توربین بادی عمودی. توربین محور عمودی نوآورانه نه فقط یک مولد باد! ارتباط توسعه توربین بادی

باور نکردنی! اما به زودی این اتفاق خواهد افتاد. نسل سوم منابع انرژی جایگزین جهان را به طور کلی متحول خواهد کرد. شروع قبلاً انجام شده است. توربین های بادی آینده انرژی الکتریکی بشریت هستند.

مقدمه

علیرغم این واقعیت که اشکال جایگزین انرژی، مانند توربین های بادی، برای مثال، هنوز به طور غیرقابل قبولی مورد توجه کمی قرار می گیرند، آنها به سرعت در حال توسعه هستند. شاید به زودی قدرت‌ها متوجه شوند که استخراج بی‌دقت بیش از آنکه فایده داشته باشد، ضرر دارد و مناظر طبیعیکارگران انرژی به طور جدی وارد ما خواهند شد زندگی روزمره. این امید ارتباط تنگاتنگی با این واقعیت دارد که مدتی پیش از ظهور یک ژنراتور بادی نسل سوم خبر داده شد.

ژنراتور بادی نسل سوم چیست؟

به طور سنتی اعتقاد بر این است که اولین نسل دستگاه هایی که انرژی باد را تبدیل کردند بادبان های معمولی کشتی و بال های آسیاب بودند. کمی بیش از یک قرن پیش، با توسعه هوانوردی، یک ژنراتور بادی نسل دوم ظاهر شد - مکانیزمی که عملکرد آن بر اساس اصول آیرودینامیک بال ها بود.

در آن زمان یک پیشرفت بود! اگرچه اگر به طور کلی آن را در نظر بگیریم، آسیاب های بادی نسل دوم کم مصرف هستند، زیرا به دلیل ویژگی های طراحینمی تواند در بادهای شدید کار کند. بنابراین، برای دریافت برق بیشتر، نیاز به افزایش اندازه بود که مستلزم هزینه های مالی اضافی برای توسعه، تولید، نصب و راه اندازی آن بود. طبیعتاً نمی‌توانست برای مدت طولانی اینطور بماند.

در اوایل دهه 2000، متخصصان توسعه ظهور نسل سوم ژنراتور بادی - یک توربین بادی را اعلام کردند.

طراحی، اصل عملکرد، نصب و از همه مهمتر قدرت دستگاه جدید تفاوت اساسی با نسخه های قبلی خود دارد.

دستگاه

سادگی. این دقیقاً همان کلمه ای است که می توان برای توصیف طراحی یک ژنراتور توربین بادی استفاده کرد. در مقایسه با ژنراتورهای بادی پره‌ای، یک توربین بادی دارای تعداد واحدهای کار بسیار کمتر و عناصر ثابت بیشتری است که باعث می‌شود در برابر بارهای استاتیکی و دینامیکی مختلف مقاوم‌تر باشد.

  • طراحی توربین بادی:
  • فیرینگ داخلی و خارجی وجود دارد.
  • فیرینگ مجموعه توربوژنراتور؛
  • گوندولا;
  • توربین؛
  • ژنراتور؛

واحد بست پویا سیستم های اضافیمولد باد مجهز به واحدهای وارونگی، انباشتگی و کنترل است. هیچ سیستمی برای تنظیم تیغه ها و جهت گیری نسبت به باد وجود ندارد، که برای یک مولد باد پره ای سنتی است. دومی با یک فیرینگ جایگزین می شود، که همچنین به عنوان یک نازل عمل می کند، باد را می گیرد و قدرت آن را افزایش می دهد. اگر در نظر بگیریم که انرژی جریان باد برابر با سرعت آن در مکعب V3 است، به دلیل وجود نازل این فرمول به نظر می رسد: V3x4 = Ex64. علاوه بر این، فیرینگ به دلیل طراحی استوانه ای خود، قابلیت تنظیم خود به جهت وزش باد را دارد.

مزایا

هر محصول جدیدیا اختراع باید همیشه به طور قابل توجهی از پیشینیان خود متمایز باشد و لزوماً در سمت بهتر. همه اینها را می توان در مورد ژنراتور بادی جدید با طراحی توربو گفت. یکی از مزایای اصلی توربین بادی مقاومت آن در برابر بادهای شدید است. طراحی آن به گونه ای طراحی شده است که به طور موثر و ایمن فراتر از محدودیت های بحرانی برای توربین های بادی پره ای معمولی عمل کند: از 25 متر بر ثانیه تا 60 متر بر ثانیه. اما این تنها مزیت توربین بادی نیست، چندین مورد از آنها وجود دارد:

