Cara menghitung generator angin

Prinsip pengoperasian generator angin

Pada perangkat angin buatan sendiri atau bermerek dengan sumbu rotasi vertikal atau horizontal, bilah mulai bergerak sebagai akibat dari kekuatan angin. Elemen utama peralatan membuat rakitan rotor berputar melalui unit penggerak khusus.Kehadiran belitan stator berkontribusi pada konversi energi mekanik menjadi arus listrik. Baling-baling aksial memiliki fitur aerodinamis, yang menghasilkan pengguliran cepat turbin unit.

Kemudian, pada generator putar, gaya putar diubah menjadi listrik, yang dikumpulkan di baterai. Faktanya, semakin kuat aliran udara, semakin cepat bilah penggulung unit, yang berkontribusi pada pembangkitan energi. Karena pengoperasian peralatan generator didasarkan pada penggunaan sumber alternatif secara maksimal, salah satu bagian bilah memiliki bentuk yang lebih bulat. Yang kedua datar. Ketika aliran udara melewati bagian yang membulat, bagian vakum terbentuk, ini berkontribusi pada pengisapan bilah dan membawanya ke samping.

Ini mengarah pada pembentukan energi, yang dampaknya mengarah pada putaran bilah dengan angin kecil.

Saat menggulir, sumbu sekrup berputar, yang terhubung ke mekanisme putar. Perangkat ini memiliki dua belas elemen magnetik yang bergulir di dalamnya. Ini mengarah pada pembentukan arus listrik bolak-balik dengan frekuensi, seperti pada outlet rumah tangga. Energi yang dihasilkan tidak hanya dapat dihasilkan, tetapi juga ditransmisikan melalui jarak, tetapi tidak dapat diakumulasikan.

Untuk mengumpulkannya, perlu mengubahnya menjadi arus searah, ini adalah tujuan dari rangkaian listrik yang terletak di dalam turbin. Untuk mendapatkan listrik dalam jumlah besar, peralatan industri diproduksi; taman angin biasanya mencakup lusinan instalasi semacam itu.

Prinsip pengoperasian generator angin memungkinkan untuk menggunakan unit dalam versi berikut:

• untuk operasi otonom;
• dengan panel surya;
• secara paralel dengan baterai cadangan;
• bersama-sama dengan genset bensin atau diesel.

Ketika aliran udara bergerak dengan kecepatan sekitar 45 km/jam, energi yang dikeluarkan turbin sekitar 400 watt. Ini cukup untuk menerangi daerah pinggiran kota. Jika perlu, Anda dapat menerapkan akumulasi listrik di baterai.

Untuk mengisi baterai, peralatan khusus digunakan. Dengan penurunan jumlah subcharge, kecepatan putaran baling-baling akan mulai turun. Jika baterai benar-benar habis, elemen peralatan generator akan bergulir lagi. Prinsip ini memungkinkan untuk mempertahankan pengisian daya perangkat pada tingkat tertentu. Dengan laju aliran udara yang lebih tinggi, unit turbin akan mampu menghasilkan lebih banyak energi.

Pengguna Darkhan Dogalakov, menggunakan contoh model SEAH 400-W, berbicara tentang prinsip pengoperasian peralatan angin.

Generator angin untuk rumah tidak lagi langka

Pembangkit listrik tenaga angin telah lama digunakan dalam skala industri. Namun, kerumitan desain, serta kerumitan pemasangannya, tidak memungkinkan untuk menggunakan peralatan ini di rumah-rumah pribadi, seperti panel surya.

Namun, sekarang, dengan perkembangan teknologi dan peningkatan permintaan "energi hijau", situasinya telah berubah. Pabrikan telah meluncurkan produksi instalasi berukuran kecil untuk sektor swasta.

Prinsip operasi

Angin memutar baling-baling yang terpasang pada poros generator. Sebagai hasil dari rotasi pada belitan, arus bolak-balik dihasilkan. Untuk meningkatkan jumlah putaran, dan, karenanya, jumlah energi yang dihasilkan, roda gigi reduksi (transmisi) dapat digunakan. Itu juga dapat memblokir rotasi bilah sepenuhnya, jika diperlukan.

Arus bolak-balik yang dihasilkan diubah menjadi 220 W langsung menggunakan inverter. Kemudian pergi ke konsumen atau, melalui pengontrol muatan, ke baterai untuk akumulasi.

Diagram lengkap pengoperasian instalasi dari pembangkit energi hingga konsumsinya.

Jenis turbin angin dan mana yang lebih baik untuk rumah pribadi

Saat ini ada dua jenis desain ini:

1. Dengan rotor horizontal.
2. Dengan rotor vertikal.

Tipe pertama dengan rotor horizontal. Mekanisme ini dianggap paling efektif. Efisiensinya sekitar 50%. Kekurangannya adalah perlunya kecepatan angin minimal 3 m per detik, desainnya menimbulkan banyak noise.

Untuk efisiensi maksimum, tiang tinggi diperlukan, yang, pada gilirannya, mempersulit pemasangan dan perawatan lebih lanjut.

