关于风力涡轮机

为了改善生活条件，人类使用水和各种矿物质。近来，替代能源，尤其是风能，开始流行起来。多亏了后者，人们学会了如何获得满足家庭和工业需求的能源供应。

由于对能源的需求每天都在增加，而习惯性能源载体的存量正在下降，替代能源的使用每天都变得越来越重要。 最近，科学家和设计工程师一直在创造新的风力涡轮机模型。 使用最新技术可以提高单元的质量特性并减少结构中负面影响的数量。

风力发电机是一种将动能风能转化为电能的技术设备。

风力发电机用于不同的地方，通常是风势最大的空旷地区。替代能源站安装在山区、浅水区、岛屿和田野中。即使风力很小，现代装置也能发电。 由于这种可能性，风力涡轮机被用来为不同容量的物体提供电能。

• 固定式 风电场可以为私人住宅或小型生产设施提供电能。在没有风的情况下，能量储备将被积累起来，然后从电池中使用。

• 中等功率风力涡轮机 可用于远离供热网络的农场或房屋。在这种情况下，这种电源可用于空间供暖。

风力发电机在风力的帮助下工作。 该设备的设计必须包括以下要素：

• 涡轮叶片或螺旋桨；
• 涡轮;
• 发电机；
• 发电机的轴线；
• 逆变器，其功能是将交流电转换为直流电；
• 旋转叶片的机构；
• 使涡轮旋转的机构；
• 电池;
• 桅杆；
• 旋转运动控制器；
• 阻尼器；
• 风传感器；
• 风传感器柄；
• 贡多拉等元素。

工业单元有电源柜、防雷装置、旋转机构、可靠的基础、灭火装置和电信。

风力发电机是将风能转化为电能的装置。现代骨料的先驱是用谷物生产面粉的磨坊。 但是，发电机的连接方案和工作原理并没有太大变化。

1. 由于风力，叶片开始旋转，其扭矩传递到发电机轴。
2. 转子的旋转产生三相交流电。
3. 通过控制器，交流电被发送到电池。为了使风力发电机稳定运行，电池是必需的。如果有风，该装置会为电池充电。
4. 为了抵御飓风，风力发电系统具有使风轮远离风的元件。这是通过折叠尾巴或用电动制动器制动车轮来实现的。
5. 要给电池充电，您需要安装控制器。后者的功能包括监控电池的充电情况以防止其击穿。如有必要，该设备可以将多余的能量倾倒到镇流器中。
6. 电池具有恒定的低电压，但它必须以 220 伏的电压到达消费者手中。出于这个原因，逆变器安装在风力涡轮机中。后者能够将交流电转换为直流电，将其强度提高到 220 伏。如果没有安装逆变器，则只需要使用那些专为低压设计的设备。
7. 转换后的电流被发送给消费者，为加热电池、房间照明和家用电器供电。

风电场的分类基于以下标准。

1. 刀片数量。 目前在售，您可以找到单叶片、低叶片、多叶片风车。发电机的叶片越小，其发动机的转速就越高。
2. 额定功率指示灯。 家庭站产生高达 15 kW、半工业 - 高达 100 和工业 - 超过 100 kW。
3. 轴方向。 风力发电机可以是立式的，也可以是卧式的，每种类型都有其优点和缺点。

那些希望获得替代能源的人可以购买带有转子、动力、涡流、航行、移动的风力发电机。

风力发电机也根据其位置进行分类。 今天，有 3 种类型的单位。

1. 地面。 这种风车被认为是最常见的，它们安装在预先准备好的山丘、山丘上。这种装置的安装使用昂贵的设备进行，因为结构元件必须固定在很高的高度。
2. 沿海站建在海、洋的沿海部分。 发电机的运行受到海风的影响，因此旋转装置全天候产生能量。
3. 架子。 这种类型的风力发电机安装在海中，通常距离海岸约10米。这些设备从常规的海上风能中产生能量。随后，能量通过特殊电缆到达岸边。