  1. عدم وجود امواج مادون صوت در نهایت، دانشمندان موفق به حل یکی از مسائل مهمکه توربین های بادی دارند. دقیقاً به دلیل وجود چنین مواردی است عوارض جانبی APU (نیروگاه بادی) مورد انتقاد مخالفان قرار گرفته است انرژی جایگزین، مادون صوت بر محیط زندگی تأثیر منفی می گذارد. اما در حال حاضر، به لطف عدم وجود امواج مادون صوت، ژنراتورهای بادی از نوع توربین را می توان حتی در محدوده شهر نصب کرد.
  2. عدم وجود پره ها چندین کار را که طراحان و سازندگان ژنراتور بادی با آن روبرو بودند از بین می برد. اول، هزینه های قابل توجه تلاش و پول حذف می شود کنترل عملیاتیتوربین های بادی پره ای دوم، تیغه چرخ باد بیشتر است عنصر پیچیدهژنراتور بادی در حال تولید سهم شیر از هزینه توربین بادی معمولی هزینه ساخت پره ها است. علاوه بر این، موارد شناخته شده ای وجود دارد که در طی تندبادهای شدید باد، تیغه شکسته شد و قطعاتی را بیش از صدها متر پراکنده کرد.
  3. آسان برای مونتاژ و نصب. همه طرح های پیچیدهیا واحدها توسط کارخانه تولیدی ساخته و مونتاژ می شوند. به علاوه سهولت عناصر ساختاری، به شما این امکان را می دهد که در هنگام نصب ژنراتور باد از متداول ترین تجهیزات بالابر استفاده کنید.
  4. نمودار اتصال. برخلاف APU پره‌ای، توربین از طریق آن متصل می‌شود طرح استاندارد. این واقعیت به هیچ وجه تحت تأثیر آنها قرار نمی گیرد مشخصات فنی، که توسط مالک آینده توربین بادی مطرح می شود.
  5. عمر طولانی به دلیل موادی است که مولد باد و قطعات جداگانه آن از آنها ساخته شده است. با در نظر گرفتن نگهداری پیشگیرانه ای که هنگام کار با توربین بادی مورد نیاز است، عمر مفید دستگاه می تواند تا 50 سال باشد.
  6. جغرافیای عملکرد APU توربین

    واقعی ترین و مکان بهینهتاسیسات ژنراتور بادی توربیندریاچه یا ساحل دریا وجود خواهد داشت. در نزدیکی آب، چنین مولد باد عملا کار خواهد کرد در تمام طول سال، زیرا به لطف دستگاه نازل خود به نسیم ملایم و کوچکترین تظاهرات باد با سرعت 2 متر بر ثانیه بسیار حساس است.

    با همین موفقیت، VST در داخل شهر کار خواهد کرد، جایی که یک ژنراتور بادی معمولی به دلایل شناخته شده قادر به کار نیست:

    1. عدم ایمنی توربین های بادی پره ای
    2. فراصوتی که از خود ساطع می کنند.
    3. حداقل سرعت باد برای عملکرد یک مولد باد پره ای 4 متر بر ثانیه است.

    یک واقعیت جالب که مزیت VTU را ثابت می کند

    یکی از ارکانی که موضع مخالفان انرژی جایگزین بر آن استوار است این است نیروگاه های بادیتداخل در عملکرد تجهیزات مکان یابی. در حین کار، مولد باد در عبور امواج رادیویی اختلال ایجاد می کند. با توجه به اندازه مزارع بادی منفرد، که می تواند از چند ده تا صدها کیلومتر مربع متغیر باشد، قابل درک است که چرا دولت ها در بسیاری از کشورها شروع به مسدود کردن پروژه های انرژی جایگزین کرده اند. سطح ایالتی- این یک تهدید مستقیم برای امنیت ملی است.


    به همین دلیل، یک شرکت فرانسوی که قطعات ژنراتورهای بادی را تولید می‌کند، بر عهده گرفت کار آسانی نیستاز نقطه نظر اجرا - برای اینکه خود نیروگاه های بادی برای رادارها نامرئی شوند و نه فضای اطراف مولد باد. برای این منظور از تجربیات به دست آمده در ساخت هواپیماهای Stealth استفاده خواهد شد. قطعات جدید قرار است در سال 2015 به بازار عرضه شوند.

    اما این واقعیت که مزیت VST را نسبت به توربین های بادی پره ای ثابت می کند کجاست؟ اما واقعیت این است که توربین های بادی حتی بدون فناوری گران قیمت Stealth در عملکرد تجهیزات مکان یابی اختلالی ایجاد نمی کنند.

    چشم انداز توسعه انرژی جایگزین بادی

    اولین تلاش ها برای شروع استفاده از ژنراتور بادی در مقیاس صنعتی در اواسط قرن گذشته انجام شد، اما ناموفق بود. این امر به این دلیل بود که منابع نفتی نسبتاً ارزان بود و ساخت نیروگاه‌های بادی به طور غیرمنفعتی گران بود. اما به معنای واقعی کلمه، 25 سال بعد، وضعیت به طور اساسی تغییر کرده است.

    منابع انرژی جایگزین در دهه 70 قرن گذشته و پس از افزایش شدید سرعت مهندسی مکانیک در جهان و مواجهه کشورها با کمبود نفت که منجر به بحران نفت در سال 1973 شد، به شدت شروع به توسعه کردند. سپس، برای اولین بار، بخش انرژی غیر سنتی در برخی از کشورها دریافت کرد حمایت دولتیو مولد باد در مقیاس صنعتی شروع به استفاده کرد. در دهه 80 صنعت انرژی بادی جهانی شروع به خودکفایی کرد و امروزه کشورهایی مانند دانمارک، آلمان و استرالیا تقریباً 30 درصد از منابع انرژی جایگزین از جمله نیروگاه‌های بادی خودکفا هستند.