Tipe kedua dengan vertikal. Generator angin dengan rotor vertikal memiliki efisiensi tidak lebih dari 20%, sedangkan kecepatan angin hanya 1-2 m per detik sudah cukup. Pada saat yang sama, ia bekerja jauh lebih tenang, tingkat kebisingan yang dipancarkan tidak lebih dari 30 dB, dan tanpa getaran. Tidak membutuhkan ruang yang besar untuk bekerja, sekaligus tidak kehilangan efisiensi.

Pemasangan tidak memerlukan tiang yang tinggi. Peralatan dapat dipasang di atap rumah bahkan dengan tangan Anda sendiri.

Ketiadaan anemometer dan mekanisme putar yang sama sekali tidak diperlukan dengan desain ini, membuat generator angin jenis ini lebih murah dibandingkan dengan opsi pertama.

ulasan video

Pengaturan mana yang harus dipilih?

Sebelum menjawab pertanyaan ini, Anda perlu memahami kebutuhan, kemampuan finansial, dan prioritas operasional Anda.

Jika Anda ingin mendapatkan daya maksimal dan bersedia mengeluarkan uang untuk perawatan genset secara berkala, pilih opsi pertama. Dengan berinvestasi di tiang tinggi sekali, dan membayar bantalan atau penggantian oli setiap 5-10 tahun sekali, Anda akan mendapatkan kemandirian energi sepenuhnya, dan bahkan jika Anda tinggal di Ukraina atau negara UE, Anda akan dapat menjual kelebihan listrik.

Tingkat kebisingan yang tinggi dari stasiun ini mengharuskan pemilihan tempat yang sejauh mungkin dari bangunan tempat tinggal. Poin ini juga perlu diperhitungkan, karena infrasonik tidak akan luput dari perhatian tetangga Anda.

Untuk mendapatkan output yang setara sehubungan dengan opsi pertama, perlu untuk memasok 3 turbin angin jenis ini. Namun, dari segi harga, jumlah yang didapat kurang lebih sama (tergantung self-assembly).

Video review seorang ahli di bidang sumber energi alternatif

Komponen tambahan

• Pengontrol, yang menempati tempat di sirkuit listrik di belakang generator, diperlukan untuk mengontrol bilah dan mengisi baterai dengan mengubah arus bolak-balik yang dihasilkan menjadi arus searah.
• Baterai menyimpan daya untuk digunakan dalam cuaca tenang. Selain itu, ini menstabilkan tegangan output generator, sehingga bahkan dengan hembusan angin yang kencang, tidak ada gangguan tegangan.
• Sensor pos dan anemoskop mengumpulkan data tentang arah dan kecepatan angin.
• ATS secara otomatis beralih antar sumber listrik dengan frekuensi 0,5 detik. Saklar daya otomatis memungkinkan Anda untuk menggabungkan kincir angin dengan jaringan listrik publik, generator diesel, dll.

Penting: jaringan tidak dapat beroperasi secara bersamaan dari beberapa sumber daya. inverter

Seperti yang Anda ketahui, sebagian besar perangkat rumah tangga tidak menggunakan arus searah untuk bekerja, jadi ada inverter di rantai antara baterai dan peralatan yang melakukan operasi terbalik, mis.mengubah arus searah menjadi tegangan bolak-balik 220v, diperlukan untuk pengoperasian perangkat

Inverter. Seperti yang Anda ketahui, sebagian besar perangkat rumah tangga tidak menggunakan arus searah untuk bekerja, jadi ada inverter di rantai antara baterai dan peralatan yang melakukan operasi terbalik, mis. mengubah arus searah menjadi tegangan bolak-balik 220v, yang diperlukan untuk pengoperasian perangkat.

Semua transformasi ini dari energi yang diterima "mengambil" bagian tertentu - hingga 20 persen.

Suku cadang dan aksesoris untuk turbin angin

Perangkat dasar utama, yang tanpanya pengoperasian generator tenaga angin tidak mungkin, meliputi:

• generator listrik (motor);
• turbin angin, bilah, rotor;
• pengencang;
• mekanisme putar;
• sensor angin;
• tiang kapal;
• kabel.

Baterai, inverter non-grid dan grid, pengontrol, sistem penggerak azimuth (ekor), peralatan tambahan lainnya dipilih secara individual untuk setiap instalasi.

Diperlukan untuk mengganti suku cadang turbin angin selama pemeliharaan dan, dalam kasus ekstrim, perbaikan

Komponen dasar dan suku cadang paling baik dipesan langsung dari pabriknya. Anda dapat menghubungi perusahaan pemasok dari Jerman dan negara-negara Eropa lainnya yang telah direnovasi (bekas) turbin angin dan aksesori yang sesuai untuk pekerjaan perbaikan.

Diperlukan untuk memiliki akses ke komponen utama untuk perbaikan instalasi

Saat memesan suku cadang, Anda harus memberikan informasi tentang pabrikan generator, menunjukkan model dan kapasitasnya. Penjelasan rinci tentang bagian tersebut diperlukan (mungkin dalam bentuk foto), yang menunjukkan karakteristik fungsional dan teknisnya.

Perhitungan beban angin

Jadi, Anda berkoordinasi untuk waktu yang lama, membuat dan akhirnya memasang iklan luar ruang terbaik Anda.

