Расчет ветряка

Что определяет мощность ветрогенератора

Мощность ветрогенератора конечно зависит от скорости ветра, точно так-же как мощность солнечной батареи зависит от яркости солнечного света, или мощность гидротурбины от скорости потока воды. Но какая зависимость ветрогенератора от скорости ветра нам не понятно, так-как мы не знаем сколько энергии в самом ветре. Энергии в ветре очень много, к примеру на рекламный щит шириной и высотой один метр при скорости ветра 5 м/с оказывается давление мощностью 75 ватт. А если щит будет размером три на три метра то мощность ветра при 5 м/с составит 675 ватт. При этом если скорость ветра снизится в два раза то мощность упадёт в восемь, а если ветер будет дуть с в два раза большей скоростью, то мощность давления на щит увеличится в восемь раз. Зависимость мощности ветра с увеличением скорости кубическая.
Но винт горизонтального ветряка или ротор вертикального ветрогенератора это вращающаяся конструкция, она испытывает то-же давление что и щит, но во вращение не может трансформировать всю энергию ветра. Лучшие горизонтальные ветрогенераторы могут брать от ветра до 47% энергии, а ветряки типа «бочка» до 25%. Обычный средний КПД горизонтального ветряка 0.4, и он не постоянный, так-как лопасти имеют фиксированные аэродинамические формы, которые с максимальным КПД могут работать только при определённой скорости ветра. Тоже самое и вертикальными роторами так-как их лопатки тоже имеют фиксированный размер.
На этом этапе я думаю понятно что мощность ветрогенератора определяет сила ветра или по другому скорость ветрового потока. Также размер винта определяет с какой площади ветрового потока можно брать энергию. Понятно что чем больше винт тем больше он «поймает» ветра, и отнимет у него энергию. Третье это КПД винта, это тоже немаловажный фактор, чем выше КПД тем больше мощности у винта и дешевле сам ветрогенератор.
К примеру винт диаметром 3 метра при ветре 5 м/с имеет мощность примерно 210 ватт, а при 10 м/с его мощность составит 1,8 кВт. Если конечно его КПД будет высокий. Вообще неправильно говорить КПД, нужно говорить коэффициент использования энергии ветра, то есть КИЭВ винта. Винт ветрогенератора это довольно сложная штука, и кроме диаметра винта есть такое понятие как быстроходность винта, это нужно будет чтобы подобрать правильный генератор. Быстроходность это скорость кончиков лопастей относительно скорости ветра, обычно кончики лопастей в рабочем режиме движутся быстрей скорости ветра в 5-7 раз для трехлопастных винтов. Это достаточно сложная наука и вы вначале ничего не поймёте в этом. Ниже таблица мощности винтов в зависимости от диаметра винта и скорости ветра при КИЭВ 0,45.
>
Далее у нас на очереди генератор, средний КПД обычно у генераторов 0.8, но этот КПД зависит от оборотов. Генератор может иметь и максимальный КПД 96%, но только в узком диапазоне оборотов, и это зависит от сопротивления нагрузки на генератор, и сопротивление обмотки генератора. Так-же КПД генератора может быть ниже 50% если он неправильно нагружен, но он не может быть правильно нагружен так-как на разных оборотах ему нужна разная нагрузка, а обороты разные потому что скорость ветра меняется, меняются и обороты винта, а следовательно и генератора.
Это в общем тоже сложно, генератор по мощности должен подходить винту, иметь чуть меньшую мощность чем винт в широком диапазоне оборотов, тогда вся эта цепочка будет работать эффективно.
Мощность ветрогенератора определяет:

  • скорость ветра
  • диаметр ветроколеса (винта или ротора)
  • КИЭВ ветроколеса
  • КПД генератора
  • Как произвести расчет ветрогенератора: формулы + практический пример расчета

    Альтернативная энергия, получаемая от энергетических ветряных установок, вызывает в обществе высокий интерес. Подтверждений тому на уровне реальной бытовой практики множество.

    Владельцы загородной недвижимости строят ветряки собственными руками и довольствуются полученным результатом, хотя эффект бывает и кратковременным. Причина – при сборке не был произведён расчёт ветрогенератора должным образом.

