Leo, ushuru wa umeme unapoongezeka na hamu ya watu ya kujenga nyumba ndogo za nchi na dachas mbali na "ustaarabu" inavyoongezeka, wamiliki wengi wa mashamba ya kibinafsi wanazidi kugeukia vyanzo mbadala vya nishati. Ya bei nafuu kwa sasa ni nguvu ya upepo. Kwa matumizi yake, vifaa maalum vimeundwa. Zaidi katika makala, tutazingatia jenereta ya upepo ni nini.
istilahi
Jenereta ya umeme ya Windmill ni kifaa kinachobadilisha nishati ya kinetiki ya mtiririko wa hewa kuwa wa mitambo. Nguvu hii huanza mzunguko wa rotor. Kama matokeo ya kazi yake, nishati ya kimitambo hubadilishwa kuwa nishati ya umeme.
Matumizi ya viwandani
Vifaa kama hivyo hutengenezwa na makampuni makubwa ya nishati ya kibinafsi au ya umma. Kawaida wao ni pamoja katika kinachojulikana mitandao. Matokeo yake ni mashamba ya upepo. Mitandao hii ya viwanda ni tofautikutoka kwa nyuklia au mafuta kwa kutokuwepo kabisa kwa malighafi (mafuta) na taka. Ili jenereta ya shamba la upepo kufanya kazi bila kushindwa, kiwango cha wastani cha mtiririko wa hewa kila mwaka lazima kiwe juu. Nguvu ya mifumo ya kisasa inaweza kufikia MW 7.5.
Baadhi ya matatizo ya kiutendaji
Jenereta ya upepo wa viwandani huwekwa kwenye tovuti iliyoandaliwa maalum ndani ya siku saba au kumi. Na kupata vibali kwa ajili ya ujenzi wa muundo inaweza kuchukua zaidi ya mwaka katika baadhi ya matukio. Aidha, tafiti za muda mrefu zinahitajika kwenye tovuti ambapo ufungaji wa jenereta za upepo utafanyika. Angalau wakati wa mwaka, mwelekeo na kasi ya mtiririko wa hewa hujifunza. Shughuli hizi zote huongeza kwa kiasi kikubwa muda wa utekelezaji wa miradi.
Usuli fupi wa kihistoria
Inafaa kukumbuka kuwa watu walianza kutumia nishati ya upepo katika nyakati za zamani. Mfano rahisi ni meli. Vinu vya upepo vilikuwa tayari vikijengwa miaka 200 kabla ya enzi yetu, na baada ya ugunduzi wa umeme, watu walianza kujaribu kutumia nguvu za mikondo ya hewa ili kuipata. Hadi miaka ya 50 ya karne iliyopita, kulikuwa na kazi inayoendelea juu ya muundo na muundo wa vifaa vipya katika Umoja wa Soviet. Jenereta za upepo zimetumika sana nchini.
Wigo wa maombi
Jenereta ya upepo inaweza kutumika moja kwa moja kwa madhumuni yake yaliyokusudiwa, au inaweza kufanya kazi za mapambo tu. Propeller inaweza kuwa na vifaa vya ratchet na kuwekakifaa kwa eneo lolote linalofaa. Kwa madhumuni ya viwanda, jenereta ya upepo ilitumiwa mapema kwa kusaga nafaka. Leo, vifaa vingine hutumiwa kwa madhumuni haya, kama sheria. Jenereta za upepo hutumiwa mara nyingi kwa nyumba. Mapitio ya wamiliki wa mali isiyohamishika ya miji ya miji yanashuhudia ufanisi wa kubuni vile katika mchakato wa kusukuma maji. Kwa hivyo, kulingana na watumiaji wengine, kitengo kinaweza kuinua lita 30-50 / saa kutoka kisima au kisima. Jenereta kama hizo zinafaa sana kwa kutoa. Miundo ya upepo mara nyingi ni ya lazima ambapo kuna usumbufu katika usambazaji wa sasa kwa mtandao. Pia hutumiwa kuanza mfumo wa joto. Hata hivyo, jenereta ya upepo hutumika zaidi kwa ajili ya kuzalisha umeme.
Ainisho
Iwapo ikawa muhimu kununua jenereta ya upepo kwa nyumba ya kibinafsi, basi unapaswa kujifunza zaidi kuhusu aina za kitengo hiki na kanuni ya uendeshaji. Kubuni inaweza kuwa aina ya jukwa. Katika kesi hii, ina mhimili wima wa mzunguko. Pia, kubuni inaweza kuwa na mabawa. Hii ina maana kwamba mhimili wa mzunguko wa kitengo ni usawa. Ifuatayo, zingatia kila aina kivyake.