    متأسفانه و شاید خوشبختانه روند سال گذشته در بازار نفت با بی ثباتی قیمت نفت ما را به طور جدی به این فکر می‌کند که زمان‌هایی که نفت ارزان قیمت خوب بود، گذشته است. امروزه برای بسیاری از کشورها، هر چه نفت ارزان‌تر باشد، توسعه انرژی غیرسنتی به‌ویژه در کشورهای CIS سودآورتر است. بنابراین، پیش نیازهایی برای توسعه انرژی باد وجود دارد. ببینیم چطور خواهد بود.

انرژی باد رایگان، تجدید پذیر، انرژی ایمن است. تاسیساتی که انرژی جریان هوا را به برق تبدیل می کند

یا حرارتی را مولد باد می نامند. اکثر توربین های بادی مدرن دارای راندمان نسبتا پایین (تا 30 درصد) و هزینه تولید بالا هستند.

پروژه توربین بادی

وظایف اصلی همه دانشمندان درگیر در مسائل انرژی بادی کاهش هزینه تولید توربین های بادی و افزایش کارایی و توان آنهاست.

طبقه بندی

ژنراتورهای بادی با توجه به موقعیت محور چرخش به سازه هایی با موارد زیر تقسیم می شوند:

  • محور عمودی (عمود بر زمین)؛
  • محور افقی (موازی با زمین).

بر اساس موادی که تیغه ها از آن ساخته شده اند، آسیاب های بادی به دو دسته تقسیم می شوند:

  • تیغه سفت و سخت؛
  • قایقرانی

بر اساس تعداد تیغه ها به دو دسته تقسیم می شود:

  • ژنراتور با 2 پره؛
  • ژنراتور با 3 پره؛
  • ژنراتورهای چند پره، با تعداد پره ها از 50 عدد.

ژنراتورهای بادی از نوع توربین از دسته نسل جدید هستند که من آنها را به صورت فن بر روی سقف نصب می کنم و مزاحم همسایگان نمی شوند

با توجه به نوع گام مارپیچ، ژنراتورها به موارد زیر متمایز می شوند:

  • گام ثابت؛
  • مرحله متغیر

بر اساس نوع ساخت:

  • لوب دار
  • توربین

بر اساس هدف:

  • خانوار
  • تجاری؛
  • صنعتی

توربین های بادی صنعتی عمدتاً با محور افقی چرخش و پره های صلب ساخته می شوند.

توربین بادی Liam F1 Urban 80 درصد راندمان تولید می کند

توربین‌ها و ژنراتورهای بادی قایقرانی با محورهای چرخش عمودی اغلب برای تامین انرژی خانه‌های خصوصی و ساختمان‌های کوچک نصب می‌شوند.

تاسیسات توربین بادی یک ژنراتور بادی است که توربین آن دارای شکل استوانه ای با پره های تعبیه شده در داخل آن می باشد. در اصل، این یک آسیاب بادی با محور چرخش افقی است که لبه های تیغه های آن توسط یک استوانه محافظت می شود. در ساده تفاوت دارد، طراحی قابل اعتماد، راندمان بیشتر در مقایسه با آسیاب های بادی تیغه ای.

تفاوت اساسی

توربین بادی یک مدار استوانه ای است. تیغه های دوار در داخل مدار قرار دارند. ساختار شامل:

  • توربین ها؛
  • فیرینگ خارجی یا داخلی؛
  • فیرینگ مجموعه توربین ژنراتور;
  • گوندولاها;
  • ژنراتور؛
  • اینورتر؛
  • ماژول ذخیره سازی؛
  • واحد کنترل؛
  • واحد بست پویا

آسیاب های بادی از این نوع با عدم وجود تیغه های چرخشی محافظت نشده و همچنین سیستمی طراحی شده برای تنظیم آنها و جهت دهی آنها به جهت باد مشخص می شوند. این امر قابلیت اطمینان و ایمنی سازه را افزایش می دهد. شکل استوانه ایفیرینگ به طور مستقل باز می شود و باد را جذب می کند و فیرینگ که به عنوان یک نازل عمل می کند، قدرت نصب را افزایش می دهد.

بسته به توان و هدف مورد نیاز، طراحی می تواند تغییرات زیادی داشته باشد. به عنوان مثال در ساخت توربین می توان استفاده کرد مواد مختلف. ابعاد هندسی و روش قرار دادن (روی تکیه گاه، خرپا و ...) می تواند متفاوت باشد. تجهیزات اضافی با ماژول های باتری خورشیدی امکان پذیر است.

نمونه اولیه یک ژنراتور بادی از نوع توربین برای تجارت

واحدهای توربین بادی برای مصارف خانگی و صنعتی تولید می شوند.

