Linna vaikse tuuleturbiini projekteerimine. Peterburi teadlased on leiutanud ohutu tuulegeneraatori, mis on lennuki turbiini kujuline. Tuuleturbiinide suurused

Kaasaegne kineetiline tuulegeneraator võimaldab ära kasutada õhuvoolude võimsust, muutes selle elektriks. Selleks on tehase- ja omatehtud mudelid seadmed, mida kasutatakse nii tööstuses kui ka eramajapidamistes.

Räägime teile, kuidas seda tüüpi tuuleturbiinid on projekteeritud, ning tutvustame seadme omadusi ja disainivõimalusi. Meie poolt välja pakutud artikkel näitab nõrku ja tugevused tuul elektrijaam. Isetehtud meistrid nad leiavad selle siit kasulikud diagrammid ja kokkupaneku soovitused.

Tuulegeneraatori töö põhineb tuule kineetilise energia muundamisel rootori mehaaniliseks energiaks, mis seejärel muundatakse elektrienergiaks.

Tööpõhimõte on üsna lihtne: seadme telje külge kinnitatud labade pöörlemine viib rootori generaatori ringikujuliste liikumisteni, tekitades seeläbi elektrit.

Tuuleenergia on üks paljutõotavamaid taastuvenergia sektoreid. Kaasaegsed disainid võimaldavad kuluefektiivselt kasutada õhuvoolude võimsust, kasutades seda elektrienergia tootmiseks

Tekkiv ebastabiilne vahelduvvool "tühjeneb" kontrollerisse, kus see muundatakse alalispingeks, mis suudab akusid laadida. Sealt antakse toide inverterile, kus see muundatakse 220/380 V indikaatoriga vahelduvpingeks, mis antakse tarbijatele.

Tuulegeneraatori võimsus sõltub otseselt õhuvoolu võimsusest (N), mis arvutatakse valemiga N=pSV 3 /2, kus V on tuule kiirus, S on tööpiirkond, p on õhu tihedus.

Tuulegeneraatori seade

Tuulegeneraatorite erinevad versioonid erinevad üksteisest oluliselt.

Tuul on vorm päikeseenergia. Tuuled on põhjustatud atmosfääri ebaühtlasest kuumenemisest päikese poolt, maapinna ebakorrapärasest ehitusest ja pöörlemisest. Tuulevoolu trajektoore muudavad maa maastik, veekogud ja taimestik. Inimesed kasutavad tuule- või tuuleenergiat mitmel otstarbel: purjetamiseks, tuulelohe lennutamiseks ja isegi elektri tootmiseks. Mõisted "tuuleenergia" ja "tuuleenergia" kirjeldavad tuuleenergia kasutamise protsessi mehaaniline energia või elektrit. Tuuleturbiinid (tuulegeneraatorid) muudavad tuule kineetilise energia mehaaniliseks energiaks, mida saab kasutada mitmete spetsiifiliste ülesannete jaoks, näiteks vilja jahvatamiseks või vee pumpamiseks.

Kuidas siis tuuleturbiinid elektrit toodavad? Lihtsamalt öeldes töötab tuuleturbiin ventilaatori vastas. Selle asemel, et kasutada tuule tekitamiseks elektrit, nagu ventilaator, kasutavad tuuleturbiinid elektri tootmiseks tuult. Tuul pöörab labad, mis pöörlevad elektrit tootva generaatoriga ühendatud võlli.

See "tuuleelektrijaama" ülemine vaade näitab, kuidas tuuleturbiinide rühm suudab toota elektrit tarbijavõrkudele. Edastus- ja jaotusliinide kaudu jõuab see kodudesse, ettevõtetesse, koolidesse jne.

Tüübid tuuleturbiinid

Kaasaegsed turbiinid jagunevad kahte põhirühma: horisontaaltelg ja vertikaaltelg, mis sarnaneb Darrieuse "peksuri" mudeliga, mis sai nime selle Prantsuse leiutaja järgi. Horisontaalse telje turbiinidel on tavaliselt kaks või kolm laba. Need kolme labaga turbiinid töötavad "vastutuult", labad on suunatud tuule poole.

3,6 megavatine GE Wind Energy turbiin on üks suurimaid, mis eales paigaldatud:

Turbiinid suurem suurus tõhusam. Ja ka hinna poolest.

Tuuleturbiinide suurused

"Teenuse" mastaabiga turbiinide suurusvahemik ulatub 100 kilovatist mitme megavatini. Suured turbiinid on koondatud tuuleparkidesse, mis tarnivad võrku hulgimüügi elektrienergiat.

Väikeseid üksikuid turbiine, mille võimsus on alla 100 kW, kasutatakse kodude, telekommunikatsiooniantennide või veepumpade toiteks. Väikeseid turbiine kasutatakse mõnikord koos diiselgeneraatorite, akude ja päikesepaneelid. Neid süsteeme nimetatakse "hübriidtuulesüsteemideks" ja neid kasutatakse kaugetes kohtades, kus elektrivõrguga ühendamine pole võimalik.

