Veterné elektrické zariadenia (WPP) premieňajú energiu pohybu atmosférických hmôt, ktorá je v tej či onej miere dostupná v ktoromkoľvek bode zemegule, priamo do elektriny. To je presne to, čo je základom pozitívneho ekonomického a environmentálneho efektu používania veterných turbín.

Výhody veternej energie

Moderné technologické riešenia umožňujú vyrábať veterné generátory s výkonom od niekoľkých kW až po stovky MW. To znamená, že veterné turbíny môžu poskytovať elektrickú energiu ako pre celé priemyselné oblasti, tak aj pre jednotlivé obytné chaty. Okrem čisto ekonomických výhod má veterná energia ešte jednu nepopierateľnú výhodu – výrazne znižuje tlak na ekológiu a biosféru Zeme. Preto autoritatívna webová stránka „Alternatívna energia“ (http://altenergiya.ru/) správne potvrdzuje hlboké myšlienky V. V. Vernadského, vyjadrené v polovici dvadsiateho storočia:

…predaj malých veterných elektrární, ktoré dokážu využívať veternú energiu takmer v každom regióne (aj tam, kde nie je dostatok veternej energie na priemyselné využitie), neustále rastie. Predpokladá sa, že takéto alternatívne zdroje energie sa budú využívať stále viac a viac, a to ako verejne, tak aj súkromne, až nakoniec nahradia tradičnú energiu založenú na fosílnych palivách.

Ekonomické výhody veternej energie pre domácnosť (zariadenia s výkonom 3–15 kW) zahŕňajú tieto faktory:

  • Nevyčerpateľný zdroj energie;
  • Ekologická čistá energia;
  • Rýchlosť výstavby veternej turbíny;
  • Krátka doba návratnosti kapitálových investícií;
  • Na inštaláciu zariadenia nie sú potrebné žiadne špeciálne miesta.

Nevýhodou malých veterných turbín je prakticky jeden faktor – priama závislosť vyrobeného výkonu od tlaku prúdenia vzduchu, ktorý vo väčšine oblastí Zeme nie je stabilný. Preto pre stabilnú a kvalitnú dodávku energie domáce prístroje Vyžaduje dodatočné vybavenie, ako sú batérie a polovodičové usmerňovače.

Štúdia energetického potenciálu územia

Pri pohľade do budúceho 21. storočia je zjavný nedostatok alternatívy k rozvoju veternej energie. Vo vyspelých krajinách sa preto realizujú štúdie o potenciáli území s cieľom ich využitia na výstavbu veľkých veterných turbín.

Stanice alternatívnej energie zvyčajne zaberajú veľké plochy. Pozornosť sa preto venuje predovšetkým takým oblastiam, ktoré sa ani z dlhodobého hľadiska nedajú zapojiť do iných ekonomických činností:

  • Púšte;
  • Horské výšky;
  • Policové zóny;
  • Pobrežné zóny morí a oceánov a iné.

Najmä populárny internetový zdroj windypower.blogspot.com/p/blog-page_8642.html poskytuje nasledujúce informácie:

Vypracúva sa predbežná štúdia potenciálu územia. Anemometre sú inštalované v nadmorskej výške 30 až 100 metrov a jeden až dva roky zbierajú informácie o rýchlosti a smere vetra. Získané informácie je možné spojiť do máp dostupnosti veternej energie. Takéto karty umožňujú potenciálnym investorom vyhodnotiť mieru návratnosti investície do projektu

Kapacity priemyselných veterných elektrární

Priemyselné veterné turbíny prichádzajú v širokej škále kapacít v závislosti od energetického potenciálu konkrétnej oblasti. Moderné technológie umožňujú sériovo vyrábať aj neštandardné elektroenergetické zariadenia s dobou návratnosti 3 – 5 rokov.

Dnes sa najväčšia pozemná veterná farma nachádza v priesmyku Tehachapi v Kalifornii. Jeho celková kapacita, porovnateľná s kapacitou veľkých tepelných elektrární, je už 1550 MW. V budúcnosti sa plánuje zvýšenie inštalovaného výkonu veternej farmy ALTA na 3000 MW. Využíva veterné turbíny s výkonom 1,5 a 3,0 MW.

Mocnosti, ktoré vlastnia veľké šelfové zóny, aktívne rozvíjajú pobrežnú veternú energiu. Dánsko a Spojené kráľovstvo vedú v tejto oblasti. Takéto veterné turbíny sú inštalované 10–50 km od pobrežia v mori s malou hĺbkou a sú vysoko účinné, pretože tam fúka neustále morské vetry. Najväčšou veternou farmou medzi tými, ktoré fungujú v offshore zónach sveta, je britská stanica London Array s prevádzkovou kapacitou 630 MW.

Vyvíjajú sa aj také exotické typy veterných elektrární ako plávajúce a stúpajúce. Zatiaľ ide o inštalácie s jedným alebo malou skupinou generátorov s výkonom každého 40–100 kW. Postupom času sa však plánuje zvýšenie kapacity blokov na plávajúcich elektrárňach na 6,3 MW. Najmä dánske a talianske spoločnosti sa už k takýmto kapacitám priblížili.

Veterné elektrárne na poskytovanie elektriny chatám a malým podnikom a ich ceny.

Aby bolo možné plne pokryť potreby vidieckeho domu, malej farmy, reštaurácie alebo trhu, stačí mať inštaláciu s výkonom 20 kW alebo ešte menej. Pre bytový dom sa napríklad menovitý výkon elektrocentrály volí v sadzbe 1 kW na 12 m2 plochy, ak zimná teplota neklesne pod 18 C pri priemernej dennej rýchlosti vetra 6,3 m/s resp. viac.

Náklady na elektráreň pre domáce potreby a malé podniky závisia od menovitého výkonu elektrického generátora a sú asi 50 000 rubľov na 1 kW pre veterné elektrárne do 3 kW, 40 000 rubľov/kW pre veterné elektrárne do 10 kW a asi 30 tisíc rubľov/kW – pre veterné elektrárne nad 10 kW.

Doba návratnosti autonómnej elektrárne je 5 - 7 rokov, takže 1 kW inštalovaného nominálneho výkonu generátora za rok dokáže vyprodukovať toľko energie, koľko zodpovedá spáleniu 2 ton kvalitného uhlia.. Najmä veterná turbína ESO-0020 s menovitým elektrickým výkonom 20 kW prezentovaná na webovej stránke „Vzdelávacie materiály VGUES (http://abc.vvsu.ru/) má tieto parametre:

  • Cena elektriny je 0,02 USD/kWh;
  • Ročná výroba elektriny energia - viac ako 70 000 kWh;
  • Doba návratnosti - až 7 rokov;
  • Životnosť - 20 rokov.

Video

Veterná elektráreň (WPP) je alternatívnym ekologickým zdrojom energie. Veterná farma je množstvo distribuovaných alebo koncentrovaných veterných elektrární (veterných generátorov alebo veterných turbín) spojených do spoločnej siete (kaskády). Najväčšie veterné farmy môžu pozostávať zo stoviek alebo viacerých veterných generátorov, ktoré fungujú samostatne aj na jednej spoločnej elektrárni. Pre veterné parky sú najefektívnejšie regióny s priemernou rýchlosťou vetra vyššou ako 4,5 m/s.