    Согласитесь, не хотелось бы потратив время и средства на реализацию проекта, получить малоэффективную установку. Поэтому важно понять, как произвести расчет ветрогенератора, и по каким параметрам подобрать основные рабочие узлы ветряка.

    Решению этих вопросов и посвящена статья. Теоретическая часть материала дополнена наглядными примерами и практичными рекомендациями по сборке ветрогенераторной установки.

    Расчёт ветрогенераторной установки

    С чего начать рассчитывать систему воспроизводства электроэнергии из энергии ветра? Учитывая, что речь идёт о ветрогенераторе, логичным видится предварительный анализ розы ветров в конкретной местности.

    Такие расчётные параметры, как скорость ветра и характерное его направление для данной территории – это важные расчётные параметры. Ими в какой-то степени определяется тот уровень мощности ветряка, который будет реально достижим.

    Ветрогенераторы такой мощности сложно даже представить. Но подобные конструкции существуют и эффективно работают. Однако расчёты подобных конструкций показывают относительно небольшую мощность по сравнению с традиционными источниками энергии

    Что примечательно, процесс этот носит долговременный характер (не менее 1 месяца), что вполне очевидно. Вычислить максимально вероятные параметры скорости ветра и его наиболее частое направление невозможно одним или двумя замерами.

    Потребуется выполнить десятки замеров. Тем не менее, операция эта действительно необходима, если есть желание построить эффективную производительную систему.

    Как вычислить мощность ветряка

    Ветрогенераторам бытового назначения, тем более сделанным своими руками, удивлять народ высокими мощностями ещё не приходилось. Оно и понятно. Стоит лишь представить массивную мачту высотой 8-10 м, оснащённую генератором с размахом лопастей винта более 3 м. И это не самая мощная установка. Всего-то около 2 кВт.

    Для обслуживания ветряков такой мощности используются вертолёты и бригады специалистов, насчитывающие до десятка человек. Чтобы произвести расчёт такой энергоустановки, привлекается ещё большее число исполнителей

    Вообще, если опираться на стандартную таблицу, показывающую соотношение мощности ветрогенератора и требуемого размаха лопастей винта, есть чему удивиться. Согласно таблице, для ветряка мощностью 10 Вт необходим двухметровый пропеллер.

    На 500-ваттную конструкцию потребуется уже винт диаметром 14 м. При этом параметр размаха лопастей зависит от их количества. Чем больше лопастей, тем меньше размах.

    Но это всего лишь теория, обусловленная скоростью ветра, не превышающей значения 4 м/сек. На практике всё несколько иначе, а мощность установок бытового назначения, реально действующих продолжительное время, ещё никогда не превышала 500 Вт.

    Поэтому выбор мощности здесь обычно ограничен диапазоном 250-500 Вт при средней скорости ветра 6-8 м/сек.

    Таблица зависимости мощности ветряной энергетической системы от диаметра рабочего винта и количества лопастей. Эту таблицу можно применить для расчётов, но с учётом её составления под параметр скорости ветра до 4 м/сек (+)

    С теоретической позиции, мощность ветряной энергетической станции считают по формуле:

    N=p*S*V3/2,

    где:

    • p – плотность воздушных масс;
    • S – общая обдуваемая площадь лопастей винта;
    • V – скорость воздушного потока;
    • N – мощность потока воздуха.

    Так как N – параметр, кардинально влияющий на мощность ветрогенератора, то реальная мощность установки будет находиться недалеко от вычисленного значения N.

    При конструировании ветряка обычно применяются два вида винтов:

    • крыльчатые – вращение в горизонтальной плоскости;
    • ротор Савониуса, ротор Дарье – вращение в вертикальной плоскости.

    Конструкции винтов с вращением в любой из плоскостей можно рассчитать при помощи формулы:

    Z= L*W/60/V

    где:

    • Z – степень быстроходности (тихоходности) винта;
    • L – размер длины описываемой лопастями окружности;
    • W – скорость (частота) вращения винта;
    • V – скорость потока воздуха.