Tuuleturbiini sees

Anemomeeter	Anemomeeter	Mõõdab tuule kiirust ja edastab kiirusandmed kontrollerile.
Terad	Terad	Enamikul turbiinidel on kaks või kolm laba. Terasid läbiv tuul paneb need "üles lendama" ja pöörlema.
Pidur	Pidur	Ketaspidur, mehaanilise, elektrilise või hüdraulilise ajamiga rootori peatamiseks kriitilistes olukordades.
Kontroller	Kontroller	Juhtkontroller käivitab masina tuule kiirusel umbes 8...16 mph ja lülitab masina välja umbes 55 miili tunnis. Turbiinid ei tööta tuule kiirusel üle 55 miili tunnis, sest tugev tuul võib neid hävitada.
Käigukast	Edasikandumine	Mehaaniliselt ühendab väikese kiirusega turbiini võlli kiirega, suurendades pöörlemiskiirust 30...60 p/min-lt 1000...1800 p/min ehk kiiruseni, mida enamik generaatoreid vajab elektri tootmiseks. Käigukast on tuuleturbiini kallis (ja raske) osa ning insenerid uurivad "otseajamiga" generaatoreid, mis töötavad madalamal pöörlemiskiirusel ja ei vaja käigukasti.
Generaator	Generaator	Tavaliselt tavaline induktsioongeneraator, mis toodab elektrit vahelduvvoolu sagedus 60 hertsi (USA jaoks).
Kiire võll	Suure kiirusega võll	Toidab generaatorit.
Madala kiirusega võll	Madala kiirusega võll	Rootor pöörleb seda võlli kiirusega umbes 30...60 pööret minutis.
Nacelle	Gondola	Gondell asub torni ülaosas ja sisaldab käigukasti, madala ja suure kiirusega võlli, generaatorit, kontrollerit ja pidurit. Mõned gondlid on helikopteri maandumiseks piisavalt suured.
Pitch	Tera pöörlemine	Labad Pöörake tuule poole või nurga all, et kontrollida rootori kiirust ja vältida selle pöörlemist elektri tootmiseks liiga tugevate või nõrkade tuulte korral.
Rootor	Rootor	Terasid ja rummu koos nimetatakse rootoriks.
Torn	Torn	Tornid on valmistatud terastoru(siin näidatud), betoonist või ažuurse kujundusega. Kuna tuule kiirus suureneb kõrgusega, võimaldavad kõrgemad tornid turbiinidel koguda rohkem tuuleenergiat ja toota rohkem elektrit.
Tuule suund	Tuule suund	On olemas nn “vastutuule” turbiinid, kuna töötamise ajal keeratakse need “näoga” tuule poole. Teised turbiinid on ette nähtud töötama "tuulealusel" poolel, suunaga tuulest eemale.
Tuuleliib	Vane	Tuvastab tuule suuna ja edastab andmed juhtkontrollerile, et orienteerida turbiini vastavalt tuule suunale.
Pöörane sõit	Goelli sõit	Vastutuule turbiinid peavad olema suunatud tuule poole ja tuule suuna muutudes kasutatakse rootori suuna korrigeerimiseks gondli ajamit. Allatuuleturbiinid ei vaja rootori ajamit, kuna tuul puhub nende "tagasi".