Kecantikan! Semua orang bahagia. Tapi chu ... setelah angin kencang pertama, klien yang marah memanggil Anda dengan berita mengejutkan - iklan telah jatuh!

Mimpi buruk pengiklan menjadi kenyataan... Apa yang terjadi?

Dan hal berikut terjadi - ketika merancang iklan luar ruang, perhitungan beban angin pada iklan luar ruang diabaikan atau dilakukan secara tidak benar: pada bahan dan pada pengencang.

Bagaimana menghindari ini, bagaimana melindungi diri Anda dari hasil pekerjaan Anda yang begitu menyedihkan?

Mari kita ingat rumus sederhana untuk menghitung beban angin, yang diukur dalam kg / sq.m.:

Pw = k*q

Menguraikan huruf-huruf yang rumit

Pw adalah tekanan angin normal ke permukaan penerima. Tekanan ini dianggap positif.
k adalah koefisien aerodinamis tergantung pada bentuk dan posisi subjek terhadap angin

obyek.
q - head kecepatan angin (kg / sq.m), sesuai dengan kecepatan angin tertinggi untuk tempat tertentu, dengan mempertimbangkan hembusan khusus.

Nilai q tergantung pada kecepatan angin ditentukan sebagai berikut:

q = 7 / g * persegi V / 2

7 - berat udara (1,23 kg / m3) pada Patm. = 760 mm Hg. dan tatm.= 15 °С
g - percepatan gravitasi (9,81 m / sq. dtk)
V adalah kecepatan angin tertinggi (m / s) pada ketinggian tertentu h, yaitu.

Tinggi h di atas permukaan tanah, m

Kecepatan angin V, km/j m/s

Head kecepatan q, kg/sq.m

Tinggi h di atas permukaan tanah, m	Kecepatan angin V, km/j m/s	Head kecepatan q, kg/sq.m
0 — 8	103,7  28,8	51
8 — 20	128,9  35,8	80

q = persegi V / 16

Kanvas yang dipasang secara vertikal, dipasang dalam bingkai atau direntangkan pada kabel

Konstruksi - lebar b, tinggi d	Rasio ukuran	Daerah, S	Koefisien aerodinamis, k
Kanvas yang dipasang secara vertikal, dipasang dalam bingkai atau direntangkan pada kabel	d/b < 5	b*d	1,2
d/b >= 5	b*d	1,6

Jadi ternyata semuanya cukup sederhana.

Apakah Anda ingin mempelajari lebih lanjut tentang perhitungan beban angin dan mendapatkan saran dari para ahli kami?

Lihatlah ide-ide indah yang diterapkan di Alprom

• Semua
• Spanduk
• Huruf volumetrik
• Pekerjaan di ketinggian
• kotak cahaya
• iklan atap
• Pencetakan format besar
• iklan LED

Surat volumetrik untuk Lexusadmin2017-02-26T06:44:37+00:00

Galeri

Huruf volumetrik untuk Lexus

Huruf volumetrik, iklan LED

Kotak lampu panjang 11 meter terbuat dari komposit dengan LED di Samara dari Alpromadmin2017-02-26T06:51:17+00:00

Kotak lampu sepanjang 11 meter terbuat dari komposit dengan LED di Samara dari Alprom

Galeri

Kotak lampu sepanjang 11 meter terbuat dari komposit dengan LED di Samara dari Alprom

Kotak bercahaya, iklan LED

Trial Sport Light Box di Togliattiadmin2017-02-26T06:56:06+00:00

Kotak Cahaya Percobaan Olahraga di Tolyatti

Galeri

Kotak Cahaya Percobaan Olahraga di Tolyatti

Kotak bercahaya, iklan LED

Huruf iluminasi volumetrik NOBEL OTOMOTIF di Togliattiadmin2017-02-26T07:04:28+00:00

Huruf diterangi volumetrik NOBEL OTOMOTIF di Tolyatti

Galeri

Huruf diterangi volumetrik NOBEL OTOMOTIF di Tolyatti

Huruf volumetrik, iklan LED

Masuk grup Inglot di Togliattiadmin2017-02-26T07:19:43+00:00

Grup masuk Inglot di Tolyatti

Galeri

Grup masuk Inglot di Tolyatti

Kotak bercahaya, iklan LED

Huruf volumetrik OKE di Tolyattiadmin2017-02-26T07:27:31+00:00

Huruf volumetrik OKE di Tolyatti

Galeri

Huruf volumetrik OKE di Tolyatti

Huruf volumetrik, Karya bertingkat tinggi, iklan LED

Huruf busa 3D Botek Wellness di Tolyattiadmin2017-02-26T07:40:55+00:00

Volume surat dari polyfoam Botek Wellness di Togliatti

Galeri

Volume surat dari polyfoam Botek Wellness di Togliatti

Huruf volumetrik, iklan LED

Konstruksi iklan atap Lada Arena di Togliattiadmin2017-02-26T08:19:20+00:00

Konstruksi iklan atap Lada Arena di Tolyatti

Galeri

Konstruksi iklan atap Lada Arena di Tolyatti

Huruf volumetrik, Iklan atap, iklan LED

Tips Instalasi

Mungkin, semua orang mengerti bahwa generator angin harus dipasang di tempat-tempat di mana kekuatan angin maksimum berada. Ini adalah stepa, zona pantai, ruang terbuka lainnya yang dihilangkan dari bangunan. Turbin angin tidak boleh ditempatkan di samping pohon. Anda bahkan tidak bisa meletakkannya di dekat pohon kecil, karena mereka akan tumbuh seiring waktu.

