풍력 발전기를 계산하는 방법

풍력 발전기의 작동 원리

수직 또는 수평 회전축이 있는 수제 또는 브랜드 바람 장치에서 블레이드는 바람의 힘의 결과로 움직이기 시작합니다. 장비의 주요 요소는 특수 구동 장치를 통해 로터 어셈블리를 회전시킵니다.고정자 권선의 존재는 기계적 에너지를 전류로 변환하는 데 기여합니다. 축 방향 프로펠러에는 공기 역학적 기능이 있어 장치의 터빈을 빠르게 스크롤할 수 있습니다.

그런 다음 회전식 발전기에서 회전력이 전기로 변환되어 배터리에 수집됩니다. 실제로 기류가 강할수록 단위 스크롤의 블레이드가 빨라져 에너지 생성에 기여합니다. 발전기 장비의 작동은 대체 소스의 최대 사용을 기반으로하기 때문에 블레이드의 한 부분이 더 둥근 모양을 갖습니다. 두 번째는 평면입니다. 공기 흐름이 둥근 부분을 통과하면 진공 섹션이 형성되어 블레이드의 흡입에 기여하여 블레이드를 측면으로 유도합니다.

이것은 에너지의 형성으로 이어지고, 그 영향으로 작은 바람으로 블레이드가 회전합니다.

스크롤하면 회전 메커니즘에 연결된 나사 축이 회전합니다. 이 장치에는 내부에서 스크롤되는 12개의 자기 요소가 있습니다. 이것은 가정용 콘센트에서와 같이 주파수가 있는 교류 전류를 형성하게 합니다. 결과 에너지는 생성될 수 있을 뿐만 아니라 멀리까지 전달될 수 있지만 축적될 수 없습니다.

그것을 수집하려면 직류로 변환해야합니다. 이것이 터빈 내부에 위치한 전기 회로의 목적입니다. 많은 양의 전기를 얻기 위해 산업 장비가 제조되며 풍력 단지에는 일반적으로 수십 개의 그러한 설비가 포함됩니다.

풍력 발전기의 작동 원리를 통해 다음 버전에서 장치를 사용할 수 있습니다.

• 자율 운영을 위해;
• 태양 전지판으로;
• 백업 배터리와 병렬로;
• 가솔린 또는 디젤 발전기 세트와 함께.

공기 흐름이 약 45km/h의 속도로 이동할 때 터빈의 에너지 출력은 약 400와트입니다. 이것은 교외 교외 지역을 밝히기에 충분합니다. 필요한 경우 배터리에 전기를 축적할 수 있습니다.

배터리를 충전하기 위해 특수 장비가 사용됩니다. 보조 충전량이 감소함에 따라 블레이드의 회전 속도가 떨어지기 시작합니다. 배터리가 완전히 방전되면 발전기 장비의 요소가 다시 스크롤됩니다. 이 원리는 장치의 충전을 특정 수준으로 유지하는 것을 가능하게 합니다. 더 높은 공기 유량으로 장치의 터빈은 더 많은 에너지를 생산할 수 있습니다.

사용자 Darkhan Dogalakov는 SEAH 400-W 모델의 예를 사용하여 풍력 장비의 작동 원리에 대해 이야기했습니다.

가정용 풍력 발전기는 더 이상 희귀하지 않습니다.

풍력 발전소는 오랫동안 산업 규모로 사용되었습니다. 그러나 설계의 복잡성과 설치의 복잡성으로 인해 태양 전지판과 같은 개인 가정에서 이 장비를 사용할 수 없었습니다.

그러나 지금은 기술의 발달과 '그린에너지'에 대한 수요가 증가하면서 상황이 달라졌다. 제조업체는 민간 부문을 위한 소규모 설비 생산을 시작했습니다.

작동 원리

바람은 발전기 샤프트에 장착된 로터 블레이드를 회전시킵니다. 권선의 회전 결과 교류가 생성됩니다. 회전 수와 그에 따른 발생 에너지를 늘리기 위해 감속 기어(변속기)를 사용할 수 있습니다. 필요한 경우 블레이드의 회전을 완전히 차단할 수도 있습니다.

결과 교류는 인버터를 사용하여 직접 220W로 변환됩니다. 그런 다음 소비자에게 전달되거나 충전 컨트롤러를 통해 축적을 위해 배터리로 이동합니다.

에너지 생성에서 소비까지 설비 작동의 전체 다이어그램.

풍력 터빈의 종류와 개인 주택에 더 좋은 터빈

현재 이 디자인에는 두 가지 유형이 있습니다.

1. 수평 로터 포함.
2. 수직 로터 포함.