Terade osas (horisontaalteljega) meeldis mulle artikkel ajakirjast “Modelist-Constructor”, 1993, nr 8. http://publ.lib.ru/ARCHIVES/M/%27%27Modelist-konstruktor%27%27/%27%27MK%27%27,1993,N08.%5Bdjv-002%5D.zip See on selgelt kirjas seal ja tööpõhimõte ja kuidas seda teha.
Sellise ajakirjanduse vaatamise asemel on parem lugeda (mõtlikult) Fatejevi raamatut “Tuulemootorid ja tuuleturbiinid”
Tööstuslike tuulikute kohta dzen +1 [B] Kolm laba kompromissina vahel Ühelt poolt soov tagada labade konstruktsiooniline tugevus ja vähendada dünaamilisi koormusi, vähendada tuulikute maksumust labade arvu vähendamise kaudu, kindlustama lubatud tase aerodünaamiline müra ja vibratsioonid, mis suurenevad labade otste liikumiskiiruse suurenedes ning teisalt soov tõsta tuuliku efektiivsust, mis suureneb koos tuuliku kiiruse ja labade arvu suurenemisega. [I] Õpik “Tuulemootorid ja tuuleturbiinid” Fateeva E.M.
3 labaga turbiinil on orientatsioonitelje suhtes konstantne, labade asendist sõltumatu inertsimoment, mistõttu tuuliku orientatsioonil vibratsiooni ei teki. 2-teraline väriseb orienteerumisel.
RE: Miks 3 tera / Vitali71 No esiteks on kasutegur kõrgeim ühe tera puhul, aga see on dünaamiliselt tasakaalustamata. Ja kahe tera heli on räige, kuid kolme teraga on see viimane kõrge koefitsiendiga, kuna tera suurendamine üle 3...5 EI MUUTAGE efektiivsust, kuid see vähendab tugevalt pöörlemiskiirust, mis tähendab materjalikulu
Sõltuvalt tuuliku kiirusest on maksimaalse KIEV jaoks olemas tuuliku optimaalne täitustegur ja see sõltub labade arvust vähe, ideaalne turbiin on lõpmatu arv lõpmata kitsaid labasid. Kõige tasakaalukamad on 3, 6, 12, 18, ..., 3 on minimaalne arv.
Kuid kahe teraga tera hääl ei häirinud mind, kuigi teritasin tähelepanematusest vale serva.
kas see on umbes gigavatt??? Kuid tavaline (tabamata) tuul põhjustab ka laia helivibratsiooni (INF kaasas), surudes kaootiliselt lehti, puuoksi, aknaid ja hoonete seinu. Ja isegi lagedal väljal surub tuul inimese kõrvu. Äikesetormid ja maavärinad on samuti infraheli tekitajad. Õhuvoolud võivad putukad ja mõned taimed (külmik) minema kanda. Keelake see kõik kiiresti ära!!! :)))
Jah, see on jama, kuulujutud, mida 80ndatel rahaliselt toetasid soojuselektrijaamade omanikud. Megavatiste tuulikute probleem on see, et linnud (eriti külmaga) jäävad nende ümber kinni ja jamavad ning kui sees on augud, siis üritavad nad sisse pesa ehitada. Olen ise tuulikutes pesasid näinud.
Tere päevast, härrased. Teie vestlused on huvitavad, aga vabandan, mul on küsimus, kas keegi on Gorlovi turbiini kokku pannud (http://www.quietrevolution.com/), ma tegin seda, aga see ei keera isegi tugeva tuulega, kui keegi teab, mis on saladus (kusagil on keerdkäik) ma ei tea, kus)
Tundub, et teine inimene tahab reha otsa astuda. Lihtne tõde, teoreetiliselt ja praktiliselt kinnitatud, on rohkem kui üks kord – kõik vertikaalid on tehtud ilu, aga mitte töö jaoks.
See nn kurguturbiin - tavaline Darrieuse rootor, mis on keeratud spiraaliks, et vähendada ootamatuid lühiajalisi koormusi. Kuid lisaks koormuste vähendamisele langeb KIEV kõvasti ja seetõttu on selle pöörlemiseks vaja teha väga kvaliteetseid labasid ja olla tugeva tuulega. Noh, seda on hea kasutada ainult ilu pärast või mõne investori reklaamimiseks raha eest.
See tähendab, et keegi ei tea, mida on vaja, et see pöörlema saaks?
Kvaliteetsed terad ja tugev tuul.
Terade profiil peab olema täpne, lamedad ribad ei tööta. Lisaks on hea tuul ja see tuleb kiirendada töökiirusele, turbiin ise ei kiirenda isegi hea tuulega. Horisontaalteljega tuuliku vastu on selle CIV ligi 3 korda väiksem. Näeb ilus välja, pole midagi öelda :)
tiiva õhutiib? Ja kiirendamiseks võite kasutada Savoniuse rootorit.
Arvutuste ja praktikaga on tõestatud, et tera (akordi) profiil peaks olema ideaalilähedane, esitasapind peegeldab tuulevoolu piki lööginurka, kus see tekib. ülerõhk võib olla tasane, aga tera tagumine tasapind, et tekitada tera taha suuremat õhurõhu erinevust kui selle ees, peab olema kumer, tekitades ebaühtlaselt haruldasi õhumasse. Äkki milles viga?
Jah, vaadake mis tahes aerodünaamiliste profiilide atlast ja vaadake, millised profiilid need on.
Jah, ma olen neist teadlik.
Suurtes turbiinides (suhteliselt öeldes) juhitakse labasid kaudselt, väljastpoolt. Vähemalt Krimmis tuuleparkide juures oli juhtimine personaalarvutist, olenevalt koormusest, kiirusest jne.

lõputu "eureka"

Pidage meeles Kreeka leiutajat ja matemaatikut Archimedest, kes hüüdis "eureka! (Ma leidsin selle!)”, kui ta avastas hüdrostaatika põhiseaduse? Inimkond on iidsetest aegadest tänapäevani otsinud igavesti uusi avastusi. Kõrvale pole jäänud ka tuuleenergia vallutamise valdkond. Uue põlvkonna tuulegeneraator kummitab nii teadlasi kui ka praktiseerivaid insenere. Igavene otsimine annab oma kasulikud tulemused ja aeg-ajalt mingil hetkel maakera leiutise vaikuse katkestab rõõmus hüüatus - “Eureka”!

Seekord oli päevakangelane vana ameeriklane, 89-aastane, II maailmasõja veteran Raymond Green Californiast, kes oli aastaid täiustumisprobleemi üle pead murdnud. olemasolevad liigid tuuleturbiinid. Lõpuks õnnestus tal luua tuulegeneraator, mis on peaaegu vaikne ja inimese lendavate sõprade jaoks ohutu. Tema leiutatud 20 kg kaaluv vaimusünnitus lahendab ühe hoobiga hunniku probleeme, mis seisid silmitsi vana modifikatsiooni tuulegeneraatoriga.

Millised on leiutatud installatsiooni põhimõttelised erinevused? Kõige tähtsam on see, et sellel pole pöörlevaid lõiketerasid väljaspool. Kõik selles on peidetud ümbrisesse, mis kaitseb linde surma eest. Teiseks oluliseks erinevuseks on see, et uus disain võimaldab kasutada väikese vahega labasid, mis aitab vähendada müra.