Rusko má veľké zdroje veternej energie, celkovo sa veterný potenciál krajiny odhaduje na približne 14 000 TWh/rok. Najväčšou veternou stanicou v Rusku je veterná farma Zelenogradskaja (5,1 MW), všimneme si aj veternej farmy Anadyr, veternej farmy Zapolyarnaya a Tyupkildy. Celková kapacita prevádzkovaných veterných elektrární v Rusku je viac ako 16,5 MW. Na výrobu tepelnej a mechanickej energie sa okrem elektrickej energie využíva aj energia vetra.

„Veterná turbína Zelenograd sa nachádza pri obci Kulikovo, okres Zelenograd, Kaliningradská oblasť.

Veterná turbína premieňa kinetickú energiu prúdenia vzduchu na mechanickú energiu, ktorá sa využíva na otáčanie rotora generátora elektrického prúdu. Priemyselné veterné turbíny sa používajú pri výstavbe veterných elektrární. Ich výkon môže dosiahnuť 7,5 MW, závisí to od konštrukcie veterného mlyna, sily prúdenia vzduchu, hustoty vzduchu a plochy ofukovanej plochy. Priemyselná veterná turbína sa zvyčajne skladá zo základov, rozvodnej skrine, veže, rebríka, otočného mechanizmu, gondoly, elektrického generátora, mechanizmu na sledovanie vetra, brzdového systému, prevodovky, lopatiek, kapotáže, komunikácie a systémom ochrany pred bleskom. Veterné turbíny sa dodávajú s vertikálnou osou otáčania (rotačné lopatky a pod.) a horizontálnou osou - kruhové otáčanie, najbežnejšie kvôli ich jednoduchosti a vysokej účinnosti.

Zariadenie veterného generátora obsahuje veternú turbínu (roztáčanú lopatkami alebo rotorom) a elektrický generátor. Elektrina prijatá z generátora sa zvyčajne dodáva do zariadenia na správu batérií, potom sa akumuluje v batériách a pomocou meniča pripojeného k sieti sa premieňa na striedavý prúd požadovanej sily, frekvencie a napätia (napríklad: 50 Hz/220 V). Veterná turbína na výstupe elektrického regulátora má 24, 48 alebo 96 voltov priamy prúd. Batérie uchovávajú energiu na použitie, keď nefúka vietor. Schéma zapojenia interakcie medzi veternými turbínami a zariadeniami môže byť akýmkoľvek spôsobom modifikovaná a vylepšená.

Typy veterných elektrární.

Pozemný je najbežnejším typom. Veterné generátory sa tu nachádzajú vo vysokých nadmorských výškach (hory, kopce). Najväčšou veternou elektrárňou je kalifornská Alta v USA s výkonom 1,5 GW. Veterné generátory v nadmorskej výške viac ako 500 m nad morom sú horskou rozmanitosťou pozemných staníc.

Ten offshore sa buduje v mori, 10-60 km od pobrežia. Poskytuje výhodu absencie určených pozemných území a vysokej účinnosti vďaka stálosti morských vetrov. V porovnaní s pozemným je drahší.

Najväčšia stanica London Array vo Veľkej Británii vyrába 630 MW elektriny.

Coastal je vybudovaný v pobrežných zónach morí a oceánov, čo je spôsobené každodenným morským vánkom.

Ten plávajúci je relatívne nový druh. Je inštalovaný na plávajúcej plošine v určitej vzdialenosti od brehu.

Soaring, kde sú veterné turbíny umiestnené vysoko nad zemou s cieľom využiť silnejšie a vytrvalejšie vzdušné prúdy.

Výhody veterných turbín:

  1. Lacná inštalácia a údržba
  2. Nie je potrebný veľký personál
  3. Šetrnosť k životnému prostrediu (aj pri zničení), žiadne emisie do atmosféry, narušenie ekosystému a krajiny
  4. Obnoviteľnosť zdroja energie
  5. V okolí stanice nie je potrebný špeciálny vyhradený priestor
  6. Vysoká úroveň čistého zisku pre vlastníkov vďaka vysokému prístupu moderná hodnota elektriny na minimálne náklady na získanie tejto energie

Nevýhody veterných turbín:

  1. Vysoká bariéra vstupu do podnikania. Výstavba veterných elektrární, presné výpočty určenia terénu na základe dlhodobých odpočtov
  2. Nemožnosť presná predpoveď množstvo energie vyrobenej v dôsledku spontánnej povahy vetra
  3. Slaby prud
  4. Vysoká hladina hluku, ktorá môže negatívne ovplyvniť životné prostredie(moderné technológie však umožňujú dosiahnuť hladiny hluku blížiace sa k úrovniam hluku prírodné prostredie už 30 metrov od turbíny)
  5. Možnosť poškodenia vtákov a skreslenia televíznych a rádiových signálov

Projekty veterných turbín budúcnosti:

Veterné stonky namiesto čepelí. Inštalácia v projekte „zeleného“ mesta bez áut Masdar pri Abu Dhabi. 1203 energeticky účinných stoniek vysokých 55 m vo vzdialenosti 10-20 m od seba „vyrastie“ zo zeme, bude sa hojdať vo vetre a tak bude generovať energiu stláčaním keramických kotúčov elektródových vrstiev.

Supermasívna veterná turbína Aerogenerator X sa líši od klasických veterných turbín svojou pôsobivou veľkosťou a produkciou energie 3-krát viac ako konvenčná veterná turbína (10 MW). Rozpätie čepele je 275 m Konštrukcia je použitá široká, nie vysoká. Veterný mlyn sa točí nad hladinou mora ako kolotoč.

Nórske mesto turbín na pobreží Stavangeru. Keďže Európska únia si stanovila za cieľ poskytovať energiu aspoň 20 % z prírodné sily, je možné, že Nórsko sa stane hlavným producentom energie prostredníctvom vetra a vody. Mnohé prepojené veterné turbíny budú skutočným mestom s dvoma miliónmi pracovných miest. Táto energia by mala Nórsku a časti Európy stačiť. Do roku 2020 vývojári očakávajú, že zabezpečia 12 % svetových dodávok energie. Ekologické turbíny ušetria viac ako 10 700 miliónov ton emisií oxidu uhličitého.

Veterná energia

Energia pohybujúcich sa vzdušných hmôt je obrovská. Zásoby veternej energie sú viac ako stokrát väčšie ako zásoby vodnej energie všetkých riek na planéte. Vetry fúkajú neustále a všade na zemi – od ľahkého vánku, ktorý v letných horúčavách prináša vítaný chládok, až po silné hurikány, ktoré spôsobujú nevyčísliteľné škody a skazu. Oceán vzduchu, na dne ktorého žijeme, je vždy nepokojný. Vetry fúkajúce cez obrovské rozlohy našej krajiny by mohli ľahko uspokojiť všetky jej potreby elektriny! Prečo je taký výdatný, dostupný a ekologický zdroj energie tak málo využívaný? V súčasnosti poháňajú veterné motory len tisícinu svetovej spotreby energie.

Dokonca aj v starovekom Egypte, tri a pol tisíc rokov pred naším letopočtom, sa na zdvíhanie vody a mletie obilia používali veterné motory. Za viac ako päťdesiat storočí veterné mlyny takmer nezmenili svoj vzhľad. Napríklad v Anglicku je mlyn postavený v polovici 17. storočia. Napriek vysokému veku pracuje pravidelne dodnes. V Rusku pred revolúciou bolo približne 250 tisíc veterných mlynov, ktorých celkový výkon bol asi 1,5 milióna kW. Ročne pomleli až 3 miliardy libier obilia.