첫 번째 유형 수평 로터. 이 메커니즘이 가장 효과적인 것으로 간주됩니다. 효율은 약 50%입니다. 단점은 초당 3m의 최소 풍속이 필요하고 설계로 인해 많은 소음이 발생한다는 것입니다.

최대 효율을 위해서는 높은 마스트가 필요하며, 이는 차례로 설치 및 추가 유지보수를 복잡하게 만듭니다.

두 번째 유형 수직으로. 수직 로터가 있는 풍력 발전기의 효율은 20% 이하이며 풍속은 초당 1-2m이면 충분합니다. 동시에 훨씬 더 조용하게 작동하고 방출되는 소음 수준은 30dB 이하이며 진동이 없습니다. 효율성을 잃지 않으면서 작업에 큰 공간이 필요하지 않습니다.

설치에는 높은 마스트가 필요하지 않습니다. 장비는 자신의 손으로도 집 지붕에 장착 할 수 있습니다.

이 설계에는 전혀 필요하지 않은 풍속계와 회전 메커니즘이 없기 때문에 이러한 유형의 풍력 발전기는 첫 번째 옵션에 비해 저렴합니다.

비디오 리뷰

어떤 설정을 선택할 것인가?

이 질문에 답하기 전에 요구 사항, 재정 능력 및 운영 우선 순위를 이해해야 합니다.

최대 전력을 얻고 정기적인 발전기 유지 보수에 기꺼이 돈을 쓰고 싶다면 첫 번째 옵션을 선택하십시오. 높은 마스트에 한 번 투자하고 5~10년에 한 번 베어링이나 오일 교체 비용을 지불하면 완전한 에너지 자립을 얻을 수 있으며 우크라이나나 EU 국가에 거주하더라도 초과 전력을 판매할 수 있습니다.

이 역의 높은 소음 수준은 가능한 한 주거용 건물에서 멀리 떨어진 장소를 선택해야 합니다. 초저주파는 이웃 사람들이 알아차리지 못할 것이기 때문에 이 점도 고려해야 합니다.

첫 번째 옵션과 관련하여 동등한 출력을 얻으려면 이러한 유형의 풍력 터빈 3개를 공급해야 합니다. 그러나 가격면에서는 거의 같은 양을 얻습니다(자체 조립 대상).

대체 에너지 분야 전문가의 비디오 검토

추가 구성 요소

• 발전기 뒤의 전기회로에서 한 자리를 차지하는 컨트롤러는 블레이드를 제어하고 생성된 교류를 직류로 변환해 배터리를 충전하는데 필요하다.
• 배터리는 잔잔한 날씨에 사용할 수 있도록 충전량을 저장합니다. 또한 발전기의 출력전압을 안정시켜 강한 돌풍에도 전압차단이 발생하지 않습니다.
• 방향 센서와 풍속경은 바람의 방향과 속도에 대한 데이터를 수집합니다.
• ATS는 0.5초의 주파수로 전원을 자동으로 전환합니다. 자동 전원 스위치를 사용하면 풍차를 공공 전력망, 디젤 발전기 등과 결합할 수 있습니다.

중요: 네트워크는 여러 전원에서 동시에 작동할 수 없습니다. 인버터

아시다시피, 대부분의 가정용 기기는 작동하기 위해 직류를 사용하지 않으므로 배터리와 기기 사이의 체인에 역동작, 즉 역동작을 수행하는 인버터가 있습니다.장치 작동에 필요한 직류를 교류 전압 220v로 변환

인버터. 아시다시피, 대부분의 가정용 기기는 작동하기 위해 직류를 사용하지 않으므로 배터리와 기기 사이의 체인에 역동작, 즉 역동작을 수행하는 인버터가 있습니다. 장치 작동에 필요한 직류를 교류 전압 220v로 변환합니다.

수신된 에너지의 이러한 모든 변환은 최대 20%까지 특정 부분을 "가집니다".

풍력 터빈용 예비 부품 및 액세서리

풍력 발전기의 작동이 불가능한 주요 기본 장비 세트에는 다음이 포함됩니다.

• 발전기(모터);
• 풍력 터빈, 블레이드, 로터;
• 고정;
• 회전 메커니즘;
• 바람 센서;
• 돛대;
• 케이블.

배터리, 비 계통 및 계통 인버터, 컨트롤러, 방위각 구동 시스템(꼬리), 기타 추가 장비는 각 설치에 대해 개별적으로 선택됩니다.

유지 보수 중에 풍력 터빈의 예비 부품을 교체해야 하며, 극단적인 경우 수리가 필요합니다.

기본 구성 요소와 예비 부품은 제조업체에서 직접 주문하는 것이 가장 좋습니다. 수리 작업에 적합한 개조된(중고) 풍력 터빈 및 액세서리를 독일 및 기타 유럽 국가에서 공급하는 회사에 문의할 수 있습니다.

