キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力発電機の装置と動作原理

風力タービン装置

風力発電機は絶対に環境に優しく、消費者に無制限の時間自由エネルギーを提供することができます。風力発電機-風力発電所はさまざまな容量を持っているため、さまざまな地域で使用することができます。

風力発電所の最大効率は、一定のアクティブな気流のある場所に設置することで達成できます。通常、これには山や丘、海や海の海岸などの条件が使用されます。設置の主要部分は、タービンとして機能するインペラです。ほとんどの場合、3枚羽根の風力発電所の構造物はプロペラの形で使用され、地表から高地に設置されます。
最大の効果を得るために、ブレードはローターとともに、風の方向と強さに応じて、特別なメカニズムを使用して最適な位置に設定されます。他のデザインがあります-上記の要因に依存せず、調整を必要としないドラム。ただし、プロペラの設置効率が50%のレベルである場合、ドラムデバイスの場合ははるかに低くなります。

各発電所は、設計に関係なく、気流の作用と完全に関連しており、気流の作用によって性能が変化することがよくあります。これにより、インペラの回転数と生成される電力が変化します。この状況では、追加の機器を使用して発電機と電気ネットワークをペアリングする必要があります。

原則として、これにはインバーターと一緒にバッテリーが使用されます。まず、バッテリーは発電機から充電されますが、電流の均一性は重要ではありません。さらに、インバーターで変換されたバッテリー充電はネットワークに転送されます。

WPPプロペラ構造は必要に応じて制御できます。風速が速すぎると、ブレードの迎え角が最小に変更されます。これにより、タービンの風荷重が減少します。しかし、ハリケーンの影響で、風力発電所のインペラが変形することが多く、住宅全体の設置が失敗します。発電機は平均高さ50mに位置しているため、悪影響を完全に回避することはできません。これにより、高高度で優勢なより強く、より安定した風を使用することが可能になります。

風力発電機の選び方

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力発電機を選択するには、次のことを行う必要があります。

  1. このエネルギー源に接続する予定の電化製品の設置電力を計算します。
  2. 得られた電力値と平均年間風速に基づいて、ユニットの設置地域で、発電機の電力が決定されます。負荷の増大に基づいて、ピーク負荷時にデバイスに過負荷がかからないように、安全率を考慮して電力を考慮する必要があります。
  3. 降水量は発電機の性能に悪影響を与えるため、装置が設置されている場所の気候を考慮する必要があります。居住地の気候的特徴を考慮に入れてください。
  4. インストールの効率を決定することは、最も重要な指標の1つです。
  5. 運転中に発生する騒音に関連する発電機の性能を調べます。
  6. すべての特性とパラメータについて、さまざまなタイプの発電機の比較分析を実施します。
  7. 同様のインストールのユーザーレビューを読んでください。
  8. 国内外のメーカーの分析を行い、これらの企業のレビューを研究します。

低速風力発電機の配置

マストが固定されている土地に小さな土台が置かれます。塔の近く、足元にはパワーキャビネットがあります。上部には回転機構が取り付けられており、ゴンドラが取り付けられています。後者の中には、風速計、発電機、トランスミッション、ブレーキがあります。ゴンドラにはローターキャップが取り付けられており、そこにブレードがはめ込まれています。各翼は、ピッチを自動的に調整するシステムに接続されています。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

低速風力タービンの設置は、マストの基礎と設置から始まります

発電機の設置が完了した後、彼らは雷保護と作業に関する情報の伝達のためのシステム、ならびにフェアリングと消火機構を取り付けます。

低速風力発電機は、郊外に電力を供給することができる装置です。風が弱い地域での使用は正当化されます。

仕様

購入時 風力タービン充電コントローラー 彼のデータシートを注意深く研究する必要があります。選択するときは、特性が重要です。

  • 電力-風力タービンの電力に対応している必要があります。
  • 電圧-風車に取り付けられているバッテリーの電圧に対応している必要があります。
  • 最大。 power-コントローラーモデルの最大許容電力を示します。
  • 最大。 current-風力発電機の最大電力でコントローラーが動作できることを示します。
  • 電圧範囲-インジケーター最大そして最小値。デバイスの適切な動作のためのバッテリー電圧。
  • 表示機能-特定のモデルのディスプレイに表示されるデバイスとその操作に関するデータ。
  • 動作条件-選択したデバイスが動作できる温度、湿度レベル。