Technológia 20. storočia otvorila úplne nové možnosti pre veternú energiu, ktorej úloha sa stala inou – výroba elektriny. Začiatkom storočia N. E. Žukovskij rozvinul teóriu veterného motora, na základe ktorej mohli vzniknúť vysokovýkonné inštalácie, ktoré by dokázali prijímať energiu z najslabšieho vánku. Objavilo sa mnoho návrhov veterných turbín, ktoré sú neporovnateľne vyspelejšie ako staré veterné mlyny. Nové projekty využívajú úspechy mnohých oblastí vedomostí.

Veterné mlyny sa ukázali ako vynikajúce zdroje voľnej energie. Nie je prekvapujúce, že sa časom začali používať nielen na mletie obilia. Veterné mlyny otáčali kotúčové píly vo veľkých pílach, zdvíhali bremená do veľkých výšok a používali sa na zdvíhanie vody. Spolu s vodnými mlynmi zostali prakticky najvýkonnejšími strojmi minulosti. Napríklad v Holandsku, kde bolo najviac veterných mlynov, úspešne fungovali až do polovice nášho storočia. Niektoré z nich platia dodnes.

Je zaujímavé, že mlyny v stredoveku vyvolávali u niektorých poverčivý strach – aj tie najjednoduchšie mechanické zariadenia boli také nezvyčajné. Millerom sa pripisovala komunikácia so zlými duchmi.

V súčasnosti sa na tvorbe návrhov veterných kolies – srdca každej veternej elektrárne – podieľajú leteckí špecialisti, ktorí vedia vybrať najvhodnejší profil listu a študovať ho vo veternom tuneli. Vďaka úsiliu vedcov a inžinierov bola vytvorená široká škála návrhov moderných veterných turbín.

Typy veterných generátorov

Vyvinuté veľké množstvo veterné generátory. V závislosti od orientácie osi otáčania vzhľadom na smer prúdenia možno veterné generátory klasifikovať:

S horizontálnou osou otáčania rovnobežnou so smerom prúdenia vetra;
s vodorovnou osou otáčania kolmou na smer vetra (podobne ako pri vodnom kolese);
so zvislou osou otáčania kolmou na smer prúdenia vetra.

Tu je webová stránka veternej energie. NPG „SINMET“ je domáci VÝVOJÁR a VÝROBCA veterných elektrární (veterných generátorov), jeden zo svetových lídrov v oblasti autonómnej veternej energetiky – víťaz Grand Prix a troch zlatých medailí Svetovej bruselskej výstavy inovácií „Eureka -2005". NPG "SINMET" predstavuje autonómne veterné elektrárne: veterný generátor s výkonom 5 a veterný generátor s výkonom 40 kW, ako aj veterno-solárne a veterné dieselové elektrárne na nich založené.

Veterné dieselové elektrárne môžu byť integrované do miestnych sietí a tiež prepojené so solárnymi panelmi. Veterno-dieselové jednotky v závislosti od veterného potenciálu oblasti umožňujú ušetriť 50-70% paliva spotrebovaného dieselovými generátormi porovnateľného výkonu.

Hlavné konštrukčné riešenia veterných generátorov sú chránené patentmi na vynálezy.

Veterná energia

Človek využíva veternú energiu od nepamäti. Ale jeho plachetnice, ktoré brázdili oceány tisíce rokov, a veterné mlyny využívali len nepatrný zlomok z týchto 2,7 bilióna. kW energie, ktorú vlastnia vetry fúkajúce na Zemi. Predpokladá sa, že je technicky možné vyvinúť 40 miliárd kW, ale aj to je viac ako 10-násobok hydroelektrického potenciálu planéty.

Prečo je taký výdatný, dostupný a ekologický zdroj energie tak málo využívaný? V súčasnosti poháňajú veterné motory len tisícinu svetovej spotreby energie.

Potenciál veternej energie Zeme sa v roku 1989 odhadoval na 300 miliárd kWh ročne. Ale len 1,5 % z tejto sumy je vhodných na technický rozvoj. Hlavnou prekážkou je pre neho rozptyl a nestálosť veternej energie. Premenlivosť vetra si vyžaduje výstavbu energetických akumulátorov, čo výrazne zvyšuje náklady na elektrickú energiu. Výstavba solárnych a veterných elektrární rovnakého výkonu si kvôli rozptylu vyžaduje päťkrát väčšiu plochu pre tie posledné (tieto pozemky však možno súčasne využívať aj na poľnohospodárske účely).

Na Zemi sú ale aj oblasti, kde vetry vejú s dostatočnou konzistenciou a silou. (Vietor fúkajúci rýchlosťou 5-8 m/s sa nazýva mierny, 14-20 m/s je silný, 20-25 m/s je búrkový a nad 30 m/s je hurikán). Príkladmi takýchto oblastí sú pobrežia Severného, ​​Baltského a Arktického mora.

Najnovší výskum je zameraný predovšetkým na získavanie elektrickej energie z veternej energie. Túžba zvládnuť výrobu veterných elektrární viedla k zrodu mnohých takýchto jednotiek. Niektoré z nich dosahujú desiatky metrov na výšku a predpokladá sa, že časom by mohli vytvoriť skutočný elektrickej siete. Malé veterné turbíny sú určené na dodávanie elektriny do jednotlivých domov.

Budujú sa veterné elektrárne, prevažne na jednosmerný prúd. Veterné koleso poháňa dynamo, generátor elektrického prúdu, ktorý súčasne nabíja paralelne zapojené batérie.

Dnes veterné elektrické jednotky spoľahlivo zásobujú ropných robotníkov elektrinou; úspešne pracujú v ťažko dostupných oblastiach, na odľahlých ostrovoch, v Arktíde, na tisíckach poľnohospodárskych fariem, kde nie sú žiadne veľké osady a verejné elektrárne.

Hlavným smerom využitia veternej energie je výroba elektriny pre autonómnych spotrebiteľov, ako aj mechanická energia na získavanie vody v suchých oblastiach, na pastvinách, odvodňovaní močiarov a pod. napájanie automatických meteorologických staníc, signalizačné zariadenia, rádiokomunikačné zariadenia, katódová ochrana proti korózii hlavných potrubí a pod.

Veternú energiu možno podľa odborníkov efektívne využiť v oblastiach, kde sú krátkodobé prerušenia dodávok energie prijateľné bez výrazných ekonomických škôd. Použitie veterných turbín so zásobníkom energie umožňuje ich využitie na zásobovanie energiou takmer každého spotrebiteľa.

Výkonné veterné turbíny sa zvyčajne nachádzajú v oblastiach s neustále fúkajúcimi vetrom (na morských pobrežiach, v plytkých pobrežných oblastiach atď.) Takéto inštalácie sa už používajú v Rusku, USA, Kanade, Francúzsku a ďalších krajinách.

Širokému využívaniu veterných elektrických jednotiek za normálnych podmienok stále bráni ich vysoká cena. Sotva treba hovoriť, že za vietor netreba platiť, ale stroje potrebné na jeho využitie pri práci sú príliš drahé.

Pri využívaní vetra vzniká vážny problém: prebytok energie vo veternom počasí a jej nedostatok v období bezvetria. Ako akumulovať a skladovať veternú energiu pre budúce použitie? Najjednoduchším spôsobom je, že veterné koleso poháňa čerpadlo, ktoré akumuluje vodu v nádrži umiestnenej nad ním a následne voda z neho prúdiaca poháňa vodnú turbínu a generátor jednosmerného alebo striedavého prúdu. Existujú aj iné metódy a projekty: od konvenčných, aj keď nízkoenergetických batérií cez roztáčanie obrovských zotrvačníkov či pumpovanie stlačeného vzduchu do podzemných jaskýň, až po výrobu vodíka ako paliva. Posledná metóda sa zdá byť obzvlášť sľubná. Elektrina z veternej turbíny rozkladá vodu na kyslík a vodík.Vodík možno skladovať v skvapalnenej forme a podľa potreby spaľovať v peciach tepelných elektrární.