اصل عملیات نصب

برای عملکرد عادی یک تاسیسات باد از نوع توربین، وزش باد با سرعت 2 متر بر ثانیه تا 60 متر بر ثانیه مورد نیاز است. اصل عملیات نصب به شرح زیر است. واحد به طور مستقل جهت باد را حس می کند و در جهت مورد نظر می چرخد. جریان هوا به تیغه ها برخورد کرده و آنها را می چرخاند. توده های هواانرژی جنبشی حرکت را به تیغه ها منتقل می کند، جایی که به انرژی مکانیکی تبدیل می شود که روتور را می چرخاند.

یک توربین بادی توسعه یافته توسط روسیه در حال آزمایش است

چرخش روتور یک جریان سه فاز تولید می کند که به ژنراتور می رسد. از آنجا، جریان به کنترلر می رود، در آنجا یکسو می شود، سپس از طریق باتری ها جریان می یابد، آنها را شارژ می کند و سپس به اینورتر می رود. اینورتر تک فاز تولید می کند ACفرکانس نوسان آن 50 هرتز برای شبکه های با ولتاژ 220 ولت یا جریان سه فاز با ولتاژ 380 ولت برای شرکت های صنعتی و همچنین برای تغذیه بار ضروری است.

مزایای توربین بادی توربین

یک ژنراتور بادی با طراحی توربین دارای مزایای قابل توجهی نسبت به توربین های بادی با طرح های دیگر است.

  1. حساسیت بالا به باد. حداقل سرعت باد برای راندن تیغه ها از 2 متر بر ثانیه است. توربین های بادی از انواع دیگر به سرعت باد 4 متر بر ثانیه نیاز دارند.
  2. ژنراتور قادر است با سرعت باد طوفانی (تا 60 متر بر ثانیه) کار کند. اکثر توربین های بادی دیگر تا 25-30 متر بر ثانیه کار می کنند.
  3. راندمان یک ژنراتور توربین بادی تقریباً دو برابر توربین بادی با پره های محافظت نشده است. با توجه به طراحی نازل فیرینگ، آسیاب بادی توربین بسیار قدرتمندتر از واحدهای طرح های دیگر است.
  4. واحد توربین برای پرندگان و خفاش ها ایمن است. آسیاب های بادی با پره های باز اغلب باعث مرگ حیوانات پرنده ای می شوند که قادر به تعیین مرزهای منطقه خطر نیستند. طراحی توربین بادی خفاش هاو پرندگان آن را به عنوان یک مانع شناسایی می کنند و با موفقیت دور آن می گردند.
  5. آسیاب‌های بادی در اکثر طرح‌ها سر و صدای زیادی تولید می‌کنند و در سرعت‌های باد معین، مادون‌صوت تولید می‌کنند، بنابراین نمی‌توان آنها را در نزدیکی ساختمان‌های مسکونی، مزارع یا جنگل‌ها نصب کرد. تاسیسات توربین صداهای مادون صوت تولید نمی کنند که برای انسان و حیوانات مضر است. آنها را می توان در کنار نصب کرد ساختمان مسکونی. توربین های بادی توربین باعث مهاجرت مصنوعی حیوانات نمی شوند.
  6. هزینه تولید کمتر در مقایسه با تیغه ها. ساخت تیغه های آزاد فرآیندی پیچیده و پرهزینه است. عدم وجود آنها به طور قابل توجهی هزینه را کاهش می دهد و تولید نصب را ساده می کند.
  7. نصب آسان و سریع. اجزای توربوژنراتور در کارخانه تولید می شوند. بلوک های اصلی در آنجا مونتاژ می شوند. نصب فقط شامل چیدمان، اتصال بلوک ها و اتصال آن به تکیه گاه است. نصب با استفاده از آسانسورهای استاندارد انجام می شود.
  8. سهولت نگهداری. تعمیر و نگهداری توربین های بادی توربین بسیار ساده تر و ارزان تر از توربین های پره ای است. در عملکرد صحیحتاسیسات، دوره ای با صلاحیت خدمات پس از فروش، عمر مفید به 50 سال می رسد.
  9. نیروگاه بادی نوع توربین برخلاف توربین‌های بادی کلاسیک، خلبانان و اعزام‌کننده‌های پرواز تداخلی ندارند، توسط رادارهای پدافند هوایی شناسایی نمی‌شوند و تهدیدی برای امنیت ملی ایجاد نمی‌کنند.

دامنه کاربرد

یک ژنراتور توربین بادی به دلیل حرکت تقریباً در تمام طول سال هوا و حساسیت بالا به باد به حداکثر بازده خود در نزدیکی توده های طبیعی آب می رسد. و همچنین در شهرها و شهرستان ها نصب می شود. طراحی نصب به ژنراتور اجازه می دهد تا برای روشنایی مستقل یا ترکیبی خانه ها و کلبه های خصوصی استفاده شود.

