Содержание
инструкция по сборке и монтажу
Если раньше ветряки можно было встретить не часто, то сегодня эта сфера активно развивается и опыт по созданию приобрели многие.
Область применения устройств разнообразна: они обеспечивают электричеством дома, качают воду, напрямую к ним подключают сельскохозяйственное оборудование (например, дробилки) и нагревают ёмкости с водой, которые могут стать аккумуляторами тепла для жилища.
Промышленные модели всем хороши, кроме стоимости, поэтому рассмотрим, как сделать ветрогенератор (ветряк) для частного дома своими руками и что для этого потребуется.
Ветряки для дома своими руками, механика ветрогенератора
Суть работы ветрогенератора – превращение кинетической энергии ветра в электрическую. Каждый элемент системы выполняет свою функцию:
- Ветряное колесо, лопасти. Улавливают движение воздушных масс, вращаются и приводят в движение вал.
- На валу может быть сразу установлен генератор, а может быть угловой редуктор, который передаст движение вниз на кардан. Благодаря использованию редуктора можно добиться повышения оборотов (мультипликатор).
- Генератор – преобразует вращательную энергию в электрическую. Если генератор выдаёт стабильный ток, то его цепляют к аккумуляторам. Если нет – промежуточно устанавливается реле-регулятор напряжения.
- Аккумуляторов в системе может и не быть, но с ними работа более стабильна – они используют ветреные часы для подзарядки и расходуют накопленный потенциал, когда ветер стихает.
- Инвертор – служит для преобразования напряжения в нужную величину, например, в 220V. Нужен для удобства, поскольку большинство приборов рассчитаны на такое напряжение. Но назначение ветряка может быть различным, поэтому не в каждую схему включают инвертор.
- Анемоскоп – прибор, который используют для мощных ветроустановок. Он собирает данные о скорости и направлении ветра. В самодельных конструкциях практически не встречается. Обычно делают небольшой флюгер и поворотный механизм.
- Мачта – или опора, на которой будет закреплён пропеллер. На высоте больше шансов поймать стабильный и сильный ветер, поэтому важно уделить внимание мачте, которая должна выдерживать нагрузки.
Ветряки могут быть горизонтальными (с классическим воздушным винтом) и вертикальными (роторные). Горизонтальные установки имеют наибольший КПД, поэтому их чаще всего воспроизводят при самостоятельном изготовлении.
Генератор вертикального типа
Но такие ветряки нужно поворачивать навстречу ветру, поскольку при боковом потоке он перестаёт работать. А роторный ветрогенератор, сделанный своими руками, тоже имеет свои преимущества.
Конструкция вертикальных систем может сильно отличаться, но есть у них общие особенности.
- Вертикально расположенные турбины поймают ветер, откуда бы он ни дул (горизонтальные модели нужно оснащать направляющей), что очень удобно, если ветер в конкретной местности не стабильный, переменный.
- Такую конструкцию можно расположить прямо на земле (конечно, если там будет достаточно ветра).
- Сделать установку проще, чем горизонтальную.
Единственный минус – относительно невысокий КПД.
Мощность устройства
Во-первых, нужно определить, какой мощности ветряк требуется, с какими задачами и нагрузками он должен справляться.
Обычно альтернативные источники энергии устанавливают, как дополнительный, который только помогает основному энергоснабжению.
И агрегаты мощностью от 500 Вт – это уже неплохо.
Для отопления небольшого дома понадобится около 2-3 кВт.
Но мощность ветряка зависит от 2 факторов:
- Диаметра лопастей.
- Скорости ветра.
Желаемое соотношение можно определить по таблице для горизонтальных устройств (на пересечении скорости ветра и диаметра лопастей – мощность в ваттах).
Скорость ветра/Диаметр лопастей | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
1м | 3 | 8 | 15 | 27 | 42 | 63 | 90 | 122 | 143 |
2м | 13 | 31 | 61 | 107 | 168 | 250 | 357 | 490 | 650 |
3м | 30 | 71 | 137 | 236 | 376 | 564 | 804 | 1102 | 1467 |
4м | 53 | 128 | 245 | 423 | 672 | 1000 | 1423 | 1960 | 2600 |
5м | 83 | 196 | 383 | 662 | 1050 | 1570 | 2233 | 3063 | 4076 |
6м | 120 | 283 | 551 | 953 | 1513 | 2258 | 3215 | 4410 | 5866 |
7м | 162 | 384 | 750 | 1300 | 2060 | 3070 | 4310 | 6000 | 8000 |
8м | 212 | 502 | 980 | 1693 | 2689 | 4014 | 5715 | 7840 | 10435 |
9м | 268 | 653 | 1240 | 2140 | 3403 | 5080 | 7230 | 9923 | 13207 |
Например, если чаще всего дуют ветра от 5 до 8 м/с, а нам нужно, чтобы ветряк выдавал 1,5 2 кВт, то нужно рассматривать конструкции диаметром от 6 м.
Лопасти
По форме лопасти могут быть:
- Крыльчатого вида.
- Парусного типа.
Парусные – плоские, это менее продуктивная схема. Они не учитывают аэродинамические силы, а вращаются только под напором ветряного потока.
Только 10 % энергии ветра будет преобразована в электрическую.
У крыльчатого типа наружные и внутренние поверхности различаются по площади. Также важно расположить лопасти под углом 6-10 ° к ветру.
Какой материал использовать на лопасти
На старинных мельницах изготавливался тонкий деревянный каркас из жердей с перемычками, на который натягивались полотняные «крылья». Когда ткань ветшала, её заменяли. Как вариант, можно использовать плотные материалы, такие, как брезент.
Но есть и альтернативы, как можно сделать лопасти для ветрогенератора своими руками:
- Для небольшого пропеллера можно сделать пластиковые лопасти, разрезав на части трубу ПВХ.
- «Паруса» вырезают из фанеры.
- Крупный агрегат можно снабдить лопастями из деревянных досок (не важно, что каждая лопасть будет тяжёлой, главное, чтобы они уравновешивали друг друга).
- Можно использовать лёгкий металл, например дюралюминий.
Если ветер в местности порывистый, предпочтительнее делать увесистые лопасти, тогда система будет работать более стабильно.
Диаметр используемой трубы должен ровняться пятой части её длины. Отрезок разрезается вдоль на 4 части, в основании вырезается квадрат 5х5 (это будет место крепления), а затем делается косой срез, заужающий лопасть от основания к концу. Рваный край обрабатывается наждаком.
Для тех, кто любит путешествовать, ходить в походы или на рыбалку, такое устройство как электрогенератор на дровах будет просто незаменимым. Что это такое и как изготовить такой генератор своими руками, читайте далее.
Как организовать отопление без газа и дров, читайте тут.
