Контролер за вятърен турбинен генератор

Какво представлява контролер за зареждане на вятърна турбина

Контролерът е електронно устройство, което преобразува променливото напрежение, генерирано от генератора, в постоянно напрежение и контролира зареждането на батериите. Наличието на контролер във веригата на вятърната турбина позволява на вятърната турбина да работи автоматично, независимо от външните фактори (скорост на вятъра, метеорологични условия и др.).

Баластният регулатор или контролер има функцията да контролира нивото на зареждане. Това е електронно устройство, което изключва батерията, когато напрежението се повиши, или разтоварва излишната енергия към консуматор, например нагревател, лампа или друго просто и невзискателно устройство, което не изисква голяма промяна на мощността. Когато зарядът спадне, контролерът превключва батерията в режим на зареждане, като помага за попълване на запасите от енергия.

Първите проекти на контролери бяха прости и позволяваха само спиране на вала. Впоследствие функцията на устройството е преразгледана и излишната енергия започва да се използва по-рационално. А когато вятърните турбини започнаха да се използват като основен източник на енергия за ваканционни къщи или частни домове, проблемът с използването на излишна енергия изчезна, тъй като вече винаги има какво да се включи към мрежата във всяка къща.

Чертежи на ротора

Изобретателят не дава подробни чертежи на своите проекти, но използва принципа на математическата спирала като модел за конструиране на лопатките:

Това е кривата, по която е изградена всяка от трите лопатки на работното колело, като общо образува непрекъсната повърхност, чиито очертания, гледани отстрани, са близки до формата на конус. Спиралата се основава на златно сечение, като трите остриета образуват ъгъл между осите си от 120°. Конструкторите смятат, че са възможни различни конструкции на лопатките, като основното условие е да се използва архимедов винт като основа.

Това изобилие от възможности увеличава шансовете на любителите производители на вятърни турбини да се наложи да конструират устройство за собствените си нужди.

Експлоатация на вятърни турбини

Има няколко варианта за експлоатация на вятърен турбинен генератор:

1. Автономна работа на вятърната турбина.

Автономна работа на вятърен турбинен генератор

1. Тази съвместна работа се счита за много надежден и ефективен начин за автономно електроснабдяване. Когато няма вятър, слънчевите панели работят. През нощта, когато слънчевите панели не работят, батерията се зарежда от вятърната турбина.

Паралелна работа на вятърен генератор със слънчеви панели

1. Вятърният генератор може да работи и паралелно с електрическата мрежа. Ако има излишък на електроенергия, тя се подава към мрежата, а ако има недостиг на електроенергия, потребителите на електроенергия се подават към мрежата.

Паралелна работа на вятърен турбинен генератор с електрическата мрежа

Вятърните генератори могат да работят перфектно с всеки вид автономно електрозахранване и с общата електрическа мрежа. По този начин се създава единна система за захранване.

Генератори с ротор на Савониус

Този роторен вятърен генератор е популярен и като домашна вятърна турбина. Основата на конструкцията в няколко полуцилиндъра - два или три, по-рядко повече, прикрепени към вертикална ос на въртене. Понякога, за да се увеличи мощността на вятърна турбина с ротор на Савониус, полуцилиндровите блокове се подреждат в два реда, един над друг.

Промишлено произведените роторни генератори Savonius често се характеризират с необичаен високотехнологичен външен вид, напомнящ на разгънати платна на яхти. Поради своята простота те често се произвеждат на място. Но само поради тяхната простота, тъй като мощността на вертикалните вятърни турбини от този тип - с ротор на Дарие, ротор на Савониус и други - е три пъти по-ниска от тази на хоризонталните конструкции.

Размери

Устройствата за производство на електроенергия от вятъра могат да бъдат с различни размери. Капацитетът им зависи от размера на ветровото колело, височината на мачтата и скоростта на вятъра. Най-големият агрегат е с дължина на колоната 135 м и диаметър на ротора 127 м. Това дава обща височина от 198 метра. По-големите вятърни турбини с по-голяма височина и по-дълги лопатки са подходящи за захранване на малки промишлени предприятия и ферми. По-малките модели могат да се инсталират у дома или в провинцията.