ژنراتور باد در سکونتگاه‌هایی که دور از شهرها و مراکز منطقه‌ای واقع شده‌اند، جایی که اغلب قطع برق اتفاق می‌افتد، مفید است. نصب توربین بادی را می توان در نزدیکی فرودگاه ها و زمین های آموزشی نظامی استفاده کرد. در حالی که برای رادار نامرئی می ماند، هیچ تهدیدی برای خلبانان یا سیستم های امنیت ملی ایجاد نمی کند.

ژنراتور باد شهری را اختراع کرد نوع بسته، که هم برای مردم و هم برای حیوانات بی خطر خواهد بود.



همانطور که مشخص است، آسیاب‌های بادی «پروانه‌ای» مدرن، هم برای مردم و هم برای پرندگان و خفاش‌ها، علاوه بر اینها، ناامن هستند. برای اینکه اشتباهات سازندگان جهانی تکرار نشود، دانشمندان روسی آسیاب بادی بسته ای ساخته اند که شبیه به شکل توربین هواپیما است.


این طرح به جای 2 یا 3 پره از 32 پره تشکیل شده است که بازده توربین بادی را به میزان قابل توجهی افزایش می دهد و هزینه آن را کاهش می دهد. علاوه بر این، پوششی که تیغه ها در آن محصور شده اند، ایمنی دیگران را در صورت تخریب تیغه تضمین می کند. و سرعت چرخش بالا به شما امکان می دهد از ارتعاشات مضر مادون صوت جلوگیری کنید.


چنین ژنراتور بادی دارای هزینه کم سابقه ای برای تولید برق است. می توان آن را در یک منطقه مسکونی نصب کرد، از جمله. روی پشت بام ساختمان های شهر تقریباً همه کارها را انجام می دهد الزامات لازم: راحتی، هزینه نصب کم و مصرف برق کم.

همانطور که توسعه دهندگان اطمینان می دهند، ژنراتور بادی آنها برای هر کسی مناسب است شرایط آب و هواییو با وزش باد 1.8 متر بر ثانیه شروع به کار می کند و تا سرعت 25 متر بر ثانیه به آرامی کار می کند.

این تنها مدل ژنراتوری است که می تواند در جایی که یک فرد زندگی یا کار می کند نصب شود. ولادیمیر کانین، یکی از توسعه دهندگان نوع جدیدی از ژنراتورهای بادی، می گوید: این از نظر ویژگی های ایمنی منحصر به فرد است و در عین حال مولد نیز هست.

نصب‌کنندگان تجهیزات سلولی، کیت‌های دکل‌های حفاری سیار و مهمانی‌های زمین‌شناسی، و همچنین ادارات مناطق شمالی روسیه با کمبود انرژی، به طراحی منحصربه‌فرد ساکنان سن پترزبورگ علاقه‌مند شدند.

پروژه های مشابه در ایالات متحده آمریکا، ژاپن، چین و آلمان وجود دارد. اما همانطور که شرکت Optiflame Solutions اطمینان می دهد، ظاهرا آنها تنها کسانی هستند که به طور هدفمند توربین های بادی "شهری" را می سازند که برای محیط مسکونی ایمن هستند. در دسامبر 2010، آنها یکی از اولین شرکت کنندگان در مرکز نوآوری Skolkovo شدند. امسال تیم Optiflame Solutions در پیست CleanTech وارد ده فینالیست برتر بزرگترین مسابقه استارتاپی کشور یعنی GenerationS شد.


به گفته Kanin، در حال حاضر حدود 300 پروژه مختلف ژنراتور بادی در جهان وجود دارد، اما در واقعیت بیش از 10 نمونه اولیه وجود ندارد که بتوان آنها را آزمایش کرد. همه چیز دیگر فقط طرح است.

در این زمینه، توربین بادی داخلی آنها بسیار امیدوارکننده به نظر می رسد. و ما فقط می توانیم برای توسعه دهندگان روسی آرزوی موفقیت کنیم.

امروزه زندگی بدون برق غیرممکن شده است. تمام دستگاه ها، تجهیزات، ابزارهایی که می توانند حداقل راحتی و توانایی کار مولد را برای فرد فراهم کنند، نیاز به نیرو دارند. در عین حال، امکان اتصال به شبکه همیشه در دسترس نیست، بنابراین نیاز به دستگاه هایی با قابلیت تولید برق بر اساس منابع موجود وجود دارد. یکی از امیدوار کننده و گزینه های موجودانرژی باد است

ژنراتور باد از نوع توربین - چیست؟

طراحی ژنراتور بادی نوع توربینامروزه یکی از موثرترین آنهاست. دلیل این امر این است که در دستگاه ها نوع مشابهبه دست آورد ترکیب بهینهمناطق و پیکربندی آنها کاهش اندازه با افزایش تعداد جبران می شود و به موازات این اتفاق می افتد کاهش شدیداثر جبرانی منفی بر جنبه های منفیتیغه ها، که نیرویی ایجاد می کند که با چرخش مقابله می کند.

علاوه بر این، طراحی های بیشتر توربین ها با سطح سر و صدای کم مشخص می شوند که این نیز ناشی از منطقه کوچکتیغه ها و ابعاد نسبتا کوچک خود دستگاه که مقاومت زیادی در برابر جریان باد ایجاد نمی کند. خطر شکستگی یا به طور قابل توجهی کاهش می یابد، زیرا باد تیغه ها بسیار کمتر از دستگاه های سنتی تر است.

