Sterownik turbiny wiatrowej

Co to jest kontroler ładowania turbiny wiatrowej

Sterownik jest urządzeniem elektronicznym odpowiedzialnym za zamianę napięcia przemiennego generowanego przez generator na napięcie stałe oraz kontrolę stanu naładowania akumulatorów. Obecność sterownika w schemacie pracy turbiny wiatrowej pozwala na pracę generatora wiatrowego w trybie automatycznym, niezależnie od czynników zewnętrznych (prędkość wiatru, warunki pogodowe itp.).

Funkcję kontrolowania ilości ładunku pełni regulator balastowy, czyli kontroler. Jest to urządzenie elektroniczne, które wyłącza baterię, gdy napięcie wzrasta lub zrzuca nadmiar energii na konsumenta - element grzejny, lampę lub inne proste i niewymagające urządzenie do niektórych zmian mocy. Gdy poziom naładowania spadnie, kontroler przełącza akumulator w tryb ładowania, pomagając uzupełnić zapas energii.

Pierwsze konstrukcje sterowników były proste i pozwalały jedynie na włączenie hamowania wału.Następnie zrewidowano funkcje urządzenia, a nadmiar energii zaczęto wykorzystywać bardziej racjonalnie. A wraz z początkiem wykorzystywania turbin wiatrowych jako głównego źródła zasilania domków letniskowych lub domów prywatnych, problem wykorzystania nadmiaru energii zniknął sam, ponieważ obecnie w każdym domu zawsze jest coś do podłączenia.

Rysunki wirnika

Wynalazca nie dostarcza szczegółowych rysunków swoich osiągnięć, ale zasada matematycznej spirali służy jako model do budowy łopat:

To wzdłuż tej krzywej zbudowane jest każde z trzech łopatek wirnika, tworząc w sumie ciągłą powierzchnię, zbliżoną w obrysie, patrząc z boku do kształtu stożka. Spirala zbudowana jest w oparciu o złoty podział, trzy ostrza tworzą między osiami kąt 120°. Projektanci uważają, że możliwe jest zastosowanie różnych opcji do produkcji ostrzy, biorąc pod uwagę użycie śruby Archimedesa jako podstawy jako głównego warunku.

Takie bogactwo możliwości zwiększa szanse producentów wiatraków-amatorów, którzy potrzebują stworzyć urządzenie na swoje potrzeby.

Schematy działania turbin wiatrowych

Istnieje kilka opcji działania generatora wiatrowego:

1. Autonomiczna praca generatora wiatrowego.

Autonomiczna praca generatora wiatrowego

1. Taka wspólna praca jest uważana za bardzo niezawodny i wydajny sposób autonomicznego zasilania. W przypadku braku wiatru działają panele słoneczne. W nocy, gdy panele słoneczne nie działają, akumulator jest ładowany z turbiny wiatrowej.

Równoległa praca turbiny wiatrowej z panelami słonecznymi

1. Generator wiatrowy może również pracować równolegle z siecią.Z nadmiarem energii elektrycznej wchodzi do ogólnej sieci, a przy jej braku konsumenci energii elektrycznej działają z ogólnej sieci elektrycznej.

Praca równoległa turbiny wiatrowej z siecią energetyczną

Generatory wiatrowe mogą doskonale współpracować z dowolnym rodzajem autonomicznego zasilania oraz ze wspólną siecią energetyczną. Jednocześnie tworząc zunifikowany system zasilania.

Generatory wirnikowe Savonius

Ten obrotowy generator wiatrowy jest również popularny jako domowa farma wiatrowa. Podstawą konstrukcji jest kilka półcylindrów - dwa lub trzy, rzadziej więcej, zamocowane na pionowej osi obrotu. Czasami, aby zwiększyć moc wiatraka z wirnikiem Savonius, bloki półcylindrowców budowane są w dwóch rzędach – jeden nad drugim.