설치 수리를 위해 주요 구성 요소에 대한 액세스 권한이 필요합니다.

예비 부품을 주문할 때 발전기 제조업체에 대한 정보를 제공하고 모델 및 용량을 표시해야 합니다. 기능 및 기술적 특성을 나타내는 부품에 대한 자세한 설명이 필요합니다(사진 형태로 가능).

풍하중 계산

그래서 당신은 오랜 시간 동안 조정하고 최고의 옥외 광고를 만들고 마침내 장착했습니다.

아름다움! 모든 사람이 행복하다. 그러나 chu ... 첫 번째 강한 바람 이후, 화난 고객이 충격적인 소식으로 전화를 겁니다. 광고가 떨어졌습니다!

광고주의 악몽이 이루어졌다... 무슨 일이?

그리고 다음과 같은 일이 발생했습니다. 옥외 광고를 설계 할 때 옥외 광고의 풍하중 계산이 무시되거나 잘못 수행되었습니다. 재료 및 패스너.

이것을 피하는 방법, 작업의 비참한 결과로부터 자신을 보호하는 방법은 무엇입니까?

kg / sq.m으로 측정되는 풍하중을 계산하는 간단한 공식을 기억합시다.

Pw = k*q

까다로운 문자 해독

Pw는 수신 표면에 수직인 풍압입니다. 이 압력은 긍정적인 것으로 간주됩니다.
k는 바람에 대한 대상체의 형상과 위치에 따른 공기역학적 계수

물체.
q - 특별한 돌풍을 고려하여 주어진 장소에서 가장 높은 풍속에 해당하는 풍속 헤드 (kg / sq.m).

풍속에 따른 q의 값은 다음과 같이 결정된다.

q = 7 / g * 제곱. V / 2

7 - Patm에서 공기 중량(1.23kg/m3) = 760mmHg. 및 tatm.= 15 °С
g - 중력 가속도(9.81m/sq. sec)
V는 주어진 높이 h에서 가장 높은 풍속(m / s)입니다.

지상 높이 h, m

풍속 V, km/h m/s

속도 헤드 q, kg/sq.m

지상 높이 h, m	풍속 V, km/h m/s	속도 헤드 q, kg/sq.m
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = 제곱 V / 16

수직으로 설치된 캔버스, 프레임에 고정되거나 케이블에 늘어남

구조 - b-폭, d-높이	크기 비율	지역, S	공기역학 계수, k
수직으로 설치된 캔버스, 프레임에 고정되거나 케이블에 늘어남	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

따라서 모든 것이 매우 간단하다는 것이 밝혀졌습니다.

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Lexusadmin용 체적 문자2017-02-26T06:44:37+00:00

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Alpromadmin에서 Samara의 LED와 합성물로 만든 11미터 길이의 라이트 박스2017-02-26T06:51:17+00:00

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Togliattiadmin의 체적 조명 문자 NOBEL AUTOMOTIVE2017-02-26T07:04:28+00:00

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Togliattiadmin의 입구 그룹 Inglot2017-02-26T07:19:43+00:00

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Tolyattiadmin에서 체적 문자 OKAY2017-02-26T07:27:31+00:00

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Tolyattiadmin의 3D 거품 편지 Botek Wellness2017-02-26T07:40:55+00:00

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설치 팁

아마도 풍력 발전기는 풍력이 최대인 곳에 설치해야 한다는 것은 누구나 알고 있을 것입니다. 이들은 대초원, 해안 지역, 건물에서 제거된 기타 열린 공간입니다. 풍력 터빈은 나무 옆에 두어서는 안 됩니다. 시간이 지남에 따라 자라기 때문에 작은 나무 근처에도 놓을 수 없습니다.

Darrieus 로터가 있는 풍력 발전기

전력망 또는 풍력 발전기와 공유하는 경우 여기에서 선택하십시오. 어쨌든 구매는 경제적으로 정당화되어야하며 패션 트렌드에 경의를 표하는 것이 아닙니다.

풍력 터빈 투자 회수 계산

장치 구매에 수십만 루블을 투자 한 새 소유자는 명백한 이점과 풍차의 회수를 기대할 권리가 있습니다. 4-5kW 발전기의 표준 모델에서 킬로와트의 전기 가격을 계산해 보겠습니다.

4-5m / s의 풍속으로 장치는 한 달에 약 350kW 또는 연간 4200kW를 제공합니다. 발전기의 수명은 약 25년이며 대부분의 장치 모델 비용은 280,000루블 이내입니다.

비용을 연간 생산 및 서비스 수명의 곱으로 나눕니다.