自分で充電制御装置を選択できない場合は、コンサルタントに連絡して、風車のデータシートを見せてください。デバイスは、風力設備の機能に応じて選択されます。不正確な運転条件や電圧範囲からの逸脱は、風力システム全体の運転に悪影響を及ぼします。

風力タービン発電機

風車の運転には、従来の三相発電機が必要です。このようなデバイスの設計は、自動車で使用されているモデルと似ていますが、パラメーターが大きくなっています。

風力タービン装置には、三相固定子巻線(スター接続)があり、そこから3本のワイヤーが出てコントローラーに行き、そこでAC電圧がDCに変換されます。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力タービンの発電機ローターはネオジム磁石で作られています。このような設計では、コイルが大量のエネルギーを消費するため、電気励起を使用することはお勧めできません。

速度を上げるために、乗数がよく使用されます。このようなデバイスを使用すると、既存の発電機の電力を増やしたり、より小さなデバイスを使用したりできるため、設置コストを削減できます。

乗数は、風車の回転プロセスが遅い垂直風力タービンでより頻繁に使用されます。ブレードの回転速度が速い水平装置の場合、乗数は必要ありません。これにより、建設コストが簡素化および削減されます。

風力発電機の計算を自分で行う方法

式は、特定の領域で使用される機器の電力パラメータを計算するために使用されます。まず、風力発電機が年間を通じて生成できるエネルギー量を計算します。

機器の総電力の計算

タスクを完了するために、次のアクションが実行されます。

  1. まず、計算が行われます。得られた結果に応じて、回転要素の長さ、およびタワーの高さが選択されます。
  2. 特定の領域に特徴的な気流の平均速度の分析が実行されます。これには特別な機器が必要になります。それを使用すると、数ヶ月間空気の流れの強さを監視する必要があります。計器がない場合は、地元の気象観測所の代表者に結果を要求することができます。

検出力の計算 風力発電機は次の式に従って実行されます P = krV 3S/2。

記号の指定:

  • rは気流密度パラメータであり、通常の状態ではこの値は1.225 kg/m3です。
  • Vは平均風速で、メートル/秒で測定されます。
  • Sは、メートル単位で測定された気流の総面積です。
  • kは、機器に設置されたタービンの効率パラメータです。
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これらの計算を使用して、特定のエリアに設置された発電機に必要な電力量を正確に決定できます。ブランドの機器を購入した場合、そのパッケージには、デバイスの操作が最も効率的な空気の流れの力が示されている必要があります。平均すると、この値は毎秒7〜11メートルの範囲になります。

ユーザーのオデッサのエンジニアは、発電機装置の組み立て手順と計算の実行について詳しく話しました。

風力タービンのプロペラの計算

計算手順は、式Z = LW / 60 / V、記号表記に従って実行されます。

  • Zは、1つのプロペラの低速値です。
  • Lは、回転要素が描く円のサイズです。
  • Wは1本のネジを回す速度です。
  • Vは、気流供給の速度パラメータです。

この式に基づいて、回転数が計算されます。ただし、計算には、機器の1本のネジのピッチを考慮する必要があります。これは、式H = 2pR*tgaによって計算されます。

記号の説明:

  • 2nは6.28の定数値です。
  • Rは、機器の回転要素を表す半径の値です。
  • tgaは断面角度です。

風力発電機用インバーターの計算

これらの計算を実行する前に、次の点を考慮する必要があります。ホームネットワークで12ボルト電池を1つだけ使用する場合は、インバーターを設置しても意味がありません。サマーコテージまたは個人世帯の平均電力は約4kWであり、最大負荷がかかります。このようなネットワークの場合、バッテリーの数は少なくとも10個になり、それぞれが24ボルト用に設計されています。バッテリーが非常に多いため、インバーター装置を使用することをお勧めします。