Наверняка, вы слышали, что в военные времена выпускали автомобили, которые ездили на дровах. В чем состоит актуальность газогенератора в наше время, читайте в этой теме: https://4air.ru/otopitelnoe-oborudovanie/otopitelnye-pribory/gazogenerator-svoimi-rukami. html. А также вы найдете инструкцию по изготовлению агрегата своими руками.
Вертикальный ветрогенератор своими руками
Используемые материалы и оборудование
Габариты турбины могут быть выбраны произвольно – чем больше, тем мощнее. В примере диаметр изделия – 60 см.
Для изготовления вертикальной турбины понадобится:
- Труба Ø 60 см (желательно из нержавеющей стали – оцинковка, дюраль и т.д.).
- Прочный пластик (два диска диаметром 60 см).
- Уголочки для крепления лопастей (по 6 шт. на каждую) – 36 шт.
- Для основы – ступица автомобильная.
- Гайки, шайбы винты для крепления.
Оборудование и инструмент:
- Лобзик.
- Болгарка.
- Дрель.
- Отвёртка.
- Ключи.
- Перчатки, маска.
Для балансировки лопастей можно использовать небольшую металлическую пластину, магниты, а при небольшом дисбалансе можно просто просверлить отверстия.
Чертеж ветрогенератора
Чертеж устройства ветрогенератора
Изготовление вертикального ветряка
- Металлическая труба разрезается вдоль так, чтобы получилось 6 одинаковых лопастей.
- Из пластика вырезается две одинаковых окружности (диаметр 60 см). Это будет верхняя и нижняя опора турбины.
- Чтобы немного облегчить конструкцию, можно вырезать в верхней опоре по центру круг Ø 30 см.
- В зависимости от того, сколько на автомобильной ступице отверстий, размечаются по ним точно такие же отверстия для крепления в нижней пластиковой опоре. Просверливаются дрелью.
- По шаблону нужно разметить расположение лопастей (два треугольника, образующих звезду). Отмечаются места крепления уголков. На двух опорах должно получиться идентично.
- Лопасти обрезать лучше не по одной, а все сразу (используется болгарка).
- Места креплений уголков нужно отметить и на лопастях. Затем просверлить отверстия.
- При помощи уголков лопасти крепятся к кругам-основаниям болтами и гайками через шайбы.
Чем длиннее лопасти, тем мощнее будет агрегат, но тем труднее его будет отбалансировать, в сильный ветер конструкцию «разболтает».
Генератор своими руками
Для ветряка нужно подбирать самовозбуждающийся генератор на постоянных магнитах (такие использовались в тракторах Т-4, МТЗ, т-16, т-25).
Если поставить обычный автомобильный генератор, у них обмотка напряжения работает от аккумулятора, то есть: нет напряжения – нет возбуждения.
Значит, если установить автогенератор + аккумулятор, и долгое время будет слабый ветер, аккумулятор просто разрядится и когда ветер появится вновь, система не запустится.
Либо изготовить ветрогенератор на неодимовых магнитах своими руками. Выдавать такой агрегат будет при слабом ветре 1,5 кВт, максимально, при сильном ветре 3,5 кВт. Инструкция по шагам:
Делаются два металлических блина, диаметром по 50 см.
На них по периметру на супер-клей крепятся по 12 неодимовых магнитов на каждой (размером примерно 50 х 25 х 1,2 мм). Магниты чередуются: «север» «юг».
Блины размещаются друг напротив друга, полюса тоже ориентируются «север» «юг».
Между ними размещается самодельный статор. Это 9 катушек медной проволоки сечением 3 мм. По 70 витков в каждой. Между собой они соединяются по схеме «звезда» и заливаются полимерной смолой. Катушки наматываются в одну сторону. Для удобства начало и конец обмотки нужно пометить (например, изолентой разных цветов).
Самодельный генератор для ветряка из неодимовых магнитов
Толщина статора около 15 20 мм. При его изготовлении нужно предусмотреть выходы обмоток с катушек через болты с гайками. С них будет идти питание генератора.
Расстояние между статором и ротором – 2 мм.
Суть работы в том, что север и юг магнитов меняются местами, что заставляет электрический ток «бегать» через катушку.
Магниты роторов будут очень сильно притягиваться. Чтобы соединить детали плавно, нужно просверлить в них отверстия и нарезать резьбу для шпилек. Роторы сразу выравниваются относительно друг друга и, постепенно, при помощи ключей, опускается верхний на нижний. После всего временные шпильки убираются.
Этот генератор можно использовать как на вертикальную, так и на горизонтальную модель.
Процесс сборки
- На мачте устанавливается кронштейн для крепления статора (он может быть трёх или шести лопастной).
- Над ним закрепляется гайками ступица.
- В ступице 4 шпильки. На них закручивается генератор.
- Статор генератора соединяется с кронштейном, неподвижно закреплённым на мачте.
- На вторую пластину ротора закрепляется лопастная турбина.
- От статора провода клеммами подключаются на регулятор напряжения.
Монтаж установки, которая превратит ветер в энергию
Чтобы установить собранную конструкцию на длинной мачте (а она будет довольно тяжёлой), нужно сделать следующее:
- В земле бетонируется надёжное основание.
- Во время заливки, в него вливают шпильки для крепления мощного шарнира (легко делается своими руками).
- После полного затвердевания, шарнир одевается на шпильки и закрепляется гайками.
- Мачта крепится к подвижной половине шарнира.
- В верхней части мачты при помощи фланца (приваривается), крепятся три четыре растяжки. Понадобится стальной трос.
- За один из тросов мачта на шарнире поднимается (можно тянуть автомобилем).
- Растяжки фиксируют строго вертикальное положение мачты.
Ветряк из тракторного генератора
Место установки
От правильно подобранного места расположения ветряка будет зависеть эффективность его работы. Нужно найти место, где лопастям будет доступно максимальное количество ветра.
Это должно быть открытое пространство, возвышенность или крыша строения – подальше от деревьев и домов. И дело не только в помехах, но и в том, что устройство производит во время работы некоторый шум, а значит, может мешать спокойной жизни соседей.
Иногда на некотором удалении от жилого дома строят небольшой домик, в котором можно разместить оборудование и аккумуляторы, а на его крыше закрепляют ветрогенератор, можно даже в паре с солнечными батареями.
Сейчас все больше людей проявляют интерес к альтернативным источникам энергии. И частный дом отличное поле для экспериментов. Альтернативная энергия своими руками: использование ветра, геотермальной энергии, биогаз и другие варианты, их плюсы и минусы.
Как утеплить трубы в земле своими руками, читайте в этой рубрике.
Изготовление ветрогенератора своими руками
Для изготовления ветрогенератора своими руками нужно хорошо знать устройство этого оборудования. Сначала подбирается электрогенератор и турбина. Установка их ведется на специальной мачте, зафиксированной растяжками. Раскручивание турбины идет лопастями, на которые направляется поток ветра. Полученная энергия накапливается в аккумуляторах, а потом передается на электросети.