توربین های بادی نسل سوم

اصل توربین در طراحی توربین های بادی موثرترین است. چنین دستگاه هایی نسبتاً نشان می دهند راندمان بالا، قادر به شروع چرخش در . این جهت به عنوان امیدوار کننده ترین صنعت انرژی بادی در نظر گرفته می شود و ژنراتورهای بادی ایجاد شده بر اساس این اصل به عنوان مدل های نسل سوم طبقه بندی می شوند.

در عین حال، هنوز پیشرفت های صنعتی بسیار کمی وجود دارد. اساساً مدل های خارجی با کارایی پایین و قیمت بالا نشان داده می شوند که مانع جدی بین آنها و مصرف کنندگان می شود. در عین حال، این وضعیت رشد تحولات مستقل را تحریک می کند که بسیاری از آنها می توانند به طور اساسی وضعیت پیرامون انرژی باد را به طور کلی تغییر دهند.

علاوه بر این، اگر در ابتدا افراد تصادفی به ساخت چنین دستگاه هایی مشغول بودند، اکنون در بین طراحان آماتور درصد زیادی از متخصصان وجود دارند که آموزش های ویژه ای دارند و توانایی انجام این کار را دارند. محاسبه دقیقپروژه های آنها بنابراین، اغلب از طرح های صنعتی فراتر می رود.

وضعیت فعلی به گونه ای است که پیشرفت های صنعتی در مقیاس انجام شده است شرکت های خارجی، بیشتر بر روی آنها تمرکز می کنند عملکرد بالا، در حالی که اختراعات استادان داخلی در خدمت ایجاد فرصت برای تامین برق است منطقه کوچک - خانه شخصی، املاک، اکسپدیشن و ... که به معنی قیمت ها و شرایط استفاده متفاوت است.

انواع و انواع ژنراتورهای بادی

طبقه بندی توربین های بادیبر اساس معیارهای مختلف تولید می شود. اول از همه، آنها به دو دسته تقسیم می شوند:

  • افقی. محور چرخش روتور افقی است، دستگاه ها بیشتر هستند راندمان بالاکار می کند، اما نیاز به جهت گیری دقیق در جهت باد دارد.
  • عمودی. این نمونه ها حول یک محور عمودی می چرخند، بنابراین جهت جریان هوا برای آنها مهم نیست.

بر اساس نوع ساخت:

  • لوب شده.
  • توربین.

علاوه بر این، با توجه به ساختار تیغه ها تقسیم بندی وجود دارد:

  • تیغه سخت.
  • قایقرانی (ساخته شده از مواد نرمیا پارچه کشیده شده روی یک قاب).

بر اساس هدف:

  • خانوار
  • صنعتی
  • تجاری.

لازم به در نظر گرفتن این است که طبقه بندی ژنراتورهای بادی بسیار دلخواه است و گزینه های جدید و انواع طراحی به طور مداوم در حال ظهور هستند که در چارچوب گروه های داده شده قرار نمی گیرند. روند توسعه و ارتقای این منطقه در مرحله افزایشی است، بنابراین هنوز زود است که در مورد طبقه بندی نهایی و دقیق از اهمیت رسمی صحبت کنیم.

عملکرد عمومی توربین

پارامتر اصلی که در وهله اول مصرف کننده را مورد توجه قرار می دهد، قدرت دستگاه است. این نشانگر کارایی یک آسیاب بادی است که به شما امکان می دهد هزینه انرژی دریافتی را ارزیابی کنید و تصمیم بگیرید که چنین دستگاهی چقدر مشکل موجود را حل می کند.

شاخص دوم، نه کمتر مهم و قابل توجه است قیمت ژنراتور بادی. نمونه های خیلی گران قیمت در دسترس کاربران عادی نیستند، بنابراین تولید آنها از نظر اقتصادی غیرمنطقی است.

علاوه بر این، آن را در نظر می گیرد قابلیت نگهداری، ویژگی های بهره برداری و نگهداری دستگاه. این مسائل تا حدی حتی از قیمت نیز مهمتر هستند، زیرا خرید یک بار انجام می شود و تعمیر و نگهداری و تعمیرات اغلب انجام می شود که مستلزم هزینه های مداوم است.

باید در نظر گرفت که یک ژنراتور بادی مجموعه ای است که از تعداد نسبتاً زیادی اجزا تشکیل شده است. عملکرد کل سیستم به پارامترهای فردی عناصر بستگی دارد.

