כיצד לחשב מחולל רוח באמצעות נוסחאות

אנרגיה חלופית שהתקבלו מתחנות כוח הרוח גורם ריבית גבוהה בחברה. עדות לכך ברמה של בפועל משק הבית האמיתי שופע.

בעלים של הנדל"ן פרברי לבנות טחנות רוח במו ידיהם מרוצים מהתוצאה, למרות ההשפעה היא גם קצרת מועד. הסיבה לכך היא שבמהלך ההרכבה לא חישב מחולל הרוח כראוי.

מסכים, אני לא רוצה לבזבז זמן וכסף על הפרויקט, כדי לקבל התקנה יעילה. לכן, חשוב להבין כיצד לבצע חישוב של גנרטור הרוח, ועל ידי אילו פרמטרים לבחור את יחידות העבודה העיקרי של טחנת הרוח.

המאמר מוקדש לפתרון בעיות אלה. החלק התיאורטי של החומר הוא בתוספת דוגמאות להמחשה והמלצות מעשיות להרכבת מתקן גנרטור.

חישוב ההתקנה גנרטור הרוח

איך להתחיל לספור את המערכת של רבייה של חשמל מאנרגיית רוח? בהתחשב בכך שאנחנו מדברים על גנרטור הרוח, ניתוח ראשוני של הרוח עלה באזור מסוים נראה הגיוני.

פרמטרים עיצוביים כגון מהירות הרוח ואת הכיוון האופייני שלה עבור שטח נתון הם פרמטרים חשובים בעיצוב. הם במידה מסוימת לקבוע את רמת הכוח של טחנת הרוח, אשר יהיה באמת בר השגה.

מה שמדהים, תהליך זה הוא לטווח ארוך (לפחות 1 חודש), וזה די ברור. חישוב הפרמטרים הסבירות המקסימלית של מהירות הרוח ואת הכיוון הנפוץ ביותר שלה הוא בלתי אפשרי עם אחת או שתי מדידות.

יידרשו עשרות מדידות. עם זאת, פעולה זו היא הכרחית אם יש רצון לבנות מערכת יעילה יעילה.

כיצד לחשב את כוחו של טחנת הרוח

טורבינות רוח מקומיות, במיוחד אלה שנעשו במו ידיהם, עדיין לא נאלצו להפתיע אנשים בעלי עוצמה גבוהה. זה מובן. יש רק לדמיין תורן ענק עם גובה של 8-10 מ ', מצויד גנרטור עם טווח של להבי המדחף של יותר מ 3 מ' וזה לא ההתקנה החזקה ביותר. רק על 2 כ"ס.

באופן כללי, אם אתה מסתמך על טבלה סטנדרטית המציגה את היחס בין הכוח של גנרטור הרוח ואת טווח נדרש של להבים המדחף, יש משהו להיות מופתע. על פי הטבלה, מדחף 2 מטר נדרש טחנת רוח של 10 W.

עבור עיצוב 500 וואט, נדרש בורג בקוטר של 14 מ ', ובמקרה זה, הפרמטר של טווח הלהב תלוי במספרם. ככל שהלהבים גדולים יותר, כך התנופה קטנה יותר.

אבל זו רק תיאוריה, בשל מהירות הרוח לא יעלה על 4 מ \ ש. בפועל, הכל שונה במקצת, ועוצמת ההתקנה המקומית, שפעילה למעשה במשך זמן רב, מעולם לא עלתה על 500 וואט.

לכן, הבחירה של הכוח כאן הוא מוגבל בדרך כלל לטווח של 250-500 W עם מהירות רוח ממוצעת של 6-8 m / s.

מעמדה תיאורטית, כוחה של תחנת כוח הרוח נחשב על פי הנוסחה:

N = p * s * v³/2,

היכן you

• עמ ' - צפיפות של מסות אוויר;
• S - סה"כ שטח blown של להבי המדחף;
• אשר - מהירות האוויר;
• N - קצב זרימת האוויר.

מכיוון ש- N הוא פרמטר שמשפיע בצורה דרסטית על כוחה של גנרטור רוח, הקיבולת הממשית של ההתקנה תהיה קרובה לערך המחושב N.

חישוב ברגים טורבינות רוח

בעת תכנון טחנת רוח, שני סוגים של ברגים משמשים בדרך כלל:

• כנפיים - סיבוב במישור האופקי;
• סבוניוס רוטור, רוטור דאריר - סיבוב במישור האנכי.

