수직 풍력 터빈의 특징
바람은 사람이 자신의 목적을 위해 사용할 수 있는 큰 추진력을 가지고 있습니다. 청정 에너지원입니다. 풍력 발전기를 사용하면 추가 자유 전력을 얻을 수 있습니다. 오늘 기사에서는 풍력 터빈의 수직 유형, 특징 및 유형을 고려할 것입니다.
장치 및 작동 원리
풍력 발전기는 가정에서 대체 에너지를 얻을 수 있는 가장 쉬운 방법입니다. 이 장치는 풍력을 전기 자원으로 변환하도록 설계되었습니다. 바람의 방향을 결정하기 위한 추가 장치는 필요하지 않습니다. 설명된 장치는 낮은 고도에서 작동할 수 있으므로 높은 고도 작업을 위한 장비를 사용하지 않고도 서비스를 받을 수 있습니다.
디자인의 단순성과 최소한의 움직이는 부품 세트는 이 장치를 안정적이고 내구성 있게 만듭니다. 블레이드의 정확한 형태와 로터의 본래 구조로 인해 바람의 방향에 관계없이 발전기로부터 높은 효율을 얻을 수 있습니다. 이 발전기의 작동 중에는 소음이 전혀 없으므로 사용자와 그의 이웃을 방해하지 않습니다.
대기로의 배출이 없으며 장치는 유지 보수 없이 수년 동안 작동할 수 있습니다.
설명 된 발전기의 작동 원리는 자기 부상입니다. 로터가 회전하는 동안 임펄스 및 양력과 마찰력이 발생하여 로터가 느려집니다. 회전부의 외관은 프레임에 장착된 실린더입니다. 블레이드의 올바른 모양을 사용하면 바람의 방향에 관계없이 항상 한 방향으로 회전할 수 있습니다. 그러한 발전기의 모델과 유형에 관계없이 한쪽의 바람 흐름의 압력이 다른 쪽보다 큰 경우에만 작동합니다.
이러한 조건이 충족되면 발전기의 리딩 축이 일정하게 회전하고 전기가 생성됩니다. 바람은 회전 메커니즘의 양쪽에 영향을 미치므로 수직 구조는 수평 구조보다 시작하는 데 더 많은 힘이 필요합니다. 하지만 고품질 예비 부품이 설계에 사용되면 자체 홍보가 가능합니다.
최소 바람으로는 높은 출력을 얻을 수 없지만 가능한 모든 방법으로 마찰력을 줄이면 3-5m / s의 풍속에서도 원하는 회전 수를 얻을 수 있습니다. .
장점
이 유형의 다른 장치의 경우와 마찬가지로 풍력 발전기에는 다음과 같은 장점이 있습니다.
- 바람의 방향에 의존하지 마십시오.
- 이 장치의 사용은 가벼운 바람에서 가능합니다.
- 설치 소음은 대략 30dB입니다.;
- 귀하의 사이트에 있는 흥미롭고 특이한 제품은 모든 손님과 이웃에게 확실히 흥미로울 것입니다.
그러나 모든 장치와 마찬가지로 "풍차"에는 단점이 있습니다. 이것은 로터의 낮은 회전 속도로 인해 바람의 힘을 완전히 사용할 수 없다는 것입니다.
그들은 무엇인가?
가정용으로 사용되는 수직형 회전목마형 발전기 중에는 다양한 디자인과 유형을 구별할 수 있습니다. 그들은 유지 관리가 매우 쉽고 디자인 측면에서 그렇게 복잡하지 않습니다. 유지 보수가 필요한 주요 부품은 하단에 있으며 쉽게 접근할 수 있습니다. 수직 회전축이 있는 가장 유명하고 일반적인 유형의 풍력 터빈을 고려하십시오.
- 사부니스 로터. 회전 속도와 풍속이 서로 독립적인 2개의 실린더로 구성됩니다. 강한 돌풍에도 불구하고 장치는 초기 설정 속도로 계속 회전합니다. 이 상태에서는 풍속과 발전기의 회전속도가 연결되지 않는 것이 장점이라고 할 수 있지만, 이 경우에는 공군력의 1/3만 사용한다. 블레이드의 기하학적 구조로 인해 1/4 회전만 가능합니다.
- 로터 다리아. 디자인에는 2개 또는 3개의 블레이드가 있을 수 있습니다. 조립 및 설치는 매우 간단합니다. 수동 시작으로 구동됩니다. 설명 된 설치에는 많은 전력이 없습니다.
- 헬리코이드 로터. 이 발전기의 회전은 균일하고 부드럽습니다. 설계는 베어링에서 과도한 하중을 제거하여 장치의 수명을 크게 연장합니다. 이러한 유형의 설치는 매우 길고 힘든 작업입니다. 복잡한 디자인은 그러한 제품의 최종 비용 증가에 영향을 미쳤습니다.