Содержание
- Принцип работы
- Виды конструкций
- Вертикальные
- Горизонтальные
- Изготовление своими руками вертогенератора на 220 В
- Генератор
- Лопасти
- Установка мачты и запуск
- Дополнительное оборудование
- Сборка ветрогенератора из стиральной машины
- Подготовка к работе
- Пошаговое изготовление
- Сборка ветрогенератора из автомобильного генератора
- Подготовка к работе
- Порядок монтажа
- Обслуживание
Принцип работы
Принцип работы ветрогенератора основан на преобразовании механической энергии в электрическую. Приводимые в движение ветром лопасти передают вращение маховику. Благодаря ротору начинается процесс формирования магнитного поля. В результате образуется электрический ток.
В бытовых условиях применяются маломощные ветряки. Их мощность находится в пределах 4 кВт с напряжением 220 Вт. Работают они в автономном режиме, не зависимо от городских сетей. Имеют стандартный набор конструктивных элементов.
Виды конструкций
В зависимости от плоскости вращения ротора, ветрогенераторы делятся на:
- Вертикальные. Вращение турбины происходит под прямым углом к поверхности земли. Для работы достаточно незначительного ветра.
- Горизонтальные. Ось вращается параллельно плоскости земли.
Вертикальные
Благодаря своей простоте обслуживания, используются в бытовых условиях. Все основные узлы конструкции располагаются внизу и не имеют ограничения доступа. Агрегаты не зависят от направления ветра, поскольку вращение происходит в любом направлении.
Ниже представлены разновидности вертикальных ветрогенераторов, в зависимости от встроенного механизма.
- С ортогональным ротором. В состав конструкции входит несколько лопастей, которые располагаются параллельно оси вращения. При работе агрегат испытывает большие динамические нагрузки, что сказывается на сроке его службы. Движение лопастей сопровождается шумом, но прибор имеет высокую эффективность и функциональность.
- С ротором Дарье. Обладает высокой мощностью и быстроходностью. Невысокая стоимость формируется благодаря низкой себестоимости прибора. К недостаткам относится малая эффективность и сложность при самостоятельном запуске.
- С ротором Савониуса. На оси располагается ветроколесо, состоящее из полуцилиндров. Вращается оно в одну сторону и не зависит от смены направления ветра. Применяется для обслуживания электростанций. К недостатку относится низкий коэффициент использования силы ветрового потока.
- С многолопастным ротором. Принцип заключается в том, что поток ветра ловится одним рядом лопастей и передается на другой. Этим увеличивается производительность оборудования, повышается его мощность.
- С геликоидным ротором. Имеет сложную конструкцию, но благодаря равномерному движению, узлы конструкции работают в спокойном режиме. Это сказывается на долговечности агрегата
К преимуществам вертикальных ветрогенераторов относится:
- работа обеспечивается даже при слабом ветре;
- нет зависимости от ветряного потока;
- доступность в обслуживании благодаря невысокой мачте.
К недостатку относится низкоэффективное использование силы ветра из-за малой частоты оборотов.
Горизонтальные
Такие ветрогенераторы зависят от направления ветра. В зависимости от количества лопастей, разделяются:
- С 1 или 2 лопастями. Имеют высокую скорость вращения. Небольшая масса облегчает установку;
- 3-х лопастные. Находят широкое применение в бытовых условиях;
- До 50 лопастей. В процессе работы обладают высокой инерционностью.
Разновидность горизонтальных типов ветрогенераторов представлена ниже:
- Оборудование парусник. Принцип работы основан на приведении в движение поршней гидросистемы с дальнейшим получением электрической энергии. Установка бесшумна в работе, обладает высокой мощностью.
- Летающий ветрогенератор – крыло. Работает на высоте 550 м.
Изготовление своими руками вертогенератора на 220 В
Для изготовления такого прибора необходимо сделать чертеж. Согласно его спецификации, подготавливаются основные узлы:
- генератор;
- лопасти;
- мачта.
Генератор
Мощность генератора подбирается до 3,5 кВт. Изготовить его можно своими руками. Он состоит из:
- Статора. Берется листовой металл, вырезаются 2 окружности диаметром 500 мм. На один из листов, отступив немного от края, по окружности наклеиваются неодимовые магниты. Их диаметр – 50 мм, количество – 12 штук. Расположение полюсов чередуется. Та же процедура проводится и со второй пластиной, но магниты наклеиваются со смещением.
- Ротор. Подготавливается основание. Оно берется из немагнитного материала. На него крепится 9 катушек, на которые намотан медный провод, толщиной 3 мм, покрытый лаковой изоляцией. Количество витков формируется от 70 до 90.
- Ось. Важным моментом является ее точное расположение по центру ротора. Если она будет плохо отцентрирована, то в результате биения конструкция быстро разболтается.
Помещается ротор между 2 статорами с зазором 2 мм. Соединяя обмотки, формируется однофазный источник переменного тока.
Лопасти
Материал для изготовления лопастей берется:
- Дерево. В процессе работы трескается;
- Полипропилен. Используется только для генераторов низкой мощности;
- Металл. Лучше дюраль. Прочный и надежный материал для изготовления лопастей любого размера.
Изготовленные лопасти устанавливаются на ось. После этого их нужно сбалансировать. Достигается это путем изменения их длины.
Установка мачты и запуск
Установка мачты ведется в местах, где рядом нет высотных зданий или лесопосадок. Они создают барьеры на пути воздушных потоков.
Располагается мачта вертикально. Лопасти поднимаются на максимальную высоту, где наиболее сильный ветер. После запуска установки ведется проверка наличия напряжения.
Дополнительное оборудование
На последнем этапе подключается дополнительное оборудование. Оно состоит из следующих агрегатов:
- Аккумуляторы. Они необходимы для накопления излишков электроэнергии. Ее использование ведется в безветренную погоду.
- Контроллер заряда. Требуется для контроля зарядного тока.
- Преобразователь. Преобразует образующийся постоянный ток в переменный.
Сборка ветрогенератора из стиральной машины
При изготовлении ветрогненератора из стиральной машины, можно получить изделие разной мощности:
- 0,15 – 0,2 кВт. Осветятся 2 комнаты и заработает телевизор;
- 1 – 5 кВт. Достаточная мощность для работы бытовых приборов;
- 20 кВт. Недостатка в электроэнергии не будет.
Подготовка к работе
В качестве генератора используется мотор от стиральной машины. Это может быть «Вятка» или другая советская модель. В двигателе потребуется поводить полную переделку ротора, поэтому, как вариант, можно приобрести новый.
Кроме того, необходимо подготовить:
- неодимовые магниты;
- вал;
- редуктор;
- мачту;
- крыльчатку, шестерни;
- фланец.