Literatúra

    Veda a život, č.1, 1991 M.: Pravda.

    Technika mládeže, č.5, 1990

    Felix R. Paturi Architekti XXI storočia M.: PROGRESS, 1979.

    Veda a život, č.10, 1986 M.: Pravda.

    Bagotsky V.S., Skundin A.M.

    Zdroje chemického prúdu M.: Energoizdat, 1981. 360 s.

    Korovin N.V. Nové chemické prúdové zdroje M.: Energia, 1978. 194 s.

    Dr. Dietrich Berndt Úroveň dizajnu a technické limity uzavretých batérií WARTA Battery Research Center

    Lavrus V.S. Batérie a akumulátory K.: Veda a technika, 1995. 48 s.

    Veda a život, číslo 5...7, 1981 M.: Pravda.

    Murygin I.V. Elektródové procesy v tuhých elektrolytoch M.: Nauka, 1991. 351 s.

    Príručka ochrany napájania American Power Conversion

    Shultz Yu.Elektrické meracie zariadenia 1000 konceptov pre odborníkov M.: Energoizdat, 1989. 288 s.

    Veda a život, č. 11, 1991 M.: Pravda.

    Yu. S. Kryuchkov, I. E. Perestyuk Wings of the Ocean L.: Shipbuilding, 1983. 256 s.

    V. Brukhan. Veterný energetický potenciál voľnej atmosféry nad ZSSR Metrológia a hydrológia. č. 6, 1989

    Nový vedec č. 1536, 1986

    Denník Telegraf, 25.09.1986

Rám jednopodlažných budov pozostáva z priečnych rámov, ktoré sú v hornej časti kĺbovo spojené krokvovými konštrukciami. Priečnu tuhosť stavby zabezpečujú stĺpy pevne upnuté v základoch a krycí kotúč.

V budovách so strechou položenou na súvislej palube z veľkorozmerných železobetónových dosiek sú prevádzkové podmienky jednotlivých rámov uľahčené čiastočným prenosom zaťaženia „tvrdou“ strechou na susedné rámy.

Budovy so strechou z dosiek uložených pozdĺž väzníc sú v menej priaznivých podmienkach, pretože nezávislosť deformácií jednotlivých rámov pri lokálnom zaťažení môže viesť v niektorých prípadoch k zhoršeniu prevádzkových vlastností stavby.

Preto pri navrhovaní budov s mostovými žeriavmi s významnou nosnosťou, ako aj bez žeriavov s veľkou výškou, by sa pozdĺž horných pásov krokvových konštrukcií mali zabezpečiť pozdĺžne spojenia, ktoré do určitej miery kombinujú prácu rámov v priečny smer.

Zabezpečenie tuhosti stavby v pozdĺžnom smere len vďaka stĺpom je ekonomicky opodstatnené len pri stavbách bez žeriavu: s rozpätiami L≤ 24 m a výškach H ≤ 8,4 m, ako aj pre budovy s L= 30 m a H ≤ 7,2 m Pri budovách s vysokou výškou a budovách s mostovými žeriavmi je potrebné zabezpečiť vertikálne napojenia stuženia v pozdĺžnom smere.

Takéto spojenia sa robia medzi stĺpmi av prípade potreby aj v streche budovy.

Prenos zaťaženia vetrom z čelných stien na stĺpy a zvislé spojenia cez strešné konštrukcie sa odporúča len pre budovy určitého rozpätia a výšky. Vo veľkorozponových budovách s väčšou alebo menšou výškou takéto použitie strechy sťažuje pripevnenie priehradových konštrukcií k stĺpom, komplikuje konštrukcie zabezpečujúce stabilitu krytín a v niektorých prípadoch sa nedá vôbec realizovať bez kompromisov. celistvosť strechy a pevnosť jej upevnenia ku konštrukciám krovu.

Koncové steny takýchto budov by mali byť navrhnuté s použitím horizontálnych veterných nosníkov a prenášajúcich na ne prevažnú väčšinu zaťaženia vetrom.

Strechy vyrobené z relatívne malých výrobkov položených pozdĺž väzníc môžu absorbovať zaťaženie vetrom z koncových stien a prenášať ich na stĺpy iba vtedy, ak sú oddelené systémom priečnych horizontálnych spojení pozdĺž horných pásov krokvových konštrukcií.

Podmienky použitia takýchto, ale aj iných sekundárnych konštrukcií (zvislé spojenia medzi väzníkmi, vzpery, vzpery) závisia od parametrov budovy.

Všetky jednopodlažné priemyselné budovy sú rozdelené do konštrukčne homogénnych skupín v závislosti od typu dopravného zariadenia a celkových charakteristík (rozpätie a výška), ktoré sú uvedené v tabuľke 1 nižšie.

Do skupiny I patria budovy s rozponami do 24 m a výškou do 8 m, ako aj budovy s rozponami 30 m a výškou do 7 m.

Skupina II zahŕňa budovy s priečnymi dilatačnými škárami s: L= 18 m a H = 9 – 15 m; L= 24 m a H = 9 – 12 m; L ≥ 30 m a H = 9 – 10 m;

Skupina III zahŕňa budovy s priečnymi dilatačnými škárami, ale vyššie ako budovy skupiny II, ako aj budovy bez priečnych dilatačných škár s rozpätiami L= 18 m, 24 m, 30 m, výška viac ako 12 m.

Všetky budovy uvedeného názvoslovia s výnimkou budov skupiny A - b - I vyžadujú použitie prípojok.

stôl 1

Skupina budov podľa výšky so strechami bez strechy s krytinou pozdĺž väzníc
s mostovými žeriavmi bez mostových žeriavov s mostovými žeriavmi bez mostových žeriavov
Nízka A – a – I A – b – I B – a – I B – b – I
Priemerná A – a – II A – b – II B – a – II B – b - II
Vysoká A – a – III A – b – III B – a – III B–b — III

Vertikálne výstužné spoje medzi stĺpmi sú inštalované v strede teplotného bloku každého pozdĺžneho radu. V budovách s mostovými žeriavmi sú vertikálne spojenia pozdĺž stĺpov usporiadané iba do výšky spodnej časti nosníkov žeriavu (obr. 1) a v budovách bez mostových žeriavov - na celú výšku stĺpov. Medzi oceľovými stĺpmi žeriavových objektov sú osadené spoje aj v nadžeriavových častiach stĺpov, a to ako v strede teplotného bloku, tak aj v jeho krajných krokoch (obr. 2 a, b). Keď výška žeriavovej časti oceľového stĺpa presiahne 8,5 m, spoje sa zdvojnásobia (obr. 2 c).

Podľa schémy sú oceľové spoje medzi stĺpmi rozdelené na krížové a portálové. Krížové stĺpy sa vyznačujú 6-metrovým rozstupom stĺpov, portálové stĺpy 12-metrovým rozstupom stĺpov.