280,000 / 4200*25 = 2.666 루블

따라서 회수 풍력 발전기의 킬로와트 에너지 비용은 2.5루블이 조금 넘습니다. 현재 가격 수준과 비교하면 이점이 있지만 대체 에너지 원을 사용할 때 우리가 원하는만큼 크지 않습니다.

위의 계산은 풍속이 약 7-8m/s인 경우 다른 결과를 제공합니다. 6-7kW 용량의 풍력 발전기는 월간 약 780kW 또는 연간 9000kW를 생산합니다.

이러한 풍차의 비용이 약 310,000인 경우 다음과 같은 결과를 얻습니다.

310,000 / 9000 * 25 = 1.3722 루블 이 비용은 특히 에너지 집약적 시설의 경우 명백한 이점입니다.

풍력 터빈의 효율성을 결정하는 것은 무엇입니까?

이미 언급했듯이 풍력 발전기의 효율은 이 모델의 기술적 조건, 터빈 유형 및 설계 특성에서 파생됩니다. 학교 물리학 과정에서 효율성은 총 작업에 대한 유용한 작업의 비율이라고 알려져 있습니다. 또는 결과적으로받은 에너지에 대한 작업 수행에 소비 된 에너지의 비율.

이와 관련하여 흥미로운 점이 발생합니다. 사용되는 풍력 에너지는 완전히 무료로 획득되며 사용자 측에서는 아무런 노력도 기울이지 않았습니다. 따라서 효율성은 장치의 순전히 건설적인 품질을 결정하는 순전히 이론적인 지표가 되지만 소유자에게는 작동 특성이 더 중요합니다.

즉, 효율성이 그다지 중요하지 않은 상황이 발생하고 순전히 실용적인 작업에 모든 관심이 집중됩니다.

그러나 작동 매개 변수가 한 방향 또는 다른 방향으로 변경되면 효율성이 자동으로 변경되어 장치의 일반적인 상태와의 상호 연결을 나타냅니다.

풍하중

계산 방법

디자인 설명

요소의 기하학적 특성

풍하중 결정

방패에 90도 각도로 바람

쉴드에 45° 각도로 감기 5 랙 계산

2부. 지속가능성 계산

계산 방법

이 프로젝트는 3일부터 5일까지 바람 지역에 일반적입니다.
1. 바람 지역 - III, IV, V
2.풍하중을 결정할 때 지형 유형 - A
3. 책임 수준 - 3, 부하 감소 계수 γp가 0.8-0 95와 동일하게 취해진 경우(이 프로젝트에서 γp = 09)
4. 구조의 수명은 10년입니다.
5 추정 실외 온도 t ≥ -w°c, SNiP 23-01-99 "건설 기후학"에 따른 가장 추운 5일 기간의 평균 온도로, 이는 건설 II4, II5의 기후 지역에 해당합니다.
6. 습도 영역 - "젖은"SNiP 23-01-99(그림 2)
7. SNiP 2.0311-85 "건물 구조를 부식으로부터 보호", 표에 따르면 금속 구조물에 대한 환경의 공격적인 영향 정도는 중간 수준입니다. 24, 습한 환경의 가스 그룹 "B"용

광고 구조에 대한 설명

그림 1은 스탠드 높이가 2~5m인 접이식 양면 광고 패널의 다이어그램을 보여줍니다.광고 패널의 치수는 6180x3350x410mm 랙 축이고 오프셋이 3/4입니다. (그림 1 참조). 랙은 깊은 기초에 8개의 기초 앵커로 고정됩니다. 설치의 바람 면적과 랙 높이에 따른 모든 변수 매개변수는 표 1에 나와 있습니다.

광고 디자인 도면입니다. 쌀. 하나

바람 지역에 따라 광고 구조의 주요 기하학적 치수 및 패스너. 1 번 테이블

랙 높이, m	구조적 요소	바람 지역
III	IV	V
2	고문	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
기반	2.5×1.9×0.5m	2.8×2.1×0.5m	3.2×2.1×0.5m
앙케라	남 30	남 30	남 30
크로스 빔	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)
2,5	고문	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)
기반	2.7×1.9×0.5m	3×2.1×0.5m	3.6×2.1×0.5m
앙케라	남 30	남 30	남 30
크로스 빔	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2축.236×70
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3	고문	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
기반	3×1.9×0.5m	3.6×2.1×0.5m	4×2.1×0.5m
앙케라	남 30	남 30	M36
크로스 빔	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2개의 주전원.너비 236×70
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3,5	고문	Ф325х8 (С245)	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)
기반	3.4×1.9×0.5m	3.8×2.1×0.5m	4.2×2.1×0.5m
앙케라	남 30	남 30	M36
크로스 빔	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2축.236×70
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4	고문	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)
기반	3.6×1.9×05m	4×2.1×0.5m	4.4×2.1×0.5m
앙케라	남 30	M36	M36
크로스 빔	Gnshv.236×70	M.W.236×70	2축.236×70
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4,5	고문	Ф325х8 (С245)	Ф325х10 (С345)	Ф325х10 (С345)
기반	3.8×1.9×0.5m	4.2×2.1×0.5m	4.6×2.1×0.5m
앙케라	남 30	M36	M36
크로스 빔	Gnshv.236×70	2축.236×70	2축.236×70
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
5	고문	Ф325х10 (С245)	Ф325х10 (С345)	—
기반	4×1.9×0.5m	4.4x21x0.5m	—
앙케라	M36	M36	—
크로스 빔	Gnshv.236×70	2축.236×70	—
헤드룸	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)	—

