Петролните кризи, непрекъснато нарастващата цена на горивата и бързо наближаващата криза на недостиг на невъзпроизводими енергийни източници правят човечеството да търси нови алтернативни енергийни източници. Един от тези източници е вятърната енергия, която е екологичен, безплатен и неизчерпаем източник на електроенергия. Така възниква вятърна енергия, чиято същност е да превърне кинетичната енергия на вятъра в електричество. Основата на новата енергийна индустрия са вятърни генератори от различни видове.

Съдържанието

• 1 Какво е ветрогенератор, устройство и принцип на работа
• 2 Плюсове и минуси на вятърни генератори
• 3 Инструменти и материали, необходими за създаване на вятърен генератор
• 4 Технология за вятърни генератори

Какво е ветрогенератор, устройство и принцип на работа

Днес ветрогенераторите се смятат за една от най-обещаващите системи, способни да произвеждат безплатно електроенергия във всякакви количества.

Вятърният генератор е устройство, което превръща силата на вятъра в електричество.

Състои се от:

• мачта, Необходимо е за монтажа върху него генераторът и вятърното колело. Колкото по-висока е мачтата, толкова по-силен е вятърът и, колкото повече електричество генерира генераторът;
• генератораинсталиран на мачтата. Той генерира променлив ток, чиято сила и напрежение зависи от скоростта и стабилността на вятъра;
• вятърно колело с ножове, Той служи за задвижване на вала на генератора чрез използване на кинетична вятърна енергия;
• контрольор, Той преобразува променливия ток на генератора в постоянен ток за зареждане на акумулатора и се използва за управление на параметрите на вятърната турбина: въртене на лопатките, зареждане на акумулатора, защитни функции и т. д.
• акумулаторни батерии (батерия), Проектиран да натрупва електричество в безветрени периоди и да стабилизира изхода на генераторното напрежение, което зависи от силата на вятъра. Благодарение на батерията, напрежението за захранване на обектите е стабилно и не зависи от вятъра;
• инвертор, Проектиран да преобразува DC от батерията в AC, използван за захранване на повечето електрически уреди.

Неговият принцип на действие се основава на превръщането на кинетичната вятърна енергия в електрическа енергия. При класическите вятърни генератори вятърното колело има три остриета. Той е монтиран върху главината, която е здраво свързана с ротора на генератора. Въртящият се ротор на генератора произвежда трифазен променлив ток, която контролерът преобразува до постоянно напрежение, зареждайки батерията. Преминавайки през батерията, токът се зарежда едновременно и след това преминава към инвертор, където се преобразува в променлив еднофазен ток 220 V, 50 Hz. Ако токът от вятърния генератор е нисък, то неговият дефицит се компенсира от батерията и обратно, ако се натрупат много, излишъкът се натрупва в акумулатора.

Чрез техните конструктивни характеристики отличават ветрогенераторите с хоризонтални или вертикални оси на въртене. Първият тип генератори е най-широко използван, въпреки че непрекъснато духащ вятър е необходим за неговото функциониране.

Според генерираната мощност вятърните генератори са разделени домакинство (мощност от 300 W до 10 kW) и промишленост (капацитет от няколко mW).

Предимства и недостатъци на вятърните генератори

Независимо от дизайна, вятърните генератори имат своите предимства и недостатъци.

предимства:

• екологосъобразност;
• неизчерпаемост на източника на електроенергия;
• надеждност;
• конкурентоспособността на вятърната енергия в сравнение с невъзобновяемите енергийни източници;
• възможността за предоставяне на електроенергия в труднодостъпни места, където нейното снабдяване е трудно;
• те заемат малко място, което им позволява да бъдат поставени заедно с други предмети.

недостатъци:

• зависимост от силата и посоката на вятъра;
• висока цена;
• ниска възвръщаемост на инвестициите (повече от 10 години);
• създаването на работата на шума, вредни за живите организми;
• смущения в телевизията и определени комуникационни системи;
• увреждане на птиците при поставянето на вятърни генератори в местата им на гнездене и по миграционните пътища.

В зависимост от дизайна, вятърните генератори имат присъщи предимства и недостатъци за този тип дизайн. Например за генератори с вертикална ос на въртене е ниска ефективност (KPD е само 0.2), но в същото време те могат да генерират електричество с много нисък вятър.

Инструменти и материали, необходими за създаване на вятърен генератор

За да създадете вятърен генератор, се нуждаете от следния минимален набор от инструменти и материали:

• бормашина;
• български език;
• сварка;
• набор от ключове и тренировки;
• ножовка или лобзик;
• тънък листов метал или трайна пластмаса;
• шперплат;
• тръби;
• ъгли;
• болтове и гайки;
• батерия;
• материали за производството на генератора (двигател, скоростна кутия).

Технология за вятърни генератори

Простотата на дизайна на вятърния генератор ви позволява да го сглобите сами. За да направите това, трябва да знаете основите на физиката и електротехниците и да имате умения да боравите с домакински инструменти.

Първоначално е необходимо да се определят необходимите характеристики на вятърния генератор и да се търсят вече схема на устройството си, Към днешна дата има много възможности за изграждане на вятърен генератор със собствените си ръце. Когато избирате опция, трябва да помните, че вятърният генератор трябва да отговаря на следните основни изисквания:

• простота;
• производствения цех;
• ремонтопригодность;
• сигурност от силен вятър.

Производствената технология на най-простия ветрогенератор е да извършва последователно няколко основни операции.

На главината на велосипедното колело ножовете са прикрепени (от три до шест броя), изработени от дуралуминист или твърда пластмаса. Остриетата трябва да бъдат полирани така, че предната им част да е полукръгла, а задната част да е заострена. Колкото по-дълго са лопатките, толкова по-голяма е генерирана мощност.

Като генератор, можете да използвате двигателя от всякакви домакински уреди, Когато го избирате, трябва да се ръководите от следното правило: колкото повече волта на революция - толкова по-добре. Роторът на двигателя е здраво свързан към главината с фиксирани лопатки.

Опашката и генераторът са закрепени по краищата на опашната стрела, направена от тръба, която трябва да бъде уравновешены, Опашката е изработена от ламарина или твърда пластмаса с размери 300 × 300 мм от всякаква форма. За предпазване от външни въздействия генераторът е покрит със защитен корпус.

Цялата тази конструкция се събира на рафта, заварена от ъглите. След това този рафт се монтира в края на мачтата, така че цялата структура да може лесно да се върти в зависимост от посоката на вятъра (за тази цел най-често се използват сачмени лагери).

Мачтата е тръба укрепени със стрии, Вътре има електрически проводници, свързващи генератора към батерията и инвертора.

Мощността, генерирана от такъв вятър генератор, е достатъчна за автономното захранване на частна къща.