2. Vertikálne spojenia pozdĺž oceľových stĺpov:

a – krížové spojenia; b – portálové spojenia; c – dvojité krížové spojenia

Kapitálové steny umiestnené v priestore medzi stĺpmi a pevne s nimi spojené môžu byť použité na zabezpečenie pozdĺžnej tuhosti budovy namiesto zvislých spojov, len ak je zaručené, že tieto steny nebudú počas prevádzky alebo rekonštrukcie budovy predmetom demontáže.

Vo všetkých budovách so strechou pozdĺž väzníc je potrebné zabezpečiť horizontálne priečne výstuhy, ktoré sú inštalované pozdĺž horných pásov krokvových konštrukcií vo vonkajších paneloch každého teplotného bloku, bez ohľadu na prítomnosť alebo neprítomnosť veterných elektrární.

Vysoké budovy vyžadujú inštaláciu horizontálnych veterných elektrární na koncoch budov. V budovách s mostovými žeriavmi sú veterné nosníky inštalované na úrovni hornej časti nosníkov žeriavu (obr. 3).

Ryža. 3. Rozloženie veternej farmy na úrovni nosníkov žeriavu

Na prenos tlaku veterných nosníkov pozdĺž línie nosníkov žeriavu sú medzery medzi koncami nosníkov vyplnené betónom a upevnenie nosníkov žeriavu na stĺpy spojovacieho panelu sa vypočíta tak, aby absorbovalo všetky horizontálne sily. (vrátane síl z pozdĺžneho brzdenia žeriavov) pôsobiacich pozdĺž línie nosníkov žeriavu.

V budovách bez mostových žeriavov musia byť veterné elektrárne umiestnené na úrovni hornej časti vertikálnych výstuh.

Vo všetkých prípadoch použitia veterných väzníkov v budovách bez nadkrokvových konštrukcií musia byť medzi stĺpy na úrovni veterných väzníkov osadené dištančné vložky na prenos tlaku vetra z väzníkov na zvislé spoje.

V budovách s krokvovými konštrukciami sa ich upevnenie na stĺpy počíta pre horizontálne zaťaženie z veterných elektrární. Medzery medzi koncami krokvových konštrukcií sa odporúča vyplniť betónom.

Všetky pozdĺžne zaťaženia prenášané jednotlivými stavebnými prvkami musia byť v konečnom dôsledku prenesené na zvislé spoje v pozdĺžnych radoch stĺpov alebo rozdelené medzi stĺpy. Potreba sekundárnych zariadení na zabezpečenie pevnosti jednotiek a stability povlakových prvkov zapojených do takéhoto prenosu je do značnej miery určená typom strechy.

V budovách typu A - a - I, II, III a A - b - I s pevnými strechami bez väzníc sa zaťaženie vetrom rozloží plášťom medzi všetky stĺpy v pozdĺžnych radoch. Upevnenie každej z krokvových konštrukcií na stĺpy v týchto prípadoch musí byť navrhnuté na tú časť celkového zaťaženia vetrom, ktorú absorbuje.

Ak nie je možné zabezpečiť potrebnú pevnosť upevnenia priehradových konštrukcií k stĺpom (napríklad pri náteroch s priehradovými konštrukciami s veľká výška na podperách) vytvorte zvislé spojenia medzi podpernými stĺpikmi krokvových konštrukcií vo vonkajších paneloch teplotného bloku. Súčasne sú medzi všetky stĺpce radu pozdĺž ich hláv inštalované aj rozpery, aby sa rozložil tlak vetra vnímaný vertikálnym spojením medzi všetky stĺpce radu.

V budovách typu A - b - II, v ktorých sú vertikálne spoje medzi stĺpmi usporiadané po celej výške stĺpov, sa sily vetra prenášajú povlakom na stĺpy iba v miestach, kde sú väzníkové konštrukcie pripevnené k stĺpom výstužný panel. V tomto prípade je potrebné v pokrytí zariadiť ďalšie prípojky. Takže pri malej výške krokvových konštrukcií sú na podpere medzi stĺpmi každého pozdĺžneho radu inštalované rozpery, ktoré prenášajú zaťaženie vetrom na vertikálne spojenia. Upevnenie každej z krokvových konštrukcií na stĺpy bude fungovať iba na jej časti celkového zaťaženia vetrom. A so značnou výškou priehradových konštrukcií na podpere (oceľové a železobetónové priehradové nosníky s rovnobežnými pásmi, železobetónové priehradové nosníky bez výstuh atď.), Zvislé spojenia (C1) by mali byť inštalované medzi nosnými stĺpikmi priehradových nosníkov na extrémnych miestach. stupňov teplotného bloku, spojených súvislým reťazcom rozperiek. Oceľové krokvové väzníky sú dodatočne rozviazané pozdĺž spodných pásov výstuhami (C2) a pripevnené k zvyšným väzníkom pomocou výstuh pozdĺž spodnej pásnice (C3) a dištančných podložiek pozdĺž horného pásu (C4) (obr. 4).

Ryža. 4. Schéma spojov v nátere na oceľových nosníkoch

V budovách s vysokovýkonnými alebo obzvlášť ťažkými mostovými žeriavmi sa pozdĺž pozdĺžnych hrán každého teplotného bloku na úrovni spodnej pásnice priehradových nosníkov inštalujú rozpery (C5) a vzpery (C6) (obr. 4).

V budovách so svietidlami sú v rámci svietidla umiestnené rozpery v strede rozpätia, ktoré spájajú uzly horných pásov priehradových konštrukcií, ako aj vertikálne a horizontálne spojenia v extrémnych krokoch teplotného bloku.

Podväzky sú navrhnuté z valcovaných, ohýbaných, ohýbaných zváraných profilov alebo elektrozváraných rúr.

Upevňujú sa pomocou skrutiek bežnej presnosti alebo vysokej pevnosti, ako aj zváraním.

Dátum publikácie: 17.10.2014; Prečítané: 8172 | Porušenie autorských práv na stránke

Studopedia.org – Studopedia.Org – 2014 – 2018 (0,003 s)…

Využitie veternej energie na výrobu elektriny je logickou túžbou majiteľa domu, najmä ak sa dom nachádza na kopci a je neustále vystavený zaťaženiu vetrom. V tejto fáze vývoja technológie nebude veterná turbína pre súkromný dom lacnejšia ako elektrina zakúpená zo všeobecnej elektrickej siete, ale môže poskytnúť požadovanú nezávislosť.

Predbežné výpočty

Prvým krokom je analýza zastavaného prostredia a otvorenosti lokality, kde plánujete inštalovať veternú turbínu pre váš súkromný dom. Majte na pamäti, že pohyblivá časť tohto veterného mlyna musí byť vyššia ako najvyššia budova a strom.

Druhá fáza je analyzovať archív správ o počasí vo vašom regióne. Tento archív je najviac prezentovaný na webovej stránke gismeteo.ru (otvorí sa v novom okne). Na získanie údajov by ste mali využiť službu pre školákov:

O správne umiestnenie veterný mlyn u vás doma, na smere vetra nezáleží, záleží len na jeho rýchlosti.

Tretia etapa – počítanie veterných dní. Do tej či onej miery je každý deň veterný, ale nie každý vietor dokáže roztočiť veterný mlyn. Všetko závisí od zvoleného modelu veternej elektrárne. Najdrahší predstavitelia veterných turbín pre súkromné ​​domy, napríklad americká turbína Windtronics môže začať generovať prúd rýchlosťou 1 m/s, ale väčšina továrenských generátorov sa začína otáčať rýchlosťou 3-4 m/s. Preto pri výpočte archívu počasia pokojne odpočítajte tie dni, v ktorých je rýchlosť vetra menšia ako deklarované minimum na zariadení.