ただし、これらの条件では、24ボルトのバッテリーを10個使用する場合、少なくとも定格3kWの風力発電機が必要になります。より弱い機器は、そのような数のバッテリーにエネルギーを供給することができなくなります。家電製品の場合、この電力は高すぎる可能性があります。

インバータ装置の電力パラメータの計算は、次のように実行されます。

  1. まず、すべてのエネルギー消費者の電力特性を要約する必要があります。
  2. 次に、消費時間が決定されます。
  3. ピーク負荷パラメータが計算されます。

Alexander Kapustinは、インバーターで風力発電機を始動する手順を示しました。

効率

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途特定のタイプと設計のユニットのエネルギー効率を評価し、それを同様のエンジンの性能と比較することは非常に簡単です。風力エネルギーの使用係数(KIEV)を決定する必要があります。これは、風力タービンのシャフトで受けた電力と、風力ホイールの表面に作用する風の流れの電力の比率として計算されます。

さまざまな設備の風力エネルギー利用率は5〜40%の範囲です。施設の設計・建設費、発電量、発電コストを考慮しないと、評価は不完全になります。代替エネルギーでは、風力タービンの回収期間が重要な要素ですが、結果として生じる環境への影響も考慮する必要があります。

風力発電機とは何ですか?

風力発電機は、風力エネルギーを使用して発電する装置です。大気中を自由に移動する気流は、巨大なエネルギーを持ち、さらに完全に自由です。風力エネルギーは、それを抽出して有効に活用する試みです。

風力発電機は、使用するエネルギーを受け取り、処理し、準備する一連のデバイスです。風の流れが風車のローターと相互作用し、風車を回転させます。ローターは、バッテリーを充電する発電機にオーバードライブ(または直接)接続されています。インバーターを介した充電は、標準形式(220 V、50 Hz)に処理され、消費デバイスに供給されます。

一見すると、複雑なものはかなり複雑です。ポンプに給水する風車など、より単純な設計もあります。ただし、複雑なアプライアンスには、安定した高品質の電源を提供できる機器の完全なセットが必要です。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力タービンの種類

風力発電機にはいくつかの種類があります。ブレードの数に応じて、風車は3枚、2枚、1枚、マルチブレードになります。デバイスもブレードなしで製造されており、大きなプレートに似た「帆」が風を捕らえる部分として機能します。このような機器は他のデバイスよりも効率が高いですが、まだ広く使用されていません。興味深いことに、風車のブレードが少ないほど、より多くのエネルギーが生成されます。

平風タービンの例

使用する素材に応じて、ブレードは剛性(金属またはグラスファイバー製)で布です。2番目のタイプはいわゆるセーリング風力タービンで、安価ですが、実用性と効率の点でタフなものに負けます。

もう一つの重要な特徴は、ブレードの回転速度を変えることを可能にするプロペラのピッチ機能です。可変ピッチデバイスを使用すると、さまざまな風速で効率を維持できます。しかし同時に、システムのコストが増加し、設計の複雑さのために信頼性が低下します。したがって、ほとんどの場合、保守が容易で信頼性の高い固定ピッチデバイスが使用されます。

作動軸の位置に応じた風力タービンの種類

風力タービンの回転軸は、垂直方向と水平方向の両方に配置できます

どちらの場合も、選択するときに注意する必要がある長所と短所があります。

垂直風力タービンにはいくつかの種類があります。

  1. サボニウス風力発電機は、その設計がいくつかの半円筒で構成されており、それらは垂直位置で軸に固定されています。このような装置の強みは、あらゆる風向で機能する能力です。しかし、深刻な欠点もあります。風力エネルギーは25〜30%しか使用されていません。
  2. ダリウス風車では、フレームを使わずに梁に固定された輪ゴムがブレードとして使われています。モデルの効率は前の品種と同じですが、システムを起動するには追加のインストールが必要です。
  3. マルチブレード風車は、垂直装置の中で最も効率的です。
  4. 最もまれなオプションは、ヘリコイドローターを備えたデバイスです。特別にねじれたブレードは、風車の均一な回転を保証しますが、設計の複雑さにより価格が高すぎるため、このタイプのメカニズムの使用が制限されます。

