Penjana angin: reka bentuk, prinsip operasi

Teknologi untuk membangunkan tenaga alternatif telah lama dikembangkan oleh syarikat-syarikat terbesar di seluruh dunia. Negara-negara Eropah yang dipilih menyediakan peluang simpanan melalui pengenalan perkembangan yang serupa dalam rangkaian tenaga pada tahun-tahun akan datang. Salah satu bidang yang paling menjanjikan bidang ini ialah kuasa angin, yang tidak begitu popular berbanding dengan bateri solar, tetapi ia mempunyai kelebihannya. Secara khususnya, penjana angin untuk sebuah rumah dicirikan oleh kecekapan pengeluaran tenaga dan ketidakbarang alam sekitar yang mutlak dalam operasi.

Penjana Turbin Angin

Struktur loji kuasa angin isi rumah termasuk penjana elektrik dan turbin, yang dipasang pada tiang khas dengan sambungan dan bilah untwisted. Untuk memproses tenaga yang diterima, pengawal caj bateri yang disambungkan ke bateri disediakan. Sebagai peraturan, komponen yang tidak boleh digunakan 24V digunakan sebagai elemen kuasa. Reka bentuk juga disediakan penyongsang yang disambungkan ke grid kuasa. Peranti yang lebih kompleks dimiliki oleh penjana angin industri, yang mewakili keseluruhan kompleks peralatan. Kita boleh mengatakan bahawa ini adalah stesen penuh, termasuk kabinet kuasa dengan elemen kawalan, pertukaran komunikasi, penjana elektrik, sistem pemantauan kelajuan angin, alat kawalan pisau, cara pemadam kebakaran, perlindungan kilat dan komponen lain.

Prinsip operasi

Mana-mana generator angin bekerja pada prinsip penukaran tenaga. Putaran komponen aktif (baling-baling atau rotor) menghasilkan daya angkat dan impulsif, yang mana roda gulung juga diputar. Dalam proses melepaskan roda tenaga roda, pemutar membentuk medan magnet pada bahagian tak alih pemasangan. Akibatnya, arus elektrik mula mengalir ke wayar. Model sedemikian adalah perkara biasa dan terpakai kepada hampir semua stesen jenis ini. Perkara lain adalah bahawa dalam amalan, penjana angin boleh dikenakan penyesuaian disebabkan oleh keadaan cuaca. Walaupun pemaju reka bentuk bilah-bilah yang sama cenderung untuk menyediakan petunjuk-petunjuk yang berlainan dan kekuatan angin, fenomena ini tidak dapat diprediksi dan boleh disertai dengan banyak faktor lain.

Kuasa dipasang

Pada tahap pembangunan wilayah ini, awalnya untuk bercakap mengenai format standard untuk output agregat tersebut, tetapi beberapa peraturan dalam indikator ciri-ciri utama dikesan. Sebagai contoh, kuasa penjana angin untuk keperluan domestik biasanya tidak melebihi 100 kW. Aneh kerana ia kelihatan, model yang menyediakan sehingga 1 kW adalah permintaan, pemasangan serupa diklasifikasikan sebagai kejuruteraan kuasa mikro. Mereka digunakan dalam melengkapkan kapal layar, ladang pertanian, dan sebagainya.

Peralatan perindustrian dan komersial yang lebih serius dihasilkan tidak banyak syarikat, tetapi kapasiti pemasangan tersebut dapat mencapai 5 MW. Sebagai peraturan, ini adalah turbin besar, jisim yang mencapai beberapa tan. Pada masa yang sama, pengeluar cuba membuat peralatan bergerak, atau sekurang-kurangnya menyediakan kemungkinan untuk pengangkutan. Jika kita bercakap tentang model untuk kegunaan rumah, dalam kebanyakan kes ia adalah penjana angin di 220V, jumlah kuasa yang boleh menjadi kira-kira 4 kW.

Ciri-ciri penjana angin kecil

Peralatan kelas ini adalah kepentingan terbesar dari syarikat komersial dan pengguna biasa yang berminat menggunakan tenaga angin. Pemasangan jenis ini mempunyai reka bentuk standard termasuk bilah, pemutar, turbin, cara orientasi, penjana dengan tiang, penyongsang dan bateri. Ciri-ciri peranti tersebut termasuk kebebasan dari grid kuasa tengah - ini bermakna penjana angin kecil untuk rumah boleh bekerja dalam mod autonomi. Format eksploitasi ini paling menarik bagi pemilik hartanah pinggir bandar, di mana tidak ada bekalan yang stabil dari grid kuasa pusat. Di samping itu, pencipta pemasangan itu dalam beberapa model berusaha untuk menggabungkan konsep penjana angin dan bateri solar. Akibatnya, stesen mini rumah dilengkapi dengan modul DC untuk komunikasi dengan panel solar.

