Sot, ndërsa tarifat e energjisë elektrike rriten dhe dëshira e njerëzve për të ndërtuar vila dhe daça larg "qytetërimit" rritet, shumë pronarë të pronave private po kthehen gjithnjë e më shumë drejt burimeve alternative të energjisë. Më e lira për momentin është energjia e erës. Për përdorimin e tij, janë krijuar pajisje speciale. Më tej në artikull, ne do të shqyrtojmë se çfarë është një gjenerator i erës.
Terminologji
Gjeneratori i energjisë elektrike i mullinjve me erë është një pajisje që konverton energjinë kinetike të rrjedhës së ajrit në mekanike. Kjo forcë fillon rrotullimin e rotorit. Si rezultat i punës së saj, energjia mekanike shndërrohet më pas në energji elektrike.
Përdorim industrial
Pajisje të tilla janë ndërtuar nga kompani të mëdha private ose publike të energjisë. Zakonisht ato kombinohen në të ashtuquajturat rrjete. Rezultati janë fermat e erës. Këto rrjete industriale janë të ndryshmenga bërthamore ose termike nga mungesa e plotë e lëndëve të para (karburantit) dhe mbetjeve. Në mënyrë që gjeneratori i fermës së erës të funksionojë pa dështim, shkalla mesatare vjetore e rrjedhës së ajrit duhet të jetë e lartë. Fuqia e sistemeve moderne mund të arrijë 7,5 MW.
Disa vështirësi operative
Gjeneratori industrial i erës montohet në një vend të përgatitur posaçërisht brenda shtatë ose dhjetë ditëve. Dhe marrja e lejeve për ndërtimin e një strukture mund të zgjasë më shumë se një vit në disa raste. Gjithashtu, nevojiten studime afatgjata në vendin ku do të kryhet instalimi i gjeneratorëve me erë. Të paktën gjatë vitit studiohet drejtimi dhe shpejtësia e rrjedhave të ajrit. Të gjitha këto aktivitete rrisin ndjeshëm periudhën e zbatimit të projekteve.
Sfondi i shkurtër historik
Vlen të përmendet se njerëzit filluan të përdorin energjinë e erës në kohët e lashta. Një shembull i thjeshtë është një vela. Mullinjtë e erës po ndërtoheshin tashmë 200 vjet para erës sonë dhe pas zbulimit të energjisë elektrike, njerëzit filluan të përpiqeshin të përdornin fuqinë e rrymave të ajrit për ta marrë atë. Deri në vitet 50 të shekullit të kaluar, në Bashkimin Sovjetik punohej vazhdimisht për projektimin dhe projektimin e pajisjeve të reja. Gjeneratorët e erës janë përdorur gjerësisht në vend.
Fusha e aplikimit
Gjeneratori i erës mund të përdoret drejtpërdrejt për qëllimin e tij të synuar, ose mund të kryejë funksione thjesht dekorative. Helika mund të pajiset me një arpion dhe të vendosetpajisjen në çdo vend të përshtatshëm. Për qëllime industriale, një gjenerator me erë është përdorur më herët për bluarjen e grurit. Sot, si rregull, përdoren pajisje të tjera për këto qëllime. Gjeneratorët e erës përdoren shpesh për shtëpinë. Shqyrtimet e pronarëve të pasurive të paluajtshme periferike dëshmojnë për efektivitetin e një dizajni të tillë në procesin e pompimit të ujit. Pra, sipas disa përdoruesve, njësia është në gjendje të heqë rreth 30-50 litra / orë nga një pus ose pus. Gjeneratorë të tillë janë shumë të rëndësishëm për dhënien. Strukturat e erës janë shpesh të domosdoshme kur ka ndërprerje në furnizimin me rrymë në rrjet. Ato përdoren gjithashtu për të ndezur sistemin e ngrohjes. Megjithatë, gjeneratori i erës përdoret më gjerësisht për prodhimin e energjisë elektrike.
Klasifikimi
Nëse u bë e nevojshme të blini një gjenerator të erës për një shtëpi private, atëherë duhet të mësoni më shumë rreth llojeve të kësaj njësie dhe parimit të funksionimit. Dizajni mund të jetë i llojit karusel. Në këtë rast, ai ka një bosht rrotullimi vertikal. Gjithashtu, dizajni mund të jetë me krahë. Kjo do të thotë që boshti i rrotullimit të njësisë është horizontal. Më pas, shqyrto secilin lloj veç e veç.