水平軸風車は、より効率的ですが高価であるため、垂直風車よりも一般的です。

作動軸に沿った風力タービンの種類

欠点には、効率が風向に依存することや、風見鶏を使用して構造物の位置を調整する必要があることが含まれます。このタイプの風力タービンは、樹木や建物で覆われないオープンエリアに設置することをお勧めします。また、人々の恒久的な居住地から離れた方がよいでしょう。それはかなり騒々しく、通り過ぎる鳥に危険をもたらします。

風力タービンメーカー

市場には、海外起源のデバイス(主に北米、ヨーロッパ、中国)と国内設備の両方が含まれます。価格は、電力と構成(たとえば、太陽電池の存在)によって異なり、数万から数十万ルーブルの範囲で変動します。

主な技術的特徴

特定の風力タービンの一部として使用されるコントローラーのモデルは、製品のパスポートに反映される技術的特性が異なります。これらは次のとおりです。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

  • デバイスの主な指標である定格電力は、風力発電機の電力に対応している必要があります。
  • メインインジケータでもある定格電圧は、風力タービンを構成するバッテリーの電圧に対応している必要があります。
  • 最大電力。特定のデバイスモデルの最大許容値を決定します。
  • 最大電流は、風力発電機の最高の性能で動作するデバイスの能力を特徴づけます。
  • バッテリーの最大電圧値と最小電圧値によって、デバイスが動作する電圧範囲が決まります。
  • モデルが風力タービンと太陽光発電所で同時に動作できる場合、ソーラーパネルによって生成される最大充電電流。
  • 表示されるタイプと操作パラメーター。
  • 動作特性-周囲温度と湿度;
  • 全体の寸法と重量。
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すべての風力タービンは同じですか?

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途
地球の表面へのブレードの製造のための多くの分類、

現在存在する風力タービン(風力発電所)のほとんどは、1枚、2枚、3枚、またはマルチブレードに起因する可能性があります。最新のデバイスのごく一部にはブレードがまったく含まれておらず、その中の風が、受け皿のように見えるいわゆる「帆」を捕らえます。その背後には油圧システムを作動させるピストンがあり、すでに電流を発生させています。このような設置の効率は、他のすべての設置の効率よりも高くなります。ブレードシステムに関連して、傾向は次のとおりです。ブレードが少ないほど、発電機が生成するエネルギーが多くなります。

風力タービンの種類

安いかもしれませんが

プロペラのピッチに応じて風力タービンを比較すると、ピッチが固定されたデバイスの方が信頼性が高くなります。回転速度を変えることができる可変ピッチ風車がありますが、それらのかさばる設計は、そのようなシステムの設置と保守のための追加費用を伴います。

風車の設計は、地面に対する回転軸の方向の観点から考えると、最も多様です。

ブレードが垂直軸を中心に回転するデバイスは、いくつかのタイプに分類できます。

  1. サボニウス風力発電機は、垂直軸上に植えられた、内部の中空シリンダーのいくつかの半分です。それらの主な利点は、風の速度と方向に関係なく回転できることです。重大な欠点は、風力エネルギーを3分の1しか使用できないことです。
  2. ダリエローターは、平板である2つ以上のブレードのシステムです。そのような装置は作るのは簡単ですが、それで多くのエネルギーを得るのはうまくいきません。さらに、このようなローターを始動するには、追加のメカニズムが必要です。
  3. ヘリコイドローターは、特別にねじれたブレードのおかげで、均一に回転します。デバイスは耐久性がありますが、設計が複雑なため、高価です。
  4. 垂直回転軸を備えたマルチブレード風力タービンは、グループ内で最も効率的なオプションです。

水平回転軸を備えた風車にも長所と短所があります。それらの主な利点は高効率です。このような構造の欠点の中で、風向計で風向を捉える必要性と、風向による効率の変化に注目する価値があります。この点で、水平設置はオープンエリアで最も適切です。建物、樹木、または丘などによってブレードが風から遮断されるのと同じ場所に、異なる設計の風力タービンを設置することをお勧めします。