Generator angin dengan rotor Darrieus

Untuk berbagi dengan jaringan listrik atau hanya generator angin, pilihan ada di tangan Anda. Bagaimanapun, pembelian harus dibenarkan secara ekonomi, dan tidak hanya membayar upeti pada tren mode.

Perhitungan pengembalian turbin angin

Setelah menginvestasikan ratusan ribu rubel dalam pembelian perangkat, pemilik baru memiliki hak untuk mengandalkan manfaat nyata dan pengembalian kincir angin. Mari kita coba menghitung harga satu kilowatt listrik pada model standar generator 4-5 kW.

Dengan kecepatan angin 4-5 m / s, perangkat akan menghasilkan sekitar 350 kW per bulan, atau 4200 kW per tahun. Masa pakai generator adalah sekitar 25 tahun, biaya sebagian besar model perangkat berada dalam 280.000 rubel.

Bagilah biaya dengan produk produksi tahunan dan masa pakai:

280.000 / 4200*25 = 2,666 rubel

Dengan demikian, biaya satu kilowatt energi generator angin pengembalian akan lebih dari 2,5 rubel. Dibandingkan dengan tingkat harga saat ini, ada manfaatnya, tetapi tidak sebesar yang kita inginkan jika menggunakan sumber energi alternatif.

Perhitungan di atas memberikan hasil yang berbeda jika kecepatan angin sekitar 7-8 m/s. Sebuah generator angin dengan kapasitas 6-7 kW akan menghasilkan sekitar 780 kW per bulan atau 9000 kW per tahun.

Dengan biaya kincir angin tersebut sekitar 310.000, kita mendapatkan hasil sebagai berikut:

310.000 / 9000 * 25 = 1,3722 rubel Biaya ini merupakan keuntungan yang jelas, terutama untuk fasilitas yang padat energi.

Apa yang menentukan efisiensi turbin angin?

Seperti yang telah disebutkan, efisiensi generator angin berasal dari kondisi teknisnya, jenis turbin, dan fitur desain model ini. Dari pelajaran fisika sekolah, diketahui bahwa efisiensi adalah perbandingan antara usaha yang berguna dengan usaha total. Atau rasio energi yang dikeluarkan untuk melakukan pekerjaan dengan energi yang diterima sebagai hasilnya.

Dalam hal ini, poin menarik muncul - energi angin yang digunakan diperoleh sepenuhnya secara gratis, tidak ada upaya dari pihak pengguna. Ini menjadikan efisiensi sebagai indikator teoretis murni yang menentukan kualitas konstruktif murni perangkat, sedangkan bagi pemilik, karakteristik operasional lebih penting.

Artinya, situasi muncul di mana efisiensi tidak begitu penting, semua perhatian diberikan pada tugas-tugas praktis murni.

Namun, dengan perubahan parameter operasi dalam satu arah atau lainnya, efisiensi secara otomatis berubah, yang menunjukkan interkoneksinya dengan keadaan umum perangkat.

beban angin

Metode perhitungan

Deskripsi Desain

Karakteristik geometris elemen

Menentukan beban angin

Angin pada sudut 90 derajat ke perisai

Angin pada sudut 45 o ke perisai 5 Perhitungan rak

Bagian 2. Perhitungan untuk keberlanjutan

Metode perhitungan

Proyek ini khas untuk daerah angin dari tanggal 3 hingga tanggal 5.
1. Daerah angin - III, IV, V
2.Jenis medan saat menentukan beban angin - A
3. Tingkat tanggung jawab - 3, di mana koefisien pengurangan beban p diambil sama dengan 0,8-0 95 (dalam proyek ini p = 09)
4. Kehidupan pelayanan struktur adalah 10 tahun
5 Perkiraan suhu luar ruangan t -w°c, sebagai suhu rata-rata periode lima hari terdingin menurut SNiP 23-01-99 "Klimatologi konstruksi", yang sesuai dengan wilayah iklim konstruksi II4, II5
6. Zona kelembaban - SNiP “basah” 23-01-99 (Gbr. 2)
7. Tingkat dampak agresif lingkungan pada struktur logam adalah agresif sedang, menurut SNiP 2.0311-85 "Perlindungan struktur bangunan dari korosi", tabel. 24, untuk grup gas "B" di lingkungan yang lembab

Deskripsi struktur iklan

Gambar 1 menunjukkan diagram panel iklan dua sisi yang dapat dilipat dengan tinggi dudukan dari 2 hingga 5 m ke bagian bawah panel. Dimensi panel iklan adalah 6180x3350x 410mm. sumbu rak, dan dengan offset 3/4 (ditunjukkan pada Gambar 1). Rak dipasang dengan 8 jangkar fondasi pada fondasi yang dalam.Semua parameter variabel tergantung pada area angin pemasangan dan ketinggian rak diberikan pada Tabel 1

