- El principio de funcionamiento de los aerogeneradores.
- El generador de viento para el hogar ya no es una rareza
- Principio de funcionamiento
- Tipos de aerogeneradores y cuál es mejor para una casa particular.
- Reseña de vídeo
- ¿Qué ajuste elegir?
- Componentes adicionales
- Repuestos y accesorios para aerogeneradores
- Cálculo de cargas de viento
- Mira las hermosas ideas implementadas en Alprom
- Consejos de instalación
- Cálculo del payback de aerogeneradores
- ¿Qué determina la eficiencia de un aerogenerador?
- carga de viento
- Método de cálculo
- Descripción de la estructura publicitaria
- Cálculo y selección de un aerogenerador
- Un poco sobre el costo
- Recomendaciones generales
- Aerogeneradores renovados: ¿qué es?
- Un ejemplo de cálculo de las palas del tubo 160 para este generador
- Principios de bricolaje para hacer palas para un generador eólico.
- Materiales y herramientas
- Dibujos y cálculos
- Producción a partir de tubos de plástico.
- Fabricación de palas a partir de palanquillas de aluminio.
- tornillo de fibra de vidrio
- ¿Cómo hacer una hoja de madera?
- Valor de diseño de la carga de viento
- Preguntas frecuentes (FAQ)
- Reembolso y eficiencia
El principio de funcionamiento de los aerogeneradores.
En los aparatos de viento caseros o de marca con eje de giro vertical u horizontal, las aspas comienzan a moverse como consecuencia de la fuerza del viento. Los elementos principales del equipo hacen girar el conjunto del rotor por medio de una unidad de accionamiento especial.La presencia de un devanado de estator contribuye a la conversión de energía mecánica en corriente eléctrica. Las hélices axiales tienen características aerodinámicas, por lo que proporcionan un desplazamiento rápido de la turbina de la unidad.
Luego, en los generadores rotativos, la fuerza de rotación se convierte en electricidad, que se recoge en la batería. De hecho, cuanto más fuerte es el flujo de aire, más rápido se desplazan las aspas de la unidad, lo que contribuye a la generación de energía. Dado que el funcionamiento del equipo generador se basa en el máximo aprovechamiento de una fuente alternativa, una parte de los álabes presenta una forma más redondeada. El segundo es plano. Cuando el flujo de aire pasa a través de la parte redondeada, se forma una sección de vacío, esta contribuye a la succión de la pala y la conduce hacia un lado.
Esto conduce a la formación de energía, cuyo impacto hace que las palas giren con un pequeño viento.
Al desplazarse, gira el eje de los tornillos, que están conectados al mecanismo giratorio. Este dispositivo tiene doce elementos magnéticos que se desplazan en su interior. Esto conduce a la formación de una corriente eléctrica alterna con una frecuencia, como en los enchufes domésticos. La energía resultante no solo se puede generar, sino también transmitir a distancia, pero no se puede acumular.
Para recogerlo será necesario convertirlo a corriente continua, para esto sirve el circuito eléctrico ubicado en el interior de la turbina. Para obtener una gran cantidad de electricidad se fabrican equipos industriales, los parques eólicos suelen incluir decenas de instalaciones de este tipo.
El principio de funcionamiento del aerogenerador permite utilizar la unidad en las siguientes versiones:
- para operación autónoma;
- con paneles solares;
- en paralelo con la batería de respaldo;
- junto con un grupo electrógeno de gasolina o diesel.
Cuando el flujo de aire se mueve a una velocidad de unos 45 km/h, la salida de energía de la turbina es de unos 400 vatios. Esto es suficiente para iluminar el área suburbana suburbana. Si es necesario, puede implementar la acumulación de electricidad en la batería.
Para cargar la batería, se utiliza un equipo especial. Con una disminución en la cantidad de subcarga, la velocidad de rotación de las palas comenzará a disminuir. Si la batería está completamente descargada, los elementos del equipo generador volverán a desplazarse. Este principio permite mantener la carga del dispositivo en un nivel específico. Con una mayor tasa de flujo de aire, la turbina de la unidad podrá producir más energía.
El usuario Darkhan Dogalakov, utilizando el ejemplo del modelo SEAH 400-W, habló sobre el principio de funcionamiento de los equipos eólicos.
El generador de viento para el hogar ya no es una rareza
Las plantas de energía eólica se han utilizado durante mucho tiempo a escala industrial. Pero, la complejidad del diseño, así como la complejidad de su instalación, no permitía utilizar este equipo en viviendas particulares, como los paneles solares.
Sin embargo, ahora, con el desarrollo de la tecnología y el aumento de la demanda de "energía verde", la situación ha cambiado. Los fabricantes han lanzado la producción de instalaciones de pequeño tamaño para el sector privado.