Pelbagai penjana

Pemisahan utama pemasangan tersebut membawa kepada klasifikasi sepanjang paksi putaran. Khususnya, terdapat penjana angin menegak dan analog mendatar jenis sayapnya. Unit kumpulan pertama sensitif kepada bergegas dan tidak memerlukan orientasi khas. Walau bagaimanapun, model yang sama mempunyai kelemahan yang serius - berbanding dengan pemasangan mendatar, permukaan kerja mereka adalah separuh saiz. Maksudnya, paksi pemutar menegak putaran turbin lebih berorientasikan kepada ciri-ciri angin, tetapi pada asalnya memberikan tenaga yang lebih kecil.

Sebaliknya, model bersayap dengan paksi mendatar yang diarahkan dapat berinteraksi dengan arus angin dari kawasan yang lebih besar. Sudah tentu, terdapat masalah dengan arah unsur kerja, tetapi masalah ini diselesaikan dengan bantuan cuaca yang konvensional. Oleh itu, pada satu set kelebihan, pemasangan baling-baling kini lebih menjanjikan daripada penjana angin jenis karusel menegak. Walau bagaimanapun, reka bentuk sedang dipertingkatkan, dan ada kemungkinan bahawa pertengahan akan muncul di antara pilihan-pilihan ini.

Pengeluar generator angin

Pasar penjana angin diambil oleh pengeluar Eropah dan China. Khususnya, kejayaan terbesar ditunjukkan oleh syarikat Vestas Denmark, serta pengeluar Cina Goldwind dan Sinovel.

Bagi perusahaan domestik, mereka juga mempunyai sesuatu untuk dibanggakan. Di pasaran, sebagai contoh, model boleh didapati dari Sapsan-Energia. Setakat ini, pengguna boleh didapati dua versi jenama ini - untuk 1000 dan 5000 watt. Syarikat GRC-Vertical Chelyabinsk menghasilkan pemasangan jenis menegak dengan kuasa nominal dari 1500 hingga 30.000 W. Anda boleh mencari penjana angin Rusia untuk menyediakan sejumlah kecil tenaga. Sebagai contoh, syarikat "Stroyinzhservis" menawarkan penjana angin untuk 500 watt. Adalah penting untuk diperhatikan bahawa hampir setiap pengilang Rusia menyediakan dan penyelenggaraan peralatan, jadi masalah dalam kandungan teknologi tidak seharusnya timbul.

Isu harga

Setiap pengeluar, walaupun menggunakan prinsip umum untuk pelaksanaan pemasangan, masih berjalan sendiri. Akibatnya, kami memperoleh agregat dengan ciri unik dan, dengan itu, tag harga. Dalam segmen awal, anda boleh mencari penjana angin, harga yang akan berubah dari 40 hingga 70 ribu Rubel. Ini adalah stesen mini dengan mod operasi kendiri, yang paling sesuai untuk keperluan rumah kecil. Kemudian ikuti cadangan dengan kos 100-150 ribu rubel. Sebagai peraturan, ini adalah unit dengan kuasa 5000 W, yang boleh digunakan untuk tujuan komersil.

Kelayakan menggunakan penjana angin

Menurut pakar, pemasangan itu tidak selalu bermanfaat untuk digunakan untuk keperluan peribadi. Ini disebabkan oleh harga yang tinggi untuk bateri, inverter dan pemasangan. Di samping itu, kadang-kadang diperlukan untuk memasang penjana diesel sebagai suplemen, yang juga meningkatkan kos mengatur kaedah seperti membekalkan tenaga. Walau bagaimanapun, penjana angin boleh membenarkan diri mereka sendiri jika penukaran itu dilakukan secara langsung ke dalam haba. Dalam kes ini, fungsi penjana sebagai sistem pemanasan direalisasikan, kemungkinan yang boleh digunakan untuk kedua-dua bekalan air panas dan pemanasan asas rumah.

Kesimpulannya

Dengan semua kelemahan, pemasangan angin secara aktif dipromosikan di pasaran, menarik semua pengguna baru. Ini adalah kerana prospek segmen dan daya tarikan peluang yang menyediakan sumber tenaga bebas. Sudah hari ini, penjana angin dapat mengambil bekalan tenaga penuh ke rumah-rumah persendirian. Sudah tentu, tidak di semua rantau bahawa penggunaan kemudahan itu membenarkan dirinya sendiri kerana keadaan cuaca. Tetapi dalam kes ini, para pakar mengesyorkan supaya tidak meninggalkan cadangan tersebut, menambah pemasangan dengan unsur fotoelektrik , penjana bahan api dan sumber tenaga tambahan lain.