ژنراتورهای بادی عمودی جدید

علاقه زیاد به انرژی باد، قابلیت‌ها و چشم‌اندازهای آن، حرکت قدرتمندی را به سمت ایجاد کرده است توسعه مستقلو طراحی دستگاه های مختلف. بسیاری از موارد جدید ایجاد شده اند، نه طرح های معمولیژنراتورهای بادی که برخی از آنها بسیار کارآمد هستند و در نتیجه می توانند به نمونه اولیه دستگاه های انرژی در آینده تبدیل شوند. بیایید به برخی از آنها نگاه کنیم:

توربین بادی از نوع هایپربولوئید

طرحی که ایده اصلی آن به حداکثر رساندن کارایی با کاهش فشار باد در طرفین پشت تیغه ها است. این یک روتور عمودی با پره‌های میله‌ای است که در امتداد دایره چرخش قرار گرفته‌اند و یک طرح کلی به شکل هایپربولوئید ایجاد می‌کنند. منطقه قابل استفادهتأثیر جریان به طور قابل توجهی افزایش می یابد. راندمان چنین دستگاهی بسیار بالاتر از طرح های معمولی است.

ژنراتور باد Tretyakov

طراحی ترتیاکوف بسیار پیچیده است، اما بسیار دستگاه کارآمد. اصل عملیاتمبتنی بر گرفتن جریان هوا و سازماندهی جهت آن به گونه ای است که هیچ مقاومتی ایجاد نشود.

پروانه با پره ها در داخل یک سازه ورودی هوا قرار دارد که جریان باد ورودی را دریافت کرده و آن را به گونه ای توزیع می کند که در جهت از پایین به بالا بر روی پره ها عمل کند. این نکته بسیار مهم است - بردار نیروی اعمالی ضریب اصطکاک را کاهش می دهد و شروع چرخش را آسان تر می کند و به شما امکان می دهد در سرعت های کم باد به طور مؤثر کار کنید. در عین حال، با وجود نوع ساخت عمودی، دستگاه نسبت به جهت وزش باد نیاز دارد و نیاز به جهت گیری در جهت جریان دارد. این به طور خودکار اتفاق می افتد، شکل بدنه چرخش در باد را تسهیل می کند.

توانایی کار با جریان های ضعیف برای اکثر مناطق کشور ما مهم است و فشردگی و قابلیت اطمینان طراحی استفاده طولانی مدت را تضمین می کند.

توربین روتور بادی بولوتوف

ژنراتور بادی بر اساس پیشرفت های خانواده بولوتوف در درجه اول برای حل مشکلات تامین برق خانه های خصوصی، واحدهای متحرک یا سایر مناطق نقطه ای، هم ثابت و هم در نظر گرفته شده است. نوع موبایل. این طرح یک روتور عمودی مجهز به تیغه های مدولار است که به صورت مقطعی، یکی بالای دیگری نصب شده اند.

یک دستگاه صاف کننده ثابت در خارج نصب شده است که جریان های باد را گرفته و آنها را در زاویه مورد نظر هدایت می کند و اثر متعادل کننده را در طرف های معکوس تیغه ها از بین می برد. صاف کننده به طور همزمان عملکرد استاتور را انجام می دهد که باعث افزایش قدرت و راندمان مولد باد می شود.

ویژگی اصلی دستگاه عدم نیاز به دکل برای بالا آمدن از سطح زمین است. علاوه بر این، نیروی باد مورد نیاز برای شروع چرخش نسبتاً کم است که امکان استفاده از طرح را در هر منطقه ای فراهم می کند.

ژنراتور باد طراح انقلاب

این دستگاه زاییده فکر طراح فرانسوی فیلیپ استارک است. طراحی یک نوع روتور هلیکوئیدی است. برای تولید دو سایز استاندارد با توان 1 کیلووات و 400 وات برنامه ریزی شده است. بر این اساس اندازه آسیاب بادی 140 و 90 سانتی متر خواهد بود.

صراحتاً پارامترهای طراحی ضعیف هستند - سرعت باد مورد نیاز برای پرتاب 14 متر بر ثانیه و هزینه مدل ها به ترتیب 3500 و 2500 یورو است. چنین ویژگی هایی اجازه نمی دهد که طرح به طور جدی به عنوان راه حلی برای مشکل تامین انرژی در نظر گرفته شود و دستگاه را فقط به یک اسباب بازی وضعیت گران قیمت تبدیل کند.

حل مسائل مربوط به تامین برق در مناطق دورافتاده اغلب بر دوش خود ساکنان می افتد و آنها را مجبور می کند به منابع جایگزین. مدل های صنعتی، اغلب به دلیل قیمت بالا در دسترس نیستند، بنابراین باید استفاده کنید تاسیسات خانگی. فراوانی پیشرفت‌هایی که در مقایسه با نمونه‌های کارخانه‌ای دارای راندمان و کارایی بالایی هستند، به گسترش و ارتقای مولدهای بادی طرح‌های جایگزین کمک می‌کند.

مواد معدنی استخراج شده از اعماق زمین و استفاده بشریت به عنوان منابع انرژی، متاسفانه نامحدود نیستند. هر سال ارزش آنها افزایش می یابد که با کاهش سطح تولید توضیح داده می شود. یک گزینه جایگزین و در حال رشد تامین انرژی، نیروگاه های بادی برای خانه است. آنها به شما امکان می دهد انرژی باد را به جریان متناوب تبدیل کنید، که این امکان را فراهم می کند تا کلیه نیازهای برق هر کدام را تامین کند لوازم خانگی. مزیت اصلی چنین ژنراتورهایی سازگاری کامل با محیط زیست آنها و همچنین استفاده رایگان از برق برای تعداد نامحدودی از سال است. مزایای دیگری که یک ژنراتور بادی برای خانه دارد و همچنین ویژگی های عملکرد آن در ادامه مورد بحث قرار خواهد گرفت.