    Отталкиваясь от этой формулы, можно легко рассчитать число оборотов W – скорость вращения.

    Такой выглядит конструкция винта под названием «Ротор Дарье». Этот вариант пропеллера считается эффективным при изготовлении ветрогенераторов небольшой мощности и размеров. Расчёт винта имеет некоторые особенности

    А рабочее соотношение оборотов и скорости ветра можно найти в таблицах, которые доступны в сети. Например, для винта с двумя лопастями и Z=5, справедливо следующее соотношение:

    Число лопастей Степень быстроходности Скорость ветра м/с
    2 5 330

    Также одним из важных показателей винта ветряка является шаг.

    Этот параметр можно определить, если воспользоваться формулой:

    H=2πR* tg α,

    где:

    • 2π – константа (2*3.14);
    • R – радиус, описываемый лопастью;
    • tg α – угол сечения.

    Дополнительная информация о выборе формы и количества лопастей, а также инструкция по их изготовлению приведена в этой статье.

    Имея расчётное значение числа оборотов винта (W), полученное по вышеописанной методике, можно уже подбирать (изготавливать) соответствующий генератор.

    Например, при степени быстроходности Z=5, количестве лопастей равном 2 и частоте оборотов 330 об/мин. При скорости ветра 8 м/с. мощность генератора приблизительно должна составлять 300 Вт.

    Генератор ветряной энергетической установки «в разрезе». Показательный экземпляр одной из возможных конструкций генератора домашней ветряной энергосистемы, собранной самостоятельно

    При таких параметрах подходящим выбором в качестве генератора для бытовой ветряной электростанции может стать мотор, который используется в конструкциях современных электровелосипедов. Традиционное наименование детали – веломотор (производство КНР).

    Так выглядит электрический веломотор, на базе которого предлагается делать генератор для домашнего ветряка. Конструкция веломотора идеально подходит для внедрения практически без расчётов и доработок. Однако мощность их невелика

    Характеристики электрического веломотора примерно следующие:

    Параметр Значения
    Напряжение, В 24
    Мощность, Вт 250-300
    Частота вращения, об/мин. 200-250
    Крутящий момент, Нм 25

    Положительная особенность веломоторов в том, что их практически не нужно переделывать. Они конструктивно разрабатывались как электродвигатели с низкими оборотами и успешно могут применяться под ветрогенераторы.

    Для изготовления ветряка можно использовать автомобильный генератор или собрать агрегат из стиральной машинки.

    Контроллер заряда АКБ необходим для ветряной энергетической установки любого типа, включая бытовую конструкцию.

    Галерея изображений Фото из Стандартный контроллер для ветряка Контроллер в схеме подключения ветрогенератора Аккумуляторные батареи частной электростанции Совмещение солнечных батарей и ветряка

    Расчёт этого устройства сводится к подбору электрической схемы прибора, которая бы соответствовала расчётным параметрам ветровой системы.

    Из тих параметров основными являются:

    • номинальное и максимальное напряжение генератора;
    • максимально возможная мощность генератора;
    • максимально возможный ток заряда АКБ;
    • напряжение на АКБ;
    • температура окружающего воздуха;
    • уровень влажности окружающей среды.

    Исходя из представленных параметров, ведётся сборка контроллера заряда своими руками или подбор готового устройства.

    Контроллер заряда аккумуляторов, применяемых в составе ветровой энергоустановки. Прибор промышленного изготовления, выбирая который требуется лишь внимательно изучить технические характеристики для точного согласования с имеющейся системой

    Конечно, желательно подбирать (или собирать) устройство, схема которого обеспечивала бы функцию лёгкого старта в условиях течения слабых потоков воздуха. Контроллер, рассчитанный под эксплуатацию с батареями разного напряжения (12, 24, 48 вольт) тоже лишь приветствуется.

    Наконец, при расчёте (подборе) схемы контроллера, рекомендуется не забывать о присутствии такой функции, как управление инвертором.