Пошаговое изготовление
Пошаговое изготовление ветрогенераторов из стиральной машины представлено ниже:
- Приобретаются магниты. Ротор мотора обрезается на токарном станке и в нем изготавливаются пазы. В них точно устанавливаются магниты. Отклонения не должно быть, иначе произойдет их залипание, а это скажется на производительности агрегата.
- Фиксация магнитов проходит на суперклей. Затем они накрываются бумагой. Эпоксидной смолой заливается свободное пространство.
- Изготавливается на токарном станке ось. Внутри протачивается свободное пространство для электропроводки. Формируется держатель.
- Изготовление лопастей ведется из канализационной трубы. Ее диаметр – 16 см. Выпиливаются они при помощи лобзика.
- Проводится монтаж ветрогенератора. Сначала крепится генератор, который закрывается кожухом, потом устанавливаются лопасти, ротор и хвост.
- Мачта при помощи 4 болтов крепится на основание из бетона. Для установки силовой части применяется шарнирный механизм.
- После сбора установки протягивается провод к распределительному щитку.
- Как только все элементы будут подключены, проводится тестирование оборудования.
Сборка ветрогенератора из автомобильного генератора
Стоимость покупного генератора высокая, поэтому в качестве более экономичного варианта хорошо использовать машинный генератор. Это уже готовый прибор, на который требуется установить пропеллер и расположить его на мачте.
Подготовка к работе
Перед началом работы нужно подготовить следующие вещи:
- автомобильный генератор на 12 В;
- аккумулятор;
- преобразователь, чтобы переходить с 12 В на 220. Его мощность – 1,2 кВт.
- для изготовления лопастей потребуется ведро или стальная бочка;
- лампочка от автомобиля;
- вольтметр;
- выключатель;
- медный провод, сечением от 2 мм;
- несколько хомутов.
Кроме того, инструменты: болгарка, рулетка, карандаш, набор ключей.
Порядок монтажа
Основные шаги монтажа:
- Стальные бочки или ведра разрезаются не до конца на 4 части. Симметрично сверлятся для болтов отверстия.
- Не до конца отрезанные металлические части отгибаются. Так происходит формирование лопастей. Предварительно решается вопрос, в какую сторону будет проходить вращение.
- Изготовленные лопасти крепятся на шкив. С помощью хомутов генератор монтируется на мачте. На основании схемы собирается проводка.
- Ведется проверка собранной электрической части.
Обслуживание
Чтобы система работала длительное время, ей необходимо качественной обслуживание:
- Вести наблюдение за щетками генератора. Не реже 1-2 раз в месяц проверять их регулировку и очищать от грязи.
- Проверять балансировку лопастей.
- Все металлические части должны быть покрыты антикоррозийным составом.
- Проверять натяжение тросиков мачты.
Для изготовления ветрогенераторов своими руками важно найти подходящий генератор. Оптимальным вариантом является автомобильный или мотор стиральной машины. Остальные части конструкции можно приобрести без особых затрат. Сборка конструкции ведется по существующей схеме.
KidWind — Обучение мира возобновляемым источникам энергии
Эти страницы помогут вам лучше понять основные системы при конструировании солнечной конструкции или ветряной турбины. Здесь много информации, поэтому не торопитесь и изучите все ссылки и информацию!
Измерение электроэнергии
Чтобы добиться успеха в игре KidWind Challenge, очень полезно измерить выходную мощность ветряной турбины и солнечных батарей. Также очень удобно иметь возможность измерять энергопотребление различных нагрузок, которые вы можете подключить к этим устройствам. Для сбора этих данных можно использовать простой мультиметр или оборудование для регистрации данных.
Несмотря на то, что нам нравится стоимость и простота простого мультиметра, нам очень нравится датчик Vernier Go Direct Energy Sensor (GDX-NRG). Он подключается ко всем устройствам и является простым способом сбора подробных данных об электричестве турбин и солнечных панелей. Самое замечательное в этом устройстве то, что оно позволяет вам одновременно собирать данные о напряжении, токе, мощности, энергии и сопротивлении и сравнивать данные разных испытаний. Он также имеет встроенную тестовую нагрузку 30 Ом, поэтому вы можете подвергнуть свои солнечные панели или ветряные турбины нагрузке.
Это просто потрясающе. Мы рекомендуем классу иметь по крайней мере один датчик энергии Go Direct, а затем 4-5 мультиметров.
Для ветровой части KidWind Challenge важным компонентом вашей оценки является производительность турбины. Мы поместим вашу турбину в аэродинамическую трубу и посмотрим, сколько энергии она выработает за определенный период времени. Симулятор Go Direct Energy имитирует этот опыт в вашем классе, но если у вас его нет, вы можете использовать наш калькулятор производительности, который поможет вам приблизительно определить выходную мощность и выработку энергии вашей турбины. Все, что вам нужно, это обычный мультиметр и несколько резисторов.
ПРОВЕРЬТЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ВАШЕЙ ТУРБИНЫ
В солнечной части KidWind Challenge мы задаем несколько вопросов о том, какую нагрузку может обеспечить ваша солнечная конструкция, а также о токе и потреблении энергии различными нагрузками в вашем устройстве. Знание того, как работают датчики и мультиметры, может сделать это намного проще.
Для соревнований по ветру и солнцу у нас есть максимальное напряжение и сила тока, важно не выходить за эти пределы из соображений безопасности, чтобы вас не дисквалифицировали!
Существует множество различных планов и конструкций ветряных турбин, но все они имеют несколько общих черт. Независимо от того, какую модель турбины вы строите, для нее потребуются те же детали, что и для настоящей ветряной турбины. Вам нужна башня, генератор, ротор и, конечно же, ветер!
Вам нужно будет установить модель ветряной турбины и вентилятор. Вам также понадобится какой-то измеритель для измерения выходной мощности ваших данных, если только вы не используете свою турбину для выполнения неэлектрических работ, таких как поднятие тяжестей. Подробности смотрите на странице измерения электроэнергии.
Вот некоторые материалы, помимо турбины и вентилятора, которые могут вам понадобиться для эксперимента:
— Лента: (для обозначения постоянного места для вашей турбины)
— Мультиметр: или какой-либо счетчик или нагрузочное устройство, которое будет измерять количество электроэнергии, производимой вашей турбиной.
— Измеритель скорости ветра: если вы хотите увидеть, как скорость ветра влияет на выходную мощность, вам следует использовать анемометр для измерения скорости ветра вашего вентилятора.
— Вентиляторы: вы должны использовать напольный вентилятор, который имеет как минимум 3 настройки, чтобы вы могли поэкспериментировать с тем, как скорость ветра влияет на выходную мощность. Мы рекомендуем вентилятор диаметром не менее 20 дюймов, который можно установить на высоту вашей турбины. Вентиляторы Lasko обычно хороши.