Principio de funcionamiento
El viento hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador. Como resultado de la rotación de los devanados, se genera una corriente alterna. Para aumentar el número de revoluciones y, en consecuencia, la cantidad de energía generada, se puede utilizar un engranaje reductor (transmisión). También puede bloquear completamente la rotación de las palas, si surge la necesidad.
La corriente alterna resultante se convierte en 220 W directos mediante un inversor. Luego va al consumidor o, a través del controlador de carga, a las baterías para su acumulación.
Un esquema completo del funcionamiento de la instalación desde la generación de energía hasta su consumo.
Tipos de aerogeneradores y cuál es mejor para una casa particular.
Por el momento hay dos tipos de este diseño:
- Con rotor horizontal.
- Con rotor vertical.
el primer tipo con rotor horizontal. Este mecanismo se considera el más eficaz. La eficiencia es de alrededor del 50%. La desventaja es la necesidad de una velocidad mínima del viento de 3 m por segundo, el diseño genera mucho ruido.
Para obtener la máxima eficiencia, se requiere un mástil alto que, a su vez, complica la instalación y el mantenimiento posterior.
el segundo tipo con verticales. Un aerogenerador con rotor vertical tiene una eficiencia de no más del 20%, mientras que una velocidad del viento de solo 1-2 m por segundo es suficiente. Al mismo tiempo, funciona mucho más silencioso, el nivel de ruido emitido no supera los 30 dB y sin vibraciones. No requiere un gran espacio para trabajar, sin perder eficiencia.
La instalación no requiere un mástil alto. El equipo se puede montar en el techo de la casa incluso con sus propias manos.
La ausencia de un anemómetro y un mecanismo rotatorio, que no se necesita en absoluto con este diseño, hace que este tipo de aerogenerador sea más económico en comparación con la primera opción.
Reseña de vídeo
¿Qué ajuste elegir?
Antes de responder a esta pregunta, debe comprender sus requisitos, capacidades financieras y prioridades operativas.
Si desea obtener la mayor cantidad de energía y está dispuesto a gastar dinero en el mantenimiento periódico del generador, elija la primera opción. Al invertir una vez en un mástil alto y pagar los cojinetes o el reemplazo del aceite una vez cada 5 a 10 años, obtendrá total independencia energética, e incluso si vive en Ucrania o en países de la UE, podrá vender el exceso de electricidad.
El alto nivel de ruido de esta estación obliga a elegir un lugar lo más alejado posible de edificios residenciales. Este punto también hay que tenerlo en cuenta, porque los infrasonidos no pasarán desapercibidos para tus vecinos.
Para obtener una potencia equivalente en relación a la primera opción, será necesario suministrar 3 aerogeneradores de este tipo. Sin embargo, en términos de precio, se obtiene aproximadamente la misma cantidad (sujeto a autoensamblaje).
Revisión de video de un experto en el campo de las fuentes de energía alternativas.
Componentes adicionales
- El controlador, que ocupa un lugar en el circuito eléctrico detrás del generador, es necesario para controlar las palas y cargar la batería convirtiendo la corriente alterna generada en corriente continua.
- La batería almacena la carga para su uso en climas tranquilos. Además, estabiliza el voltaje de salida del generador, de manera que aún con fuertes ráfagas de viento, no hay interrupciones de voltaje.
- Los sensores de rumbo y un anemoscopio recopilan datos sobre la dirección y la velocidad del viento.
- ATS cambia automáticamente entre fuentes de energía con una frecuencia de 0,5 segundos. El interruptor de encendido automático le permite combinar el molino de viento con la red eléctrica pública, generador diesel, etc.
Importante: la red no puede operar simultáneamente desde varias fuentes de energía. inversores
Como sabes, la mayoría de los electrodomésticos no utilizan corriente continua para funcionar, por lo que existe un inversor en la cadena entre la batería y los electrodomésticos que realiza el funcionamiento inverso, es decir. convertir la corriente continua en tensión alterna 220v, necesaria para el funcionamiento de los dispositivos
inversores Como sabes, la mayoría de los electrodomésticos no utilizan corriente continua para funcionar, por lo que existe un inversor en la cadena entre la batería y los electrodomésticos que realiza el funcionamiento inverso, es decir. convirtiendo la corriente continua en tensión alterna 220v, necesaria para el funcionamiento de los aparatos.
Todas estas transformaciones de la energía recibida "toman" una cierta parte, hasta un 20 por ciento.