В момента съществуват различни видове вятърни турбини с диаметър на лопатките от 0,75 до 60 метра. Според експертите размерът на генератора не трябва да бъде грандиозен, тъй като малък преносим уред е подходящ за генериране на малки количества енергия. Най-малкият модел на устройството е с височина 0,4 м и тежи по-малко от 2 кг.

Технически данни

Когато купувате контролер за зареждане за вятърна турбина, е важно да проучите внимателно информационния лист. При избора са важни характеристиките:

• мощност - трябва да съответства на капацитета на вятърната турбина;
• напрежение - трябва да съответства на напрежението на батериите, монтирани на вятърната турбина;
• max. power - показва максималната мощност, разрешена за модела на контролера;
• max. current - показва максималната мощност на вятърната турбина, с която може да работи контролерът;
• диапазон на напрежението - показва максималното и минималното напрежение на батерията за адекватна работа на устройството;
• възможности за показване - какви данни за устройството и неговата работа се показват за конкретния модел;
• условия на работа - при какви температури и нива на влажност може да работи избраното устройство.

Ако не можете сами да изберете устройството за контрол на заряда, обърнете се към консултант и му покажете техническия паспорт на вашата вятърна турбина. Устройството трябва да се избере в зависимост от капацитета на вятърната турбина. Неправилните условия на работа и отклоненията от диапазона на напрежението ще имат отрицателен ефект върху работата на цялата вятърна система.

Предимства и недостатъци

Наличието на допълнителни устройства във веригата на вятърните турбини може да подобри параметрите на получената електрическа енергия.

Контролерът, като елемент на такава схема, има следните предимства:

• Той позволява автоматична работа на вятърна турбина.
• Използването на контролера удължава експлоатационния живот на акумулаторните батерии, като им осигурява безопасни режими на работа.
• Възможност за пълноценно използване на енергията, генерирана от вятърния генератор - отопление на нагревателните елементи или други товари, когато батериите са напълно заредени.
• Подобряват се условията на работа на вятърната турбина (лесно стартиране при слаб вятър и др.).

Недостатъците на контролера, инсталиран във веригата на вятърния генератор, могат да включват увеличаване на разходите за комплекта оборудване, както и вероятността от повреда на вятърната турбина, работеща в автоматичен режим, в случай на повреда на този елемент от веригата за управление.

Може да ви харесат и следните материали: Makeshift wind turbine generator

Благодарим ви, че прочетохте до края! Не забравяйте , Ако ви хареса статията!

Споделяйте с приятели, оставяйте коментари.

Присъединете се към нашата група във Facebook:

ALTER220 Портал за алтернативна енергия

и предлагайте теми за обсъждане, ще бъде по-интересно заедно!!!

Законосъобразност на инсталирането на вятърни генератори

Алтернативните източници на енергия са мечта за всеки собственик на вила или къща, чийто парцел е далеч от централната мрежа. Когато обаче получим сметките си за електроенергия за градски апартамент и видим нарастващите тарифи, осъзнаваме, че бихме могли да използваме вятърна турбина, изградена за битовите ни нужди.

След като прочетете тази статия, може би ще успеете да сбъднете мечтата си.

Вятърният генератор е отлично решение за осигуряване на електроенергия в селските райони. А в някои случаи инсталирането му е единственият възможен изход.

За да не губим пари, усилия и време, нека да определим: има ли външни обстоятелства, които биха ни създали пречки при експлоатацията на вятърния генератор?

За захранване на лятна вила или малка къща е достатъчен малък вятърен агрегат с мощност не повече от 1 kW. В Русия такива устройства се приравняват към домакинските продукти. Монтажът им не изисква сертификати, разрешителни или други допълнителни одобрения.

За да се определи дали да се инсталира вятърна турбина, е необходимо да се установи потенциалът за вятърна енергия на района (кликнете, за да увеличите).