Americký veterný mlyn Windtronics za 5800 dolárov

Štvrtá etapa – výpočet energetickej účinnosti. Čím rýchlejšie sa bude veterný mlyn otáčať, tým viac elektriny bude vo vašom súkromnom dome. Pri výpočte účinnosti veternej elektrárne by ste mali vypočítať priemernú rýchlosť vetra na základe údajov získaných z denníka a vynásobiť 2,4 – tým získate počet hodín prevádzky veterného mlyna za rok. 2,4 – to je 10 % z 24 hodín – v poveternostné podmienky Rusko - priemerný čas, počas ktorého fúka vietor.

Uvažujme o výpočte účinnosti na príklade veternej elektrárne EnergyWind 1 kW, ktorý bude fungovať v obci Yastrebovo (Moskovský región):

  • Počítame všetky dni, v ktorých rýchlosť vetra presiahla 3 m/s (dolná hranica pre tento veterný mlyn) = 219;
  • Vypočítame aritmetický priemer týchto rýchlostí = 1352/219 = 6,17 ( priemerná rýchlosť vietor);
  • Pri tejto rýchlosti produkuje veterný generátor 0,3 kW/h, toto číslo vynásobte 2,4 (čas skutočná práca veterný mlyn za deň) a dostaneme 0,72 kW/h za deň;
  • Vynásobte počtom veterných dní v roku 219 * 0,72 = 157,68 kW dostanete za jeden rok prevádzky takéhoto veterného generátora

Či je to veľa alebo málo, je len na vás. Cena takejto veternej turbíny je 862$ . Aktuálna tarifa elektriny je 0,06$ . Preto vám takýto veterný mlyn ročne ušetrí 157,68* 0,06 $ = 9,4$ a viac ako 10 rokov (životnosť zariadenia) – takmer 100$ .

Nie všetko sa meria peniazmi

Veterná turbína pre dom je opodstatnená v obmedzenom počte prípadov:

  • Ak neexistuje možnosť pripojenia k všeobecnej elektrickej sieti;
  • Pri výrobe veterného mlyna vlastnými rukami zo šrotu;
  • Ak ste aktívnym účastníkom hnutia za ochranu životného prostredia na planéte.

Neexistujú žiadne iné dôvody na inštaláciu veterných elektrární na napájanie vlastného domu. Aj keď sa váš dom nachádza v geografickej oblasti, kde neustále prúdi vietor, domáci veterný mlyn nebude ekonomicky životaschopný.

Komentáre:

Súvisiace príspevky

Externá batéria so solárnou batériou - výpočet negramotnosti Oplatia sa solárne panely na súkromný dom? Je výhodné kúpiť sadu solárnych panelov pre letný dom Obsah:

Vzduchové masy majú nevyčerpateľné zásoby energie, ktorú ľudstvo využívalo už od pradávna. V podstate sila vetra zabezpečovala pohyb lodí pod plachtami a prevádzku veterných mlynov. Po vynájdení parných strojov tento typ energia stratila svoj význam.

Len v moderných podmienkach sa veterná energia opäť stala žiadanou ako hnacia sila aplikovaná na elektrické generátory. V priemyselnom meradle sa zatiaľ veľmi nepoužívajú, ale v súkromnom sektore sú čoraz populárnejšie. Niekedy je jednoducho nemožné pripojiť sa k elektrickému vedeniu. V takýchto situáciách mnohí majitelia navrhujú a vyrábajú veterný generátor pre súkromný dom vlastnými rukami zo šrotu. Následne sa využívajú ako hlavné alebo pomocné zdroje elektrickej energie.

Ideálna teória veterného mlyna

Táto teória bola vyvinutá v r iný čas vedci a špecialisti v oblasti mechaniky. Prvýkrát ho vyvinul V.P. Vetchinkin v roku 1914 a ako základ bola použitá teória ideálnej vrtule. V týchto štúdiách bol prvýkrát odvodený faktor využitia veternej energie ideálnej veternej turbíny.

V práci v tejto oblasti pokračoval N.E. Žukovského, ktorý odvodil maximálnu hodnotu tohto koeficientu rovnajúcu sa 0,593. V neskorších prácach ďalšieho profesora - Sabinina G.Kh. hodnota upraveného koeficientu bola 0,687.

V súlade s rozvinutými teóriami by ideálne veterné koleso malo mať tieto parametre:

  • Os otáčania kolesa musí byť rovnobežná s rýchlosťou prúdenia vetra.
  • Počet lopatiek je nekonečne veľký, s veľmi malou šírkou.
  • Nulová hodnota odporu profilu krídla za prítomnosti konštantnej cirkulácie pozdĺž lopatiek.
  • Celá zametaná plocha veterného mlyna má konštantnú stratenú rýchlosť prúdenia vzduchu na kolese.
  • Tendencia uhlovej rýchlosti k nekonečnu.

Výber veternej turbíny

Pri výbere modelu veterného generátora pre súkromný dom by ste mali brať do úvahy požadovaný výkon na zabezpečenie prevádzky zariadení a zariadení, berúc do úvahy harmonogram a frekvenciu zapínania. Zisťuje sa mesačným meraním spotreby elektriny. Okrem toho je možné hodnotu výkonu určiť v súlade s technickými charakteristikami spotrebiteľov.

Treba tiež vziať do úvahy skutočnosť, že všetky elektrické spotrebiče nie sú napájané priamo z veterného generátora, ale zo striedača a sady batérií. Generátor s výkonom 1 kW je teda schopný zabezpečiť normálne fungovanie batérií napájajúcich štvorkilowattový menič. Výsledkom je, že domáce spotrebiče s podobným výkonom sú plne vybavené elektrickou energiou. Veľký význam správna voľba batérie Osobitná pozornosť Mali by ste venovať pozornosť parametrom, ako je nabíjací prúd.

Pri výbere konštrukcie veternej turbíny sa berú do úvahy tieto faktory:

  • Smer otáčania veterného kolesa je vertikálny alebo horizontálny.
  • Tvar lopatiek ventilátora môže byť vo forme plachty, s rovným alebo zakriveným povrchom. V niektorých prípadoch sa používajú kombinované možnosti.
  • Materiál na čepele a technológia na ich výrobu.
  • Umiestnenie lopatiek ventilátora s rôznym sklonom vzhľadom na prúdenie vzduchu.
  • Počet lopatiek zahrnutých vo ventilátore.
  • Požadovaný výkon prenášaný z veternej turbíny do generátora.

Okrem toho je potrebné vziať do úvahy priemernú ročnú rýchlosť vetra pre konkrétnu oblasť, ako je uvedené v meteorologickej službe. Nie je potrebné špecifikovať smer vetra, pretože moderné dizajny veterné generátory sa nezávisle otáčajú v opačnom smere.

Pre väčšinu oblastí Ruskej federácie najviac najlepšia možnosť dôjde k horizontálnej orientácii osi otáčania, povrch lopatiek bude zakrivený a konkávny, ktorý prúd vzduchu obteká v ostrom uhle. Množstvo energie odoberanej z vetra je ovplyvnené plochou čepele. Pre bežný dom postačuje plocha 1,25 m2.

Rýchlosť veterného mlyna závisí od počtu lopatiek. Najrýchlejšie sa otáčajú veterné generátory s jednou lopatkou. V takýchto prevedeniach sa na vyváženie používa protizávažie. Malo by sa tiež vziať do úvahy, že pri nízkych rýchlostiach vetra, pod 3 m/s, veterné turbíny nie sú schopné absorbovať energiu. Aby jednotka vnímala slabý vietor, musí sa plocha jeho lopatiek zväčšiť aspoň na 2 m2.