Repuestos y accesorios para aerogeneradores
El conjunto básico principal de equipos, sin el cual es imposible el funcionamiento de los generadores de energía eólica, incluye:
- generador eléctrico (motor);
- turbina eólica, palas, rotor;
- cierres;
- mecanismo giratorio;
- sensor de viento;
- mástil;
- cable.
Las baterías, los inversores de red y no de red, el controlador, el sistema de accionamiento azimutal (cola), otros equipos adicionales se seleccionan individualmente para cada instalación.
Se requiere reemplazar repuestos del aerogenerador durante el mantenimiento y, en casos extremos, reparación
Los componentes básicos y las piezas de repuesto se piden mejor directamente al fabricante. Puede ponerse en contacto con empresas que suministran desde Alemania y otros países europeos aerogeneradores renovados (usados) y accesorios adecuados para ellos para trabajos de reparación.
Se requiere tener acceso a los componentes principales para la reparación de la instalación
Al realizar un pedido de repuestos, debe proporcionar información sobre el fabricante del generador, indicar su modelo y capacidad. Se requiere una descripción detallada de la pieza (puede ser en forma de fotografía), indicando sus características funcionales y técnicas.
Cálculo de cargas de viento
Entonces, llevas mucho tiempo coordinando, haciendo y finalmente montando tu mejor publicidad exterior.
¡La belleza! Todos están felices. Pero chu... después del primer viento fuerte, un cliente enojado te llama con una noticia impactante: ¡la publicidad ha caído!
La pesadilla del anunciante se hizo realidad... ¿Qué pasó?
Y sucedió lo siguiente: al diseñar publicidad exterior, el cálculo de la carga de viento en la publicidad exterior se ignoró o se realizó incorrectamente: en el material y en los sujetadores.
¿Cómo evitar esto, cómo protegerse de un resultado tan deplorable de su trabajo?
Recordemos la fórmula simple para calcular la carga del viento, que se mide en kg / m2:
Pw = k*q
Descifrar letras engañosas
Pw es la presión del viento normal a la superficie receptora. Esta presión se considera positiva.
k es el coeficiente aerodinámico en función de la forma y posición del sujeto al viento
objeto.
q - cabeza de la velocidad del viento (kg/m2), correspondiente a la velocidad del viento más alta para un lugar determinado, teniendo en cuenta las ráfagas especiales.
El valor de q en función de la velocidad del viento se determina de la siguiente manera:
q = 7 / g * V cuadrado / 2
7 - peso del aire (1,23 kg/m3) en Patm.= 760 mm Hg. y tatm.= 15 °С
g - aceleración de la gravedad (9,81 m / sq. seg)
V es la velocidad máxima del viento (m/s) a una altura dada h, es decir
Altura h sobre el nivel del suelo, m
Velocidad del viento V, km/h m/s
Cabezal de velocidad q, kg/m2
| Altura h sobre el nivel del suelo, m | Velocidad del viento V, km/h m/s | Cabezal de velocidad q, kg/m2 |
| 0 — 8 | 103,7 28,8 | 51 |
| 8 — 20 | 128,9 35,8 | 80 |
q = V cuadrado / 16
Lona instalada verticalmente, fijada en un marco o tensada en cables
| Construcción - ancho b, alto d | Relación de tamaño | Área, S | Coeficiente aerodinámico, k |
| Lona instalada verticalmente, fijada en un marco o tensada en cables | b/b < 5 | b * d | 1,2 |
| d/b >= 5 | b * d | 1,6 |
Entonces resulta que todo es bastante simple.
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Consejos de instalación
Probablemente, todos entiendan que un generador de viento debe instalarse en aquellos lugares donde está la fuerza máxima del viento. Estas son estepas, zona costera, otros espacios abiertos que se eliminan de los edificios. El aerogenerador no debe colocarse junto a árboles. Ni siquiera puedes ponerlo cerca de árboles pequeños, porque crecerán con el tiempo.
Generador de viento con rotor Darrieus
En cuanto a compartir con la red eléctrica o simplemente un generador de viento, la elección aquí es suya. En cualquier caso, la compra debe justificarse económicamente y no solo rendir homenaje a la tendencia de la moda.
Cálculo del payback de aerogeneradores
Habiendo invertido cientos de miles de rublos en la compra del dispositivo, el nuevo propietario tiene derecho a contar con sus beneficios obvios y la recuperación del molino de viento. Tratemos de calcular el precio de un kilovatio de electricidad en un modelo estándar de un generador de 4-5 kW.
Con una velocidad del viento de 4-5 m / s, el dispositivo generará alrededor de 350 kW por mes, o 4200 kW por año. La vida útil del generador es de aproximadamente 25 años, el costo de la mayoría de los modelos de dispositivos es de 280,000 rublos.