Paraku sellega tutvus uue üksusega lõpeb. Me ei saa teada nii palju, kui leiutaja ise teab oma vaimusünnitusest enne, kui toodet tutvustatakse masstoodang. Projekti autor on veendunud, et kahe aasta pärast see juhtub ja tema leiutise elektrit hakkavad kasutama kaugemates uurimislaagrites asuvad geoloogid, kolmanda maailma riikide sõjaväehaiglate arstid, looduskatastroofipiirkondadest kannatanud inimesed ja kaugemate külade elanikud. .

Võimalikud võimatused

Kas olete kunagi mõelnud küsimusele, miks kasutavad tuuleenergiat ainult hulljulged ja innukad käsitöölised? See tähendab, et kõigil abivajajatel ei ole ohtu seda tüüpi elektritootmisega tegeleda. Jah, kuna tuuleenergia ise on oma eelmistes modifikatsioonides mõõtmetelt suur, seda on raske paigaldada ja mitte päris mugav kasutada (proovige masti kõrgusele ronida ja generaatorit parandada). Ja pöörlevad labad teevad palju müra ja on lindudele ohtlikud. Ja sellest ei saa mööda, kõrge hind.

Uue põlvkonna tuulegeneraatorite tulekuga jäävad need probleemid minevikku. Neid on mitut tüüpi ja ühest neist rääkisime selle artikli esimeses osas. Paljude uute toodete teine esindaja on käiguta tuulegeneraator, milles energiat genereerivad labade “otsad”. Traditsioonilist võlli sõukruvist generaatorini ei ole ja elekter võetakse sõukruvi servast.

Selle ferromagnetilise velje kujul olev rootor on paigaldatud tuuleratta tiibadele. See on disainilt lihtne, seda on lihtne valmistada ja paigaldada. Kuid püsimagnetite paigutamine tiiviku otstesse muudab selle palju raskemaks, mis vähendab paigalduse üldist efektiivsust. Kuid seadet on lihtne kasutada, kuna lihtne disain ei nõua liigset tähelepanu. Sellised tuulegeneraatorid võivad töötada kõikjal ja mis tahes kliimatingimustes.

See, mis eile tundus võimatuna, muutub täna igapäevaseks reaalsuseks.

Tuulegeneraator allub intellektuaalidele

Kaugemalt vaadates ei näe see sugugi välja nagu tuulegeneraator, vaid suure tõenäosusega sellise ehitise jaoks ebatavalise kujuga veetorn. Kui lähete lähemale, näete terade aeglast pöörlemist. Vertikaalne võll pöörleb täiesti hääletult.

Üks Ameerika firma Arizonas hakkab insener Mazuri juhtimisel sellist hiiglaslikku turbiini masstootma. Tema arvutuste kohaselt peaks see üksi andma nii palju elektrit, et sellest piisaks 750 tuhande koduga suurlinnale. 2007. aastal seadis insener endale eesmärgiks - tõsta tuulegeneraatori efektiivsust korduvalt vertikaalteljel ja on kõik need aastad oma eesmärgile lähenenud.

Leiutaja töötas kahes suunas: esiteks, et labad võimalikult palju õhuvoolu kinni haaraksid, ja teiseks tuulelaba toe hõõrdumise nullimiseks. Esimese ülesande peab täitma tohutu vertikaalne rootor ja teise ülesandega pöörlev magnetlevitatsiooniturbiin.

Teine ülesanne vajab põhjalikumat arutelu. Hõõrdumiseta pöörlemine saavutatakse magnetlevitatsiooni abil, mida käsitlesime tuulegeneraatorite tööpõhimõtete artiklis jaotises "Uute võimaluste loojad". Pöörlemisel tõuseb kogu vertikaalne rootoriplokk ümber oma telje ja ei puuduta üldse alumist tugilaagrit. See on paigaldatud ainult käivitamiseks, turbiini kiirendamiseks. Niipea kui see kiirust üles võtab, muutub see justkui kaalutuks ja tuleb laagri küljest lahti. Selle tulemusena väheneb hõõrdumine nullini, välja arvatud turbiini enda hõõrdumine õhuga. Efektiivsus hüppab kohe üles.

Hiiglaslik turbiin on väga tundlik ja reageerib vähimalegi tuulele. See magnetilise levitatsiooni tõttu pöörlemise ajal tõusmise võime on planeedi teadlasi ja leidlikke meeli pikka aega hõivanud. See on nähtus, kus mis tahes kaaluga asi või objekt tuleb pinnalt maha ja hõljub ruumis ilma tõrjuvat jõudu rakendamata. Lindude lend pole enam levitatsioon.

Rootori levitatsioonivõimega vertikaalsed tuulegeneraatorid on nüüdseks haaranud inseneride ja leiutajate mõtted. Ja nüüd on esimesed tulemused juba ilmne. Mazuri projektis on näha magnetlevitatsioonil “ujuv” rootor ja generaatori asemel on paigaldatud lineaarne sünkroonmootor. Paljude labadega magnetlevitatsiooniga tuulegeneraator püüab õhuvoolu nii palju kui võimalik ja teadlaste hinnangul toodab selline turbiin elektrit vapustavalt kasina hinnaga – alla sendi kilovatt-tunni kohta.