- 멀티 블레이드 로터. 다른 모양과 방향의 블레이드가 있는 유사한 디자인으로 인해 매우 약한 바람에도 장치가 작동할 수 있습니다. 이 발전기는 강력한 전기 변환기로 간주되며 효율성이 높습니다. 바람의 힘에서 가능한 한 많이 에너지를 추출합니다.이 디자인은 고가일 뿐만 아니라 높은 소음 수준을 가지고 있습니다.
- 직교 로터. 이러한 설치는 0.7m/s의 풍속에서 작동을 시작합니다. 디자인은 1개의 액슬과 블레이드로 구성됩니다. 생성되는 소음 수준은 최소입니다. 모든 기술적 특성 외에도 흥미롭고 특이한 모양에 주목할 가치가 있습니다. 이러한 장치의 수명은 몇 년입니다.
주목할 가치가 있습니다. 무거운 블레이드와 구조는 일반적으로 심각한 높이에 장치를 설치하는 것을 복잡하게 만듭니다. 수직 풍력 발전기 외에도 수평 모델도 있습니다. 이 장치의 다른 버전에는 1개의 블레이드가 있으며 성능은 수직 장치보다 큽니다. 그러나 그들은 바람의 방향에 매우 강한 애착을 가지고 있습니다.
인기 모델 개요
인기 있는 풍력 터빈 모델을 고려하기 전에 설명된 제품에 대한 매개변수와 선택 기준을 이해해야 합니다. 주요 선택 기준은 다음과 같습니다.
- 제품의 최대 전력;
- 1개월 동안 생산된 에너지의 양;
- 발전기가 작동할 수 있는 최소 공기 속도;
- 이용약관
- 과부하로부터 설비를 보호하는 장치의 존재;
- 일생;
- 제품 가격.
오늘날 풍력 발전기는 러시아를 포함한 많은 국가에서 생산됩니다. 그들은 여러 조직에서 생산합니다.
- LLC "SKB 이스크라";
- ZAO 풍력 에너지 회사;
- LMV "풍력 에너지";
- ZAO Aggregat-privod.
러시아산 장치는 독일, 덴마크, 중국 및 벨기에 생산의 회전식 모델만큼 잘 알려져 있지 않으며 다른 국가에서는 수요가 없습니다.세계 최고의 풍력 터빈 회사는 새로운 유형의 블레이드, 발전기, 정확한 기어비 계산 개발에 막대한 돈을 투자합니다. 이들 회사의 제품은 1-10kW의 다양한 용량과 별도로 구매할 수 있는 추가 장비(허브, 인버터, 배터리 세트)가 있습니다. 힘 외에도 가격과 구성 요소의 차이가 있습니다. 러시아 회사는 다양한 유형의 로터와 최대 전력 장치로 풍력 발전기를 생산합니다. 다음 신세대 모델은 베스트 셀러 제품으로 간주됩니다.
- VUE-1.5. 어떤 차량으로도 운반할 수 있는 컴팩트한 유닛입니다. 설치 및 작동이 간단하고 간단합니다. 이 작은 발전기는 거의 소음이 없습니다. 정격 출력은 1.5kW입니다. 출력 전압 48V. 정상 작동을 위한 풍속은 2.5-25m/s 범위여야 합니다.
- VUE-3(6). 이러한 장치는 소규모 소비자(개인 주택)의 자율 공급을 위한 것입니다. 설명된 설치의 정격 전력은 3kW이지만 추가 장비(인버터 및 배터리)를 설치할 경우 전력을 6kW까지 증설할 수 있습니다. 출력 전압은 48V입니다. 작동에 필요한 풍속은 4~30m/s입니다.
- VUE-30. 설치는 큰 집 또는 여러 집에 전력을 공급하는 데 중점을 둡니다. 정격 전력은 30kW입니다. 출력 전압의 범위는 90-400V입니다. 설치를 위한 풍속은 4-60m/s여야 합니다.
직접하는 방법?
풍력 발전기는 수공구 작업에 대한 기본 기술과 전기 공학 지식이 있으면 거의 모든 사람이 조립할 수 있는 매우 복잡한 구조가 아닙니다. 대체 에너지 원을 마스터하기 시작한 사용자를 위해 가장 간단한 풍력 발전기를 조립하는 과정을 고려하십시오.
도구 및 재료
크기가 잘못되지 않고 모든 것을 올바르게 조립하려면 인터넷에서 기성품 그림을 사용하거나 직접 그려서 실제로 확인할 수 있습니다. 신뢰할 수 있는 고품질 디자인을 제조하려면 다음이 필요합니다.
- 두께 0.8-0.9mm의 블레이드 제조용 판금은 너무 가늘고 약하여 강한 돌풍에 휘거나 찢어지지 않도록해야하지만 너무 두꺼운 재료도 과량이기 때문에 바람직하지 않습니다. 구조의 손상은 베어링의 빠른 마모로 이어질 것입니다.