Dizajn karusele
Një gjenerator i tillë me erë pa dyshim ka meritat e tij. Ai shpejt fiton tërheqje në procesin e rritjes së fuqisë së rrjedhës së ajrit. Më pas, shpejtësia e rrotullimit është pothuajse në të njëjtin nivel. Ky dizajn monitoron në mënyrë të pavarur drejtimin e erës. Kjo do të thotë se ajo nuk ka nevojë për shtesëndeshjeve. Gjeneratori i erës i tipit carousel është i ngadalshëm. Kjo lejon përdorimin e skemave mjaft të thjeshta. Në të njëjtën kohë, shpejtësia e ulët kufizon ndjeshëm përdorimin e strukturave. Kjo për faktin se ekziston nevoja për të përdorur shtesë kuti ingranazhesh përforcuese. Shumëzuesit kanë një efikasitet mjaft të ulët. Pa një kuti ingranazhi, funksionimi i një gjeneratori të erës është dukshëm më i vështirë.
Dizajn i krahëve
Çfarë është një gjenerator (erë) i tillë? Shqyrtimet e shumë përdoruesve flasin në favor të këtij dizajni. Njësia e tipit të krahut ka shumë përparësi në krahasim me ato të përshkruara më sipër. Përparësitë e padyshimta që ka një gjenerator i tillë i erës, përdoruesit i atribuojnë një shpejtësi mjaft të lartë rrotullimi. Falë kësaj, nuk ka nevojë për përdorim shtesë të shumëzuesit. Tehet e strukturës së lopatës duhet të vendosen pingul me rrjedhën e ajrit, domethënë vertikalisht. Për këtë, përdoret një stabilizues. Një avantazh tjetër që përdoruesit thonë se ka gjeneratori i erës me fletë është efikasiteti i lartë i konvertimit të energjisë së rrjedhës së ajrit. Në të njëjtën kohë, shpejtësia e rrotullimit në modele të tilla është në përpjesëtim të zhdrejtë me numrin e teheve. Në këtë drejtim, njësitë kanë, si rregull, jo më shumë se tre krahë. Popullariteti i gjerë i instalimeve të tilla është gjithashtu për shkak të lehtësisë së prodhimit të strukturave.
Kriteret e zgjedhjes së pajisjes
Para së gjithash, është e nevojshme të përcaktohet saktësisht shpejtësia mesatare dhedrejtimi i preferuar i rrjedhës së ajrit në vendin ku do të funksionojë njësia. Duhet të keni parasysh disa parametra. Pra, shpejtësia fillestare me të cilën fillon rrotullimi i teheve është 2 m/s. Njësia arrin efikasitetin maksimal me një prurje prej 9-12 m/s. Fuqia e gjeneratorit varet nga diametri i helikës dhe shpejtësia e erës.
Veçoritë e projektimit
Nga çfarë përbëhet një gjenerator i erës në shtëpi? Vetë dizajni përfshin një rrotë me tehe. Ka edhe kuti marshi. Ky mekanizëm është krijuar për të kthyer dhe transmetuar çift rrotullues. Gjithashtu në dizajn ka një direk. Vetë pajisja është instaluar në të. Gjithashtu, njësia është e pajisur me një bateri dhe një inverter. Me ndihmën e kësaj të fundit, rryma direkte shndërrohet në një rrymë alternative efektive.
Pajisja dhe Rrjeti
Shumica e njësive që ekzistojnë sot funksionojnë me një burim elektrik të centralizuar ose lokal. Për shembull, mund të jetë një gjenerator me naftë. Nevoja për të përdorur një burim shtesë shpjegohet me paqëndrueshmërinë e rrjedhave të ajrit. Në këtë rast, rrjeti kryen një detyrë stabilizuese. Ekzistojnë kushte të caktuara për përdorimin e strukturave të tilla. Një nga më kryesoret është se fuqia e rrjetit duhet të jetë domosdoshmërisht më e lartë se ajo e një gjeneratori me erë, të paktën 1.8 herë.