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풍력 발전기의 계산 및 선택

풍력 터빈을 선택할 때주의해야 할 사항. 우선, 외국의 고가 모델이 반드시 최상의 솔루션은 아니라는 점을 이해하십시오.

여기에서 전기를 생성하는 데 필요한 작업을 진행해야 합니다. 따라서 얼마나 많은 전기를 소비할지 계산하십시오.

헬리코이드 로터가 있는 풍력 발전기

풍력 발전기의 전력은 블레이드가 형성하는 원의 직경에 직접적으로 의존합니다. 대략 다음 공식을 사용하여 전력을 계산할 수 있습니다.

P = D^2 * R^3 / 7000, 여기서

D는 블레이드의 직경입니다.

R은 풍속입니다.

직경이 1.5미터이고 해당 지역의 속도가 초당 5미터인 경우 전력은 약 0.04킬로와트가 됩니다. 보시다시피, 출력은 직경과 풍속을 증가시키는 두 가지 방법으로 증가할 수 있습니다. 그리고 마지막 매개변수는 우리에게 의존하지 않습니다.

구매시 배터리 용량에주의하십시오. 해안 지역을 제외한 거의 모든 곳에서 고요함을 느낄 수 있습니다.

그리고 그러한 기간 동안 전기 제품은 배터리에서 전기를 사용합니다. 그들의 용량은 제한되어 있습니다. 따라서 추가 백업 전원 공급 장치가 있는 것이 좋습니다.

일반 가정에는 얼마나 많은 전기가 필요합니까? 일반 아파트에서는 ​​한 달에 약 360kWh를 가동합니다. 5킬로와트 용량의 풍력 발전기는 일반적으로 중앙 러시아에서 발생하는 낮은 풍속에서도 이 양을 생성합니다. 그러나 에너지 소비가 높으면(예: 전기 히터, 전기 보일러 등이 있음) 5kW 용량의 풍력 발전기는 더 이상 충분하지 않습니다. 바다나 큰 수역 근처에 설치하지 않는 한.
 

비용에 대해 조금

보시다시피 가격대가 매우 큽니다. 에 1kW당 평균 설치 비용은 25,000 ~ 300,000 루블입니다. 더 비싼 모델은 더 높은 효율성에서 다양한 추가 기능에 이르기까지 많은 중요한 이점을 가지고 있습니다.

일반 권장 사항

분명히 최적의 풍력 터빈 프로펠러 직경을 선택하려면 계획된 설치 위치의 평균 풍속을 알아야 합니다. 풍차에 의해 생산되는 전기량은 풍속이 증가함에 따라 입방비로 증가합니다. 예를 들어 풍속이 2배 증가하면 로터에서 발생하는 운동 에너지는 8배 증가합니다. 따라서 풍속은 전체 설비의 전력에 영향을 미치는 가장 중요한 요인이라고 결론지을 수 있다.

풍력 발전 설비의 설치 장소를 선택하려면 주거용 건물에서 최소 25-30m 거리에 최소 수의 방풍벽(큰 나무와 건물 없음)이 있는 지역이 가장 적합합니다(다음을 잊지 마십시오. 풍력 터빈은 작동 중 매우 크게 윙윙거립니다. 풍력 터빈 로터의 중심 높이는 가장 가까운 건물보다 최소 3-5미터 높아야 합니다. 바람이 많이 부는 통로에는 나무나 건물이 없어야 합니다. 탁 트인 풍경이 있는 언덕이나 산맥은 풍력 터빈 위치에 가장 적합합니다.

시골집이 공통 네트워크에 연결될 계획이 아닌 경우 결합 시스템 옵션을 고려해야 합니다.

• WPP + 태양광 패널
• WPP + 디젤

결합된 옵션은 바람이 변하거나 계절에 따라 달라지는 지역의 문제를 해결하는 데 도움이 되며 이 옵션은 태양광 패널에도 적용됩니다.