Produkowane przemysłowo generatory wirnikowe Savonius często mają niezwykły, nowoczesny wygląd, przypominający rozpostarte żagle jachtów. Ze względu na prostotę konstrukcji często wykonywane są samodzielnie. Ale tylko ze względu na prostotę konstrukcji, bo moc wiatraków pionowych tego typu – z wirnikiem Darrieus, z wirnikiem Savonius i innymi – jest trzykrotnie mniejsza niż w przypadku konstrukcji poziomych.

Wymiary

Urządzenia do wytwarzania energii z wiatru mogą mieć różne rozmiary. Ich moc zależy od wymiarów koła wiatrowego, wysokości masztu i prędkości wiatru. Największa jednostka ma długość kolumny 135 m, a średnica jej wirnika wynosi 127 m. Tym samym jej całkowita wysokość sięga 198 metrów. Duże turbiny wiatrowe o dużej wysokości i długich łopatach nadają się do dostarczania energii małym przedsiębiorstwom przemysłowym, gospodarstwom rolnym. Bardziej kompaktowe modele można instalować w domu lub na wsi.

Obecnie produkują wiatrak marszowy o średnicy łopat od 0,75 do 60 metrów.Według ekspertów wymiary generatora nie powinny być imponujące, ponieważ mała przenośna jednostka nadaje się do generowania niewielkiej ilości energii. Najmniejszy model jednostki ma 0,4 metra wysokości i waży niecałe 2 kilogramy.

Specyfikacje

Kupując kontroler ładowania do generatora wiatrowego, musisz dokładnie zapoznać się z jego arkuszem danych. Przy wyborze ważne są cechy:

• moc - musi odpowiadać mocy turbiny wiatrowej;
• napięcie - musi odpowiadać napięciu akumulatorów zainstalowanych na wiatraku;
• Maks. moc - wskazuje maksymalną dopuszczalną moc dla modelu kontrolera;
• Maks. prąd - wskazuje z jakimi maksymalnymi mocami generatora wiatrowego może pracować sterownik;
• zakres napięcia - wskaźniki max. i min. napięcie baterii zapewniające prawidłową pracę urządzenia;
• możliwości wyświetlania - jakie dane o urządzeniu i jego działaniu wyświetlają się na wyświetlaczu konkretnego modelu;
• warunki pracy - w jakich temperaturach, poziomie wilgotności może pracować wybrane urządzenie.

Jeśli nie możesz samodzielnie wybrać urządzenia sterującego ładowaniem, skontaktuj się z konsultantem i pokaż mu kartę katalogową swojego wiatraka. Urządzenie dobierane jest zgodnie z możliwościami instalacji wiatrowej. Nieprawidłowe warunki pracy i odchylenia od zakresu napięć wpłyną niekorzystnie na pracę całego systemu wiatrowego.

Plusy i minusy

Obecność dodatkowych urządzeń w schemacie pracy turbin wiatrowych umożliwia poprawę parametrów odbieranej energii elektrycznej.

Kontroler jako element takiego schematu ma następujące zalety:

• Umożliwia obsługę turbiny wiatrowej w trybie automatycznym.
• Stosowanie kontrolera przedłuża żywotność baterii, zapewniając im bezpieczne tryby pracy.
• Zdolnością do najpełniejszego wykorzystania energii generowanej przez generator wiatrowy jest nagrzewanie elementów grzejnych lub innych obciążeń w momentach pełnego naładowania akumulatorów.
• Poprawie ulegają warunki pracy turbiny wiatrowej (łatwy start przy słabym wietrze itp.).

Wady sterownika zainstalowanego w schemacie pracy generatora wiatrowego to wzrost kosztów zestawu urządzeń, a także prawdopodobieństwo awarii turbiny wiatrowej, pracującej w trybie automatycznym, w przypadku awarii tego elementu obwód sterowania.

Może Ci się również spodobać następująca zawartość: Domowa Turbina Wiatrowa

Dziękuję za przeczytanie do końca! Nie zapomnij, czy podobał Ci się ten artykuł!