垂直风力涡轮机的特征在于相对于地面的垂直旋转轴。 该设备又分为 3 种类型。

• 带 Savounis 转子。 该结构包括几个半圆柱形元件。单元轴的旋转不断发生，不依赖于风的强度和方向。该发电机的优点包括高水平的可制造性、高质量的启动扭矩，以及即使在轻微风力下也能正常工作的能力。该装置的缺点：叶片运行效率低，制造过程中需要大量材料。

• 带 Darrieus 转子。 在设备的旋转轴上有几个刀片，它们一起具有条带的形式。发电机的优点被认为是不需要关注气流，制造过程中没有困难，维护简单方便。该机组的缺点是效率低、大修周期短、自启动能力弱。

• 带螺旋转子。 这种类型的风力发电机是对以前版本的修改。其优点在于运行周期长，对机构和支撑单元的负荷小。该装置的缺点是建造成本高，叶片制造过程困难且复杂。

该装置中水平转子的轴线与地球表面平行。有单刃、二刃、三刃，也有多刃，其中刃数达到50片。这种风力发电机的优点是效率高。 该单元的缺点如下：

• 需要根据气流方向进行定向；
• 需要安装高层结构 - 安装越高，它就越强大；
• 需要为后续安装桅杆奠定基础（这会增加过程成本）；
• 高噪音水平；
• 对经过的鸟类有危险。

叶片发电机具有螺旋桨的形式。在这种情况下，叶片吸收气流的能量并将其转化为旋转运动。

水平风力涡轮机具有带叶片的叶轮，叶片可以是一定数量。 通常有3个。根据刀片的数量，设备的功率可以增加或减少。这种风车的一个明显优势是支撑轴承上的载荷分布均匀。该单元的缺点是这种设计的安装需要大量的额外材料和人工成本。

涡轮风力涡轮机目前被认为是最有效的。 其原因是刀片区域与其配置的最佳组合。 无叶片设计的优点包括效率高、噪音低，这是由设备的小尺寸造成的。此外，这些单位不会被强风摧毁，不会对他人和鸟类构成危险。

涡轮式风车用于城镇，可用于为私人住宅和小屋提供照明。 这种发电机实际上没有缺点。

风力发电机的主要优点如下：

• 环境安全——装置的运行不会损害环境和生物体；
• 设计缺乏复杂性；
• 易于使用和管理；
• 独立于电网。

在这些设备的缺点中，专家区分以下几点：

• 成本高;
• 仅在 5 年后收回；
• 低效率、低功耗；
• 需要昂贵的设备。

从风中产生能量的设备可以有不同的尺寸。它们的功率取决于风轮的尺寸、桅杆的高度和风速。 最大的单元有一个 135 m 长的柱子，而其转子的直径是 127 m。 因此，它的总高度达到198米。具有高高度和长叶片的大型风力涡轮机适用于为小型工业企业、农场提供能源。更紧凑的型号可以安装在家里或乡下。

目前，他们生产一种行进式风车，其叶片直径从 0.75 米到 60 米不等。 据专家介绍，发电机的尺寸不宜过大，因为小型便携式装置适合产生少量能量。该装置的最小型号为 0.4 米高，重量不到 2 公斤。

今天，风力涡轮机的生产已经在世界许多国家建立起来。在市场上，您可以找到来自中国的俄罗斯制造型号和装置。 在国内制造商中，以下公司被认为是最受欢迎的：

• “风灯”；
• 牛皮纸；
• “SKB火星报”；
• “Sapsan-能源”；
• “风能”。

国外的发电机制造商也很受欢迎：

• 金风科技——中国；
• 维斯塔斯——丹麦；
• 歌美飒——西班牙；
• 苏锡安——印度；
• GE能源——美国；
• 西门子，Enercon - 德国。

然而，值得记住的是，使用这种风力涡轮机涉及使用昂贵的维修以及备件，这些在国内商店几乎是不可能找到的。 发电单位的成本通常取决于设计特点、容量和制造商。

要为您的避暑别墅或家庭选择合适的风力发电机，您需要考虑以下几点。

1. 计算将在房间内连接的已安装电器的功率。
2. 未来单位的功率，考虑到储备系数。后者将不允许发电机在峰值情况下过载。
3. 领土的气候。沉淀的存在对设备的性能有负面影响。
4. 设备效率，这被认为是最重要的指标之一。
5. 在运行期间表征风力涡轮机的噪声指标。