Onipka rootor - tuulegeneraator madala ja keskmise tuule kiirusele:

Tuuleturbiin on tuulegeneraatori põhiosa, millel on turbiin kui seade, mis toimib tuuleenergia vastuvõtjana. Üks selliste seadmete võimalustest on silindrikujuline korpus, sisemine ruum kus terad asuvad.

Tuulikute baasil valmistatud tuulepaigaldisi iseloomustab labadega võrreldes kõrgem kasutegur, samuti disaini lihtsus ja töökindlus.

Peamised omadused

Nagu iga tehnilise seadme, nii ka õhuturbiini puhul, on parameetrid, mis klassifitseerivad selle võimeid ja annavad teavet konkreetse mudeli kohta, selle tehnilised omadused.

Selliste seadmete peamised tehnilised omadused on järgmised:

Nimiväljundvõimsus, mõõdetuna kW-des.
Alaldatud nimipinge, mida generaator toodab paigaldise rootori teatud kiirusel.
Tekitatud pinge sagedus, mõõdetuna hertsides.
Rootori pöörlemissagedus töörežiimis, mille juures tekib nimialaldatud pinge. Mõõdetud pööretes minutis.
Nimikiirus, mille juures tuuleturbiin vastab deklareeritud võimsusele. Mõõdetud pööretes minutis.
Stealth kiirust mõõdetakse pööretena minutis ja see klassifitseerib seadme maksimaalset töövõimet teatud kiirusel.
Töörežiim, milles konkreetne seadmemudel on võimeline töötama kindlaksmääratud aja jooksul (pikaajaline, tsükliline, lühiajaline jne).
Konkreetse mudeli töötamise ajal tekkiva müra (heli) taset mõõdetakse dB-des.
Seadme efektiivsus.
Komponentide ja mehhanismide jahutuse tüüp.
Paigaldusmeetod ja paigaldus.
Mõõtmed.
Ühiku kaal.

Tuuleturbiini disainiomadused

Tuuleturbiiniga varustatud tuulegeneraatorid on silinder, mille sees on labad. Välise kontuuri olemasolu labade ümber kaitseb neid võõrkehade ja elusorganismide sattumise eest.

Sabaosa vajaduse puudumine (tuule suuna suhtes orienteerimiseks) vähendab seadme kaalu ja mõõtmeid ning hõlbustab ka paigaldamist ja kasutamist. Silindrikujuline korpus on iseseisvalt orienteeritud tuulevoogude suunas ja toimides sisuliselt düüsina, suurendab survet paigaldatud labadele, suurendades seeläbi tuulegeneraatori efektiivsust.

Kuidas õigesti arvutada

Peamine näitaja, mis määrab konkreetse mudeli valiku, on elektrienergia tootmise võime, mida mõõdetakse kilovatt-tundides ajaühiku kohta.

Tekkiva energia hulk on otseselt seotud paigaldise võimsusega, mis on peamine tehnilised omadusedühikut, seetõttu määrab tuuliku arvutus selle geomeetrilised mõõtmed, paigaldatavate labade arv ja paigalduskõrgus maapinnast.

Elektrigeneraatori võimsus, mis määrab tuuliku genereerimisvõime elektrit, sõltub tuulevoolust, mille võimsust saab vastavalt turbiini kasutegurile arvutada järgmise valemi abil:

P=KxRxV 3 xS/2

P – õhuvoolu võimsus;

K – koefitsient, võttes arvesse turbiini efektiivsust, on väärtusega 0,2 kuni 0,5 ühikut;

R – õhu tihedus, on 1,225 kg/m3 (normaalsel atmosfäärirõhul);

V on õhuvoolu kiirus, mõõdetuna m/s;

S – tuuliku leviala (paigaldisega töötav tuulevool).

Ülaltoodud valemist on selge, et tuulevoolu võimsus ja järelikult ka generaatori võimsus sõltub otseselt tuuleturbiini läbimõõdust (S= π R 2).

Teades õhuvoolu kiirust paigalduskohas ja selle läbimõõtu, on võimalik määrata paigaldise võimsust ja selle võimet toota elektrienergiat.

Tuuleturbiinide tüübid

Kuigi algselt arvati, et tuulikuga tuulepaigaldis hõlmab selle paigaldamist ainult horisontaaltasapinnale, mis iseloomustab tuulegeneraatorid horisontaalse pöörlemisteljega on disainerid aga välja töötanud selliste seadmete uued versioonid, mis on:

Vertikaalse teljega tuuleturbiin

Seda tüüpi seadmetes paikneb turbiini silinder vertikaalselt ja labad on maapinnaga risti.

Vertikaalse pöörlemisteljega tuuleturbiinide töö on sarnane horisontaalse pöörlemisteljega seadmete tööga.

Tuuleturbiin ilma labadeta

Labade olemasolu tuuleturbiinidel mitmesugused kujundused, toob kaasa asjaolu, et nende paigaldamine nõuab märkimisväärseid alasid, isegi kui need on jäigas korpuses asuvad tuuleturbiinid. Sellega seoses on tuuleturbiinide arendamise uus suund olnud sarnaste seadmete ehitamine, kasutades tuuleturbiine, millel puuduvad labad.