Muundo wa jukwa
Jenereta kama hiyo ya upepo bila shaka ina sifa zake. Inapata haraka traction katika mchakato wa kuongeza nguvu ya mtiririko wa hewa. Baadaye, kasi ya mzunguko iko karibu katika kiwango sawa. Ubunifu huu unasimamia kwa uhuru mwelekeo wa upepo. Hii ina maana kwamba yeye haitaji ziadaRatiba. Jenereta ya upepo ya aina ya jukwa inasonga polepole. Hii inaruhusu matumizi ya mipango ya haki rahisi. Wakati huo huo, kasi ya chini hupunguza sana matumizi ya miundo. Hii ni kwa sababu ya ukweli kwamba kuna hitaji la kuongeza gia za kuongeza kasi. Vizidishi vina ufanisi wa chini kabisa. Bila sanduku la gia, utendakazi wa jenereta ya upepo ni mgumu zaidi.
Muundo wa mabawa
Jenereta (upepo) kama hiyo ni nini? Mapitio ya watumiaji wengi huzungumza kwa niaba ya muundo huu. Kitengo cha aina ya mrengo kina faida nyingi ikilinganishwa na zile zilizoelezwa hapo juu. Kwa faida zisizo na shaka ambazo jenereta kama hiyo ya upepo inayo, watumiaji wanahusisha kasi ya juu ya mzunguko. Shukrani kwa hili, hakuna haja ya matumizi ya ziada ya multiplier. Vipande vya muundo wa vane lazima ziwe karibu na mtiririko wa hewa, yaani, kwa wima. Kwa hili, utulivu hutumiwa. Faida nyingine ambayo watumiaji wanasema jenereta ya upepo wa vane ni ufanisi wa juu wa ubadilishaji wa nishati ya mtiririko wa hewa. Wakati huo huo, kasi ya mzunguko katika miundo hiyo ni kinyume chake na idadi ya vile. Katika suala hili, vitengo vina, kama sheria, si zaidi ya mbawa tatu. Umaarufu mkubwa wa mitambo hiyo pia unatokana na urahisi wa utengenezaji wa miundo.
Vigezo vya kuchagua kifaa
Kwanza kabisa, ni muhimu kubainisha hasa kasi ya wastani namwelekeo uliopendekezwa wa mtiririko wa hewa mahali ambapo kitengo kitafanya kazi. Unapaswa kufahamu baadhi ya vigezo. Kwa hiyo, kasi ya awali ambayo mzunguko wa vile huanza ni 2 m / s. Kitengo kinafikia ufanisi mkubwa na mtiririko wa 9-12 m / s. Nguvu ya jenereta inategemea kipenyo cha propela na kasi ya upepo.
Vipengele vya Muundo
Jenereta ya upepo wa nyumbani inajumuisha nini? Kubuni yenyewe inajumuisha gurudumu yenye vile. Pia ina gearbox. Utaratibu huu umeundwa ili kubadilisha na kusambaza torque. Pia katika kubuni kuna mlingoti. Kifaa yenyewe imewekwa juu yake. Pia, kitengo kina vifaa vya betri na inverter. Kwa usaidizi wa mkondo wa pili, mkondo wa moja kwa moja hubadilishwa kuwa mkondo mbadala unaofaa.
Kifaa na Mtandao
Vizio vingi vilivyopo leo vinafanya kazi na chanzo cha umeme cha kati au cha ndani. Kwa mfano, inaweza kuwa jenereta ya dizeli. Haja ya kutumia chanzo cha ziada inaelezewa na kutokuwa na utulivu wa mtiririko wa hewa. Katika kesi hii, mtandao hufanya kazi ya kuimarisha. Kuna hali fulani za matumizi ya miundo kama hiyo. Moja ya kuu ni kwamba nguvu ya mtandao lazima lazima iwe ya juu zaidi kuliko ile ya jenereta ya upepo, angalau mara 1.8.