Divida el costo por el producto de la producción anual y la vida útil:
280 000 / 4200*25 = 2,666 rublos
Por lo tanto, el costo de un kilovatio de energía de un generador de viento de recuperación será de poco más de 2,5 rublos. En comparación con el nivel de precios actual, hay un beneficio, pero no es tan grande como nos gustaría al usar fuentes de energía alternativas.
Los cálculos anteriores dan un resultado diferente si la velocidad del viento es de unos 7-8 m/s. Un generador eólico con una capacidad de 6-7 kW producirá alrededor de 780 kW por mes o 9000 kW por año.
Con el costo de tales molinos de viento alrededor de 310,000, obtenemos el siguiente resultado:
310 000 / 9000 * 25 = 1,3722 rublos Este costo es un beneficio obvio, especialmente para las instalaciones que consumen mucha energía.
¿Qué determina la eficiencia de un aerogenerador?
Como ya se mencionó, la eficiencia de un aerogenerador se deriva de su condición técnica, el tipo de turbina y las características de diseño de este modelo. Del curso de física de la escuela, se sabe que la eficiencia es la relación entre el trabajo útil y el trabajo total. O la relación entre la energía gastada en la realización del trabajo y la energía recibida como resultado.
En este sentido, surge un punto interesante: la energía eólica utilizada se obtiene de forma totalmente gratuita, no se ha realizado ningún esfuerzo por parte del usuario. Esto hace que la eficiencia sea un indicador puramente teórico que determina las cualidades puramente constructivas del dispositivo, mientras que para los propietarios, las características operativas son más importantes.
Es decir, surge una situación en la que la eficiencia no es tan importante, se presta toda la atención a tareas puramente prácticas.
Sin embargo, con cambios en los parámetros operativos en una dirección u otra, la eficiencia cambia automáticamente, lo que indica su interconexión con el estado general del dispositivo.
carga de viento
Método de cálculo
Descripción del diseño
Características geométricas de los elementos.
Determinación de la carga del viento
Viento en un ángulo de 90 grados con respecto al escudo.
Viento en un ángulo de 45 o con respecto al escudo 5 Cálculo del bastidor
Parte 2. Cálculo para la sostenibilidad
Método de cálculo
Este proyecto es típico para las regiones de viento del 3 al 5.
1. Área de viento - III, IV, V
2. Tipo de terreno al determinar la carga del viento - A
3. Nivel de responsabilidad - 3, para el cual el coeficiente de reducción de carga γp se toma igual a 0.8-0 95 (en este proyecto γp = 09)
4. La vida útil de la estructura es de 10 años.
5 Temperatura exterior estimada t ≥ -w°c, como la temperatura media del quinquenio más frío según SNiP 23-01-99 “Climatología de la construcción”, que corresponde a la región climática de la construcción II4, II5
6. Zona de humedad - "húmedo" SNiP 23-01-99 (Fig. 2)
7. El grado de impacto agresivo del medio ambiente en las estructuras metálicas es medio-agresivo, según SNiP 2.0311-85 "Protección de estructuras de edificios contra la corrosión", tabla. 24, para grupo de gases "B" en ambiente húmedo
Descripción de la estructura publicitaria
En la figura 1 se muestra un esquema de un panel publicitario abatible de doble cara con una altura de stand de 2 a 5 m hasta la parte inferior del panel, las dimensiones del panel publicitario son 6180x3350x 410mm eje rack, y con un offset de 3/4 (mostrado en la Figura 1). El bastidor se fija con anclajes de cimentación 8 sobre una base profunda Todos los parámetros variables según el área de viento de la instalación y la altura del bastidor se dan en la Tabla 1
Dibujo de diseño publicitario. Arroz. una
Las principales dimensiones geométricas y sujetadores de la estructura publicitaria, según el área del viento. tabla 1
| Altura del estante, m | Elementos estructurales | región del viento | ||
| tercero | IV | V | ||
| 2 | Estante | Ф325х8 (С245) | Ф325х8 (С245) | Ф325х8 (С245) |
| Base | 2,5×1,9×0,5m | 2,8 × 2,1 × 0,5 m | 3,2 × 2,1 × 0,5 m | |
| Ankera | M 30 | M 30 | M 30 | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | Gnshv.236×70 | Gnshv.236×70 | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | |
| 2,5 | Estante | Ф325х8 (С245) | Ф325х8 (С245) | Ф325х8 (С245) |
| Base | 2,7 × 1,9 × 0,5 m | 3 × 2,1 × 0,5 m | 3,6 × 2,1 × 0,5 m | |