See disain koosneb sambast, mille sees on metallkettad. Kettad on paigaldatud võllile ja asuvad üksteisega paralleelselt, nende vahele on paigaldatud spetsiaalsed tihendid. Kui õhk tabab tihendeid, hakkavad need liikuma ja annavad metallketastele kindla ja suunatud impulsi, mille mõjul kettad pöörlema hakkavad. Ketaste pöörleva liikumise mõjul hakkab varras pöörlema, mis omakorda edastab oma pöörlemisliikumise generaatori võllile.

Tuuleturbiin katusele

Huvi võimaluse vastu varustada end tasuta elektrienergiaga, tekitamata seejuures teistele probleeme isegi linnas, viis sellise tuuliku disaini väljatöötamiseni, mida saab paigaldada iga hoone katusele.

Sellisel paigaldusel on väikesed üldmõõtmed, kerge kaal ja see on töö ajal praktiliselt vaikne. Seadme väliskere on valmistatud teo kujul, mis võimaldab suurendada tuulevoolu soovitud suunas ja orienteeruda ruumis vastavalt selle suunale.

Populaarsed mudelid ja kaubamärgid

Erinevates tehniliselt arenenud riikides toodetud tuuleturbiinide hulgas on kõige populaarsemad järgmised:

Ettevõtte spetsialistide poolt välja töötatud turbiin Fididler(USA), on mõeldud individuaalseks kasutamiseks ja hõlmab paigaldamist elamu katusele või muule konstruktsioonile individuaalseks kasutamiseks.

See mudel on varustatud elektroonilise seadmega, mille abil kasutatakse spetsiaalset mobiilirakendused, on võimalik jälgida seadme tööd eemalt.

Tuulegeneraator on ühendatud hoonesse paigaldatud akuga . Kinnituselemendid nõuavad paigaldamist katuseharjale, mis suurendab turbiini poolt püütava tuulevoolu hulka. Müra tase seadme töötamise ajal on viidud miinimumini, mis võimaldab mitte tekitada ebamugavust selle hoone sees elavatele elanikele, millele seade on paigaldatud.

- Turbiinimudel “Liam F1” töötati välja Hollandis firmas The Archimedes, see on kerge (kuni 80,0 kg) ja on mõeldud paigaldamiseks hoone katusele või muule eraldiseisvale toele. Vastuvõtuüksuse teokujuline konstruktsioon võimaldab tõsta tuuliku efektiivsust ja olla alati tuulevoogude liikumistasandis.
- Töötamise ajal on müratase väga madal, mis võimaldab paigaldada igasse mugavasse kohta.
- Keskmised hinnad
  
  Alternatiivenergias kasutatavad seadmed, sealhulgas tuuleturbiinid, ei ole odavad. See on tingitud asjaolust, et reeglina toodetakse uusi mudeleid tükiversioonis ja see, mis on juba tarnitud, ei ole voog, ei müüda massiliselt, mis on tingitud sellest, et seda meetodit energiatootmine ei ole kasutajate seas veel laialdast kasutust leidnud.
  
  Ülaltoodud paigalduste maksumus on:
  - “Liam F1” mudelit müüakse Euroopa Liidus ja Ameerikas, selle maksumus on alates 4000,0 eurost.
  - Ameerika ettevõtte Fiddler mudeli maksumuse kohta andmed puuduvad, kuid selle konfiguratsiooni ja turul pakutavate sarnaste seadmete tõttu võime kindlalt öelda, et paigaldushind ei ole madalam kui Hollandi arendajatel.
  Eelised ja miinused
  
  Tuuleturbiini abil valmistatud tuulegeneraatorite lihtsus ja töökindlus pole nende seadmete ainsad eelised. Lisaks on tuuleturbiinide kasutamise eelised järgmised:
  - Võime töötada madalate tuulevoogudega, kiirusega 2,0 m/s.
  - Suur tundlikkus tuulevoolude suhtes.
  - Võime töötada tugevate, orkaaniliste õhuvoolude kiirustel, kuni 60,0 m/s.
  - Samaga üldmõõtmed, turbiiniga varustatud tuulegeneraatoril on suurem võimsus ja suurem kasutegur võrreldes labadega.
  - Turbiin on ohutu tehniline seade seadme paigalduskohas elavale loomamaailmale (linnud, nahkhiired).
  - Turbiini töötamisel infraheli ei teki, mis on inimestele ja loomadele kahjulik.
  - Madalam hind võrreldes tera konstruktsiooniga.
  - Täitmise lihtsus paigaldustööd, mis on tingitud põhielementide monteerimisest tehases.
  - Lihtsus ja hoolduse lihtsus.
  - Pikk kasutusiga.
  Selliste seadmete puudused on järgmised:
  - Tuul on atmosfäärinähtus, mis ei ole inimese kontrolli all, mistõttu on selle voolu tugevust ja liikumissuunda pika aja jooksul võimatu ennustada;
  - Tuulevoolu tugevuse muutlikkuse tõttu on vaja tagada märkimisväärsed elektrilised võimsused tekkiva energia salvestamiseks;
  - Seadmete komplekti kõrge hind;
  - Enne suure võimsusega tuuleturbiinide paigaldamist on vaja teha arvutused majanduslik teostatavus seoses valitud piirkonna tuulekaardiga.
  Kust osta saab
  
  Tuulegeneraator ja vastavalt sellest paigaldist eraldiseisev element, milleks on tuuleturbiin, on spetsiifiline toode. Seetõttu on selliste seadmete ostmisel kõige parem võtta ühendust ettevõttega, mis on spetsialiseerunud just selliste seadmete rakendamisele.
  