За всеки случай обаче си струва да се поинтересувате дали съществуват местни разпоредби относно индивидуалното електроснабдяване, които биха могли да създадат пречки за инсталирането и експлоатацията на устройството.

Възможно е да предявите претенции към съседите си, ако работата на вятърната турбина им причинява неудобства. Не забравяйте, че нашите права свършват там, където започват правата на другите.

Ето защо, когато купувате или изработвате своя собствена вятърна турбина за дома си, трябва да обърнете сериозно внимание на следните параметри:

Височина на мачтата. Когато се монтира вятърен генератор, трябва да се вземат предвид ограниченията за височина на отделните сгради, които съществуват в някои страни по света, както и местоположението на собствения парцел. Имайте предвид, че в близост до мостове, летища и тунели са забранени конструкции, по-високи от 15 метра.
Шум от скоростната кутия и лопатките. Параметрите на генерирания шум могат да бъдат установени със специално устройство и резултатите от измерванията могат да бъдат документирани.

Важно е те да не превишават граничните стойности на шума.
Въздушен шум. В идеалния случай вятърната турбина трябва да бъде проектирана така, че да предотвратява телевизионни смущения, когато вашето устройство може да причини такива проблеми.
Искове от службите по околна среда. Тази организация може да ви попречи да експлоатирате инсталацията само ако тя пречи на миграцията на мигриращите птици. Но това е малко вероятно.

Когато създавате и инсталирате устройството сами, проучете тези точки, а когато купувате готов продукт, обърнете внимание на параметрите, които стоят в паспорта му. По-добре е да се предпазите предварително, отколкото да се разочаровате по-късно.

• Обосновката за вятърна турбина се основава главно на достатъчно силен и стабилен вятър в района;
• Трябва да има достатъчно голям парцел, така че използваемата площ да не бъде значително намалена от инсталирането на системата;
• Поради шума, който съпътства вятърната турбина, е препоръчително разстоянието между жилището на съседите и инсталацията да е поне 200 м;
• Постоянно нарастващите разходи за електроенергия са убедителен аргумент в полза на инсталирането на вятърен генератор;
• Инсталирането на вятърен генератор е възможно само в райони, където властите не обезкуражават, а още по-добре - насърчават използването на зелена енергия;
• Ако в района, в който ще бъде изградена мини вятърната електроцентрала, има чести прекъсвания на електрозахранването, инсталацията ще сведе до минимум неудобствата;
• Собственикът на системата трябва да бъде подготвен за факта, че вложените в крайния продукт средства няма да се изплатят веднага. Икономическият ефект може да стане осезаем след 10 до 15 години;
• Ако възвръщаемостта на системата не е последното нещо, което ви интересува, трябва да помислите за изграждане на собствена мини електроцентрала.

Защита на кабела от прегъване

Както знаете, вятърът няма постоянна посока. И ако вашият вятърен генератор се върти около оста си като ветропоказател, без допълнителни мерки за защита, кабелът, минаващ от вятърния генератор към другите елементи на системата, бързо ще се усуче и до няколко дни ще излезе от строя. Ето няколко начина за предпазване от подобни инциденти.

Първи метод: разделяне на връзката

Най-простият, но напълно непрактичен елемент за безопасност е монтирането на кабелна връзка с възможност за включване. Разединителят позволява усуканият кабел да бъде разплетен ръчно чрез изключване на вятърния генератор от системата.

w00w00 Потребител

Знам, че някои хора поставят нещо като щепсел и контакт отдолу. Кабелът е усукан - извадете го от контакта. След това го отвийте и го включете обратно. Не е необходимо да спускате мачтата и няма нужда от токоснематели. Прочетох това в един форум за домашно направени вятърни турбини. Според думите на автора тя работи и не усуква твърде много кабела.