Podziel się ze znajomymi, zostaw swoje komentarze

Dołącz do naszej grupy VK:

ALTER220 Portal energii alternatywnej

i proponuj tematy do dyskusji, razem będzie ciekawiej!!!

Legalność instalacji turbiny wiatrowej

Alternatywne źródła energii to marzenie każdego mieszkańca lata lub właściciela domu, którego lokalizacja znajduje się z dala od sieci centralnych. Kiedy jednak otrzymujemy rachunki za prąd zużyty w mieszkaniu miejskim i patrząc na podwyższone taryfy, zdajemy sobie sprawę, że generator wiatrowy stworzony na potrzeby domowe nam nie zaszkodzi.

Po przeczytaniu tego artykułu być może spełnisz swoje marzenie.

Generator wiatrowy to doskonałe rozwiązanie na zaopatrzenie w energię elektryczną obiektu podmiejskiego.Co więcej, w niektórych przypadkach jego instalacja jest jedynym możliwym wyjściem.

Aby nie marnować pieniędzy, wysiłku i czasu, zdecydujmy: czy istnieją jakieś okoliczności zewnętrzne, które stworzą nam przeszkody w procesie eksploatacji turbiny wiatrowej?

Aby dostarczyć prąd do daczy lub małego domku wystarczy mała elektrownia wiatrowa, której moc nie przekroczy 1 kW. Takie urządzenia w Rosji są utożsamiane z produktami gospodarstwa domowego. Ich montaż nie wymaga certyfikatów, pozwoleń ani żadnych dodatkowych atestów.

W celu określenia możliwości zainstalowania generatora wiatrowego konieczne jest poznanie potencjału energii wiatru na danym terenie (kliknij, aby powiększyć)

Jednak na wszelki wypadek należy zapytać, czy istnieją lokalne przepisy dotyczące indywidualnego zasilania energią, które mogłyby stwarzać przeszkody w instalacji i eksploatacji tego urządzenia.

Roszczenia mogą wystąpić od sąsiadów, jeśli doświadczą niedogodności związanych z działaniem wiatraka. Pamiętaj, że nasze prawa kończą się tam, gdzie zaczynają się prawa innych ludzi.

Dlatego kupując lub samodzielnie wytwarzając turbinę wiatrową do domu, należy zwrócić szczególną uwagę na następujące parametry:

Wysokość masztu. Podczas montażu turbiny wiatrowej należy wziąć pod uwagę ograniczenia wysokości poszczególnych budynków, które istnieją w wielu krajach świata, a także lokalizację własnej witryny. Należy pamiętać, że w pobliżu mostów, lotnisk i tuneli budynki o wysokości powyżej 15 metrów są zabronione.
Hałas ze skrzyni biegów i ostrzy.Parametry generowanego hałasu można ustawić za pomocą specjalnego urządzenia, po czym można udokumentować wyniki pomiarów

Ważne jest, aby nie przekraczały ustalonych norm hałasu.
Zakłócenia eterowe. Idealnie, tworząc wiatrak, należy zapewnić ochronę przed telezakłóceniami tam, gdzie Twoje urządzenie może sprawić takie kłopoty.
twierdzenia dotyczące ochrony środowiska. Organizacja ta może uniemożliwić Ci prowadzenie obiektu tylko wtedy, gdy zakłóca migrację ptaków wędrownych. Ale to jest mało prawdopodobne.

Tworząc i instalując urządzenie samodzielnie, poznaj te punkty, a kupując gotowy produkt, zwróć uwagę na parametry, które znajdują się w jego paszporcie. Lepiej zabezpieczyć się wcześniej, niż później się denerwować.