Parimi i punës
Rrymat e fuqishme të ajrit drejtojnë tehet e një gjeneratori të erës. Ata fillojnë të rrotullohen. Energjia e marrë transferohet në shumëzues përmes rotorit. siMë sipër u tha se njësitë mund të funksionojnë si individualisht ashtu edhe në grup. Në disa modele, janë instaluar shumëzues për të përmirësuar performancën e pajisjes. Duhet thënë se jo të gjithë mund të blejnë një njësi të tillë. Në këtë drejtim, disa njerëz ndërtojnë gjeneratorë të erës për shtëpinë e tyre me duart e tyre. Si ta bëjmë këtë, ne do të shqyrtojmë më tej.
Lloji i njësisë
Çfarë janë gjeneratorët e erës për shtëpinë? Ekzistojnë dy lloje të pajisjeve. I pari është një gjenerator horizontal dhe i dyti është një gjenerator vertikal i erës. Dizajni i fundit, sipas vetë përdoruesve, është më i lehtë për t'u mbledhur dhe instaluar - balancimi i pajisjes është mjaft i lehtë. Përveç kësaj, ky sistem ka një koeficient më të lartë të veprimit efektiv të erës. Sa më e fuqishme të jetë pajisja e zgjedhur për montim, aq më e madhe do të jetë pesha dhe diametri i timonit. Kjo, nga ana tjetër, do ta bëjë më të vështirë balancimin dhe instalimin.
Përbërësit
Para se të bëni një gjenerator të erës, duhet të përgatisni të gjithë elementët dhe detajet e nevojshme:
- Bateri 12 V. Mund të përdorni një pajisje makine, por është më mirë të blini një alternative. Një bateri e tillë do të jetë më e sigurt dhe më e qëndrueshme.
- Generator 12 V.
- Rotor 1,5-2 m.
- Fuçi ose kovë metalike (e madhe). Është e dëshirueshme të përdoret një enë prej alumini ose çeliku inox.
- Releja e karikimit të baterisë.
- Rele për karikimin e llambës (për shembull për automobila).
- Çelësi gjysmë i mbyllur.
- Kuti kryqëzimi.
- Voltmetër. Ju mund të përdorni makinën.
- Direku, lartësia e të cilit është nga 2 deri në 10 metra. Mund ta bëni edhe vetë. Kjo do të kërkojë tuba PVC dhe pjesë metalike për bazën.
- 4 bulona M6.
- Telat.
- Tel ose kapëse inox. Këta elementë do të ngjiten në direk.
Do t'ju duhen gjithashtu mjetet e mëposhtme:
- Cutters.
- Stërvitje dhe stërvitje.
- kaçavidë.
- Çelësat.
Montimi i direkut
Para instalimit të tij, është e nevojshme të mbushni themelin në përputhje me vëllimin e bazës dhe seksionin kryq të tubit. Në këtë rast, klima dhe vetitë e tokës duhet të merren parasysh. Instalimi i një direk me një turbinë me erë kryhet pasi llaçi të jetë ngurtësuar (të paktën një javë pas derdhjes). Ju thjesht mund të gërmoni një shtyllë në tokë dhe të rregulloni telat e tipit. Megjithatë, ky opsion është më pak i besueshëm.
Rotor
Diametri zgjidhet sipas shpejtësisë mesatare të erës. Bëhet një rotor dhe rindërtohet një rrotull (një rrotë speciale fërkimi me një buzë ose një brazdë rreth perimetrit, e krijuar për të transmetuar lëvizjen në një rrip ose litar). Në fakt, me shpejtësinë e erës deri në 6-7 m/s, fuqia e një elementi 3 m do të jetë më e lartë.
Wings
Fuçi ndahet në 4 pjesë të barabarta. Për këtë, përdoret një masë shirit dhe një shënues. Tehet priten me gërshërë për metal. Krahët më pas fiksohen në rrotull dhe në fund. Si mbërthyespërdoren bulonat. Vendet për to duhet të maten me shumë saktësi, përndryshe në të ardhmen shpesh do t'ju duhet të rregulloni rrotullimin. Tehet palosen butësisht, brenda arsyes, për të parandaluar shpërthimet e panevojshme në rrjedhën e ajrit.