Генераторы
Генератор, который использует ваша команда, определяет, как мы классифицируем и оцениваем вашу турбину в аэродинамической трубе и сравниваем энергию и выработку электроэнергии от разных турбин.
Помимо возрастных категорий, в ветровой части KidWind Challenge есть две технические категории — KIDWIND GEN и OPEN GEN DIVISION.
В этом подразделении разрешен один генератор, и каждая турбина может использовать только один в своей турбине!
Мы обнаружили, что самый простой способ начать сборку и тестирование ветряной турбины KidWind Challenge — это приобрести несколько генераторов ветряной турбины KidWind (KW-GEN) и несколько узлов от Vernier. KW-GEN — это простой двигатель/генератор постоянного тока, который был выбран, поскольку он плавно вращается, выдает измеримое напряжение при низких оборотах и доступен по цене. Выходная мощность этого генератора достигает пика около 3 Вт, прежде чем он выйдет из строя из-за перегрева и максимальных оборотов.
Соберите себе базовую ветряную турбину из ПВХ (первая турбина, которую мы когда-либо изобрели), и вы готовы к работе.
В какой-то момент вы можете построить турбины, которые сжигают KW-GEN, или вы захотите более подробно изучить, как работают генераторы, или вы просто захотите генерировать больше энергии! OPEN GEN DIVISION был разработан для таких фанатов ветра!
Самодельные генераторы
Если вы хотите построить свой собственный генератор, наши партнеры в Vernier продают GENPack (KW-GP) или simpleGEN (KWSGEN), которые могут быть хорошим способом начать изучение создания собственного генератора и кондиционирования. Выход переменного тока в постоянный.
Вы также можете найти в Интернете много других ресурсов и наборов для сборки собственного генератора. Для тех, кто действительно усерден, посмотрите Homebrew Wind Power от Дэна Бартманна и Дэна Финка и создайте свой собственный генератор и турбину с нуля!
Усовершенствованные генераторы
Вместо того, чтобы строить собственные генераторы, команды могут также использовать любой генератор переменного или постоянного тока, который они могут найти, для питания своей турбины. Проведите небольшое исследование и найдите хороший генератор, вокруг которого можно построить турбину.
Ключом к использованию самодельного или усовершенствованного генератора является обеспечение того, чтобы выходная мощность не превышала 30 В при 1 А в любой момент тестирования. Вам также нужно будет правильно подобрать нагрузку для вашего генератора для максимальной эффективности. Это может быть сложно, поэтому вы должны прочитать правила и сделать домашнее задание!
Лопасти
Лопасти ветряной турбины и их ориентация по ветру являются очень важными частями ветряной турбины.
дизайн. Вы можете изучать это годами и так и не стать экспертом! Единственное правило, которое у нас есть о
лопасти, вы не можете использовать готовые аэродинамические профили, и ваши лопасти должны быть изготовлены из безопасных материалов.
Мы видим, как студенты используют самые разные материалы для изготовления лезвий: картон, пробковое дерево, 3D-принтеры и многое другое. Только не используйте бритвенные лезвия!
Редукторы или ременные передачи
Хотя сборка редуктора или ременной передачи может быть сложной задачей, она также может значительно увеличить
мощность вашего ветряка. Ременные передачи или шестерни могут придать вашей ветряной турбине механическое
преимущество и умножить механическую силу вращающихся лезвий.
Ваша команда может использовать редукторы и детали KidWind через наших партнеров в Vernier, вы можете найти
детали от других поставщиков, или вы можете создать свои собственные редукторы или ременные передачи. Единственный
правило состоит в том, что мы должны одобрить его как безопасный!
Башни
Башню для ветряка можно сделать практически из чего угодно. Мы видели несколько замечательных башен, сделанных из дерева, картонных трубок, Tinker-Toys, пластика и т. д. Попробуйте поэкспериментировать с разными конструкциями!
Единственным правилом изготовления вашей башни является то, что она должна иметь прочное основание, чтобы надежно стоять на земле, и она должна быть достаточно высокой, чтобы ваши лезвия не ударялись о землю или чтобы ваши лезвия не касались верхней части башни. аэродинамическая труба. Если ваша турбина имеет систему шестерен или шкивов, вам понадобится какая-то платформа или корпус на верхней части башни, чтобы удерживать коробку шестерен/шкивов.
Вентиляторы и аэродинамические трубы
Вы можете использовать любой вентилятор для проверки своей турбины, мы используем простые коробчатые вентиляторы для большей части нашей работы в классе. Важно иметь тестовую зону с подключенным мультиметром или датчиком, чтобы вы могли быстро проверить любые изменения в вашей турбине, чтобы увидеть, улучшились ли дела.
Вы должны использовать вентилятор, который имеет как минимум 3 настройки, чтобы вы могли экспериментировать с тем, как скорость ветра влияет на выходную мощность. Мы рекомендуем вентилятор диаметром не менее 20 дюймов, который можно установить на высоту вашей турбины.
На мероприятиях KidWind Challenge у нас будет аэродинамическая труба KidWind Competition (KW-TUN) или что-то очень похожее для проверки вашей турбины. Аэродинамическая труба KidWind Competition легко строится и может быть приобретена у наших партнеров в Vernier. В отличие от коробчатого вентилятора, наши туннели всасывают воздух через кожух, что приводит к более чистым и менее турбулентным ветрам.
Если вы умеете обращаться с инструментами и линейкой, вы можете попробовать построить свою собственную — многие учителя делали это! Один из наших замечательных инструкторов REcharge, Дик Андерсон, опубликовал ряд планов по созданию собственной аэродинамической трубы.
Также может быть полезно иметь анемометр для измерения скорости ветра вашего вентилятора на различных скоростях. Данные о скорости ветра могут помочь вам провести более глубокий анализ эффективности турбины.
В то время как ветровая часть задания KidWind Challenge в первую очередь сосредоточена на создании самой мощной турбины, на которую вы способны, испытание солнечной конструкции сосредоточено на творчестве и том, насколько хорошо ваша команда может изучать и применять свои знания в области электрических цепей, солнечных батарей и нагрузок.
Размер и материалы
Ваша солнечная конструкция и все аксессуары должны поместиться в 1-метровый куб. Наличие большей структуры не повысит ваш счет. Убедитесь, что вы оставили свободное пространство (возможно, от 10 до 20 см) по краям вашей конструкции.
Вы можете использовать что угодно для создания своего изобретения. Нам особенно нравится повторно использовать найденные предметы, такие как старые кукольные домики, модели автомобилей и переработанные материалы. Помните, что находчивое и ответственное использование материалов рассматривается в процессе судейства.
Солнечные панели
Вы можете использовать солнечные панели любой компании, и вы можете использовать любое количество солнечных панелей. Панели 2V от Vernier очень прочны и в массивах могут питать множество различных нагрузок.