さらに、そのような風力タービンは高価であり、近くにそれが現れることは間違いなくあなたの隣人の間で大きな喜びを引き起こしません。その刃は飛んでいる鳥を簡単に倒し、たくさんの音を立てることができます。

他にどのような種類の風力タービンがありますか?もちろん、私たちの国内および輸入品です。後者の中で、ヨーロッパ、中国、北米のユニットがリードしています。同時に、市場に国内の風力タービンが存在することは喜ばざるを得ません。

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このようなデバイスの価格は、まず第一に、それらの電力と、ソーラーパネルなどの追加要素の存在によって決定され、数万ルーブルから数十万ルーブルまでの非常に広い範囲で変動します。

自分の手で風車を作る

行われるべき主な作業は、回転ローターの製造と設置です。まず、構造のタイプとその寸法を選択する必要があります。デバイスの必要な電力と生産能力を知ることは、これを決定するのに役立ちます。

ほとんどのノード(すべてではないにしても)は独立して作成する必要があるため、構造の作成者が持っている知識、彼が最もよく知っているデバイスおよびデバイスによって選択が影響を受けます。通常、最初にテスト風車が作られ、その助けを借りて性能がチェックされ、構造のパラメータが指定され、その後、稼働中の風力発電機の製造が開始されます。

動作原理

さらに、回転力は電気に変換され、バッテリーに蓄えられます。空気の流れが強いほど、ブレードの回転が速くなり、より多くのエネルギーが生成されます。風力発電機の動作は代替エネルギー源の最大限の使用に基づいているため、ブレードの片側は丸みを帯びた形状であり、もう一方は比較的平坦です。気流が丸みを帯びた側を通過すると、真空領域が作成されます。これはブレードを吸い、横に引っ張ります。これによりエネルギーが発生し、ブレードが回転します。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力発電機の操作のスキーム:風力エネルギーの変換の原理と内部メカニズムの操作が示されています

それらの回転中に、ネジは発電機ローターに接続された軸も回転させます。回転子に取り付けられた12個の磁石が固定子内で回転すると、通常の部屋のソケットと同じ周波数の交流電流が生成されます。これが風力タービンの仕組みの基本原理です。交流電流は、長距離での生成と伝送が容易ですが、保存することは不可能です。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力発電機の概略図

これを行うには、直流に変換する必要があります。この作業は、タービン内部の電子回路によって行われます。大量の電力を得るために、産業プラントが製造されています。風力発電所は通常、数十の設備で構成されています。家庭でこのような機器を使用することで、エネルギーコストを大幅に削減できます。風力タービンの動作原理により、風力タービンは次のオプションで使用できます。

  • 自律的な作業のため。
  • バックアップバッテリーと並行して;
  • ソーラーパネルと一緒に;
  • ディーゼルまたはガソリン発電機と並行して。

空気の流れが時速45kmで移動する場合、タービンは400ワットの電力を生成します。これは郊外を照らすのに十分です。この電力は、バッテリーに集めることで蓄積できます。

特別な装置がバッテリーの充電を制御します。電荷が減少すると、ブレードの回転が遅くなります。バッテリーが完全に放電すると、ブレードは再び回転し始めます。このようにして、充電は一定のレベルに維持されます。気流が強いほど、タービンはより多くの電力を生成できます。

風力タービンが代替電源からどのように電力を供給されるか

風車は大量の空気を「供給」せず、風速を消費するように調整されています。言い換えれば、風は高速で風力タービンに近づき、低速で風力タービンを離れます。風力発電機の前後の風速の違いによって、このデバイスが吸収するエネルギー量が決まります。

いくつかのタイプの風力タービンはそれをより良くし、いくつかはより悪くします。しかし、これは風力発電機の主な機能です-風を遅くします。

効率と制限の境界線

特定の風力タービンが100%の効率で作動するという主張を決して信じないでください。これは、風車のブレードの後ろの風が完全に止まらなければならないことを意味します。ばかげた証拠は明らかに虚偽の陳述を示しています。