  Sellise organisatsiooni valimine võimaldab teil vajaliku mudeli valimisel vigu vältida, lisaks saavad spetsialistid aidata ostetud seadme paigaldamisel ja hilisemal hooldusel.
  
  Lisaks saate kasutada Interneti-ressursse, kus esitletakse laias valikus ettevõtteid, kes pakuvad selles konkreetses seadmete segmendis tooteid müügiks, kuid tavaliselt on need Hiina tootjate tooted, mille kvaliteedile on palju kaebusi. Lisaks puudub Interneti kaudu keerukate seadmete, näiteks tuulikute ostmisel võimalus madala kvaliteediga kaupa tagastada ja kvalifitseeritud abi saada.
  
  Kuna suletud ruumis (silindris) asuvat tuulikut on üsna keeruline valmistada, teevad seda professionaalsed disainerid ja insenerid, vertikaalse pöörlemisteljega tuuliku jaoks saate turbiini teha oma kätega. käed, kasutades improviseeritud vahendeid.
  
  Selleks vajate järgmisi materjale:
  1. Suurima läbimõõduga vastupidavast plastikust toru, mis saadaolevast.
  2. Lehtvineer paksusega 10,0 - 12,0 mm;
  3. Puidukruvid;
  4. Metallist tihvt läbimõõduga 12,0 – 16,0 mm;
  5. Mutrid ja seibid, mis vastavad olemasoleva naastu läbimõõduga;
  6. Auto rumm, komplektis laagriga.
  ja tööriist:
  1. Lõiketööriistad: rauasaag, veski koos lõikerattad, pusle, nuga;
  2. Lihvimistööriistad: lihvketastega veski, viilid, liivapaber;
  3. komplekt mutrivõtmed ja kruvikeerajad;
  4. Kruvikeeraja.
  Disain, mis tuleks tehtud töö tulemusena saada, ja selle toimimise skeem on esitatud alloleval diagrammil:

Tööd teostatakse järgmiselt:
- Olemasolevast torust valmistatakse toorik, selleks lõigatakse toru vajaliku pikkusega (umbes 1,0 meetrit), seejärel lõigatakse see mööda selle telge. Tulemuseks on 2 võrdse pikkuse ja pikkusega kaare pooli.
- Vineerist lõigatakse vastavalt toru läbimõõdule kaks ringi, misjärel jagatakse need vastavalt nende läbimõõdule kaheks osaks. Tulemuseks on neli toorikut poolringi kujul.
- Vineerist toorikud paigaldatakse torutoorikute sisse, kummagi üla- ja alaossa. Kinnitamine toimub isekeermestavate kruvide abil. Tulemuseks kaks poolikut.
- Saadud pooltorud ühendatakse üksteisega nii, et need kattuvad üksteisega. Lisaks on kattuvates kohtades vaja valida segment (ei ole diagrammil näidatud), et need sobiksid üksteise sisse. Valitud segmendi sügavus on vähemalt 50,0 mm, pikkus võib olla suvaline.
- Vineerist lõigatakse välja 2 ringi läbimõõduga 100,0 mm, mis kinnitatakse ka härmatise abil ühendatavate pooltorude ülevalt ja alt. Tulemuseks on jäigalt ühendatud struktuur.
- Saadud kujuteldava ringi keskele ja see peaks olema segmentide valimise punkt (fikseeritud vineeriringide peale) tehakse auk vastavalt olemasoleva tihvti läbimõõdule. Toorikute ülemisse ja alumisse ossa tehakse augud.
- Aukudesse sisestatakse tihvt, mis kinnitatakse kokkupandud konstruktsioonis seibide ja mutrite paigaldamisega.
- Olemasoleva auto rummu jaoks tehakse hülss vastavalt laagri siseläbimõõdule ja naastu läbimõõdule. Puks surutakse laagrisse, mille järel asetatakse sellele tihvt, mis on lisaks kinnitatud mutritega.
Tuulepaigaldise täielikuks valmisolekuks on vaja rummu asukoha alla naastule paigaldada rihmaratas, mille kaudu edastatakse pöörlemisliikumine turbiinilt elektrigeneraatorisse, ja paigaldada kokkupandud turbiin valitud kohta. paigaldamiseks.

Tuuleturbiine on elektrienergia allikana kasutatud aastakümneid. Esimest korda hakkasid inimesed selliseid struktuure ära kasutama, kui nad kasutasid looduse jõudu ja hakkasid veskeid ehitama. Tänapäeval kasutatakse elektri tootmiseks kolmanda põlvkonna turbiintüüpi tuulegeneraatoreid. Veelgi enam, struktuurid ise on viimasel ajal omandanud üha ebatavalisemad vormid.