Втори метод: използване на твърд кабел

Някои потребители съветват към генератора да се свързват дебели, еластични и твърди кабели (напр. заваръчни). На пръв поглед този метод изглежда ненадежден, но той има право на живот.

user343 Потребител

Намерих го на един уебсайт: нашият метод за защита е да използваме заваръчен кабел с твърдо гумено покритие. Проблемът с усуканите проводници при проектирането на малки вятърни турбини е силно надценен, а заваръчният кабел № 4...№ 6 има специални качества: твърдата гума не позволява на кабела да се усуква и не позволява на вятърната турбина да се върти в една и съща посока.

Трети метод: монтиране на приплъзващи пръстени

По наше мнение единственият начин за пълна защита на кабела от усукване е да се монтират специални приплъзващи пръстени. Точно този метод на защита е приложен при проектирането на неговия потребител на вятърни турбини Michael 26.

За саморъчно направени вятърни турбини за дома

Особен интерес към вятърната енергия се проявява на национално ниво. Това е разбираемо, ако погледнете с ъгълчето на окото си към следващата сметка за енергия. Така че всякакви занаятчии се активизират, възползвайки се от всички възможности за евтино получаване на електроенергия.

Една от тези възможности, която е съвсем реална, е тясно свързана с вятърна турбина от автомобил генератор. Вече готовото устройство - генератор за автомобил - е достатъчно само да се оборудва с подходящо изработени лопатки, за да може да отнема определена стойност на електрическата енергия от клемите на генератора.

Той обаче работи ефективно само при ветровито време.

Пример за използване на вятърни генератори в бита. Добре проектирана и доста ефективна практическа конструкция на вятърна турбина. Монтирано е витло с три лопатки, което е необичайно за домакинските уреди.

За конструирането на вятърна турбина може да се използва почти всеки автомобилен генератор. Обикновено обаче човек се опитва да избере мощен модел за случая, който да може да подава високи токове. В този случай проектите на генератори от камиони, големи пътнически автобуси, трактори и др. са на върха на популярността си.

Освен генератора, вятърната турбина се нуждае и от редица други компоненти:

• витло с две или три лопатки;
• автомобилен акумулатор;
• електрически кабел;
• мачта, опорни елементи, крепежни елементи.

Конструкцията на витлото с две или три лопатки се счита за най-оптималната за класически вятърен генератор. Но домашният проект често е далеч от инженерната класика. Затова по-често се опитваме да изберем сглобяеми витла за домашен дизайн.

Работно колело от вентилатор на лек автомобил за използване като витло за вятърна турбина у дома. Лекотата и голямата ефективна площ за военновъздушните сили позволяват да се използват тези варианти

В такъв може да се превърне например работно колело от външно тяло на сплит-система за климатизация или от вентилатор на същия автомобил. Но когато има желание да се следва традицията на строителството на вятърни турбини, е необходимо да се изгради витлова вятърна турбина от началото до края със собствените си ръце.

Преди да вземете решение за сглобяване и инсталиране на вятърен генератор, си струва да оцените климатичните данни на мястото и да изчислите възвръщаемостта на инвестицията. Значителна помощ в това ще предостави информация много интересна статия, препоръчваме ви да прочетете.

Инсталация

Монтажът на вятърна турбина е много сложна процедура. Първото нещо, което трябва да направите, е да закупите вграждането в основата, частите за закрепване. След това излейте бетонната основа, в която ще бъде монтирано устройството. При изливането на основата трябва незабавно да се монтират предварително закупените елементи за закрепване. След изливането на основата тя трябва да престои 21 дни, преди да започнете да монтирате мачтата.

След това има по-сложна работа. Няма да можете да се справите сами, необходим е специално обучен персонал и тежка техника (кранът е задължителен). Сглобяването на един вятърен турбинен генератор за дома ще отнеме поне един цял ден.

Всички работи, свързани с монтажа и инсталирането на оборудването (това включва и свързване към мрежата, свързване на всички кабели, монтаж на цялото устройство и т.н.), трябва да се извършват само от квалифицирани работници.