개조 된 풍력 터빈 - 무엇입니까?

풍력 발전 장비는 에너지 산업에서 가장 신뢰할 수 있는 것은 아니더라도 가장 신뢰할 수 있는 장비 중 하나로 간주될 수 있습니다.그 이유는 제조에 사용되는 첨단 기술뿐만 아니라 상대적으로 적은 하중을 가하기 때문입니다. 따라서 풍력 터빈은 수년 동안 정기적으로 사용되며 종종 20년을 초과합니다. 각각의 풍력단지와 풍력발전기는 특정 토지에 묶여 있기 때문에 특정 프로젝트의 회수기간, 즉 투자가 투자된 시점에 이르면 풍력발전단지나 풍력발전기를 더 강력한 것으로 교체하는 것이 바람직하다. 반환되고 계획된 이익이 수신됩니다. 기존 풍력발전기는 대체로 양호한 상태이며, '중고 풍력발전기' 또는 '중고 풍력발전기'로 판매하는 것이 바람직하다. 세계에서 이러한 장비의 세계 시장은 매우 큽니다. 이러한 장비에 대한 수요도 높습니다. 그 이유는 풍력 에너지 장비를 생산하는 회사의 부담이 크기 때문입니다. 일반적으로 그러한 "중고"장비의 일부만 이미 해체되어 재고가 있습니다.

"중고" 풍력 터빈은 특별 작업 규정에 따라 사전 판매 준비를 거쳐 소위됩니다. "리노베이션". 일반적으로 개조하는 동안 마모에 관계없이 기어 박스의 베어링 교체, 기어 박스, 발전기, 프레임, 블레이드, 페인팅 기어의 문제 해결 및 수리와 같은 작업이 수행됩니다. 보수 작업 후 풍력 터빈은 새 소유자에게 보내집니다. 일반적으로 해당 장비의 판매 후 1년 동안 보증이 적용됩니다.

이 발전기의 160번째 파이프에서 블레이드를 계산하는 예

속도

직경이 2.2m이고 속도가 Z3.4-6 블레이드인 160번째 파이프에서 최상의 결과를 얻었지만 160mm 파이프에서 이러한 프로펠러 직경을 만들지 않는 것이 좋습니다. 너무 얇고 헐렁한 블레이드가 나옵니다. 3m/s에서 나사의 공칭 속도는 84rpm, 나사의 출력은 25와트, 즉 대략적으로 적합합니다. 물론 발전기의 효율성을 위해 여유가 있어야하지만 160 번째 파이프는 이미 가늘고 이미 7m / s에서 플러터가 관찰 될 가능성이 큽니다. 그러나 예를 들어 그것은 갈 것입니다

이제 테이블에서 풍속을 변경하면 프로펠러에 과부하가 걸리지 않는 것이 중요하기 때문에 프로펠러의 힘과 속도가 프로펠러의 매개 변수와 거의 일치한다는 것을 알 수 있습니다. 과부하가 걸리지 않습니다. 그렇지 않으면 큰 바람에 엉망이 될 것입니다.
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그래서 다른 바람으로 그런 프로펠러 데이터를 받았습니다. 아래 스크린샷은 3m/s에서의 프로펠러 데이터, 속도 Z3.4에서의 최대 프로펠러 출력(KIEV)입니다. 이 경우 회전수와 출력은 이러한 회전에서 발전기 출력과 거의 일치합니다.

발전기 속도 100rpm - 2암페어 30와트
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다음으로 스크린샷에서 볼 수 있듯이 5m/s의 속도를 입력합니다. 프로펠러의 141rpm과 프로펠러 샤프트의 전력은 124와트이며 이는 발전기와도 거의 일치합니다. 발전기 속도 150rpm - 8암페어 120와트

7m/s에서 프로펠러가 발전기를 동력으로 바이패스 하기 시작하고, 당연히 저부하가 되어 고속으로 올라가게 되므로 속도를 Z4로 올려보니 동력으로도 대략적으로 일치하는 것으로 밝혀졌습니다. 그리고 발전기와 함께 속도. 발전기 속도 200rpm -14암페어 270와트

10m / s에서 나사는 공칭 속도에서 발전기보다 훨씬 강력해졌습니다. 느린 회전 발전기를 더 빨리 돌릴 수 없습니다.따라서 Z4의 경우 프로펠러 출력은 991와트이고 회전은 332rpm에 불과합니다. 발전기 속도 300rpm - 26암페어 450와트. 그러나 부하가 적은 발전기를 사용하면 프로펠러가 Z5 이상의 속도로 회전할 수 있지만, KIEV 나사 낙하, 따라서 힘, 그러나 동시에 속도가 증가하므로 나사가 발전기를 조금 더 회전시키지만 동시에 힘을 잃고 균형이 어딘가에 올 것입니다. 이 경우 데이터는 발전기와 거의 일치하지만 전력면에서 프로펠러가 발전기를 분명히 추월하므로이 바람으로 프로펠러를 바람에서 움직여 보호해야 할 때입니다.