Gambar desain iklan. Beras. satu

Dimensi geometris utama dan pengencang struktur periklanan, tergantung pada area angin. Tabel 1

Tinggi rak, m	Elemen struktural	wilayah angin
AKU AKU AKU	IV	V
2	Rak	325х8 (С245)	325х8 (С245)	325х8 (С245)
Dasar	2,5 × 1,9 × 0,5 m	2.8×2.1×0.5m	3.2×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Balok silang	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)
2,5	Rak	325х8 (С245)	325х8 (С245)	325х8 (С245)
Dasar	2,7 × 1,9 × 0,5m	3×2.1×0.5m	3,6 × 2,1 × 0,5m
Ankera	M 30	M 30	M 30
Balok silang	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 poros.236 × 70
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3	Rak	325х8 (С245)	325х8 (С245)	325х10 (С245)
Dasar	3 × 1,9 × 0,5 m	3,6 × 2,1 × 0,5m	4×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Balok silang	Gnshv.236×70	Gnshv.236×70	2 induk. lebar 236 × 70
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
3,5	Rak	325х8 (С245)	325х8 (С245)	325х10 (С245)
Dasar	3,4 × 1,9 × 0,5m	3,8 × 2,1 × 0,5m	4.2×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M 30	M36
Balok silang	Gnshv.236×70	MW236×70	2 poros.236 × 70
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4	Rak	325х8 (С245)	325х10 (С245)	325х10 (С345)
Dasar	3,6 × 1,9 × 05m	4×2.1×0.5m	4.4×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M36	M36
Balok silang	Gnshv.236×70	MW236×70	2 poros.236 × 70
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
4,5	Rak	325х8 (С245)	325х10 (С345)	325х10 (С345)
Dasar	3,8 × 1,9 × 0,5m	4.2×2.1×0.5m	4.6×2.1×0.5m
Ankera	M 30	M36	M36
Balok silang	Gnshv.236×70	2 poros.236 × 70	2 poros.236 × 70
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)
5	Rak	325х10 (С245)	325х10 (С345)	—
Dasar	4 × 1,9 × 0,5 m	4.4x21x0.5m	—
Ankera	M36	M36	—
Balok silang	Gnshv.236×70	2 poros.236 × 70	—
ruang utama	160x160x8(С245)	160x160x8(С345)	—

ke atas

Perhitungan dan pemilihan generator angin

Apa yang perlu Anda perhatikan saat memilih turbin angin. Pertama-tama, pahami bahwa model mahal asing belum tentu merupakan solusi terbaik.

Di sini Anda perlu melanjutkan dari kebutuhan Anda dalam menghasilkan listrik. Jadi, hitung berapa banyak listrik yang akan Anda keluarkan.

Generator angin dengan rotor helikoid

Kekuatan generator angin secara langsung tergantung pada diameter lingkaran yang membentuk bilah. Kira-kira, Anda dapat menghitung daya menggunakan rumus berikut:

P = D^2 * R^3 / 7000, dimana

D adalah diameter bilah;

R adalah kecepatan angin.

Jika diameternya 1,5 meter, dan kecepatan di daerah Anda adalah 5 meter per detik, maka dayanya akan menjadi sekitar 0,04 kilowatt. Seperti yang Anda lihat, daya dapat ditingkatkan dengan dua cara: dengan meningkatkan diameter dan kecepatan angin. Dan parameter terakhir tidak tergantung pada kita.

Saat membeli, perhatikan kapasitas baterai. Ketenangan bisa terjadi hampir di mana-mana, kecuali di daerah pesisir

Dan selama periode tersebut, peralatan listrik Anda akan mengambil listrik dari baterai. Kapasitas mereka terbatas. Oleh karena itu, lebih baik untuk memiliki catu daya cadangan tambahan.

Berapa banyak listrik yang dibutuhkan keluarga biasa? Di apartemen biasa, kami menjalankan sekitar 360 kWh per bulan. Generator angin dengan kapasitas 5 kilowatt akan menghasilkan jumlah ini bahkan pada kecepatan angin rendah, yang biasanya terjadi di Rusia tengah. Tetapi jika konsumsi energinya tinggi (misalnya, ada pemanas listrik, ketel listrik, dll), maka generator angin dengan kapasitas 5 kilowatt tidak lagi cukup. Kecuali dipasang di dekat laut atau badan air yang besar.
 

Sedikit tentang biaya

Seperti yang Anda lihat, kisaran harganya sangat besar. PADA instalasi rata-rata per 1 kW akan menelan biaya dari 25.000 hingga 300.000 rubel. Model yang lebih mahal memiliki sejumlah keunggulan signifikan, mulai dari efisiensi yang lebih tinggi hingga berbagai fitur tambahan.