העיצוב של ברגים עם סיבוב בכל המטוסים ניתן לחשב באמצעות הנוסחה:

Z = L * W / 60 / V

היכן you

• Z - מידת המהירות (מהירות נמוכה) של הבורג;
• L - גודל האורך המתואר על ידי להבי המעגל;
• W - מהירות (תדר) של הבורג;
• אשר - קצב זרימת האוויר.

בהתבסס על נוסחה זו, אתה יכול בקלות לחשב את מספר המהפכות W - את מהירות הסיבוב.

יחס עבודה של מהירות מהירות הרוח ניתן למצוא את הטבלאות הזמינות ברשת. לדוגמה, עבור בורג עם שני להבים ו- Z = 5, הקשר הבא מתקיים:

גם אחד האינדיקטורים החשובים של בורג טחנת רוח הוא צעד.

פרמטר זה ניתן לקבוע באמצעות הנוסחה:

H = 2πR * tg α,

היכן you

• 2π - קבוע (2 * 3.14);
• R - הרדיוס המתואר על ידי הלהב;
• tg α - זווית קטע.

מידע נוסף על בחירת הצורה ומספר הלהבים, כמו גם הוראות לייצור שלהם ניתנת ב מאמר זה.

בחירת גנרטורים לטורבינות רוח

לאחר ערך מחושב של מהירות הבורג (W), המתקבל על ידי השיטה לעיל, אתה כבר יכול לבחור (להפוך) את הגנרטור המתאים.

לדוגמה, כאשר דרגת המהירות היא Z = 5, מספר הלהבים הוא 2, והמהירות היא 330 סל"ד. עם מהירות הרוח של 8 מ \ ש. כוח גנרטור צריך להיות כ 300 וואט.

עם פרמטרים כאלה, מנוע המשמש לבניית אופניים חשמליים מודרניים יכול להיות בחירה מתאימה כמו גנרטור עבור בית הרוח תחנת הכוח. השם המסורתי של החלק הוא מנוע מחזור (המיוצר בסין).

מאפייני מנוע מחזור חשמלי הם כדלקמן:

תכונה חיובית של velomotors היא שהם כמעט לא צריך להיות redone. הם נבנו באופן קונסטרוקטיבי כמו מנועים חשמליים עם מהפכות נמוכות, וניתן להשתמש בהם בהצלחה גנרטורים הרוח.

לייצור טחנת רוח יכול להשתמש גנרטור רכב - - או לאסוף יחידת כביסה יחידה.

חישוב ובחירה של בקר תשלום

בקר טעינה הסוללה נדרש עבור תחנת כוח הרוח מכל סוג שהוא, כולל מבנה משק הבית.

החישוב של התקן זה מצטמצם לבחירה של המעגל החשמלי של המכשיר, אשר תואמים את הפרמטרים המחושבים של מערכת הרוח.

מבין הפרמטרים הבסיסיים הללו:

• גנרטור מדורג ומרב המתח;
• כוח גנרטור מקסימלי אפשרי;
• מקסימום אפשרי הסוללה הנוכחית;
• מתח על הסוללה;
• טמפרטורת הסביבה;
• רמת לחות סביבתית.

בהתבסס על הפרמטרים המוצגים, הוא הרכבה עם הידיים שלך או הבחירה של המכשיר סיים.

כמובן, רצוי לבחור (או להרכיב) מכשיר המעגל שלו יספק את הפונקציה של התחלה קלה בתנאים של זרימת אוויר חלש זורם. בקר המתוכנן לפעולה עם סוללות של מתח שונים (12, 24, 48 וולט) הוא גם מוזמן.

לבסוף, בעת חישוב (התאמת) מעגל הבקר, מומלץ לא לשכוח נוכחות של פונקציה כזו כמו שליטה מהפך.

בחירת הסוללה עבור המערכת

בפועל, סוגים שונים של סוללות משמשים כמעט כולם די מתאים לשימוש כחלק ממערכת כוח הרוח. אבל בכל זאת צריך לעשות בחירה קונקרטית. בהתאם לפרמטרים של מערכת טורבינת הרוח, הסוללה נבחרה עבור מתח, קיבולת, תנאי טעינה.

רכיבים מסורתיים עבור טחנות רוח הביתה הן חומצה קלאסית להוביל סוללות. הם הראו תוצאות טובות במובן המעשי. בנוסף, העלות של סוג זה של הסוללה הוא מקובל יותר לעומת סוגים אחרים.