그래서 발전기 아래에 직경 160mm의 PVC 파이프 나사를 장착했습니다. 나는 그것이 가장 적합한 것으로 판명 된 그러한 속도의 6 블레이드 프로펠러라고 즉시 말해야합니다. 따라서 직경과 블레이드 수에 관계없이 나사를 고려할 수 있습니다. 직경이 2.3m인 3날 프로펠러가 이 발전기에 비해 너무 빠르며 발전기가 즉시 속도를 늦추기 시작하기 때문에 최대 KIEV에 대한 추진력을 얻지 못할 것입니다.

따라서 블레이드 수를 늘려 프로펠러 속도를 낮추고 힘을 유지했습니다. 그래서 프로펠러는 발전기에 적합한 것으로 판명되었지만 160 번째 파이프는 자체 제한 사항을 도입했습니다. 특히 직경이 너무 크고 7m / s의 바람에서 가늘고 얇은 블레이드를 가진 프로펠러가 얻을 가능성이 가장 큽니다. 펄럭이며 헬리콥터가 이륙하는 것처럼 윙윙거릴 것입니다. 예, 그리고이 프로펠러를 사용하면 대략적으로 10m / s의 바람으로 600-700와트 만 발전기에서 제거하지만 프로펠러의 속도를 높이고 직경을 약간 늘리면 두 배가 될 수 있습니다 .

아래는 Blade Geometry 탭의 스크린샷입니다. 이것은 파이프에서 블레이드를 절단하기 위한 치수입니다.

풍력 발전기용 블레이드 제작을 위한 DIY 원칙

성능이 풍력 터빈 블레이드의 길이와 모양에 따라 달라지기 때문에 종종 가장 큰 어려움은 최적의 치수를 결정하는 것입니다.

재료 및 도구

다음 자료가 기초를 형성합니다.

• 합판 또는 다른 형태의 목재;
• 유리 섬유 시트;
• 압연 알루미늄;
• PVC 파이프, 플라스틱 파이프라인용 부품.

DIY 풍력 터빈 블레이드

예를 들어 수리 후 잔여물 형태로 제공되는 것 중 하나를 선택하십시오. 후속 처리를 위해서는 그림을 그리기 위한 마커 또는 연필, 퍼즐, 사포, 금속 가위, 쇠톱이 필요합니다.

도면 및 계산

성능이 50와트를 초과하지 않는 저전력 발전기에 대해 이야기하는 경우 아래 표에 따라 나사가 만들어지며 고속을 제공 할 수있는 사람입니다.

다음으로 이탈 시작률이 높은 저속 3날 프로펠러를 계산합니다. 이 부분은 성능이 100와트에 달하는 고속 발전기를 완전히 제공합니다. 나사는 스테퍼 모터, 저전압 저전력 모터, 약한 자석이 있는 자동차 발전기와 함께 작동합니다.

공기역학의 관점에서 프로펠러 도면은 다음과 같아야 합니다.

플라스틱 파이프에서 생산

하수도 PVC 파이프는 가장 편리한 재료로 간주되며 최종 나사 직경이 최대 2m인 경우 직경이 최대 160mm인 공작물이 적합합니다. 재료는 이미 개발된 도면, 다이어그램의 처리 용이성, 저렴한 비용, 편재성 및 풍부함을 끌어들입니다.

블레이드의 균열을 방지하려면 고품질 플라스틱을 선택하는 것이 중요합니다.

가장 편리한 제품은 매끄러운 홈통으로 도면에 따라 절단하기만 하면 됩니다. 이 자원은 습기에 노출되는 것을 두려워하지 않고 관리가 까다롭지 않지만 영하의 온도에서는 부서지기 쉽습니다.

알루미늄 빌렛으로 블레이드 만들기

이러한 나사는 내구성과 신뢰성이 특징이며 외부 영향에 강하고 내구성이 뛰어납니다. 그러나 플라스틱 휠과 비교할 때 결과적으로 더 무거워집니다. 이 경우 휠은 세심한 균형을 잡습니다. 알루미늄이 상당히 가단성 있는 것으로 간주된다는 사실에도 불구하고 금속으로 작업하려면 편리한 도구가 있어야 하고 이를 다루는 데 최소한의 기술이 필요합니다.