理想的な効率の風力タービンは、風が十分なエネルギーを放出するバランスを見つけて、さらに移動するためにデバイスの開口窓から出るだけでよいようにする必要があります。この場合の効率は、タービンの前後の風速の差を決定し、風車の力率に直接影響します。これは次の式を取ります。出口=1/2×r×S×V3×効率。

100年以上前の風力タービンの最大効率は、ドイツの科学者ベッツの基本的な科学的研究によって実証されました。上記の公式を基礎として、ドイツ人は非常に一貫して、最大16/27のエネルギーを風から抽出できることを実証しました。その後、彼の計算はイタリアのロレジオによってわずかに修正され、風力発電機の最大効率は59%であることが判明しました。 キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

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これは、サボニウスタービンとダリエタービンの動作原理の違いではっきりとわかります。結局のところ、サボニウス風車は風の押し付け力だけを受け取り、ダリエのプロジェクトも空力揚力を使用して、ブレードの回転速度を上げます。 キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

風力タービンの動作原理

停電がない場合や頻繁に停電が発生する場合は、ミニ風力発電機または複数の風力タービン(風力タービン)を自分の手で個別に電力供給するために作成することをお勧めします。自家製の装置は、風車の回転により、風の運動エネルギーを機械的エネルギーに変換します。

最初に、ローターを回転させる機械的エネルギーは、三相交流に変換されます。コントローラを通るエネルギーの流れは、DCバッテリーに蓄えられます。最後に、電圧インバーターは電流を変更して、電化製品や照明に電力を供給します。

風車の動作原理は単純で、ブレードに3種類の力を加えることで構成されています。インパルスとリフティングはブレーキ力システムを克服し、フライホイールを動かし始めます。発電機の静止部分の回転子によって磁場が形成された後、電流はワイヤーを通って始まります。

デバイスの適用分野

実際、風力タービンはさまざまな目的で物体にエネルギーを供給することができます。大容量の風力タービンは、産業規模の電力供給に適しています。適切に設計された自家製のデバイスは、サイトの所有者に無停電電源装置を提供します。最小限の人件費と現金で、自分の手で民家用の風力発電機を作ることができます。

デバイスの利点

家庭用風力タービンの主な利点は、電気代の節約です。部品と設置に費やされたお金は、無料の電力供給で返済されます。

自家製風力タービンの追加の利点:

  • 工場モデルは何倍も高価です。
  • 燃料なしで機能する環境に優しい設計。
  • 無制限の耐用年数(故障の場合、コンポーネントは簡単に交換できます);
  • メーターの平均年間速度が4m/sからの適切な気候条件での適合性。

欠陥

個々の風車のマイナス面は次のとおりです。

  • 天候への依存;
  • 暴風雨やハリケーンにより、メカニズムが機能しなくなることがよくあります。
  • 予防措置が必要です。
  • 背の高いマストは接地が必要です。
  • 一部のモデルは、許容ノイズレベルを超えています。

風力タービン発電機

風車の運転には、従来の三相発電機が必要です。このようなデバイスの設計は、自動車で使用されているモデルと似ていますが、パラメーターが大きくなっています。

風力タービン装置には、三相固定子巻線(スター接続)があり、そこから3本のワイヤーが出てコントローラーに行き、そこでAC電圧がDCに変換されます。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途
風力タービンの発電機ローターはネオジム磁石で作られています。このような設計では、コイルが大量のエネルギーを消費するため、電気励起を使用することはお勧めできません。

速度を上げるために、乗数がよく使用されます。このようなデバイスを使用すると、既存の発電機の電力を増やしたり、より小さなデバイスを使用したりできるため、設置コストを削減できます。

乗数は、風車の回転プロセスが遅い垂直風力タービンでより頻繁に使用されます。ブレードの回転速度が速い水平装置の場合、乗数は必要ありません。これにより、建設コストが簡素化および削減されます。