Kanuni ya kazi
Mikondo ya hewa yenye nguvu huendesha blade za jenereta ya upepo. Wanaanza kusota. Nishati iliyopokea huhamishiwa kwa kuzidisha kwa njia ya rotor. vipiIlisemekana hapo juu kuwa vitengo vinaweza kufanya kazi kibinafsi na kwa vikundi. Katika baadhi ya miundo, vizidishi husakinishwa ili kuboresha utendaji wa kifaa. Inapaswa kusema kuwa sio kila mtu anayeweza kununua kitengo kama hicho. Katika suala hili, watu wengine hujenga jenereta za upepo kwa nyumba zao kwa mikono yao wenyewe. Jinsi ya kufanya hivyo, tutazingatia zaidi.
Aina ya kitengo
Jenereta za upepo za nyumbani ni nini? Kuna aina mbili za vifaa. Ya kwanza ni ya usawa na ya pili ni jenereta ya upepo ya wima. Ubunifu wa mwisho, kulingana na watumiaji wenyewe, ni rahisi kukusanyika na kusanikisha - kusawazisha kifaa ni rahisi sana. Kwa kuongeza, mfumo huu una mgawo wa juu wa hatua ya ufanisi ya upepo. Nguvu zaidi ya kifaa kilichochaguliwa kwa ajili ya mkusanyiko, zaidi itakuwa uzito na kipenyo cha gurudumu. Hii, kwa upande wake, itafanya kusawazisha na usakinishaji kuwa mgumu zaidi.
Vipengele
Kabla ya kutengeneza jenereta ya upepo, unapaswa kuandaa vipengele na maelezo yote muhimu:
- Betri ya 12 V. Unaweza kutumia kifaa cha gari, lakini ni bora kununua kifaa mbadala. Betri kama hiyo itakuwa salama na hudumu zaidi.
- Jenereta 12 V.
- Rota mita 1.5-2.
- Pipa la chuma au ndoo (kubwa). Inapendekezwa kutumia chombo kilichoundwa kwa alumini au chuma cha pua.
- Relay ya chaji ya betri.
- Relay kwa ajili ya kuchaji taa (ya gari, kwa mfano).
- swichi iliyofungwa nusu.
- Sanduku la makutano.
- Voltmeter. Unaweza kutumia gari.
- Mlingo, ambao urefu wake ni kutoka mita 2 hadi 10. Unaweza pia kuifanya mwenyewe. Hii itahitaji mabomba ya PVC na sehemu za chuma kwa msingi.
- 4 M6 boli.
- Waya.
- Waya isiyo na pua au vibano. Vipengele hivi vitaambatishwa kwenye mlingoti.
Utahitaji pia zana zifuatazo:
- Wakataji.
- Chimba na kuchimba.
- Screwdriver.
- Funguo.
Kupanda mlingoti
Kabla ya ufungaji wake, ni muhimu kujaza msingi kwa mujibu wa kiasi cha msingi na sehemu ya msalaba wa bomba. Katika kesi hiyo, mali ya hali ya hewa na udongo inapaswa kuzingatiwa. Ufungaji wa mlingoti na turbine ya upepo unafanywa baada ya chokaa kuimarisha (angalau wiki baada ya kumwaga). Unaweza kuchimba tu nguzo ardhini na kurekebisha waya za watu. Hata hivyo, chaguo hili halitegemewi sana.
Rota
Kipenyo huchaguliwa kulingana na kasi ya wastani ya upepo. Rotor inafanywa na pulley inafanywa upya (gurudumu maalum la msuguano na mdomo au groove karibu na mzunguko, iliyoundwa kusambaza harakati kwa ukanda wa gari au kamba). Kwa kweli, kwa kasi ya upepo hadi 6-7 m/s, nguvu ya kipengele cha mita 3 itakuwa ya juu zaidi.
Mabawa
Pipa limegawanywa katika sehemu 4 sawa. Kwa hili, kipimo cha tepi na alama hutumiwa. Visu hukatwa na mkasi kwa chuma. Kisha mbawa zimewekwa kwenye pulley na chini. Kama vifungobolts hutumiwa. Maeneo kwao yanapaswa kupimwa kwa usahihi sana, vinginevyo katika siku zijazo mara nyingi utalazimika kurekebisha mzunguko. Vibao vinakunja kwa upole, ndani ya sababu, ili kuzuia mafuriko yasiyo ya lazima katika mtiririko wa hewa.
Mkutano
Waya zimeunganishwa kwenye jenereta na saketi hukusanywa kwenye kisanduku cha kubadili. Kitengo kinaunganishwa na mlingoti. Waya zimewekwa kwenye nguzo na jenereta. Ifuatayo, kitengo, na kisha betri imeunganishwa kwenye mzunguko. Kwa msaada wa waya, sehemu ya msalaba ambayo ni hadi 2.5 kW, mzigo umeunganishwa. Kulingana na kiwango cha kupiga kwa vile, kasi ya mzunguko imewekwa. Kitengo kama hicho kinapaswa kutosha kutoa nishati kwa nyumba ya nchi au nyumba ndogo.