- 강판 40mm 또는 기타 직경;
- 강관 25mm;
- 베어링이 있는 모든 자동차의 액슬 샤프트;
- 스틸 코너;
- 크기가 다른 2개의 풀리;
- 자동차 발전기.
제조 계획
수제 풍력 발전기의 조립 방식은 간단하며 언제든지 자신의 설계 솔루션을 추가할 수 있습니다. 판금에서 4 개의 블레이드를 만들어야하며 크기는 1000 x 800mm입니다. 강철 스트립은 블레이드를 함께 고정하는 데 사용됩니다. 결과적으로 디자인은 드럼 모양과 유사해야 합니다. 칼날은 중앙에서 바깥쪽으로 향해야 합니다. 이 방향을 사용하면 공기 흐름을 포착하기 위해 더 큰 돛을 가질 수 있으며 블레이드를 돌릴 때 유선형 모양은 공기 저항을 최소화합니다.
수직 스톱은 한쪽의 액슬 샤프트에 부착 된 강관으로 만들어지고 결과 블레이드는 반대쪽에 설치됩니다.
베어링의 액슬 샤프트 자체는 모든 형태와 사용 가능한 재료로 만들어진 지지대에 부착됩니다. 구조가 조립되면 발전기를 그 위에 놓을 차례입니다.
더 나은 성능을 위해서는 반경이 다른 도르래가 필요합니다. 우리는 큰 것을 돛대에 연결하고 작은 것을 발전기 자체에 부착합니다. 발전기에 자체 풀리가 있으면 사용할 수 있습니다. 그 후, 발전기는 전류를 생성할 준비가 되지만 우리가 필요한 곳으로 보내야 합니다. 이를 위해 접점에 전선을 연결합니다. 그것들은 구리이고 단면적이 1.5 평방 미터 이상인 것이 바람직합니다. mm.
서비스
다른 기술과 마찬가지로 풍력 터빈도 정기적인 유지 관리가 필요합니다. 고품질의 문제 없는 작동을 위해서는 구조물의 모든 움직이는 부분에 윤활유를 공급해야 합니다. 이 절차는 1년에 2회 이상 수행해야 합니다. 구조에는 일정한 진동이 있기 때문에 유지 보수 시 느슨한 너트와 와이어 패스너를 조여야 합니다. 약하고 늘어진 케이블을 조이고 블레이드에 균열과 찢어짐이 있는지 검사해야 합니다.
이러한 제품에서는 습기와 먼지가 덜 들어가도록 밀폐형 베어링을 사용하는 것이 바람직하며 너트에는 자동 잠금 플라스틱 링이 있어야 합니다. 이렇게 하면 사용자가 메커니즘을 유지 관리할 필요가 없으며 더 긴 서비스 수명만 제공할 수 있습니다. 금속 부품에서 부식의 흔적이 발견되면 금속을 보호하기 위해 적시에 조치를 취해야 합니다. 녹 페인트가 상황을 수정합니다.
이러한 관리는 장치의 수명을 연장하고 걸림이나 어려운 회전 없이 장치의 올바른 작동을 보장하는 데 도움이 됩니다.
어디에 설치할까요?
풍력 터빈의 작동을 위한 가장 중요한 조건 중 하나는 설치 장소의 선택입니다. 설명된 장치의 작동을 위한 이상적인 옵션은 모든 외부 구조 및 바람에 대한 자연적 장벽 위의 개방 영역 및 설치 지점입니다. (집, 나무, 언덕). 이러한 요구 사항을 무시하면 발전기의 효율성이 떨어집니다. 강둑에 수직축 발전기를 놓을 수 있다면 물에서 불어오는 바람이 특히 자주 불기 때문에 이것은 매우 좋은 솔루션입니다. 발전기를 배치하는 좋은 옵션은 인공 언덕이나 자연 언덕에 있습니다. 필드의 장소는 또한이 장치를 배치하는 데 적합합니다. 간단히 말해서, 바람에 대한 장벽이 없는 모든 지형이 그에게 적합합니다.
이러한 유형의 발전기를 도시 내 또는 밀집된 건물 지역에 배치하는 것이 가능하지만 가능한 한 높은 지붕 위에만 배치하는 것이 최상의 결과를 얻을 수 있는 유일한 방법입니다. 아파트 건물의 지붕에 이 장치를 설치하는 것은 상당히 어려울 수 있습니다. 모든 세입자의 서면 동의와 관리 회사의 허가가 필요합니다. 또한 고층에서 유닛의 소음이 들릴 수 있으므로 이미 설치된 구조물을 제거해야 할 수도 있습니다. 허가를 받고 협상할 필요가 없기 때문에 개인 주택의 영역에 배치하는 것이 훨씬 쉽고 빠릅니다.
발전기가 누구와도 간섭하지 않도록 주거용 건물에서 10-15m 떨어진 곳에 배치해야 다른 사람을 방해하지 않습니다.
승수가 있는 수직 풍력 발전기가 아래에 나와 있습니다.
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