除了上述所有内容外，消费者还应评估安装的所有参数，并阅读有关它的评论。

为了提高风力发电机的效率，有必要朝着积极的方向改变其运行能力和特性。首先，提高叶轮对相对较弱和不稳定风的敏感性是值得的。

这是一种单向气流膜，可以自由通过一个方向的风。膜是阻止空气团向相反方向运动的不可穿透的屏障。

另一种提高风力发电机效率的方法是使用扩散器或保护盖来切断来自相对表面的气流。 每个选项都有优点和缺点。但是，无论如何，它们都比传统样本更有效。

风力发电机很贵。 如果你想在你的领土上安装它，你应该考虑以下几点：

• 是否有合适的地形；
• 频繁和强风占主导地位；
• 缺乏其他替代能源。

否则，风电场将不会给出预期的结果。由于对替代能源的需求每年都在增加，而购买风车对家庭预算的打击很大，您可以尝试自己制作设备并进行后续安装。风车的制造可以基于钕磁铁、齿轮箱、叶片以及它们的缺失。

自己打造的风车有不少优点。 因此，怀着极大的愿望和设计师的基本能力，几乎任何大师都可以在他的场地上建造一个发电站。该设备的最简单版本被认为是具有垂直轴的风车。后者不需要支撑和高桅杆，安装过程简单快捷。

要创建风力发电机，您需要准备所有必要的元素并将模块固定在选定的位置。 作为自制垂直能量发生器的一部分，这些元素的存在被认为是强制性的：

• 转子；
• 刀片；
• 轴向桅杆；
• 定子;
• 电池;
• 逆变器；
• 控制器。

叶片可以由轻质弹性塑料制成，因为其他材料在高负载的影响下会损坏和变形。首先，必须从PVC管中切出4个相等的部分。在那之后，你需要从锡上切下几个半圆形的碎片，沿着管道的边缘固定它们。在这种情况下，刀片部分的半径应为 69 厘米，在这种情况下，刀片的高度将达到 70 厘米。

要组装转子系统，您需要使用 6 个钕磁铁、2 个直径为 23 厘米的铁氧体圆盘、用于粘合的胶水。磁铁应放置在第一个圆盘上，角度为 60 度，排列的直径为 16.5 厘米。按照同样的方案，组装第二个圆盘，用胶水填充磁铁。对于定子，您需要准备 9 个线圈，每个线圈上缠绕 60 匝直径为 1 mm 的铜线。 焊接必须按以下顺序进行：

• 第一个线圈的开始与第四个线圈的结束；
• 第四个线圈的开始与第七个线圈的结束。

第二阶段以类似的方式组装。接下来，由胶合板制成模板，其底部覆盖有玻璃纤维。焊接线圈的相位安装在顶部。该结构用胶水浇注并放置几天以粘合所有部件。之后，您可以开始将风力发电机的各个元件连接成一个整体。

为了在上转子中组装结构，应为螺柱制作 4 个孔。下转子安装在支架上，磁铁朝上。之后，您需要将定子与安装支架所需的孔一起放置。螺柱应靠在铝板上，然后用磁铁向下的第二个转子覆盖。

使用扳手，有必要旋转螺柱，以使转子均匀且没有颠簸地掉落。 当占据正确的位置时，应拧下螺柱并取下铝板。工作结束时，结构必须用螺母固定，不要拧紧。

长度为 4 至 5 米的坚固金属管适合用作桅杆。 一个预组装的发电机用螺丝固定在上面。之后，将带有叶片的框架固定在发电机上，并在现场安装桅杆结构，这是预先准备好的。系统的位置通过拉伸固定。

以下视频概述了自制风车。