Kuongezeka kwa tija
Masti inapoinuliwa hadi mita 20-25, kasi ya mtiririko wa hewa itaongezeka kwa 30%. Wakati huo huo, uzalishaji wa nishati pia utaongezeka hadi mara 1.5. Chaguo hili linatumika kwa kasi ya upepo iliyopunguzwa (hadi 4 m / s). Kwa mlingoti wa juu, ushawishi wa miti na majengo utaondolewa. Hivi ndivyo jinsi ya kutengeneza turbine yako mwenyewe ya upepo.
Maendeleo ya Viwanda
Leo unaweza kununua jenereta ya upepo wa nyumbani kwa gharama nafuu. Hii inazungumza juu ya maendeleo ya mara kwa mara na ya kazi ya tasnia hii. Kwa kununua au kukusanya ufungaji mwenyewe, unaweza kuhakikisha uhuru wa nishati ya nyumba yako mwenyewe kwa muda mrefu kabisa. Kama sheria, kitengo kilicho na nguvu iliyokadiriwa ya kW 1 kinatosha kwa jengo ndogo. Wakati huo huo, kasi ya upepo katika eneo la uendeshaji wa kifaainapaswa kuwa 8 m / s. Ikiwa hakuna mtiririko wa hewa thabiti katika eneo hilo, au ni dhaifu, kifaa kinaweza kuwa na jenereta ya dizeli au seli za photovoltaic. Katika Urusi leo, tu kuibuka kwa tabia ya kufunga jenereta za upepo ni alibainisha. Wazalishaji wachache tu wa vitengo vya chini vya nguvu kwa mahitaji ya ndani wanawakilishwa kwenye soko la ndani. Gharama ya mitambo ya upepo kwa 1 kW katika seti kamili huanza kutoka rubles 35-40,000. Hizi ni bei za miaka miwili iliyopita. Hakuna haja ya kutoa cheti ili kusakinisha kifaa.
Hasara na faida za unyonyaji
Licha ya ukuaji wa mara kwa mara wa ushuru wa nishati, gharama ya umeme yenyewe si kwa kiasi chochote thamani kubwa katika wingi wa viwanda na gharama nyingine. Kwa watumiaji leo, utulivu na usalama wa usambazaji ni mambo muhimu. Sababu kuu zinazochochea kupanda kwa gharama ya nishati kwa matumizi ya viwandani, inayopatikana kutoka kwa jenereta za upepo, ni:
- Haja ya uendeshaji wa kujitegemea kwa muda fulani. Betri hutumika katika hali hizi.
- Mahitaji ya nishati ya umeme yenye ubora wa kiviwanda. Kibadilishaji cha umeme kinatumika kwa hili.
- Haja ya kuendelea kusasisha. Katika hali kama hizi, jenereta za dizeli hutumiwa zaidi.
Kuhusu matumizi ya vifaa katika maisha ya kila siku, hasara za uendeshaji zinapaswa kujumuisha:
- Gharama ya juu ya betri. Yeye nitakriban 25% ya bei ya kifaa chenyewe.
- Gharama ya juu kiasi ya kibadilishaji umeme.
- Ili kuhakikisha usambazaji wa umeme unaotegemewa, jenereta ya dizeli hutumiwa wakati fulani. Gharama yake inalinganishwa na bei ya kifaa chenyewe.
Hata hivyo, ikumbukwe kwamba vipengele hivi vinapoteza umuhimu wao na UPS ya kisasa ya ubadilishaji mara mbili na mtandao wa kawaida. Leo, kutoka kwa mtazamo wa kiuchumi, ni vyema zaidi kwa madhumuni ya viwanda kupokea kwa msaada wa jenereta ya upepo si umeme, lakini moja kwa moja au mbadala ya sasa. Baadaye, inabadilishwa kuwa joto kwa maji ya moto na inapokanzwa nyumbani. Kwa hili, vipengele vya kupokanzwa hutumiwa. Mpango huu una faida zake. Hasa, katika kesi hii, boiler ya kawaida iliyo na maji inaweza kufanya kama kikusanyiko cha nishati, kwa matumizi ya joto hakuna mahitaji kali kama haya ya mwendelezo na ubora wa usambazaji.