Výpočet veterného generátora

Pred výberom veterného generátora je potrebné určiť rýchlosť a smer vetra, ktoré sú najtypickejšie v mieste navrhovanej inštalácie. Malo by sa pamätať na to, že rotácia lopatiek začína pri minimálnej rýchlosti vetra 2 m/s. Maximálnu účinnosť možno dosiahnuť, keď tento ukazovateľ dosiahne hodnotu od 9 do 12 m/s. To znamená, že na zabezpečenie elektrickej energie pre malý vidiecky dom budete potrebovať generátor s minimálnym výkonom 1 kW / h a rýchlosťou vetra najmenej 8 m / s.

Rýchlosť vetra a priemer vrtule majú priamy vplyv na výkon produkovaný veternou turbínou. Výkonnostné charakteristiky konkrétneho modelu je možné presne vypočítať pomocou nasledujúcich vzorcov:

  1. Výpočty v súlade s plochou rotácie sa vykonávajú takto: P = 0,6 x S x V 3, kde S je plocha kolmá na smer vetra (m 2), V je rýchlosť vetra (m/s), P je výkon generátora ( kW).
  2. Na výpočet elektroinštalácie na základe priemeru skrutky sa používa vzorec: P = D 2 x V 3 /7000, kde D je priemer skrutky (m), V je rýchlosť vetra (m/s ), P je výkon generátora (kW).
  3. S viac zložité výpočty berie sa do úvahy hustota prúdenia vzduchu. Pre tieto účely existuje vzorec: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, kde ξ je koeficient využitia veternej energie (nemerateľná veličina), π = 3,14, R - polomer rotora (m), V - rýchlosť prúdenia vzduchu (m/s), ρ - hustota vzduchu (kg/m 3), η ed - účinnosť prevodovky (%), η gen - účinnosť generátora (%).

Elektrina vyrobená veterným generátorom sa teda kvantitatívne zvyšuje v kubickom pomere so zvyšujúcou sa rýchlosťou prúdenia vetra. Napríklad, keď sa rýchlosť vetra zvýši 2-krát, generovanie kinetickej energie rotorom sa zvýši 8-krát.

Pri výbere miesta pre inštaláciu veterného generátora je potrebné uprednostniť oblasti bez veľkých budov a vysoké stromy ktoré vytvárajú bariéru proti vetru. Minimálna vzdialenosť od obytných budov je od 25 do 30 metrov, inak hluk počas práce spôsobí nepohodlie a nepohodlie. Rotor veterného mlyna musí byť umiestnený vo výške presahujúcej najbližšie budovy aspoň o 3-5 m.

Ak neplánujete pripojiť svoj vidiecky dom k všeobecnej sieti, v tomto prípade môžete využiť možnosti kombinovaných systémov. Prevádzka veternej turbíny bude oveľa efektívnejšia, ak sa použije v spojení s dieselovým generátorom alebo solárnou batériou.

Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami

Bez ohľadu na typ a konštrukciu veterného generátora je každé zariadenie vybavené podobnými prvkami ako základ. Všetky modely majú generátory, čepele vyrobené z rôznych materiálov, zdvíhacie plošiny na zabezpečenie požadovanej úrovne inštalácie, ako aj prídavné batérie a elektronický riadiaci systém. Najjednoduchšie na výrobu sú jednotky rotorového typu alebo axiálne konštrukcie pomocou magnetov.

Možnosť 1. Návrh rotorového veterného generátora.

Konštrukcia rotačného veterného generátora využíva dve, štyri alebo viac lopatiek. Takéto veterné generátory nie sú schopné plne zásobovať veľké vidiecke domy elektrickou energiou. Používajú sa predovšetkým ako pomocný zdroj elektrickej energie.

V závislosti od konštrukčného výkonu veterného mlyna sa vyberajú potrebné materiály a komponenty:

  • 12V generátor do auta a autobatéria.
  • Regulátor napätia, ktorý premieňa striedavý prúd z 12 na 220 voltov.
  • Kapacita s veľké veľkosti. Najlepšie funguje hliníkové vedro alebo panvica z nehrdzavejúcej ocele.
  • Ako nabíjačku môžete použiť relé odstránené z auta.
  • Budete potrebovať 12 V spínač, nabíjaciu lampu s ovládačom, skrutky s maticami a podložkami, ako aj kovové svorky s pogumovanými tesneniami.
  • Trojžilový kábel s minimálnym prierezom 2,5 mm 2 a bežný voltmeter odstránený z akéhokoľvek meracieho zariadenia.

V prvom rade je rotor pripravený z existujúcej kovovej nádoby - panvice alebo vedra. Je označený na štyri rovnaké časti, na koncoch čiar sú vytvorené otvory, aby sa uľahčilo rozdelenie na časti. Potom sa nádoba odreže kovovými nožnicami alebo brúskou. Z výsledných polotovarov sa odrežú lopatky rotora. Všetky merania musia byť starostlivo skontrolované na správnu veľkosť, inak dizajn nebude správne fungovať.

Ďalej sa určí strana otáčania kladky generátora. Zvyčajne sa otáča v smere hodinových ručičiek, ale je lepšie to skontrolovať. Potom je časť rotora pripojená ku generátoru. Aby sa zabránilo nerovnováhe v pohybe rotora, musia byť montážne otvory v oboch konštrukciách umiestnené symetricky.

Na zvýšenie rýchlosti otáčania by mali byť okraje nožov mierne ohnuté. Keď sa uhol ohybu zväčší, prúdenie vzduchu bude účinnejšie absorbovať rotorová jednotka. Ako čepele sa používajú nielen prvky rezanej nádoby, ale aj jednotlivé časti spojené s kovovým polotovarom v tvare kruhu.

Po pripevnení kontajnera ku generátoru musí byť celá výsledná konštrukcia nainštalovaná úplne na stožiar pomocou kovových svoriek. Potom je elektroinštalácia inštalovaná a zostavená. Každý kontakt musí byť zapojený do vlastného konektora. Po pripojení je vedenie pripevnené k stožiaru drôtom.

Po dokončení montáže sa pripojí menič, batéria a záťaž. Batéria sa pripája káblom s prierezom 3 mm 2, pre všetky ostatné pripojenia postačuje prierez 2 mm 2 . Potom môže byť veterný generátor prevádzkovaný.

Možnosť 2. Axiálna konštrukcia veterného generátora pomocou magnetov.

Axiálne veterné mlyny pre domácnosť sú dizajnom, ktorého jedným z hlavných prvkov sú neodymové magnety. Svojím výkonom výrazne predbiehajú bežné rotačné jednotky.

Rotor je hlavným prvkom celej konštrukcie veterného generátora. Na jeho výrobu je najvhodnejší náboj kolesa automobilu s brzdovými kotúčmi. Časť, ktorá sa používala, by sa mala pripraviť - očistiť od nečistôt a hrdze a namazať ložiská.

Ďalej je potrebné správne rozmiestniť a zaistiť magnety. Celkovo budete potrebovať 20 kusov s rozmermi 25 x 8 mm. Magnetické pole v nich je umiestnené pozdĺž dĺžky. Magnety s párnym číslom budú póly; sú umiestnené pozdĺž celej roviny disku a striedajú sa cez jeden. Potom sa určia klady a zápory. Jeden magnet sa striedavo dotýka iných magnetov na disku. Ak priťahujú, pól je kladný.