| Ankera | M 30 | M 30 | M 30 | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | Gnshv.236×70 | 2 ejes.236×70 | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С345) | |
| 3 | Estante | Ф325х8 (С245) | Ф325х8 (С245) | Ф325х10 (С245) |
| Base | 3×1,9×0,5m | 3,6 × 2,1 × 0,5 m | 4 × 2,1 × 0,5 m | |
| Ankera | M 30 | M 30 | M36 | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | Gnshv.236×70 | 2 red.ancho 236×70 | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С345) | |
| 3,5 | Estante | Ф325х8 (С245) | Ф325х8 (С245) | Ф325х10 (С245) |
| Base | 3,4 × 1,9 × 0,5 m | 3,8 × 2,1 × 0,5 m | 4,2 × 2,1 × 0,5 m | |
| Ankera | M 30 | M 30 | M36 | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | MW236×70 | 2 ejes.236×70 | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С345) | |
| 4 | Estante | Ф325х8 (С245) | Ф325х10 (С245) | Ф325х10 (С345) |
| Base | 3,6×1,9×05m | 4 × 2,1 × 0,5 m | 4,4 × 2,1 × 0,5 m | |
| Ankera | M 30 | M36 | M36 | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | MW236×70 | 2 ejes.236×70 | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С345) | |
| 4,5 | Estante | Ф325х8 (С245) | Ф325х10 (С345) | Ф325х10 (С345) |
| Base | 3,8 × 1,9 × 0,5 m | 4,2 × 2,1 × 0,5 m | 4,6 × 2,1 × 0,5 m | |
| Ankera | M 30 | M36 | M36 | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | 2 ejes.236×70 | 2 ejes.236×70 | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С345) | |
| 5 | Estante | Ф325х10 (С245) | Ф325х10 (С345) | — |
| Base | 4×1,9×0,5m | 4,4x21x0,5m | — | |
| Ankera | M36 | M36 | — | |
| Vigas transversales | Gnshv.236×70 | 2 ejes.236×70 | — | |
| espacio libre | 160x160x8(С245) | 160x160x8(С345) | — |
arriba
Cálculo y selección de un aerogenerador
A qué debe prestar atención al elegir una turbina eólica. Para empezar, comprenda que los modelos caros extranjeros no son necesariamente la mejor solución.
Aquí debe proceder de sus necesidades en la generación de electricidad. Entonces, calcula cuánta electricidad gastarás.
Aerogenerador con rotor helicoidal
La potencia del aerogenerador depende directamente del diámetro del círculo que forman las palas. Aproximadamente, puedes calcular la potencia usando la siguiente fórmula:
P = D ^ 2 * R ^ 3 / 7000, donde
D es el diámetro de las palas;
R es la velocidad del viento.
Si el diámetro es de 1,5 metros y la velocidad en su área es de 5 metros por segundo, entonces la potencia será de aproximadamente 0,04 kilovatios. Como ves, la potencia se puede aumentar de dos formas: aumentando el diámetro y la velocidad del viento. Y el último parámetro no depende de nosotros.
Al comprar, preste atención a la capacidad de las baterías.La calma puede estar en casi todas partes, excepto en las zonas costeras.
Y durante esos períodos, sus aparatos eléctricos tomarán electricidad de las baterías. Su capacidad es limitada. Por lo tanto, es mejor tener una fuente de alimentación de respaldo adicional.
¿Cuánta electricidad necesita una familia típica? En un piso corriente, utilizamos unos 360 kWh al mes. Un generador eólico con una capacidad de 5 kilovatios generará esta cantidad incluso con vientos de baja velocidad, lo que suele ocurrir en el centro de Rusia. Pero si el consumo de energía es alto (por ejemplo, hay un calentador eléctrico, una caldera eléctrica, etc.), entonces un generador de viento con una capacidad de 5 kilovatios ya no es suficiente. A menos que esté instalado cerca del mar o de una gran masa de agua.
Un poco sobre el costo
Como puede ver, el rango de precios es muy grande. A instalación media por 1 kW costará de 25,000 a 300,000 rublos. Los modelos más caros tienen una serie de ventajas significativas, desde una mayor eficiencia hasta varias características adicionales.
Recomendaciones generales
Obviamente, para seleccionar el diámetro más óptimo de la hélice del aerogenerador, es necesario conocer la velocidad media del viento en el lugar de la instalación prevista. La cantidad de electricidad producida por un molino de viento aumenta en proporción cúbica con el aumento de la velocidad del viento. Por ejemplo, si la velocidad del viento aumenta 2 veces, la energía cinética generada por el rotor aumentará 8 veces. Por tanto, se puede concluir que la velocidad del viento es el factor más importante que afecta a la potencia de la instalación en su conjunto.