Аматьорството в тази сложна материя не е добре дошло. Монтажът на цялото оборудване трябва да се извърши в сухо помещение с температура между 10 и 30 градуса по Целзий. Специализираните работници, които са монтирали и инсталирали оборудването, трябва да осигурят сервизен пакет, който да изисква от тях да ремонтират вятърната турбина по време на работа.

Предимства на използването на вятърен генератор в дома ви:

1. Най-важното предимство е безплатното електричество. След като заплатите цялото оборудване и монтажа на устройството, вече няма да плащате за електроенергия. Сега все още сами произвеждате електроенергия.
2. Прекъсванията на електрозахранването са много често срещани в трудни периоди от годината. Това често се дължи на прекъсната линия или проблем с трансформатора. Ако инсталирате вятърен генератор в дома си, уредите ви вече няма да се влияят от атмосферните условия. При трудни метеорологични условия вятърната турбина ще работи дори по-бързо от обикновено.
3. Тези агрегати са безопасни за околната среда и почти не произвеждат шум при работа. Това е много по-добър енергиен вариант от този, който унищожава екосистемата на планетата.
4. Вятърната турбина е много добра от техническа гледна точка. В крайна сметка той може да работи в комбинация с няколко енергийни източника, например: дизелова електроцентрала, слънчеви панели и т.н. Това е удобно, ако някой източник на електроенергия с пълен капацитет не може да осигури енергия за дома ви.

Недостатъци на вятърните генератори:

1. Първият съществен недостатък е, разбира се, зависимостта от метеорологичните условия. Вятърната турбина няма да работи там, където вятърните течения са слаби. Целесъобразно е да се монтира само на морския бряг и на места, където има повишена ветровитост. Ако инсталирате вятърна турбина у дома, в район, където ветровите потоци са под средните, никога няма да получите този вид производство на електроенергия, който да бъде основен.
2. Цената също не е много приятна. Цената на подобно удоволствие е много, много висока. В най-добрия случай тя ще се изплати едва след 10 години. Генераторът, мачтата и вятърната турбина са само 30 % от стойността на цялата конструкция, а останалата част се пада на батериите и инвертора. Освен това самите батерии днес не са издръжливи и ще трябва да ги сменяте много често, което също ще бъде сериозен удар по джоба ви.
3. Безопасността на този алтернативен енергиен екстрактор не е от най-съвременните. Ако остриетата са силно износени, те могат просто да се откъснат и да причинят значителни материални щети или още по-лошо - човешки живот.

Видеоклип за инсталиране на вятърен турбинен генератор:

Части и консумативи

За направата на ротационен ветрогенератор с ниска мощност (не повече от 1,5 kW) са необходими следните компоненти:

• 12-волтов генератор за превозни средства;
• 12-волтова батерия;
• Преобразувател от 12 V на 220 V, с номинална мощност от 700 W до 1500 W;
• Цилиндричен метален контейнер. Може да се използва обикновена кофа или достатъчно голям съд;
• Реле за зареждане на акумулаторите от автомобила и лампа за следене на заряда;
• 12 V бутонен превключвател;
• волтметър;
• части за винтови връзки;
• 2,5 и 4 квадратни жици;
• Скоби за закрепване на вятърната турбина към мачтата.

Необходими са и следните инструменти:

• ножица за ламарина (може да се замени с електрическа ъглошлайф машина);
• рулетка;
• маркер;
• отвертка;
• различни гаечни ключове;
• свредло;
• клещи и странични резачки.

Заключения и полезно видео по темата

Желанието за изработване на оборудване за домашна употреба със собствени ръце понякога е по-силно от по-простото решение за закупуване на евтино устройство. Гледайте видеоклипа, за да разберете как става това:

Когато преценявате перспективите за собственоръчно производство на електроника, независимо от нейното предназначение, се сблъсквате с идеята, че ерата на "направи си сам" е към своя край. Пазарът е наситен с готови електронни устройства и модулни компоненти за почти всеки потребителски продукт. Сега на любителите на електрониката им остава единствено задачата да сглобяват домашни устройства.