• Celowość wiatraka jest uzasadniona przede wszystkim odpowiednio wysokim i stabilnym naporem wiatru w okolicy;
• Konieczne jest posiadanie wystarczająco dużej powierzchni, której powierzchnia użytkowa nie zostanie znacznie zmniejszona z powodu instalacji systemu;
• Ze względu na hałas towarzyszący pracy wiatraka, pożądane jest, aby między mieszkaniami sąsiadów a instalacją było co najmniej 200 m;
• Stale rosnące koszty energii elektrycznej przekonująco przemawiają na korzyść generatora wiatrowego;
• Urządzenie generatora wiatrowego jest możliwe tylko na terenach, których władze nie ingerują, a raczej zachęcają do korzystania z zielonych rodzajów energii;
• W przypadku częstych przerw na terenie budowy mini elektrowni wiatrowej instalacja minimalizuje niedogodności;
• Właściciel systemu musi być przygotowany na to, że środki zainwestowane w gotowy produkt nie zwrócą się od razu.Efekt ekonomiczny może stać się namacalny za 10-15 lat;
• Jeśli zwrot systemu nie jest ostatnią chwilą, powinieneś pomyśleć o zbudowaniu mini elektrowni własnymi rękami.

Ochrona przed skręceniem kabla

Jak wiecie, wiatr nie ma stałego kierunku. A jeśli twój generator wiatrowy obraca się wokół własnej osi jak wiatrowskaz, to bez dodatkowych zabezpieczeń kabel biegnący od generatora wiatrowego do innych elementów systemu szybko się skręci i w ciągu kilku dni stanie się bezużyteczny. Oferujemy kilka sposobów ochrony przed takimi problemami.

Metoda pierwsza: odłączane połączenie

Najprostszym, ale całkowicie niepraktycznym sposobem ochrony jest zainstalowanie odłączanego połączenia kablowego. Złącze umożliwia ręczne rozplątanie skręconego kabla poprzez odłączenie generatora wiatrowego od systemu.

w00w00 Użytkownik

Wiem, że niektórzy ludzie wkładają coś w rodzaju wtyczki z gniazdkiem na dole. Skręcił kabel - odłączony od gniazdka. Następnie - odkręciłem i włożyłem wtyczkę z powrotem. A masztu nie trzeba opuszczać, a odbieraki prądu nie są potrzebne. Przeczytałem to na forum poświęconym domowym wiatrakom. Sądząc po słowach autora wszystko działa i nie skręca zbyt często kabla.

Metoda druga: za pomocą twardego kabla

Niektórzy użytkownicy zalecają podłączenie grubych, elastycznych i sztywnych kabli (na przykład kabli spawalniczych) do generatora. Metoda na pierwszy rzut oka jest zawodna, ale ma prawo do życia.

użytkownik343 Użytkownik

Znaleziono w jednym miejscu: naszą metodą ochrony jest użycie kabla spawalniczego z powłoką z twardej gumy.Problem skręconych drutów w konstrukcji małych turbin wiatrowych jest mocno przeceniany, a kabel spawalniczy #4...#6 ma szczególne właściwości: twarda guma zapobiega skręcaniu się kabla i zapobiega obracaniu się wiatraka w tym samym kierunku.

Metoda trzecia: instalowanie pierścieni ślizgowych

Naszym zdaniem tylko montaż specjalnych pierścieni ślizgowych pomoże całkowicie zabezpieczyć kabel przed skręcaniem. To właśnie tę metodę ochrony zastosował użytkownik Michaił 26 w projekcie swojego generatora wiatrowego.

O domowych wiatrakach do domu

Szczególne zainteresowanie energetyką wiatrową przejawia się na poziomie sfery krajowej. Jest to zrozumiałe, jeśli spojrzysz na kolejny rachunek za zużytą energię kątem oka. Dlatego aktywowani są wszelkiego rodzaju rzemieślnicy, wykorzystując wszystkie możliwości niedrogiego pozyskiwania energii elektrycznej.

Jedna z tych możliwości, całkiem realna, jest ściśle związana z: wiatrak z samochodu generator. Gotowe urządzenie - generator samochodowy - wystarczy wyposażyć w prawidłowo wykonane łopatki, aby móc odprowadzić pewną wartość energii elektrycznej z zacisków generatora.