    Подбор аккумуляторной батареи для системы

    На практике используются аккумуляторы разного типа и почти все вполне пригодны для использования в составе ветряной энергетической системы. Но конкретный выбор придётся делать в любом случае. В зависимости от параметров системы ветряка, подбор аккумулятора ведётся по напряжению, ёмкости, условиям заряда.

    Традиционными комплектующими для домашних ветряков считаются классические кислотно-свинцовые аккумуляторы. Они показали неплохие результаты в практическом смысле. К тому же стоимость этого типа батарей более приемлема по сравнению с другими видами.

    Галерея изображений Фото из Аккумуляторы для мини электростанции Аппаратура для обработки заряда ветряка Размещение батарей на стеллажах Ориентиры подбора аккумуляторов

    Свинцово-кислотные АКБ особо неприхотливы к условиям заряда/разряда, но включать их в систему без контроллера недопустимо.

    При наличии в составе ветрогенераторной установи профессионально выполненного контроллера заряда, имеющего полноценную систему автоматики, рациональным видится применение аккумуляторов типа AGM или гелиевых.

    Блок аккумуляторов домашнего ветрогенератора. Не самый лучший вариант эксплуатации, учитывая хаос из проводов и требования к хранению. При таком состоянии накопителей энергии рассчитывать на их долгосрочное действие не приходится

    Оба вида накопителей энергии характеризуются большей эффективностью и долгим сроком службы, но предъявляют высокие требования к условиям заряда.

    То же самое относится к так называемым панцирным АКБ гелиевого типа. Но выбор этих аккумуляторов для бытового ветряка значительно ограничивается ценой. Однако срок службы этих дорогостоящих батарей самый продолжительный по отношению ко всем другим видам.

    Эти аккумуляторы выделяются также более значительным циклом заряда/разряда, но при условии применения к ним качественного зарядного устройства.

    Сразу следует оговориться: если конструкция домашней энергетической ветроустановки содержит один аккумулятор на 12 вольт, смысл ставить инвертор на такую систему полностью исключается.

    Галерея изображений Фото из Инвертор для мини электростанции Работа преобразователя прямого тока Подбор инвертора по КПД Модульный принцип сборки системы

    В среднем потребляемая мощность бытового хозяйства составляет не менее 4 кВт на пиковых нагрузках. Отсюда вывод: количество аккумуляторных батарей для такой мощности должно составлять не менее 10 штук и желательно под напряжение 24 вольта. На такое количество АКБ уже есть смысл устанавливать инвертор.

    Однако чтобы обеспечить полностью энергией 10 аккумуляторов с напряжением по 24 Вт на каждый и стабильно поддерживать их заряд, потребуется ветряк мощностью не менее 2-3 кВт. Очевидно, для бытовых простеньких конструкций такую мощность не потянуть.

    Инвертор небольшой мощности (600 Вт), который может быть использован для домашней малой энергетической установки. Запитать от такой техники напряжением 220 вольт можно телевизор или небольшой холодильник. На лампы в люстре тока уже не хватит

    Тем не менее, рассчитать мощность инвертора можно следующим образом:

    1. Суммировать мощность всех потребителей.
    2. Определить время потребления.
    3. Определить пиковую нагрузку.

    На конкретном примере это будет выглядеть так.

    Пусть в качестве нагрузки есть бытовые электроприборы: лампы освещения – 3 шт. по 40 Вт, телевизионный приёмник – 120 Вт, компактный холодильник 200 Вт. Суммируем мощность: 3*40+120+200 и получаем на выходе 440 Вт.

    Определим мощность потребителей для среднего периода времени в 4 часа: 440*4=1760 Вт. Исходя из полученного значения мощности по времени потребления, логичным видится подбор инвертора из числа таких приборов с выходной мощностью от 2 кВт.

    Опираясь на это значение, рассчитывается вольт-амперная характеристика требуемого прибора: 2000*0,6=1200 В/А.

    Классическая схема воспроизводства и распределения энергии, полученной от ветряного генератора бытового типа. Однако чтобы обеспечить долговременной энергией такое количество приборов, нужна достаточно мощная установка (+)

    Реально нагрузка от домашнего хозяйства на семью в три человека, где имеется полноценное оснащение бытовой техникой, будет выше рассчитанной в примере. Обычно и по времени подключения нагрузки параметр превышает взятые 4 часа. Соответственно, инвертор ветряной энергосистемы потребуется более мощный.