Как мы упоминали ранее, важно не то, насколько большой или сколько энергии может генерировать ваша солнечная конструкция, а творческий подход и исполнение вашего дизайна.
Команды могут использовать только солнечные панели с напряжением 6 В или ниже и мощностью менее 1,1 А — это стандартный размер, используемый в соревнованиях Junior Solar Sprint. Если вы комбинируете солнечные панели в параллельной или последовательной конфигурации, убедитесь, что ваш массив не производит более 12 В при 2,2 А.
Если вы не знаете, как сочетание солнечных батарей влияет на напряжение и ток, пришло время провести небольшое исследование и тестирование. Солнечная панель — это, по сути, источник постоянного тока. Если вы объедините панели последовательно, вы увеличите напряжение, которое они могут обеспечить. Если вы объедините их параллельно, вы увеличите доступный ток, который они могут обеспечить.
Нагрузки и хранение
Вы можете использовать любые другие нагрузки, чтобы сделать вашу конструкцию или дизайн интереснее. Это могут быть светодиоды, лампы накаливания, двигатели, конденсаторы. Это не обязательно должны быть новые предметы; вы можете анализировать и собирать вещи со всех видов устройств. Мы любим разрезать старые гирлянды праздничных лампочек и находить детали в старых электронных устройствах. Ключ к использованию предметов, которые вы найдете, заключается в том, могут ли они питаться от солнечных батарей, которые вы используете.
Предварительно изготовленные схемы или комплекты схем разрешены (маленькие детали, схемы с защелкой и т. д.), но они будут отмечены в процессе судейства.
Схемы подключения
В рамках процесса оценки и отчетности мы просим все команды предоставить схему подключения. Это поможет нам понять, что вы пытались сделать со своей солнечной структурой. Это не обязательно должны быть формальные электрические схемы (но они могут быть ими), но они должны детализировать все электрические части вашей солнечной конструкции, такие как солнечные панели, нагрузки, переключатели и т. д.
Микроконтроллеры
Если вы хотите интегрировать микроконтроллер в свою солнечную структуру (или ветряной проект, если на то пошло), мы думаем, что это здорово. Микроконтроллеры — это небольшой компьютер, который вы можете запрограммировать так, чтобы в вашей солнечной структуре происходили определенные действия, например, включение света, когда темнеет, или запуск лифта вверх и вниз при нажатии кнопки. Некоторые примеры микроконтроллеров включают Makey-Makey, microbit, Hummingbird Robotics, Arduinos и lilypad.
Микроконтроллер может питаться от внешнего источника с помощью батареи или штепселя, а для очень серьезных бонусов он также может питаться от солнца. ПРИМЕЧАНИЕ. Это может быть очень сложно!
Гибридная солнечная ветряная турбина Комплекты автономных систем
- Автономная электростанция с комплектами ветровой и солнечной энергии — MidNite и Primus
- Эти готовые комплекты сочетают в себе небольшие ветряные турбины одного из лучших мировых брендов, предварительно подключенные центры питания и системы возобновляемой энергии. Механически и электрически спроектированные, каждый компонент комплекта был выбран для обеспечения максимальной производительности в безопасном и простом в использовании. -установить систему. Технология гибридных автономных энергосистем развивалась вместе с ростом числа домовладельцев, которые хотят жить вне сети. В районах страны со средней продолжительной скоростью ветра около 14 миль в час хорошее воздействие преобладающих ветров, таких как вершины холмов или поляны со скоростью 9Высота 8 футов обычно считается подходящим ветровым ресурсом для небольших ветровых установок. Primus Wind Power находится в Колорадо, США и является подразделением ведущего производителя высокоточных узлов и компонентов для энергетической, аэрокосмической, оборонной и медицинской промышленности. Американские компании MidNite Solar и Primus Windpower производят продукцию, произведенную в Америке, создавая рабочие места в Америке. Нам нравится… очень!
Образец линейного чертежа Hybrid MidNite/Primus
- Информация о продукте
- Советы по проектированию и установке
- Видео
- Размер блока батарей
●
Щелкните вкладку выше ⇑ Планирование, проектирование и советы по установке, а также вкладку «Видео», чтобы узнать больше.
Начальные этапы планирования: «Есть ли у меня хорошее место для солнечной энергии, сберегающей энергию ветра?»
- Обратитесь к Картам ресурсов ветра: Нажмите на вкладку советов по планированию, проектированию и установке выше, где вы найдете ссылку на карту ресурсов ветра и солнца. Используйте эти карты, чтобы определить, сколько ветра и солнца доступно в вашем районе. Получите лучшие автономные энергосистемы.
- Данные о скорости ветра в аэропорту: Хотя это и не является окончательным, близлежащий аэропорт может предоставить достоверную информацию о средней скорости ветра в вашем регионе. Вам нужно быть немного
будьте осторожны, потому что информация, записанная в местном аэропорту, может быть на более плоской земле и с меньшими препятствиями, чем ваш участок, и обычно измеряется на высоте 20–30 футов.
с земли. - Используйте систему измерения скорости ветра: Хотя она не такая точная, как более дорогая система, вы можете приобрести оборудование менее чем за 60 долларов США для непосредственного контроля скорости ветра на вашем участке.
позволяя вам записывать к вашему удовлетворению доступный ветровой ресурс. (Беспроводная метеостанция Tech Solar Transmitter WA-1070T.) Измерительное оборудование должно быть
установите достаточно высокое, чтобы избежать буферизации, создаваемой зданиями и деревьями. Лучшим местом будет верхняя часть предполагаемой высоты башни, на которой вы собираетесь разместить свою турбину. - Зонирование, разрешения и местные ограничения: Прежде чем инвестировать в гибридную ветроэнергетическую систему, вы должны проконсультироваться с местными должностными лицами и ассоциацией (если применимо).
чтобы узнать, есть ли какие-либо ограничения. Помимо проблем с зонированием, ваши соседи могут возражать против ветряной турбины, которая
мешает их просмотру. - Ограничения по высоте: Некоторые города или ТСЖ имеют ограничения по высоте построек в своих зонах. Хотя иногда вы можете получить дисперсию, многие зонируют
законы ограничивают высоту до 35 футов. - Проблемы с шумом: Шум небольшого ветряка лишь немного превышает шум ветра. (Нажмите на вкладку «Видео» выше) Возможно, вы сможете различить звук гибридной ветряной турбины, если будете напрягаться, но
большинство людей не сочли бы это нежелательным. Однако, если есть сомнения, что ваш ветряк будет беспокоить вашего соседа, будьте хорошим соседом и заранее поговорите с семьей, живущей по соседству. - Мерцание тени: Мерцание тени возникает, когда лопасти ротора ветряной турбины отбрасывают тень на близлежащие окна. Эта тень может иногда иметь тревожный эффект
называют эффектом стробоскопа. Маленькие турбины менее проблематичны, но вам следует подумать об этом. - Птицы: Невозможно танцевать вокруг этого обсуждения. Энергия ветра иногда убивает некоторых птиц, но не больше, чем высокие строения и большинство источников энергии.