حتی مردم باستان متوجه شدند که باد می تواند در انجام بسیاری از کارها دستیار عالی باشد. آسیاب های بادی، که امکان تبدیل غلات را بدون صرف هزینه به آرد می داد قدرت خود، بنیانگذار اولین ژنراتورهای بادی شدند.

نیروگاه های بادی شامل تعدادی ژنراتور هستند که قادر به دریافت، تبدیل و ذخیره انرژی باد به جریان متناوب هستند. آنها ممکن است به خوبی ارائه دهند کل خانهبرقی که از ناکجاآباد می آید

با این حال باید گفت که هزینه تجهیزات و نگهداری آنها همیشه ارزانتر نیستاز هزینه شبکه های برق مرکزی.

مزایا و معایب

بنابراین قبل از اینکه به حامیان بپیوندید انرژی رایگان، باید بدانید که نیروگاه های بادی نه تنها مزایا، بلکه معایب خاصی نیز دارند. واحد بست پویا جنبه های مثبت استفاده از انرژی باد در زندگی روزمره را می توان به شرح زیر تشخیص داد:

  • این روش کاملاً سازگار با محیط زیست است و ضرری ندارد محیط زیست;
  • سادگی طراحی؛
  • سهولت استفاده؛
  • استقلال از شبکه های برق

مینی ژنراتورهای خانگی می توانند تا حدی برق را تامین کنند یا به یک جایگزین کامل برای آن تبدیل شوند و به نیروگاه تبدیل شوند.

با این حال، ما نباید فراموش کنیم نقص ها، که عبارتند از:

  • هزینه بالای تجهیزات؛
  • بازپرداخت زودتر از 5-6 سال استفاده رخ نمی دهد.
  • عوامل کارایی نسبتاً کوچک، به همین دلیل است که قدرت آسیب می بیند.
  • به تجهیزات گران قیمت نیاز دارد: یک باتری و یک ژنراتور که بدون آنها ایستگاه نمی تواند در روزهای بدون باد کار کند.

برای جلوگیری از هدر دادن پول زیاد، قبل از خرید همه چیز تجهیزات لازم، سودآوری نیروگاه باید ارزیابی شود. برای انجام این کار، میانگین قدرت خانه را محاسبه کنید (این شامل توان تمام وسایل الکتریکی مورد استفاده است)، تعداد روزهای باد در سال، و همچنین منطقه ای که توربین های بادی در آن قرار خواهند گرفت را ارزیابی کنید.

عناصر ساختاری اصلی

سادگی ساخت نیروگاه با بدوی بودن آن توضیح داده می شود عناصر ساختاری.

برای استفاده از انرژی باد، شما به این جزئیات نیاز خواهید داشت:

  • تیغه های باد - جریان باد را جذب می کند و تکانه را به مولد باد منتقل می کند.
  • ژنراتور و کنترل کننده باد - کمک به تبدیل ضربه به جریان مستقیم.
  • باتری - انرژی را ذخیره می کند.
  • اینورتر - به تبدیل جریان مستقیم به جریان متناوب کمک می کند.


 
مقالات توسطموضوع:
درمان شیدایی تعقیب‌کردن: علائم و نشانه‌ها آیا شیدایی تعقیبی با گذشت زمان از بین می‌رود؟
شیدایی آزاری یک اختلال عملکرد ذهنی است که می توان آن را توهم آزاری نیز نامید. روانپزشکان این اختلال را از نشانه های اساسی جنون روانی می دانند. با شیدایی، روانپزشکی اختلال فعالیت ذهنی را درک می کند،
چرا خواب شامپاین دیدید؟
هرچه در خواب می بینیم، همه چیز، بدون استثنا، نماد است. همه اشیا و پدیده ها در رویاها دارای معانی نمادین هستند - از ساده و آشنا تا روشن و خارق العاده، اما گاهی اوقات چیزهای معمولی و آشنا هستند که معنای مهمتری دارند
چگونه سوزش چانه را در زنان و مردان از بین ببریم تحریک پوست در چانه
لکه های قرمزی که روی چانه ظاهر می شوند ممکن است به دلایل مختلفی ایجاد شوند. به عنوان یک قاعده، ظاهر آنها نشان دهنده یک تهدید جدی برای سلامتی نیست و اگر به مرور زمان خود به خود ناپدید شوند، هیچ دلیلی برای نگرانی وجود ندارد. لکه های قرمز روی چانه ظاهر می شود
والنتینا ماتوینکو: بیوگرافی، زندگی شخصی، شوهر، فرزندان (عکس)
دوره نمایندگی *: سپتامبر 2024 متولد آوریل 1949.