    Предварительный расчет ветряка пригодится не только для его самостоятельной сборки. Определиться с оптимальными параметрами необходимо и при выборе готового ветрогенератора.

    Выводы и полезное видео по теме

    Как происходит анализ исходных данных и как применяются формулы, представлено на видео:

    Пользоваться расчётными данными необходимо в любом случае. Будь то промышленная энергетическая установка или изготовленная под бытовые условия, расчёт каждого узла всегда несёт за собой максимум эффективности устройства и главное – безопасность эксплуатации.

    Предварительно выполненные расчёты определяют целесообразность реализации проекта, помогают установить, насколько затратным или экономным получается проект.

    Вертикальный ветрогенератор

    Вертикальный ветровой генератор – это техническое устройство служащее для преобразования энергии ветра в электрическую энергию с вертикально установленной осью вращения.

    Принцип действия ветрового генератора

    Работа ветрового генератора основана на преобразовании кинетической энергии ветра, во вращательную энергию передаточного механизма (лопасти-редуктор-передаточный вал) и далее, во вращательную энергию вала электрического генератора.

    Продолжение темы: Вертикальный ветрогенератор 2

    Во время вращения в обмотках генератора вырабатывается переменный электрический ток. Выработанный электрический ток подается на контроллер, преобразуется и накапливается в аккумуляторных батареях. С батарей аккумуляторов электрический ток поступает на инвертор, на которым преобразуется и поступает в электрическую сеть для использования.

    Составляющие ветрового генератора:

    1. Лопасти – служат для улавливания потоков ветра, который приводит их во вращательное движение;
    2. Редуктор – служит для преобразования мало оборотистой скорости вращения лопастей в более высокую, позволяющую вырабатывать электрический ток;
    3. Генератор – преобразует кинетическую энергию в электрическую;
    4. Защитный кожух – элемент защиты технического устройства от источника посторонних воздействий;
    5. Хвостовик — предназначен для обеспечения направленности лопастей в соответствии с направлением ветра;
    6. Контроллер – служит для преобразования переменного тока в постоянный;
    7. Аккумуляторная батарея – предназначена для накопления выработанной электрической энергии;
    8. Инвертор – преобразует постоянный электрический ток в переменный.

    Ветрогенератор с вертикальной осью вращения

    В ветряных генераторах данного вида вращающаяся ось генератора расположена вертикально по отношению к поверхности земли.

    За годы использования устройств данного вида появились разнообразные конструкции которые объединены в группы, это:

    • С ротором Дарье — агрегаты оснащаются двумя или тремя лопастями, изогнутыми в форме овала.

    К положительным особенностям данной конструкции можно отнести:

    • Самостоятельную ориентацию по отношению к воздушным потокам;
    • Удобное обслуживание установки.
    • Простота схемы агрегата.

    К отрицательным относятся:

    • Нет возможности в самостоятельной раскрутке лопастей;
    • Значительная нагрузка на элементы конструкции;
    • Лопасти должны быть идентичны и соответствовать заданному профилю;
    • Повышенный уровень шума в процессе работы.
    • С ротором Савониуса – агрегаты оснащены лопастями в виде цилиндрических поверхностей.

    В комментариях прикрикриплен Прайс лист чисто для ознакомления с разновидность турбин Маглева,и дополнительную полезную информацию:

    Характеристики ротора Дарье

    Разработка ветрогенератора с вертикальной осью

    Достоинствами данной группы являются:

    • Для запуска в работу требуются незначительные потоки ветра;
    • Способность быстрого набора крутящего момента;
    • Надёжность конструкции;
    • Низкая стоимость.

    К недостаткам можно отнести:

    • Низкий КПД устройств этой группы.

    Устройства с ротором Савониуса применяют при монтаже комбинированных ветровых генераторов, их используют для разгона агрегатов с ротором Дарье.