Советы по планированию и установке
Размер солнечной электрической системы зависит от требуемой мощности (ватт), времени ее использования (часов) и количества энергии, получаемой от солнца и ветра. в определенной области (количество солнечных часов в день и средняя скорость ветра в милях в час). Пользователь может управлять первыми двумя переменными, а третья зависит от местоположения.
Оцените свои нагрузки. БОЛЬШОЙ вопрос, на который нужно ответить в первую очередь:
- Перечислите свои грузы. Сколько ватт в день потребляет или будет потреблять ваша семья? Самая важная задача в гибридной автономной системе солнечного ветра — сбалансировать потребление энергии с требуемым запасом энергии. Тебе нельзя
начните делать это, не зная заранее, сколько энергии вам нужно каждый день.
Рабочий лист энергетической нагрузки (Excel)
IE: лампочки мощностью 5–13 Вт X 5 часов в день = 65 Вт. Холодильник 18 CF при 5 А x 120 В переменного тока = 600 Вт x 6 часов в день = 3600 Вт. ЭТО ВАЖНО: Когда мы говорим «перечислите свои грузы»,
мы имеем в виду все ваши нагрузки. От зарядных устройств для мобильных телефонов до фена. Нужна помощь? Если вы загрузите рабочий лист Excel, вам нужно будет только
укажите, сколько у вас есть каждой единицы оборудования и как долго вы им пользуетесь.
Выбор площадки для ветряной турбины и определение размеров фотоэлектрических модулей; Вход должен равняться выходу.
(A) Размер и/или количество солнечных панелей рассчитываются исходя из общей потребности в энергии + с учетом потерь при передаче по проводам и инвертору (эмпирическое правило 20 %) за вычетом
самая низкая солнечная радиация, доступная в районе системы, который обычно является месяцем с самым коротким световым днем в году (декабрь). В гибридной системе вы не только учитываете
солнечная батарея, но и средний доступный ветер для вашего района. Суммарный ввод обеих систем должен равняться вашему ежедневному выпуску в самый короткий день в году, иначе вы
конечно напрягать
емкость вашего аккумулятора.
Выбор блока аккумуляторов:
Размер блока аккумуляторов — это часть гибридной системы солнечного ветра, которая с большей вероятностью вызовет у вас проблемы, чем другие части вашей системы. Используйте таблицу размеров батареи, чтобы помочь себе на этом критическом этапе. Такие факторы, как ваш бюджет, могут побудить вас поискать более дешевые альтернативы батареям, но качественная батарея окупится с годами. Мы рекомендуем вам выбрать батарею 2 В постоянного тока или 6 В постоянного тока и соединить их последовательно, чтобы общее напряжение постоянного тока равнялось напряжению системы. НЕ устанавливайте более 3-х батарей на один контроллер заряда.
● Нажмите на вкладку «Размер блока батарей» выше ⇑, чтобы узнать больше.
Блок питания
MidNite Solar E-Panel MNEMS4448PAECL150-BMK предварительно подключенный блок питания, который включает в себя усовершенствованную электронику солнечной энергии для автономной, резервной и сетевой функций в одном блоке. Залитые, гелевые, AGM, совместимые с литий-ионными батареями. Инвертор на аккумуляторе 48 В постоянного тока. Выходной инвертор Magnum Energy 4400 Watt 120/240VAC 30 AAC производит чистое электричество с синусоидальной волной, получая энергию из энергии, хранящейся в батарее. Комплект электронной панели MidNite мощностью 3600 Вт, соответствующий коду NEC, механически и электрически спроектирован так, чтобы каждый компонент был специально отобран для обеспечения высочайшей производительности в безопасном и простом в установке пакете «сделай сам». [● Определение сети — электроэнергия от коммунальной сети доступна для использования, и система подключается для работы параллельно с солнечными панелями для подзарядки аккумуляторной батареи, но инвертор/зарядное устройство не может экспортировать электроэнергию (продавать) обратно в коммунальную сеть. сетка.]
Детали распределительной электросети
Блок комбайнера/автоматического выключателя является ключевой частью оборудования, которое начинает сводить воедино систему производства, позволяющую вырабатывать электроэнергию. NEC (Национальный электротехнический кодекс) говорит, что каждая серия цепочек панелей должна быть подключена к своему автомату защиты. Комбайнеры Midnite Solar и OutBack облегчают эту задачу, предоставляя прерыватель для включения и выключения каждой струны для любых целей. Коробка сумматора обычно располагается непосредственно под массивом наземного монтажа или на стене непосредственно под солнечной батареей, установленной на крыше, в сочетании с местной распределительной коробкой на краю массива на крыше. (Переход на подвод к объединителю в этом случае.
Размер провода и выключатели — это последние элементы, которые необходимо учитывать при проектировании гибридного солнечного ветра, но не менее важные. Чтобы иметь безопасную автономную систему, вам нужно будет установить выключатели и выбрать провод правильного размера. Если вы выберете одну из наших предварительно смонтированных систем питания со своим комплектом, мы сделаем всю тяжелую работу за вас, потому что выключатели нужного размера предварительно спроектированы и предварительно подключены к каждому из наших центров питания. Вам просто нужно повесить и подключить его, следуя нашей схеме проводки, которая поставляется со всеми нашими комплектами. Не случайно вы найдете только комбайнеры Midnite Solar и OutBack, встроенные в наши автономные системы. Они надежны, внесены в список UL и просты в установке.
Расстояние между блоком сумматора, который обычно располагается рядом с солнечными панелями, и контроллером заряда будет фактором при выборе наилучшего напряжения цепи для контроллера заряда и аккумуляторной системы. Чем выше входное напряжение, тем меньше может быть провод для любой заданной мощности. Например, система с 12-вольтовой батареей и солнечными панелями, состоящая из четырех номинальных модулей 6,75 ампер 12 вольт постоянного тока, расположенных на расстоянии 40 футов от батарей, может иметь модули, соединенные последовательно, параллельно или последовательно и параллельно. Возможные входные схемы в этом примере: 12, 24 и 48 вольт постоянного тока. Если бы панели были сконфигурированы с параллельным подключением панелей, входное напряжение составляло бы 12 вольт постоянного тока с входным током 26 ампер. Те же панели, соединенные последовательно, будут иметь входное напряжение 48 вольт постоянного тока и входной ток 6,5 ампер. В этом примере № 1, 26-амперный 12-вольтовый провод № 1/0 панелей постоянного тока, который является непомерно дорогим, потребуется для ограничения падения напряжения до 2%, что рекомендуется для 12-вольтовых систем постоянного тока. Для тех же панелей, рассчитанных на 48 вольт постоянного тока, потребуется только провод №8. С проводом № 8 AWG 12-вольтовые панели постоянного тока должны находиться в пределах 7 футов от батарей. Расстояние, на котором можно использовать провод №8, более чем в 5 раз больше при 48 В постоянного тока, чем при 12 В постоянного тока.