To prawda, że ​​będzie działać skutecznie tylko przy wietrznej pogodzie.

Przykład z praktyki domowego wykorzystania generatorów wiatrowych. Dobrze zaprojektowana i dość efektowna praktyczna konstrukcja wiatraka. Zainstalowane jest śmigło z trzema łopatami, co jest rzadkością w przypadku sprzętu AGD

Do budowy wiatraków dopuszczalne jest zastosowanie praktycznie każdego generatora samochodowego. Ale zazwyczaj próbują wybrać potężny model dla biznesu, zdolny do dostarczania dużych prądów. Tutaj, u szczytu popularności, projektowanie generatorów z ciężarówek, dużych autobusów pasażerskich, ciągników itp.

Oprócz generatora do produkcji wiatraka wymagany będzie szereg innych elementów:

• śmigło dwu- lub trzyłopatowe;
• akumulator;
• przewód elektryczny;
• maszt, elementy wsporcze, mocowania.

Konstrukcja śmigła z dwoma lub trzema łopatami jest uważana za najbardziej optymalną dla klasycznego generatora wiatrowego. Ale projekt domowy często jest daleki od klasyków inżynierii. Dlatego najczęściej próbują odebrać gotowe śruby do budowy domu.

Wirnik wentylatora samochodowego, który posłuży jako śmigło do domowej turbiny wiatrowej. Lekkość i duża powierzchnia użytkowa dla lotnictwa pozwalają na korzystanie z takich opcji

Takim na przykład może być wirnik z jednostki zewnętrznej dzielonej klimatyzacji lub z wentylatora tego samego samochodu. Ale kiedy pojawi się chęć podążania za tradycjami projektowania turbin wiatrowych, będziesz musiał zbudować śmigło wiatraka od początku do końca własnymi rękami.

Przed podjęciem decyzji o montażu i instalacji turbiny wiatrowej warto ocenić dane klimatyczne miejsca i obliczyć zwrot. Znaczącą pomocą w tym będzie informacja o bardzo ciekawym artykule, który polecamy do recenzji.

Instalacja

Instalacja wiatraka to bardzo skomplikowana procedura. Przede wszystkim należy kupić kredyty hipoteczne w fundacji, mocowanie detali. Następnie należy wylać betonową podstawę, która utrzyma twoją jednostkę. Podczas wylewania fundamentu należy natychmiast zainstalować wcześniej zakupione elementy do mocowania. Po wylaniu fundament musi stać przez 21 dni, zanim będzie można zamontować maszt.

Co więcej, praca jest trudniejsza.Nie da się tego zrobić samemu, potrzebny jest specjalnie przeszkolony personel i ciężki sprzęt (dźwig jest koniecznością). Montaż jednej turbiny wiatrowej do domu zajmie co najmniej jeden pełny dzień.

Wszelkie prace związane z montażem i instalacją sprzętu (w tym podłączenie do sieci, podłączenie całego okablowania, montaż całej jednostki itp.) muszą być wykonywane wyłącznie przez wykwalifikowanych pracowników.

Samodzielna aktywność w tej złożonej materii nie jest mile widziana. Montaż wszystkich urządzeń odbywa się w suchym pomieszczeniu o temperaturze od 10 do 30 stopni Celsjusza. Specjalni pracownicy, którzy montowali i instalowali sprzęt, muszą zapewnić pakiet usług, zgodnie z którymi będą zobowiązani do naprawy generatora wiatrowego podczas pracy.