עופרת חומצה סוללות הם יומרות במיוחד לתנאי הטעינה / פריקה, אבל זה לא מקובל לכלול אותם במערכת ללא בקר.

בנוכחות גנרטור רוח להגדיר מקצועית להורג תשלום בקר, בעל מערכת אוטומציה מלאה, שימוש בסוללות AGM או הליום.

שני סוגים של התקני אחסון אנרגיה מאופיינים ביעילות רבה יותר חיי שירות ארוכים, אבל הם מציבים דרישות גבוהות על תנאי תשלום.

כנ"ל לגבי מה שנקרא הליום מסוג סוללות משוריין. אבל הבחירה של סוללות אלה עבור טחנת הרוח המקומי מוגבל באופן משמעותי על ידי המחיר. עם זאת, את החיים של סוללות אלה יקר הוא הארוך ביותר לעומת כל סוגי אחרים.

סוללות אלה מוקצים גם מחזור טעינה / פריקה משמעותי יותר, אך בכפוף לשימוש של מטען איכותי.

חישוב מהפך עבור טחנת הרוח בבית

אנחנו צריכים מיד לבצע הזמנה: אם העיצוב של אנרגיה ביתי ההתקנה הרוח מכילה סוללה אחת של 12 וולט, זה לא הגיוני להתקין מהפך על מערכת כזו.

צריכת חשמל ביתית בממוצע היא לפחות 4 קילוואט בעומסי שיא. מכאן המסקנה: מספר הסוללות עבור כוח כזה צריך להיות לפחות 10 חתיכות רצוי תחת מתח של 24 וולט. על מספר כזה של סוללות, זה כבר הגיוני להתקין מהפך.

עם זאת, כדי לספק 10 סוללות עם מתח של 24 W לכל אחד ולשמור על המטען שלהם ביציבות, טחנת רוח עם קיבולת של לפחות 2-3 כ"ס יידרש. ברור, עבור עיצובים יומרות הבית כזה כוח לא למשוך.

עם זאת, כוח מהפך ניתן לחשב כדלקמן:

1. לסכם את העוצמה של כל הצרכנים.
2. לקבוע את זמן הצריכה.
3. קביעת עומס שיא.

על דוגמה קונקרטית, זה ייראה כך.

בואו כמו עומס יש מכשירי חשמל ביתיים: מנורות תאורה - 3 יח '. 40 W כל אחד, מקלט טלוויזיה 120 W, קומפקטי 200 W מקרר. אנו מסכמים את העוצמה: 3 * 40 + 120 + 200 ומקבלים 440 W בפלט.

קביעת כוח הצרכנים לתקופה ממוצעת של 4 שעות: 440 * 4 = 1760 W. בהתבסס על ערך הכוח שהתקבל על פני זמן הצריכה, נראה הגיוני לבחור מהפך בין התקנים כאלה עם כוח המוצא של 2 קילוואט.

על בסיס ערך זה, מאפיין המתח הנוכחי של המכשיר המחושב מחושב: 2000 * 0.6 = 1200 V / A.

במציאות, העומס ממשק בית למשפחה של שלושה אנשים, שבו יש ציוד מלא עם מכשירי חשמל ביתיים, יהיה גבוה יותר מזה מחושב בדוגמה. בדרך כלל ובקשר לזמן הטעינה, הפרמטר עולה על 4 השעות שנלקחו. בהתאם לכך, מהפך כוח הרוח צריך אחד חזק יותר.

חישוב ראשוני של טחנת הרוח הוא שימושי לא רק עבור הרכבה עצמית שלה. כדי לקבוע את הפרמטרים האופטימליים יש צורך בחירת טורבינת רוח.

מסקנות ווידאו שימושי בנושא

כיצד מנתחים את נתוני המקור ואת אופן החלת הנוסחאות בסרטון:

יש צורך להשתמש בנתונים המחושבים בכל מקרה. בין אם זה תחנת כוח תעשייתית או מיוצרים בתנאים מקומיים, החישוב של כל צומת תמיד נושא איתו את היעילות המקסימלית של המכשיר, והכי חשוב, בטיחות תפעולית.

חישובים ראשוניים לקבוע את היתכנות של הפרויקט, לעזור לקבוע כמה יקר או חסכוני הפרויקט מתברר.

יש לך ניסיון בפתרון בעיות כאלה? או יש לך שאלות על הנושא? בבקשה לחלוק את היכולות שלך בחישוב ועיצוב גנרטור הרוח. אתה יכול להשאיר הערות ולשאול שאלות בטופס שלהלן.