Para seleccionar el sitio de instalación de una instalación eléctrica de generación eólica, las áreas con un número mínimo de barreras contra el viento (sin árboles ni edificios grandes) a una distancia de al menos 25-30 metros de un edificio residencial son las más adecuadas (no olvide que aerogeneradores zumban muy fuerte durante el funcionamiento). La altura del centro del rotor de la turbina eólica debe ser al menos 3-5 metros más alta que los edificios más cercanos. No debe haber árboles ni edificios en la línea del paso ventoso. Las cimas de colinas o cadenas montañosas con paisaje abierto son las más adecuadas para la ubicación de la turbina eólica.
Si no está previsto que su casa de campo esté conectada a una red común, entonces debe considerar la opción de sistemas combinados:
- WPP + Paneles solares
- WPP + Diésel
Las opciones combinadas ayudarán a resolver problemas en regiones donde el viento es variable o depende de la estación, y esta opción también es relevante para los paneles solares.
Aerogeneradores renovados: ¿qué es?
Los equipos de energía eólica pueden considerarse uno de los más confiables, si no el más confiable, en la industria energética. La razón de esto no es solo la alta tecnología utilizada en su fabricación, sino también las cargas relativamente pequeñas a las que está sometido. Por lo tanto, las turbinas eólicas funcionan regularmente durante muchos años, a menudo superando los 20 años. Dado que cada parque eólico y cada aerogenerador están ligados a un terreno concreto, es recomendable sustituir el parque eólico o aerogenerador por otros de mayor potencia cuando se alcance el periodo de amortización de un proyecto concreto, es decir, cuando la inversión invertida en él se devuelve y se recibe el beneficio previsto.Los aerogeneradores existentes suelen estar en buenas condiciones, y es recomendable venderlos como “aerogeneradores usados” o “aerogeneradores usados”. El mercado mundial de tales equipos en el mundo es muy grande. La demanda de tales equipos también es alta. La razón es la gran cantidad de empresas que producen equipos de energía eólica. Como regla general, solo una pequeña parte de dicho equipo "usado" ya se ha desmantelado y está en stock.
Los aerogeneradores "usados" se someten a una preparación previa a la venta de acuerdo con las normas especiales de trabajo y se convierten en los denominados. "renovar". Por lo general, durante la renovación, se realizan los siguientes trabajos: reemplazo de rodamientos en la caja de cambios, independientemente de su desgaste, solución de problemas y reparación de engranajes de la caja de cambios, generador, bastidor, palas, pintura. Después de los trabajos de renovación, los aerogeneradores se envían a su nuevo propietario. Como regla general, después de la venta de dicho equipo, está cubierto por una garantía por un período de un año.
Un ejemplo de cálculo de las palas del tubo 160 para este generador
velocidad
Obtuve el mejor resultado del tubo 160 con un diámetro de 2,2 m y velocidad Z3.4 - 6 palas, pero es mejor no hacer un diámetro de hélice de un tubo de 160 mm, ya que resultarán palas demasiado delgadas y endebles. A 3 m/s, la velocidad nominal del tornillo era de 84 rpm y la potencia del tornillo era de 25 vatios, es decir, es aproximadamente adecuada. Es necesario, por supuesto, con un margen para la eficiencia del generador, pero la tubería 160 ya es delgada y lo más probable es que ya a 7 m / s se observe un aleteo. Pero por ejemplo irá
Ahora bien, si cambias la velocidad del viento en la tabla, puedes ver que la potencia de la hélice y su velocidad coincidirán aproximadamente con los parámetros de la hélice, que es lo que necesitamos, ya que es importante que la hélice no se sobrecargue. y no subcargado; de lo contrario, se volverá loco con un fuerte viento.
>
Entonces, con un viento diferente, recibí tales datos de hélice. A continuación, en la captura de pantalla, se muestran los datos de la hélice a 3 m/s, la potencia máxima de la hélice (KIEV) a la velocidad Z3.4, en este caso, las revoluciones y la potencia coinciden aproximadamente con la potencia del generador a estas revoluciones.