    • С вертикально-осевой конструкций ротора — у агрегатов этой группы лопасти напоминают форму крыла самолета и расположены вертикально, ось ротора расположена параллельна валу.

    По внешнему виду агрегаты данной группы похожи на устройства с ротором Дарье.

    К положительным качествам устройств относятся:

    1. Простота в изготовлении;
    2. Способность быстрого набора скорости вращения;
    3. Низкий уровень шума.
    4. Надежность в работе.
    5. С геликоидным ротором – агрегаты этой группы являются более развитым вариантом устройств с вертикально-осевым ротором. Лопасти имеют форму геликоидной кривой.

    Положительные качества:

    1. Более низкие нагрузки на элементы конструкции;
    2. Быстрый набор скорости вращения.

    Недостатки:

    • Повышенный уровень шума;
    • Высокая стоимость.
    • Многолопастный ротор – в основу агрегатов этого типа положена вертикально-осевая конструкция с устройством дополнительного внешнего кольца неподвижных лопастей.

    Достоинства агрегатов данной группы:

    • Более высокий КПД установок;
    • Чувствительность к потокам ветра.

    Недостатки:

    • Высокая стоимость;
    • Повышенный уровень шума.

    Популярные модели

    Прежде чем рассмотреть популярные модели ветровых генераторов, необходимо определиться с критериями выбора этих устройств, такими являются:

    1. Электрическая мощность агрегата;
    2. Количество вырабатываемой электрической энергией в месяц;
    3. Минимальная скорость воздушного потока;
    4. Условия эксплуатации;
    5. Система защиты от перегрузок;
    6. Срок службы;
    7. Стоимость.

    В настоящее время ветровые генераторы выпускаются как в нашей стране, так и за ее пределами.

    В России подобные агрегаты выпускают: ООО «СКБ Искра», ООО «ГРЦ-Вертикаль», ЗАО «Ветроэнергетическая компания», ЛМВ «Ветроэнергетика», ЗАО «Агрегат-Привод», и еще несколько компаний.

    Наиболее известными зарубежными производителями ветровых генераторов являются немецкие, датские, бельгийский и китайские компании.

    Наиболее востребованы и надежны в эксплуатации ветровые генераторы выпускаемые фирмой Blue Planet Wind (Бельгия) и «Guangzhou Sunning Windpower Generator Co., Ltd.» (Китай).

    В линейке выпускаемых ветровых генераторов EnergyWind компании Blue Planet Wind присутствуют модели различной мощности от 1,0 до 10,0 кВт, которые отличаются по стоимости и комплектности оборудования.

    В линейке китайской компании представлены ветровые генераторы мощность от 0,6 кВт до 5,0 кВт, различные по конструкции и вариантам монтажа.

    Российские вертикальные ветровые генераторы

    Российские компании выпускают вертикальные ветровые генераторы различной мощности и типов ротора.

    OOO «ГРЦ-Вертикаль» (Челябинская обл., г. Миасс) выпускает ветрогенераторы вертикального типа мощностью от 1,5 до 30 кВт, рассмотрим некоторые из них:

    1. Ветроустановка ВЭУ-1.5 мощностью 1,5 кВт.

    Портативная установка, может транспортироваться любым видом транспорта, проста в монтаже и эксплуатации.

    Технические характеристики:

    Номинальная мощность – 1,5 кВт;

    Выходное напряжение — 48 В;

    Рабочий диапазон скоростей ветра — от 2,5 до 25 м/с;

    Номинальная скорость ветра 10,0 м/с;

    Диаметр ротора 2,8 м;

    Температура при эксплуатации — от -50 до +50ºС;

    Срок эксплуатации — 20 лет;

    Межремонтный цикл — 5 лет;

    Масса установки — 75,0 кг;

    Стоимость установки – от 100000,00 рублей.

    1. Ветроустановка ВЭУ-3(6), 6-и лопастная, мощностью 3,0 кВт.

    Предназначена для автономного электроснабжения потребителей малой мощности (жилой дом, коттедж). Преимущества – удобство и простота монтажа, при установке дополнительного оборудования (аккумуляторов и инвертора), возможно увеличение мощности установки до 6,0 кВт.