Величина тока (в амперах), проходящего через любую электрическую цепь, зависит от размера провода (AWG), напряжения массива или аккумуляторной батареи и длины провода в одном направлении. Провод меньшего сечения AWG имеет меньшее сопротивление, чем провод большего сечения. Чем длиннее расстояние вашего провода при более низком напряжении, тем больший калибр вам понадобится. Именно по этой причине мы настоятельно рекомендуем систему на основе батареи 48 В постоянного тока.
Hybrid Primus Wind Solar Magnum Energy Автономные энергосистемы на батарейках
Комплект панели 300 Вт | Артикул № | # Солнечные панели | Ежедневная мощность массива в ваттах Основано на 5 солнечных часах (*STC) Средняя скорость ветра 13 миль в час | Напряжение постоянного тока (батареи) / переменного тока | Цена до 30% федеральный налоговый кредит или местные льготы | |
---|---|---|---|---|---|---|
Гибридный комплект мощностью 2 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 2 кВт | ПР-МН-МИ-345-2070 | 6 — 345 Вт | 10,350 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 3,1 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 3,1 кВт | ПР-МН-МИ-345-3105 | 9- 345 Вт | 15 525 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 4,1 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 4,1 кВт | ПР-МН-МИ-345-4140 | 12–345 Вт | 20 700 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 5,1 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 5,1 кВт | ПР-МН-МИ-345-5175 | 15- 345 Вт | 25 875 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 6,2 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 6,2 кВт | ПР-МН-МИ-345-6210 | 18- 345 Вт | 30,050 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 7,2 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 7,2 кВт | ПР-МН-МИ-345-7245 | 21- 345 Вт | 36 225 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 8,2 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 8,2 кВт | ПР-МН-МИ-345-8280 | 24- 345 Вт | 41 400 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 9,3 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 9,3 кВт | ПР-МН-МИ-345-9315 | 27- 345 Вт | 46 575 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока | |
Гибридный комплект 10,3 кВт Щелкните здесь для получения информации | Гибридный комплект 10,3 кВт | ПР-МН-МИ-345-10350 | 30- 345 Вт | 51 750 Вт | 48 / 120/240 В переменного тока |
СОВЕТ: выходная мощность ветряной турбины уменьшается примерно на 3% каждые 1000 футов.
высоты над уровнем моря из-за более низкого атмосферного давления.
Измерение скорости ветра
Если у вас нет анемометра, вы можете получить приблизительное представление о скорости ветра, используя приведенные ниже рекомендации.
- 0-1 миль в час — Дым поднимается вертикально
- 2-3 мили в час — Направление ветра показано дымовым сносом, но не флюгерами.
- 4-7 миль в час — Ощущение ветра на лице; листья шелестят; обычный флюгер двигается
- 8-12 миль в час — Листья и ветки в постоянном движении; ветер развевает легкий флаг
- 13-18 миль в час — поднимает пыль, рыхлую бумагу; небольшие ветки перемещаются
- 19-24 миль в час — Деревья в листве начинают качаться; на воде образуются гребневидные волны
- 25-31 миль в час — Большие ветки в движении; слышен свист в линиях электропередач/
Хорошо, вы удовлетворены тем, что в вашем районе достаточно ветра, что теперь?
Теперь пришло время рассмотреть конкретные вопросы, связанные с установкой гибридной системы солнечного ветра. Наиболее важным фактором в обеспечении максимальной производительности вашего ветрогенератора является правильное размещение на вашем участке. Чем лучше расположение, тем выше производительность. Небольшое увеличение средней скорости ветра в конкретном месте приводит к резкому увеличению выходной мощности вашего ветрогенератора. Например, увеличение скорости ветра на 10 % (10–11 миль/ч; 4,5–5 м/с)
приводит к увеличению мощности ветра примерно на 30%. Таким образом, чем лучше место, тем лучше производительность. Как правило, небольшой ветрогенератор следует монтировать как можно выше и дальше.
как можно дальше от препятствий.
● Два основных условия для хорошего гибридного выбора участка — это средняя скорость ветра и низкая турбулентность грунта. Чем ниже турбулентность или буферизация, тем меньше нагрузки на ветер.
генератор и тем больше энергии он будет производить.
● Хорошее эмпирическое правило: если ваша башня находится с подветренной стороны от здания, она должна быть на 20–30 футов выше высоты здания, а также любого препятствия, такого как роща деревьев, которые находятся ближе, чем в радиусе 500 футов.
● Неровность поверхности: Неровная поверхность – это земля, покрытая небольшими кустами, деревьями или другими препятствиями. Гладкая земля — это область, покрытая только травой или грязью. Чем ровнее земля, тем меньше трение. Чем грубее земля, тем больше трение, поэтому башня должна быть выше.
● Разместите свою башню на самой высокой точке земли вокруг вашего дома, если это целесообразно. Бывают обстоятельства, когда самая высокая доступная точка может быть не лучшим местом для вашей башни. До самой высокой земли поблизости может быть неудобно добраться, она может быть слишком далеко от того места, где вам нужна энергия, или может подвергать вашу ветряную турбину потенциально опасным турбулентным условиям.
● Насколько высока ваша башня? Несомненно, самая большая ошибка, которую может совершить домовладелец с небольшой ветряной турбиной, — это установка турбины слишком короткой по отношению к башне. Подобно солнцу на полном солнце без тени, любой возобновляемый источник энергии должен иметь хороший доступ к топливу, которое приводит в движение электричество. При скорости ветра 10 миль в час доступно почти на 100% больше энергии, чем при скорости ветра 8 миль в час.
Прикреплять к дому что-либо, связанное с ветряной турбиной, — плохая идея.
Никогда не прикрепляйте башню к своему дому.
Если бы башня была прикреплена где-нибудь к конструкции, сама конструкция начала бы слегка вибрировать. Эта реверберация вызовет вибрацию здания, что со временем может привести к структурным повреждениям.
Персональный технический консультант
Вопросы по рисованию или просто застряли? Не беспокойтесь, мы поддержим вас и будем здесь, чтобы помочь, когда у вас возникнут вопросы о приобретенном комплекте или планах. Для заказов на сумму более 2000,00 долларов США к вашей учетной записи будет назначен руководитель группы технических продаж. Работа ваших технических консультантов состоит в том, чтобы координировать все части вашего заказа и работать с вами на протяжении всего процесса. Эта поддержка помогает, потому что мы предоставим вам единую контактную точку, чтобы позвонить с вашими вопросами.