Rekomendasi umum

Jelas, untuk memilih diameter baling-baling turbin angin yang paling optimal, perlu diketahui kecepatan angin rata-rata di lokasi instalasi yang direncanakan. Jumlah listrik yang dihasilkan oleh kincir angin meningkat dalam rasio kubik dengan peningkatan kecepatan angin. Misalnya, jika kecepatan angin bertambah 2 kali lipat, maka energi kinetik yang dihasilkan oleh rotor akan bertambah 8 kali lipat. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa kecepatan angin merupakan faktor terpenting yang mempengaruhi daya instalasi secara keseluruhan.

Untuk memilih lokasi pemasangan instalasi listrik pembangkit angin, area dengan jumlah penghalang angin minimum (tanpa pohon dan bangunan besar) pada jarak setidaknya 25-30 meter dari bangunan tempat tinggal paling cocok (jangan lupa bahwa turbin angin berdengung sangat keras selama operasi). Ketinggian pusat rotor turbin angin harus setidaknya 3-5 meter lebih tinggi dari bangunan terdekat. Seharusnya tidak ada pohon atau bangunan di jalur jalur berangin. Puncak bukit atau pegunungan dengan lanskap terbuka paling cocok untuk lokasi turbin angin.

Jika rumah pedesaan Anda tidak direncanakan untuk dihubungkan ke jaringan umum, maka Anda harus mempertimbangkan opsi sistem gabungan:

• WPP + panel surya
• WPP + Diesel

Opsi gabungan akan membantu memecahkan masalah di wilayah di mana angin dapat berubah atau tergantung pada musim, dan opsi ini juga relevan untuk panel surya.

Turbin angin yang telah direnovasi - apa itu?

Peralatan tenaga angin dapat dianggap sebagai salah satu yang paling andal, jika bukan yang paling andal, dalam industri energi.Alasan untuk ini bukan hanya teknologi tinggi yang digunakan dalam pembuatannya, tetapi juga beban yang relatif kecil yang dikenakan padanya. Oleh karena itu, turbin angin secara teratur melayani selama bertahun-tahun, seringkali melebihi 20 tahun. Karena setiap taman angin dan setiap generator angin terikat pada sebidang tanah tertentu, disarankan untuk mengganti ladang angin atau generator angin dengan yang lebih kuat ketika periode pengembalian proyek tertentu tercapai, yaitu ketika investasi yang diinvestasikan di dalamnya dikembalikan dan keuntungan yang direncanakan diterima. Turbin angin yang ada biasanya dalam kondisi baik, dan disarankan untuk menjualnya sebagai “turbin angin bekas” atau “turbin angin bekas”. Pasar dunia untuk peralatan seperti itu di dunia sangat besar. Permintaan untuk peralatan tersebut juga tinggi. Alasannya adalah beban besar perusahaan yang memproduksi peralatan energi angin. Sebagai aturan, hanya sebagian kecil dari peralatan "bekas" yang telah dibongkar dan tersedia.

Turbin angin "bekas" menjalani persiapan pra-penjualan sesuai dengan peraturan kerja khusus dan menjadi yang disebut. "diperbaharui". Biasanya, selama renovasi, pekerjaan berikut dilakukan: penggantian bantalan di gearbox, terlepas dari keausannya, pemecahan masalah dan perbaikan roda gigi gearbox, generator, bingkai, bilah, pengecatan. Setelah pekerjaan renovasi, turbin angin dikirim ke pemilik barunya. Sebagai aturan, setelah penjualan peralatan tersebut, itu ditutupi dengan jaminan untuk jangka waktu satu tahun.

Contoh penghitungan bilah dari pipa ke-160 untuk generator ini

kecepatan

Saya mendapatkan hasil terbaik dari pipa ke-160 dengan diameter 2.2m dan kecepatan Z3.4 - 6 bilah, tetapi lebih baik tidak membuat diameter sekrup seperti itu dari pipa 160mm, bilah yang terlalu tipis dan tipis akan muncul. Pada 3 m / s, kecepatan nominal sekrup adalah 84 rpm dan kekuatan sekrup adalah 25 watt, yaitu kira-kira cocok. Hal ini diperlukan, tentu saja, dengan margin untuk efisiensi generator, tetapi pipa ke-160 sudah tipis dan kemungkinan besar sudah pada 7 m / s akan diamati flutter. Tapi misalnya itu akan pergi

Sekarang, jika Anda mengubah kecepatan angin di tabel, Anda dapat melihat bahwa kekuatan baling-baling dan kecepatannya kira-kira akan bertepatan dengan parameter baling-baling, yang kita butuhkan, karena penting agar baling-baling tidak kelebihan beban. dan tidak kekurangan beban - jika tidak maka akan rusak karena angin kencang.
>

Jadi dengan angin yang berbeda, saya menerima data baling-baling tersebut. Di bawah ini pada tangkapan layar adalah data baling-baling pada 3m/s, daya baling-baling maksimum (KIEV) pada kecepatan Z3.4 Putaran dan daya pada saat yang sama kira-kira bertepatan dengan daya generator pada putaran ini

Kecepatan genset 100 rpm - 2 Ampere 30 watt
>

Selanjutnya, kita masuk ke kecepatan 5 m / s, seperti yang Anda lihat pada tangkapan layar, baling-baling 141 rpm dan daya pada poros baling-baling adalah 124 watt, yang juga kira-kira bertepatan dengan generator. Kecepatan genset 150 rpm - 8 Ampere 120 watt