    Технические характеристики:

    • Номинальная мощность – 3,0 кВт;
    • Выходное напряжение — 48 В;
    • Рабочий диапазон скоростей ветра — от 4 до 30 м/с;
    • Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;
    • Диаметр ротора 3,4 м;
    • Высота ротора 4,2 м;
    • Число лопастей — 6 шт.;
    • Частота вращения ротора – от 60 до 180 об/мин;
    • Температура при эксплуатации — от -50 до +50ºС;
    • Срок эксплуатации — 20 лет;
    • Межремонтный цикл — 5 лет;
    • Масса установки — 620 кг;
    • Стоимость установки – от 300000,00 рублей.
    1. Ветроустановка ВЭУ-30 мощностью 30 кВт.

    Предназначена для электроснабжения большого дома, либо группы домов.

    Технические характеристики:

    • Номинальная мощность – 30,0 кВт;
    • Выходное напряжение – 96 — 400 В;
    • Рабочий диапазон скоростей ветра — от 4 до 60 м/с;
    • Номинальная скорость ветра 10,4 м/с;
    • Диаметр ротора 9,2 м;
    • Высота ротора 12,0 м;
    • Число лопастей — 6 шт.;
    • Частота вращения ротора – от 25 до 65 об/мин;
    • Температура при эксплуатации — от -50 до +40ºС;
    • Срок эксплуатации — 20 лет;
    • Межремонтный цикл — 5 лет;
    • Масса установки — 5100 кг;
    • Стоимость установки – от 1250000,00 рублей.

    Как сделать своими руками

    Ветряк подобной конструкции не составит труда изготовить человеку умеющему работать с ручным инструментом и немного разбирающимся в электротехнике.

    Для изготовления понадобится:

    • Листовой металл (любой, толщиной 0,8– 0,9 мм) – для изготовления лопастей;
    • Сталь полосовая 40х40 мм (либо другого сечения);
    • Труба стальная, диаметром 25 мм;
    • Автомобильная полуось (марка авто не принципиальна) с подшипниками в комплекте;
    • Стальной уголок (профиль);
    • Шкивы разных диаметров – 2 шт.
    • Автомобильный генератор.

    Из листового металла изготавливаются 4 лопасти габаритными размерами 1000х800 мм, которые скрепляются между собой полосовой сталью в форме барабана (лопасти направлены от центра круга по радиусам к наружному диаметру). Из стальной трубы делается мачта, которая с одной стороны закрепляется на автомобильной полуоси, а со второй стороны на нее крепятся собранные в виде барабана лопасти. Полуось, с соответствующими ей подшипниками, крепится на металлической опорной конструкции, которая изготавливается произвольной формы и из имеющихся материалов.

    Два основных условия при изготовлении металлической конструкции, это:

    • Устойчивость при ветровых нагрузках;
    • Плотная посадка подшипников полуоси.

    Для увеличения числа оборотов можно применить ременную передачу, установив на нижнюю полуось шкив большего диаметра, а на генератор меньшего. Генератор можно подобрать автомобильный.

    Плюсы и минусы

    К положительным свойствам ветровых генераторов с вертикальной осью вращения можно отнести:

    1. Способность работать вне зависимости от направления ветра;
    2. Продолжительные срок эксплуатации;
    3. Удобство в обслуживании и эксплуатации;
    4. Простота конструкции, позволяющая собрать из подручных материалов;
    5. Способность выдерживать значительные внешние нагрузки.

    К отрицательным свойствам относятся:

    • Металлоемкость конструкций и как следствие значительный вес;
    • Низкий КПД установок;
    • Высокий уровень шума.

    Приведенные «плюсы» и «минусы» использования ветровых генераторов данного вида определяет выбор потенциальных потребителей «зеленой» энергетики, которых с каждым годом становится все больше и больше.

    Вероятно, Вам также понравятся следующие материалы:

    Вертикальный ветрогенератор 2

    Ветрогенератор для частного дома

    Спасибо, что дочитали до конца!

    Не забывайте подписываться на наш канал, в ДЗЕНе

    admin

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

    Наверх