Zalety korzystania z turbiny wiatrowej w domu:

1. Największą korzyścią jest darmowa energia elektryczna. Gdy zapłacisz za cały sprzęt i instalację tego urządzenia, nie będziesz już musiał płacić za prąd. Teraz tworzysz swój własny.
2. To bardzo częste zjawisko, gdy w trudnych porach roku dochodzi do przerw w dostawie prądu. Dzieje się tak często z powodu przerwanej linii lub jakiegoś problemu z transformatorem. Instalując generator wiatrowy w domu, pogoda nie będzie już miała wpływu na Twoje urządzenia elektryczne. W trudnych warunkach pogodowych wiatrak będzie działał jeszcze szybciej niż normalnie.
3. Urządzenia te są przyjazne dla środowiska i praktycznie nie generują hałasu podczas pracy. To znacznie lepsza opcja energetyczna niż ta, która niszczy ekosystem planety.
4. Wiatrak jest bardzo dobry pod względem technicznym.W końcu może pracować w połączeniu z kilkoma źródłami energii, na przykład: elektrownią diesla, panelami słonecznymi i tak dalej. Jest to wygodne, jeśli jakieś źródło prądu o pełnej mocy nie może dostarczyć energii do twojego domu.

Wady generatorów wiatrowych:

1. Pierwszą istotną wadą jest oczywiście zależność od warunków pogodowych. Wiatrak nie zadziała przy słabym wietrze. Rozsądne jest instalowanie go tylko na wybrzeżu i w miejscach, gdzie występuje zwiększona wietrzność. Instalując generator wiatrowy w domu, na obszarze, w którym przepływy wiatru są poniżej średniej, nigdy nie osiągniesz, że ten rodzaj produkcji energii elektrycznej jest głównym.
2. Cena też nie jest zbyt przyjemna. Taka przyjemność jest bardzo, bardzo droga. Ta jednostka będzie mogła się spłacić w najlepszym razie po zaledwie 10 latach. Sam generator, maszt i wiatrak to tylko 30 proc. kosztów całej konstrukcji, resztę zajmują akumulatory i falownik. Do tego same baterie nie są dziś wytrzymałe i trzeba będzie je bardzo często wymieniać, co też mocno uderzy w kieszeń.
3. Bezpieczeństwo tego alternatywnego źródła energii nie jest najbardziej zaawansowane. Mocno zużywające się ostrza mogą po prostu odpaść i spowodować znaczne szkody w mieniu lub, co gorsza, życiu ludzkim.

Film dotyczący instalacji turbin wiatrowych:

Części i materiały eksploatacyjne

Do produkcji rotacyjnego generatora wiatrowego o małej mocy (nie większej niż 1,5 kW) wymagane będą następujące elementy:

• alternator samochodowy 12 V;
• bateria 12 V;
• konwerter od 12 V do 220 V, przeznaczony do mocy od 700 W do 1500 W;
• metalowy pojemnik cylindryczny.Możesz użyć zwykłego wiadra lub dość dużej doniczki;
• przekaźnik do ładowania akumulatorów z samochodu i żarówka do kontroli ładowania;
• przełącznik przyciskowy na 12 V;
• woltomierz;
• szczegóły dotyczące połączeń gwintowanych;
• druty o przekroju 2,5 i 4 kwadraty;
• zaciski do mocowania generatora wiatrowego do masztu.

Potrzebne będą również następujące narzędzia:

• nożyce do obróbki blach (można zastąpić szlifierkami kątowymi);
• ruletka;
• znacznik;
• Śrubokręt;
• różne klucze;
• wiertarka z wiertłami;
• szczypce i obcinaki boczne.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Chęć wykonania sprzętu do użytku domowego własnymi rękami jest czasem silniejsza niż prostsze rozwiązanie - zakup niedrogiego urządzenia. Co z tego wyszło, zobacz wideo:

Oceniając perspektywy samodzielnej produkcji elektroniki, niezależnie od jej przeznaczenia, trzeba zmierzyć się z myślą, że kończy się era „domowej roboty”. Rynek jest przesycony gotowymi urządzeniami elektronicznymi i komponentami modułowymi do niemal każdego produktu gospodarstwa domowego. Teraz jedyne, co pozostało dla inżynierów-amatorów-elektroników, to składanie domowych zestawów.