Pada 7 m / s, baling-baling mulai mem-bypass generator dalam hal daya dan, tentu saja, kekurangan beban, ia mengambil kecepatan tinggi, jadi saya menaikkan kecepatan ke Z4, itu juga ternyata menjadi kecocokan perkiraan dalam hal daya dan kecepatan dengan generator. Kecepatan genset 200 rpm -14 Ampere 270 watt

Pada 10 m / s, baling-baling menjadi jauh lebih kuat daripada generator pada kecepatan nominal, karena putaran lambat dan tidak dapat memutar generator lebih cepat.Jadi dengan Z4, daya baling-balingnya 991 watt, dan putarannya hanya 332 rpm. Kecepatan genset 300 rpm - 26 Ampere 450 watt. Tetapi generator yang kekurangan beban memungkinkan baling-baling berputar hingga kecepatan Z5 dan lebih tinggi, sementara Sekrup KIEV jatuh, dan karenanya daya, tetapi pada saat yang sama kecepatannya meningkat, sehingga ternyata sekrup akan memutar generator sedikit lebih banyak, tetapi pada saat yang sama akan kehilangan daya dan keseimbangan akan datang ke suatu tempat. Dalam hal ini, datanya kira-kira bertepatan dengan generator, tetapi baling-baling jelas menyalip generator dalam hal daya, jadi dengan angin ini saatnya untuk membuat perlindungan dengan menggerakkan baling-baling keluar dari angin.

Jadi kami memasang sekrup pipa PVC dengan diameter 160mm di bawah generator. Saya harus segera mengatakan bahwa itu adalah baling-baling berbilah enam dengan kecepatan seperti itu yang ternyata paling cocok. Jadi Anda dapat mempertimbangkan sekrup dengan diameter dan jumlah bilah berapa pun. Hanya saja, baling-baling tiga bilah dengan diameter 2,3 m ternyata terlalu cepat untuk generator ini dan tidak akan mendapatkan momentum untuk KIEV maksimumnya, karena generator akan segera mulai memperlambatnya.

Oleh karena itu, dengan menambah jumlah bilah, saya menurunkan kecepatan baling-baling dan mempertahankan kekuatannya. Jadi baling-baling ternyata cocok untuk generator, tetapi pipa ke-160 memperkenalkan batasannya sendiri, khususnya, diameternya terlalu besar dan dalam angin dari 7m / s, baling-baling dengan bilah tipis dan tipis kemungkinan besar akan mendapatkan bergetar dan akan bergemuruh seperti helikopter yang lepas landas. Ya, dan dengan baling-baling ini kita keluarkan dari generator, secara kasar, dengan angin 10 m / s, hanya 600-700 watt, tetapi bisa dua kali lipat jika kita meningkatkan kecepatan baling-baling dan sedikit menambah diameternya. .

Di bawah ini adalah tangkapan layar dari tab Blade Geometry. Ini adalah dimensi untuk memotong bilah dari pipa

Prinsip do-it-yourself untuk membuat bilah untuk generator angin

Seringkali, kesulitan utama adalah menentukan dimensi optimal, karena kinerjanya tergantung pada panjang dan bentuk bilah turbin angin.

Bahan dan alat

Bahan-bahan berikut membentuk dasar:

• kayu lapis atau kayu dalam bentuk lain;
• lembaran fiberglass;
• aluminium digulung;
• Pipa PVC, komponen untuk pipa plastik.

Bilah turbin angin DIY

Pilih salah satu jenis yang tersedia dalam bentuk residu setelah diperbaiki, misalnya. Untuk pemrosesan selanjutnya, Anda akan membutuhkan spidol atau pensil untuk menggambar, gergaji ukir, amplas, gunting logam, gergaji besi.

Gambar dan perhitungan

Jika kita berbicara tentang generator berdaya rendah, yang kinerjanya tidak melebihi 50 watt, sekrup dibuat untuk mereka sesuai dengan tabel di bawah ini, dialah yang mampu memberikan kecepatan tinggi.

Selanjutnya, baling-baling tiga bilah kecepatan rendah dihitung, yang memiliki tingkat pemutusan awal yang tinggi. Bagian ini akan sepenuhnya melayani generator berkecepatan tinggi yang kinerjanya mencapai 100 watt. Sekrup berfungsi bersama-sama dengan motor stepper, motor berdaya rendah tegangan rendah, generator mobil dengan magnet lemah.

Dari sudut pandang aerodinamika, gambar baling-baling akan terlihat seperti ini:

Produksi dari pipa plastik

Pipa PVC saluran pembuangan dianggap sebagai bahan yang paling nyaman; dengan diameter sekrup akhir hingga 2 m, benda kerja dengan diameter hingga 160 mm cocok. Materi menarik dengan kemudahan pemrosesan, biaya terjangkau, di mana-mana, dan berlimpahnya gambar, diagram yang sudah dikembangkan

Penting untuk memilih plastik berkualitas tinggi untuk mencegah retaknya bilah.