洗濯機からの風力タービンと自動車発電機からの風力タービンの組み立てと設置の詳細は、私たちが推奨する記事に詳しく説明されています。

設定

  • ブレードローター。モデルによっては、次のようになります。1、2、3、またはそれ以上。
  • レデューサー、つまり、発電機とローターの間の速度を調整するように設計されたギアボックス。
  • ケーシングは保護されています。その目的は名前から明らかです。それは、構造のすべてのコンポーネントを外部の影響から保護します。
  • 尾は吹く風の方向に曲がる責任があります。
  • バッテリーは充電式です。そのタスクは、エネルギーを蓄積することです。株式。天候は発電所にとって常に好ましいとは限らないので、これは悪天候でも常に役立ちます。
  • インバーター設置。直流を交流に変換し、日常生活で使用する電化製品に供給します。

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途

サイズと配置の計算

キネティック風力発電機:装置、動作原理、用途風力発電所に必要な発電機の数を計算するには、次のことを考慮してください。

  • 必要な電力;
  • 風の強い日数;
  • ロケーション機能。

したがって、風力タービンの設置がコストによって正当化されるためには、年間の風の強い日数とその主な方向を決定する必要があります。ここでは風力が60-70m/ sを超えており、これは地域の電力を放棄するのに十分であるため、海辺の地域と山の地域が最も有利な場所にあります。

平坦な地域では、風は均一な流れが特徴ですが、その強さは民家を十分に提供するには不十分な場合があります。プランテーションや森林の近くに設置することは、風力エネルギーが消費され、樹木に多く残るため、まったく採算が取れません。

風の流れは、地表からの距離に正比例してパワーが増加します。したがって、風車のマストが高いほど、より多くの勢いを捉えることができます。ただし、地面から離れるほど、より多くの補強が必要になります。補助サポートは、風車を常に完全に保持できるとは限りません。強い突風では、高いマストが落下する確率は、5〜7メートルのレベルに設定されたマストよりもはるかに高くなります。

地面からのマストの最適な除去は10〜15メートルです。その固定は、2つの方法を使用して実行されます。

  1. 基礎コンクリート-それらは直径が4つの深いが小さな穴を掘り、そこに風力タービンの延長部が浸されてコンクリートで固められます。このプロセスは時間とコストがかかりますが、最も信頼性があります。強風では、マストは動かないままであり、マストへの唯一の損傷はブレードの削り取りである可能性があります。
  2. 金属ストレッチマーク-金属ケーブルの助けを借りて、風車は地表に垂直に固定され、ケーブルは十分に伸ばされ、その端が地面に固定されます。

発電所全体の運転期間は、マストの固定方法の選択によって異なります。

特別な設備の存在、およびそのような作業の実施経験は、風力発電所を早期の故障から救うでしょう。

セーリング風力発電機

従来の風車のブレードが硬い材料でできている場合、逆に、セーリングでは柔らかい材料でできています。防水シートなどの緻密な生地に適しています。多くの場合、不織布ラミネートがそのような構造で使用されます。外見上、帆走風力発電機は大きな子供用のターンテーブルのように見えます。

設計上、帆走風車は2つのタイプに分けられます。

  • 三角形の帆刃を備えた円形
  • 帆輪付き、これも円形

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三角形のブレードを備えたセーリング風力発電機

三角形の帆の刃は通常二等辺三角形になりますが、多くの場合、それらが設置されている地域の風荷重に応じて、その形状は個別に選択されます。帆走風車は5m/sの風速で作動し始めます。その効率はほとんどのブレード風車よりも高いですが、同時に多くの欠点がないわけではありません。そのため、風が変わると「帆船」が止まり、風の流れの新しい方向に回転する時間が必要になります。

もう1つの欠点は、「帆」自体の脆弱性です。彼らはしばしば引き裂かれ、失敗し、完全な交換を必要とします。
円形帆発電機はこれらの欠点を奪われていると考えられています。その効率は、帆刃を備えた発電機の2倍です。外見上は衛星放送受信アンテナのように見え、回転するブレード、シリンダー、ローターがないという点で通常の発電機とは異なります。この発電機は、圧力または突風の下で振動し、その振動によって機械的エネルギーを発電機に伝達します。

評価
配管に関するウェブサイト

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