalah tamparan ketara bagi anggaran keluarga, anda boleh mencuba membuat unit dengan tangan anda sendiri dengan pemasangan berikutnya. Pembuatan turbin angin boleh berdasarkan pada magnet neodymium, kotak gear, bilah dan ketiadaannya.

Turbin angin mempunyai banyak kelebihan . Oleh itu, dengan keinginan yang tinggi dan kehadiran kemampuan pereka asas, hampir mana-mana tukang dapat membina stesen untuk menjana elektrik di laman webnya. Versi peranti yang paling mudah dianggap sebagai turbin angin dengan paksi menegak. Yang terakhir ini tidak memerlukan sokongan dan tiang tinggi, dan prosedur pemasangan dicirikan oleh kesederhanaan dan kepantasan.

Untuk membuat penjana angin, anda perlu menyediakan semua elemen yang diperlukan dan memperbaiki modul di tempat yang dipilih. Sebagai sebahagian daripada penjana tenaga menegak buatan sendiri, kehadiran unsur-unsur tersebut dianggap wajib:

• pemutar;
• bilah;
• tiang paksi;
• pemegun;
• bateri;
• penyongsang;
• pengawal.

Bilah boleh dibuat dari plastik tahan lentur, kerana bahan lain dapat rusak dan cacat di bawah pengaruh beban tinggi. Pertama sekali, 4 bahagian yang sama mesti dipotong dari paip PVC. Selepas itu, anda perlu memotong beberapa serpihan separuh bulatan dari timah dan membetulkannya di sepanjang tepi paip. Dalam kes ini, jari-jari bahagian pisau hendaklah 69 cm. Dalam kes ini, ketinggian bilah akan mencapai 70 cm.

Untuk memasang sistem rotor, anda perlu mengambil 6 magnet neodymium, 2 cakera ferit dengan diameter 23 cm, gam untuk ikatan. Magnet harus diletakkan pada cakera pertama, dengan mempertimbangkan sudut 60 darjah dan diameter 16.5 cm. Menurut skema yang sama, cakera kedua dipasang, dan magnet dituangkan dengan gam. Untuk stator, anda perlu menyediakan 9 gegelung, di mana masing-masing anda menggulung 60 putaran pendawaian tembaga dengan diameter 1 mm. Pematerian mesti dilakukan mengikut urutan berikut:

• permulaan gegelung pertama dengan akhir keempat;
• permulaan gegelung keempat dengan akhir ketujuh.

Fasa kedua dipasang dengan cara yang serupa. Seterusnya, borang dibuat dari kepingan papan lapis, bahagian bawahnya ditutup dengan kaca gentian. Fasa dari gegelung terpateri dipasang di atas. Struktur diisi dengan gam dan dibiarkan selama beberapa hari untuk merekatkan semua bahagian bersama. Selepas itu, anda boleh mula menghubungkan elemen individu penjana angin menjadi satu keseluruhan.

Untuk memasang struktur di rotor atas, 4 lubang untuk kancing harus dibuat. Rotor bawah dipasang dengan magnet ke atas pada pendakap. Selepas itu, anda perlu meletakkan stator dengan lubang yang diperlukan untuk memasang pendakap. Pin harus diletakkan di atas plat aluminium, kemudian tutup dengan rotor kedua dengan magnet ke bawah.

Dengan menggunakan sepana, perlu memutar pin supaya rotor jatuh sama rata dan tanpa tersentak . Apabila tempat yang betul diambil, perlu membuka penutup kancing dan menanggalkan plat aluminium. Pada akhir kerja, struktur mesti dipasang dengan kacang dan tidak diketatkan dengan ketat.

Paip logam yang kuat dengan panjang 4 hingga 5 meter sesuai sebagai tiang . Penjana pra-pemasangan dipasang ke dalamnya. Selepas itu, bingkai dengan bilah dipasang ke penjana, dan struktur tiang dipasang di platform, yang disiapkan terlebih dahulu. Kedudukan sistem diperbaiki dengan pendakap.

Sambungan bekalan kuasa ke turbin angin berlaku secara bersiri. Pengawal mesti mengambil sumber dari penjana dan menukar arus bolak ke arus terus.