Pri zvýšenom počte pólov je potrebné pozorovať určité pravidlá. V jednofázových generátoroch sa počet pólov zhoduje s počtom magnetov. Trojfázové generátory udržujú 4/3 pomer medzi magnetmi a pólmi a 2/3 pomer medzi pólmi a cievkami. Magnety sú inštalované kolmo na obvod disku. Na ich rovnomerné rozloženie sa používa papierová šablóna. Magnety sú najprv zaistené silným lepidlom a potom nakoniec fixované epoxidovou živicou.

Ak porovnáme jednofázové a trojfázové generátory, výkon prvého bude o niečo horší v porovnaní s druhým. Je to spôsobené vysokými výkyvmi amplitúdy v sieti v dôsledku nestabilného výstupného prúdu. Preto v jednofázových zariadeniach dochádza k vibráciám. V trojfázových konštrukciách je táto nevýhoda kompenzovaná prúdovým zaťažením z jednej fázy do druhej. Vďaka tomu sieť vždy zaisťuje konštantnú hodnotu výkonu. V dôsledku vibrácií je životnosť jednofázových systémov výrazne nižšia ako u trojfázových systémov. Okrem toho trojfázové modely nemajú počas prevádzky žiadny hluk.

Výška stožiara je približne 6-12 m. Je inštalovaný v strede debnenia a vyplnený betónom. Potom sa hotová konštrukcia inštaluje na stožiar, na ktorý je pripevnená skrutka. Samotný stožiar je zaistený pomocou káblov.

Lopatky veternej turbíny

Účinnosť veterných elektrární do značnej miery závisí od konštrukcie lopatiek. V prvom rade je to ich počet a veľkosť, ako aj materiál, z ktorého budú vyrobené lopatky pre veterný generátor.

Faktory ovplyvňujúce konštrukciu čepele:

  • Aj ten najslabší vietor dokáže uviesť do pohybu dlhé lopatky. Príliš veľká dĺžka však môže spôsobiť pomalšie otáčanie veterného kolesa.
  • Zvýšením celkového počtu lopatiek bude veterné koleso citlivejšie. To znamená, že čím viac lopatiek, tým lepšie začne rotácia. Zníži sa však výkon a rýchlosť, čím sa takéto zariadenie stane nevhodným na výrobu elektriny.
  • Priemer a rýchlosť otáčania veterného kolesa ovplyvňuje hladinu hluku generovanú zariadením.

Počet lopatiek musí byť kombinovaný s miestom inštalácie celej konštrukcie. Za najoptimálnejších podmienok môžu správne zvolené lopatky poskytnúť maximálny výkon z veterného generátora.

Najprv musíte vopred určiť požadovaný výkon a funkčnosť zariadenia. Ak chcete správne vyrobiť veterný generátor, musíte si preštudovať možné návrhy, ako aj klimatickými podmienkami v ktorom sa bude používať.

Okrem celkového výkonu sa odporúča určiť aj hodnotu výstupného výkonu, označovaného aj ako špičkové zaťaženie. Predstavuje celkový počet zariadení a zariadení, ktoré budú zapnuté súčasne s prevádzkou veterného generátora. Ak je potrebné zvýšiť toto číslo, odporúča sa použiť niekoľko meničov naraz.

DIY veterný generátor 24V - 2500 watt

Potreba šetriť Prírodné zdroje núti väčšinu štátov hľadať alternatívne zdroje elektriny. Jedným z takýchto zdrojov je veterná energia, ktorú možno využiť na výrobu elektrická energia v objemoch dostatočných na uspokojenie potrieb spotrebiteľov v domácnosti a priemyselné podniky. Základom konštrukcie na výrobu elektriny z vetra je generátor namontovaný na stožiari.

Zariadenie veterného generátora

Návrh veternej farmy zahŕňa nasledujúce prvky:

  • Generátor;
  • Stožiar;
  • Čepele;
  • Anemometer;
  • Nabíjateľné batérie;
  • zariadenie ATS (automatický prepínač prevodu);
  • Transformátor.

Princíp činnosti veternej elektrárne je založený na premene veternej energie na rotačný pohyb turbíny. To sa deje pomocou lopatiek (rotora). Vietor sleduje obrys lopatiek a spôsobuje ich otáčanie.

Moderné veterné elektrárne majú tri lopatky. Ich dĺžka môže dosiahnuť 56 metrov. Rýchlosť otáčania sa pohybuje od 12-24 ot./min. Na zvýšenie rýchlosti otáčania sa používajú prevodovky. Výkon moderných veterných generátorov môže dosiahnuť 750 kW.

Anemometer je určený na meranie rýchlosti vetra. Je namontovaný na zadnej strane skrine turbíny. Informácie o rýchlosti vetra analyzuje vstavaný počítač, aby sa vytvorilo najväčšie množstvo elektriny.

Dizajn veternej farmy môže fungovať pri rýchlosti vetra 4 metre za sekundu. Keď rýchlosť vetra dosiahne 25 metrov za sekundu, veterné elektrárne, ktoré sú založené na využívaní veternej energie, sa automaticky vypnú. Nekontrolované otáčanie lopatiek pri silný vietor je jednou z príčin havárií a deštrukcií veterných turbín.

Transformátor prevádza napätie na hodnoty potrebné na prepravu elektriny k spotrebiteľovi pozdĺž vodičov elektrického vedenia. Transformátory sú zvyčajne inštalované na základni stožiara

Stožiar je dôležitým konštrukčným prvkom veternej farmy. Výkon generátora závisí od jeho výšky. Výška stožiaru moderných veterných turbín sa pohybuje od 70 do 120 metrov. Niektoré návrhy zahŕňajú pristávacie plochy pre vrtuľníky.

Inštalácia veterných generátorov

Jednou z nevyhnutných podmienok pre plnohodnotnú prevádzku zariadenia je výber vhodného miesta pre jeho umiestnenie. V ideálnom prípade by to mal byť kopec s vysoká rýchlosť vetry s nízkou turbulenciou.


Ak je v blízkosti les, zníži sa tým účinnosť veterného generátora. Neprítomnosť nadzemných elektrických vedení v blízkosti neumožní presmerovať vyrobenú elektrickú energiu k spotrebiteľom.

Problémy spôsobené prevádzkou veterných elektrární

Napriek tomu, že veterné turbíny sú perspektívnym spôsobom výroby elektriny, s ich prevádzkou je spojených veľa problémov. Najmä v európskych krajinách, kde sa veterná energia aktívne zavádza, sa veľa ľudí sťažuje na nepohodlie spôsobené blízkosťou veterných turbín.

Vo väčšine krajín neexistujú zákony, ktoré by jasne definovali, v akej vzdialenosti od obytných budov môžu byť umiestnené. Niekedy je veterný generátor viditeľný už vo vzdialenosti 200 - 250 metrov od domu. Ľudia sa sťažujú na veľký hluk, ktorý je počuť stovky metrov naokolo. Tieň z rotujúcich lopatiek veterného mlyna môže byť vrhnutý na niekoľko kilometrov. To spôsobuje vážne psychické nepohodlie.

Problémy spôsobuje skutočnosť, že s plnohodnotným využívaním veternej energie sa začalo pomerne nedávno. Výkonné veterné generátory sa predtým nepoužívali. Preto ich plný vplyv na ľudí nebol študovaný. V súčasnosti sa pripravujú zákony na minimalizáciu nepohodlia z prevádzky týchto mechanizmov.