재료 공급의 형태는 일반적인 알루미늄 시트가 공작물에 특징적인 프로파일을 부여한 후에야 블레이드로 변하기 때문에 프로세스를 복잡하게 만들 수 있습니다. 이를 위해서는 먼저 특수 템플릿을 생성해야 합니다. 많은 초보 디자이너는 맨드릴을 따라 금속을 먼저 ​​구부린 다음 블랭크 마킹 및 절단으로 넘어갑니다.

빌릿 알루미늄으로 만든 블레이드

알루미늄 블레이드는 하중에 대한 저항이 높으며 대기 현상 및 온도 변화에 반응하지 않습니다.

유리 섬유 나사

재료가 변덕스럽고 처리하기가 어렵 기 때문에 전문가가 선호합니다. 시퀀싱:

• 나무 템플릿을 잘라내어 매 스틱이나 왁스로 문지르십시오. 코팅은 접착제를 격퇴해야합니다.
• 먼저 공작물의 절반이 만들어집니다. 템플릿에 에폭시 층이 묻히고 유리 섬유가 그 위에 놓입니다. 첫 번째 레이어가 건조될 때까지 절차를 빠르게 반복합니다. 따라서 공작물은 필요한 두께를 받습니다.
• 비슷한 방식으로 후반부를 수행하십시오.
• 접착제가 경화되면 조인트를 조심스럽게 연마하여 양쪽 절반을 에폭시로 연결할 수 있습니다.

끝 부분에는 제품이 허브에 연결되는 슬리브가 장착되어 있습니다.

나무로 칼날을 만드는 방법?

이것은 제품의 특정 모양으로 인해 어려운 작업이며, 또한 나사의 모든 작동 요소가 결국 동일해야 합니다. 솔루션의 단점은 또한 습기로부터 공작물을 후속적으로 보호해야 할 필요성을 인식합니다. 이를 위해 오일 또는 건성유가 칠해지고 함침되기 때문입니다.

목재는 균열, 뒤틀림 및 썩기 쉽기 때문에 윈드 휠의 재료로 바람직하지 않습니다. 수분을 빠르게주고 흡수한다는 사실, 즉 질량이 변하고 임펠러의 균형이 임의로 조정되기 때문에 설계 효율성에 부정적인 영향을 미칩니다.

풍하중의 설계 값

풍하중(1)의 표준 값은 다음과 같습니다.

\({w_n} = {w_m} + {w_p} = 0.1 + 0.248 = {\rm{0.348}}\) kPa. (이십)

피뢰침 섹션의 힘이 결정되는 바람 하중의 최종 계산 값은 신뢰성 계수를 고려하여 표준 값을 기반으로 합니다.

\(w = {w_n} \cdot {\gamma _f} = {\rm{0.348}} \cdot 1.4 = {\rm{0.487}}\) kPa. (21)

자주 묻는 질문(FAQ)

공식 (6)의 주파수 매개변수는 무엇에 의존합니까?

주파수 매개변수는 설계 방식과 고정 조건에 따라 다릅니다. 한쪽 끝이 단단히 고정되고 다른 쪽 끝이 자유(캔틸레버 빔)인 막대의 경우 주파수 매개변수는 첫 번째 진동 모드의 경우 1.875이고 두 번째 모드의 경우 4.694입니다.

계수 \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\)는 공식 (7), (10)에서 무엇을 의미합니까?

이러한 계수는 모든 매개변수를 하나의 측정 단위(kg, m, Pa, N, s)로 가져옵니다.

투자 회수 및 효율성

풍력 발전기 자체의 비용은 다소 큽니다. 그리고 그 외에도 배터리, 인버터, 컨트롤러, 마스트, 전선 등을 구매해야 합니다. 현재 300와트 용량의 풍력 터빈 모델이 일반적입니다. 이들은 초속 10-12미터의 바람이 불면 300와트시를 생성하고 초속 4-5미터의 바람으로 30-50와트시를 생성하는 다소 약한 모델입니다. 이러한 설치는 LED 조명을 제공하고 소형 전자 제품에 전력을 공급하기에 충분합니다. 이 풍력 발전기에서 TV, 전자레인지, 냉장고 및 전체 조명을 제공할 수 있다고 기대할 필요는 없습니다. 저전력 풍력 터빈의 비용은 15-20,000 루블에서 시작합니다. 키트에는 배터리, 인버터 및 마스트가 포함되어 있지 않습니다. 완전한 세트는 최소 50,000 루블입니다.

집과 작은 부속 부지에 전기를 공급하려면 3-5킬로와트 풍력 발전기가 필요합니다. 이러한 풍력 터빈의 가격은 30-100만 루블입니다. 가격에는 컨트롤러, 마스트, 인버터, 배터리가 포함됩니다.