Velocidad del generador 100 rpm - 2 Amperios 30 vatios
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A continuación, ingresamos la velocidad de 5 m/s, como se puede ver en la captura de pantalla, 141 rpm de la hélice y la potencia en el eje de la hélice es de 124 vatios, que también coincide aproximadamente con el generador. Velocidad del generador 150 rpm - 8 Amperios 120 vatios
A 7 m / s, la hélice comienza a pasar por alto el generador en términos de potencia y, naturalmente, bajo carga, adquiere una alta velocidad, por lo que elevé la velocidad a Z4, también resultó ser una coincidencia aproximada en términos de potencia. y velocidad con el generador. Velocidad del generador 200 rpm -14 Amperios 270 vatios
A 10 m/s, la hélice se volvió mucho más poderosa que el generador a velocidad nominal, como revoluciones lentas y no puede hacer girar el generador más rápido. Entonces, con Z4, la potencia de la hélice es de 991 vatios y las revoluciones son de solo 332 rpm. Velocidad del generador 300 rpm - 26 Amperios 450 watts. Pero un generador subcargado permite que la hélice gire hasta una velocidad Z5 y superior, mientras que Tornillo KIEV cae, y por lo tanto, la potencia, pero al mismo tiempo aumenta la velocidad, por lo que resultó que el tornillo girará un poco más el generador, pero al mismo tiempo perderá potencia y el equilibrio llegará a alguna parte.En este caso, los datos coinciden aproximadamente con el generador, pero la hélice supera claramente al generador en términos de potencia, por lo que con este viento es hora de protegerse alejando la hélice del viento.
Así que instalamos un tornillo de tubería de PVC con un diámetro de 160 mm debajo del generador. Debo decir de inmediato que fue la hélice de seis palas de tal velocidad la que resultó ser la más adecuada. Y así puede considerar un tornillo de cualquier diámetro y número de cuchillas. Es solo que una hélice de tres palas con un diámetro de 2,3 m resultó ser demasiado rápida para este generador y no ganaría impulso para su KIEV máximo, ya que el generador comenzaría a reducir su velocidad de inmediato.
Por lo tanto, al aumentar el número de palas, disminuí la velocidad de la hélice y conservé su potencia. Entonces, la hélice resultó ser adecuada para el generador, pero la tubería 160 introdujo sus propias limitaciones, en particular, el diámetro es demasiado grande y en el viento de 7 m / s, la hélice con palas endebles y delgadas probablemente obtendrá un revoloteará y retumbará como un helicóptero al despegar. Sí, y con esta hélice sacamos del generador, a grandes rasgos, con un viento de 10 m/s, solo 600-700 vatios, pero puede ser el doble si aumentamos la velocidad de la hélice y aumentamos ligeramente su diámetro. .
A continuación se muestra una captura de pantalla de la pestaña Blade Geometry. Estas son las dimensiones para cortar la hoja de la tubería.
Principios de bricolaje para hacer palas para un generador eólico.
A menudo, la principal dificultad es determinar las dimensiones óptimas, ya que su rendimiento depende de la longitud y forma de las palas del aerogenerador.
Materiales y herramientas
Los siguientes materiales forman la base:
- madera contrachapada o madera en otra forma;
- láminas de fibra de vidrio;
- aluminio laminado;
- Tuberías de PVC, componentes para tuberías de plástico.
aspas de aerogeneradores de bricolaje
Elija un tipo de lo que está disponible en forma de residuos después de la reparación, por ejemplo. Para su posterior procesamiento, necesitará un marcador o un lápiz para dibujar, una sierra de calar, papel de lija, tijeras para metal, una sierra para metales.
Dibujos y cálculos
Si estamos hablando de generadores de baja potencia, cuyo rendimiento no supera los 50 vatios, se les hace un tornillo de acuerdo con la tabla a continuación, es él quien puede proporcionar altas velocidades.
A continuación, se calcula una hélice de tres palas de baja velocidad, que tiene una alta tasa inicial de ruptura. Esta parte servirá completamente a los generadores de alta velocidad, cuyo rendimiento alcanza los 100 vatios. El tornillo funciona en conjunto con motores paso a paso, motores de bajo voltaje y baja potencia, generadores de automóviles con imanes débiles.
Desde el punto de vista de la aerodinámica, el dibujo de la hélice debería verse así:
Producción a partir de tubos de plástico.
Las tuberías de PVC para alcantarillado se consideran el material más conveniente; con un diámetro final de tornillo de hasta 2 m, son adecuadas piezas de trabajo con un diámetro de hasta 160 mm. El material atrae con facilidad de procesamiento, costo asequible, ubicuidad y abundancia de dibujos, diagramas ya desarrollados.
Es importante elegir plástico de alta calidad para evitar que se agrieten las cuchillas.
El producto más conveniente, que es un canalón liso, solo necesita cortarse de acuerdo con el dibujo. El recurso no teme la exposición a la humedad y no requiere cuidado, pero puede volverse quebradizo a temperaturas bajo cero.
Fabricación de palas a partir de palanquillas de aluminio.