Kaasaegne tuuleturbiin koosneb järgmistest elementidest:

Anemomeeter. See vastutab tuule kiiruse mõõtmise eest ja edastab asjakohase teabe tuuliku kontrollerile.
Terad. Neid elemente tabav tuul paneb need pöörlema. Selle tulemusena aktiveerub turbiin, mis toodab elektrit.
Pidur. Seda täiendavad mehaanilised, hüdraulilised ja muud ajamid. Tuuleturbiini pidurisüsteem on vajalik rootori peatamiseks kriitilistes olukordades.
Kontroller. Vastutab kogu paigalduse haldamise eest. See käivitab ja peatab tuuleturbiinid automaatselt.
Induktsiooni generaator. Seade toodab elektrit. Seda täiendab kiire võll.
Gondola. See asub tuuleturbiini ülaosas. Goldli korpuses on enamik seadme disainikomponente, sealhulgas pidur ja kontroller.

Sõltuvalt konstruktsiooni tüübist saab tuulikut täiendada muude elementidega. Eriti, kaasaegsed installatsioonid on varustatud kaitsekattega, mis püüab tuult ja suurendab viimase võimsust.

Turbiinide eelised

Tuule turbiin kaasaegne tüüp sellel on eelkäijatega võrreldes järgmised eelised:

Võimalus töötada aadressil suur kiirus tuul. Kaasaegsed turbiinid töötavad siis, kui tuulevoolud ületavad kriitilisi väärtusi (25–60 m/sek).
Ei tekita infrahelilaineid. Eelmiste põlvkondade tuuleturbiinidel oli see puudus.
Lihtne paigaldus. Disaini alus luuakse tootmises. Üksikud elemendid paigaldatakse kohapeal ja gondel paigaldatakse mastile.
Rakendus uuenduslikud materjalid. Need mitte ainult ei pikenda paigalduse kasutusiga, vaid tagavad ka paigaldamise lihtsuse.

Tuuleturbiine paigaldatakse peamiselt mere ja ookeani rannikule või otse vee peale. Selline lähenemine võimaldab saavutada turbiini peaaegu aastaringse töö.

Kaasaegsed arengud

Terade paigaldamise puudused on järgmised:

need rikuvad looduslikku soojuslikku tasakaalu;
suhteliselt madal efektiivsus, mitte üle 30%;
hõivata suurt ala;
kujutavad endast ohtu lindudele.

Need puudused sunnivad arendajaid üle maailma otsima uusi tehnoloogilisi lahendusi tuuleenergia tootmiseks. Viimaste saavutuste hulka kuuluvad:

1. Hüppeline turbiin.

Struktuurselt sarnaneb õhupall, täidetud heeliumiga. Sees on horisontaalteljele paigaldatud kolme labaga turbiin. Selline süsteem on praegu kasutusel Alaskal. Ujuv turbiin asub tänapäevastele tuuleturbiinidele ligipääsmatul kõrgusel. Selline süsteem on võimeline toimima peaaegu autonoomselt (personali osalus on minimeeritud).

2. Vertikaalsed turbiinid.

Nende terad järgivad kalauimede asetust. Tänu sellele konstruktsioonile on turbiinid võimelised tootma piisavas koguses elektrit, olles üksteisest lähedal. Pikkus vertikaalsed paigaldused on 9 m. Sest tõhus töö Süsteem nõuab vähemalt kahe tihedalt asetseva turbiini paigaldamist. Esialgsete uuringute kohaselt uut tüüpi paigaldised, võrreldes labade analoogidega, toodavad 10 korda rohkem elektrit, hõivates sama ala.

3. Süsinik "varred".

Rakendati AÜE-s uus projekt puhta elektri tootmisel. See hõlmab 1203 süsiniku "varre" paigaldamist 20-meetrisele alusele. Selle ehitise kõrgus on 55 m. Igaüks eraldi element süsteemid asuvad üksteisest 10 m kaugusel.

Üksiku varre paksus põhjas on 30 m. Nende sees on kihid, mis koosnevad vahelduvatest elektroodidest ja piesoelektrilisest materjalist. Surve all toodab viimane elektrit. Energia tekib siis, kui varred tuules kõikuvad. See süsteem toodab sama palju elektrit kui teised samal alal asuvad tuuleturbiinid.

Tuneesia teadlased lõid midagi sarnast. Nende süsteem erineb AÜE-s kasutatavatest süsinikuvarredest selle poolest, et ülaosas on vaikne generaator, mis meenutab satelliitantenni.

Hollandis tegid nad ettepaneku paigaldada igale majale väike konstruktsioon, mis suudab tuuleenergia mõjul elektrit toota. Sellel tuulegeneraatoril on teokarpi kuju järgiv turbiin. See tabab tuulevoolu, pöördub ümber ja muudab liikumise suunda. Sellise tuulegeneraatori tootlikkus ulatub 80%-ni teoreetilistest näitajatest, mida sellised rajatised võiksid potentsiaalselt näidata.

IN viimased aastad ilmunud on arendused, mis on mõeldud paigaldamiseks purjelaevadele. Üldiselt suureneb pidevalt nende süsteemide arv, mis võivad asendada labadega tuulegeneraatoreid. Võib-olla suudavad nad tulevikus lahendada kõik tuuleenergiaga seotud probleemid.