Produk yang paling nyaman adalah talang yang halus, hanya perlu dipotong sesuai dengan gambar. Sumber daya tidak takut terkena kelembaban dan tidak menuntut perawatan, tetapi dapat menjadi rapuh pada suhu di bawah nol derajat.

Membuat bilah dari billet aluminium

Sekrup semacam itu dicirikan oleh daya tahan dan keandalan, tahan terhadap pengaruh eksternal dan sangat tahan lama. Namun perlu diingat bahwa mereka ternyata lebih berat, jika dibandingkan dengan yang plastik, roda dalam hal ini harus diseimbangkan dengan cermat. Terlepas dari kenyataan bahwa aluminium dianggap cukup lunak, bekerja dengan logam membutuhkan alat yang mudah digunakan dan keterampilan minimal dalam menanganinya.

Bentuk pasokan material dapat memperumit proses, karena lembaran aluminium biasa berubah menjadi bilah hanya setelah memberikan profil karakteristik pada benda kerja; untuk tujuan ini, templat khusus harus dibuat terlebih dahulu. Banyak desainer pemula pertama-tama membengkokkan logam di sepanjang mandrel, setelah itu mereka beralih ke menandai dan memotong bagian yang kosong.

Pisau terbuat dari aluminium billet

Bilah aluminium menunjukkan ketahanan yang tinggi terhadap beban, tidak bereaksi terhadap fenomena atmosfer dan perubahan suhu.

sekrup fiberglass

Ini lebih disukai oleh para spesialis, karena bahannya berubah-ubah dan sulit untuk diproses. Pengurutan:

• potong templat kayu, gosok dengan damar wangi atau lilin - lapisannya harus menolak lem;
• pertama, setengah dari benda kerja dibuat - templat diolesi dengan lapisan epoksi, fiberglass diletakkan di atasnya. Prosedur ini diulang dengan cepat sampai lapisan pertama memiliki waktu untuk mengering. Dengan demikian, benda kerja menerima ketebalan yang dibutuhkan;
• lakukan babak kedua dengan cara yang sama;
• ketika lem mengeras, kedua bagian dapat dihubungkan dengan epoksi dengan penggilingan sambungan yang hati-hati.

Ujungnya dilengkapi dengan selongsong, di mana produk terhubung ke hub.

Bagaimana cara membuat pisau dari kayu?

Ini adalah tugas yang sulit karena bentuk spesifik produk, di samping itu, semua elemen kerja sekrup pada akhirnya akan menjadi identik. Kerugian dari solusi ini juga mengakui perlunya perlindungan selanjutnya dari benda kerja dari kelembaban, untuk ini dicat, diresapi dengan minyak atau minyak pengering.

Kayu tidak diinginkan sebagai bahan untuk roda angin, karena mudah retak, melengkung, dan membusuk. Karena fakta bahwa ia dengan cepat memberi dan menyerap kelembaban, yaitu, ia mengubah massa, keseimbangan impeller disesuaikan secara sewenang-wenang, ini secara negatif mempengaruhi efisiensi desain.

Nilai desain beban angin

Nilai standar beban angin (1) adalah:

\({w_n} = {w_m} + {w_p} = 0,1 + 0,248 = {\rm{0.348}}\) kPa. (dua puluh)

Nilai akhir yang dihitung dari beban angin, di mana gaya di bagian penangkal petir akan ditentukan, didasarkan pada nilai standar, dengan mempertimbangkan faktor keandalan:

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

Pertanyaan yang sering diajukan (FAQ)

Parameter frekuensi dalam rumus (6) bergantung pada apa?

parameter frekuensi tergantung pada skema desain dan kondisi untuk pemasangannya. Untuk batang dengan satu ujung tetap kaku dan ujung lainnya bebas (balok kantilever), parameter frekuensinya adalah 1,875 untuk mode getaran pertama dan 4,694 untuk yang kedua.

Apa arti koefisien \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) dalam rumus (7), (10)?

koefisien ini membawa semua parameter ke satu satuan ukuran (kg, m, Pa, N, s).

Pengembalian dan efisiensi

Biaya generator angin itu sendiri agak besar. Dan selain itu, Anda masih perlu membeli baterai, inverter, pengontrol, tiang, kabel, dll. Model turbin angin dengan kapasitas 300 watt sekarang umum. Ini adalah model yang agak lemah yang menghasilkan 300 watt-jam mereka jika terjadi angin 10-12 meter per detik, dan dengan angin 4-5 meter per detik, 30-50 watt-jam dihasilkan. Instalasi semacam itu cukup untuk menyediakan penerangan LED dan daya elektronik kecil. Anda tidak perlu berharap bahwa dari generator angin ini Anda dapat menyediakan TV, microwave, lemari es, dan pencahayaan penuh. Biaya turbin angin berdaya rendah mulai dari 15-20 ribu rubel. Kit tidak termasuk baterai, inverter dan tiang. Satu set lengkap akan menelan biaya setidaknya 50 ribu rubel.

Ketika Anda akan menyediakan listrik ke rumah dan plot kecil anak perusahaan, Anda akan membutuhkan generator angin 3-5 kilowatt. Harga turbin angin semacam itu terletak pada kisaran 0,3-1 juta rubel. Harga sudah termasuk controller, tiang, inverter, baterai.