Dichos tornillos se caracterizan por su durabilidad y confiabilidad, son resistentes a las influencias externas y son muy duraderos.Pero tenga en cuenta que resultan más pesados como resultado, en comparación con los de plástico, la rueda en este caso está sujeta a un equilibrio escrupuloso. A pesar de que el aluminio se considera bastante maleable, trabajar con metal requiere la presencia de herramientas convenientes y habilidades mínimas para manejarlas.
La forma de suministro del material puede complicar el proceso, ya que la lámina de aluminio común se convierte en cuchillas solo después de dar a las piezas un perfil característico; para este propósito, primero se debe crear una plantilla especial. Muchos diseñadores novatos primero doblan el metal a lo largo del mandril, luego pasan a marcar y cortar espacios en blanco.
Palas fabricadas en aluminio billet
Las palas de aluminio muestran una alta resistencia a las cargas, no reaccionan a los fenómenos atmosféricos ni a los cambios de temperatura.
tornillo de fibra de vidrio
Es el preferido por los expertos, ya que el material es caprichoso y difícil de procesar. Secuenciación:
- corte una plantilla de madera, frótela con masilla o cera; el revestimiento debe repeler el pegamento;
- primero, se hace la mitad de la pieza de trabajo: la plantilla se mancha con una capa de epoxi y se coloca fibra de vidrio en la parte superior. El procedimiento se repite rápidamente hasta que la primera capa haya tenido tiempo de secarse. Por lo tanto, la pieza de trabajo recibe el espesor requerido;
- realizar la segunda mitad de manera similar;
- cuando el pegamento se endurece, ambas mitades se pueden unir con epoxi con un esmerilado cuidadoso de las juntas.
El extremo está equipado con un manguito, a través del cual el producto se conecta al cubo.
¿Cómo hacer una hoja de madera?
Esta es una tarea difícil debido a la forma específica del producto, además, todos los elementos de trabajo del tornillo eventualmente deberían resultar idénticos.La desventaja de la solución también reconoce la necesidad de una protección posterior de la pieza de trabajo contra la humedad, para esto se pinta, se impregna con aceite o aceite secante.
La madera no es deseable como material para una rueda de viento, ya que es propensa a agrietarse, deformarse y pudrirse. Debido al hecho de que proporciona y absorbe humedad rápidamente, es decir, cambia de masa, el equilibrio del impulsor se ajusta arbitrariamente, lo que afecta negativamente la eficiencia del diseño.
Valor de diseño de la carga de viento
El valor estándar de la carga de viento (1) es:
\({w_n} = {w_m} + {w_p} = 0,1 + 0,248 = {\rm{0,348}}\) kPa. (veinte)
El valor final calculado de la carga de viento, por el cual se determinarán las fuerzas en las secciones del pararrayos, se basa en el valor estándar, teniendo en cuenta el factor de confiabilidad:
\(w = {w_n} \cdot {\gamma _f} = {\rm{0.348}} \cdot 1.4 = {\rm{0.487}}\) kPa. (21)
Preguntas frecuentes (FAQ)
¿De qué depende el parámetro de frecuencia en la fórmula (6)?
el parámetro de frecuencia depende del esquema de diseño y las condiciones para su fijación. Para una barra con un extremo rígidamente fijo y el otro libre (viga en voladizo), el parámetro de frecuencia es 1.875 para el primer modo de vibración y 4.694 para el segundo.
¿Qué significan los coeficientes \({10^6}\), \({10^{ - 8}}\) en las fórmulas (7), (10)?
estos coeficientes traen todos los parámetros a una unidad de medida (kg, m, Pa, N, s).
Reembolso y eficiencia
El costo del generador de viento en sí es bastante alto. Y además de eso, aún necesitará comprar baterías, un inversor, un controlador, un mástil, cables, etc. Ahora son comunes los modelos de turbinas eólicas con una capacidad de 300 vatios.Estos son modelos bastante débiles que generan sus 300 vatios-hora en caso de viento de 10-12 metros por segundo, y con un viento de 4-5 metros por segundo, se generan 30-50 vatios-hora. Tales instalaciones son suficientes para proporcionar iluminación LED y alimentar pequeños dispositivos electrónicos. No necesita esperar que de este generador de viento pueda proporcionar un televisor, microondas, refrigerador e iluminación completa. El costo de las turbinas eólicas de baja potencia comienza en 15-20 mil rublos. El kit no incluye baterías, inversor y mástil. Un juego completo costará al menos 50 mil rublos.
Cuando vaya a proporcionar electricidad a una casa y una pequeña parcela subsidiaria, necesitará un generador eólico de 3-5 kilovatios. El precio de una turbina eólica de este tipo se encuentra en el rango de 0,3-1 millón de rublos. El precio incluye el controlador, mástil, inversor, baterías.