Mbledhja
Telat lidhen me gjeneratorin dhe qarku montohet në kutinë e ndërprerësit. Njësia është ngjitur në direk. Telat janë të fiksuar në shtyllë dhe gjenerator. Tjetra, njësia, dhe më pas bateria lidhet me qarkun. Me ndihmën e telave, seksioni kryq i të cilave është deri në 2.5 kW, ngarkesa lidhet. Në varësi të shkallës së lakimit të tehut, caktohet shpejtësia e rrotullimit. Një njësi e tillë duhet të jetë e mjaftueshme për të siguruar energji për një shtëpi fshati ose vilë.
Rritja e produktivitetit
Kur direku ngrihet deri në 20-25 metra, shpejtësia e rrjedhës së ajrit do të rritet me 30%. Në të njëjtën kohë, prodhimi i energjisë do të rritet deri në 1.5 herë. Ky opsion përdoret me shpejtësi të reduktuar të erës (deri në 4 m/s). Me një direk të lartë, ndikimi i pemëve dhe ndërtesave do të eliminohet. Ja se si ta bëni vetë turbinën tuaj me erë.
Zhvillimi i Industrisë
Sot mund të blini një gjenerator të erës në shtëpi me një kosto të arsyeshme. Kjo flet për zhvillimin e vazhdueshëm dhe aktiv të kësaj industrie. Duke blerë ose montuar vetë instalimin, mund të siguroni pavarësinë energjetike të shtëpisë tuaj për një kohë mjaft të gjatë. Si rregull, një njësi me një fuqi të vlerësuar prej 1 kW është e mjaftueshme për një ndërtesë të vogël. Në të njëjtën kohë, shpejtësia e erës në zonën e funksionimit të pajisjesduhet të jetë 8 m/s. Nëse nuk ka fluks të qëndrueshëm ajri në zonë, ose nëse është i dobët, pajisja mund të pajiset me gjenerator dizel ose qeliza fotovoltaike. Në Rusi sot, vërehet vetëm shfaqja e një tendence për instalimin e gjeneratorëve të erës. Vetëm disa prodhues të njësive me fuqi të ulët për nevoja shtëpiake janë të përfaqësuar në tregun vendas. Kostoja e turbinave me erë për 1 kW në një grup të plotë fillon nga 35-40 mijë rubla. Këto janë çmimet e dy viteve më parë. Nuk ka nevojë të lëshoni një certifikatë për të instaluar pajisjen.
Disavantazhet dhe avantazhet e shfrytëzimit
Pavarësisht rritjes së vazhdueshme të tarifave të energjisë, kostoja e energjisë elektrike në vetvete nuk është në asnjë masë një vlerë e rëndësishme në pjesën më të madhe të industrive me kosto të tjera. Për konsumatorin sot, stabiliteti dhe siguria e furnizimit janë faktorë kyç. Arsyet kryesore që provokojnë një rritje të kostos së energjisë për përdorim industrial, të marrë nga gjeneratorët e erës, janë:
- Nevoja për funksionim autonom për ca kohë. Në këto raste përdoren bateritë.
- Nevoja për energji elektrike cilësore industriale. Për këtë përdoret një inverter.
- Nevoja për kohë pune të vazhdueshme. Në raste të tilla, gjeneratorët me naftë përdoren gjithashtu.
Sa i përket përdorimit të pajisjeve në jetën e përditshme, disavantazhet e funksionimit duhet të përfshijnë:
- Kostoja e lartë e baterive. Ajo ështëafërsisht 25% e çmimit të vetë pajisjes.
- Kostoja relativisht e lartë e inverterit.
- Për të siguruar një furnizim të besueshëm me energji elektrike, në disa raste përdoret një gjenerator me naftë. Kostoja e saj është e krahasueshme me çmimin e vetë pajisjes.
Megjithatë, duhet të theksohet se këta faktorë humbasin rëndësinë e tyre me një UPS moderne me konvertim të dyfishtë dhe një rrjet të përbashkët. Sot, nga pikëpamja ekonomike, është më e leverdishme për qëllime industriale që me ndihmën e një gjeneratori të erës të mos merret energji elektrike, por rrymë direkte ose alternative. Më pas, ai shndërrohet në nxehtësi për ujë të nxehtë dhe ngrohje në shtëpi. Për këtë, përdoren elementë ngrohjeje. Kjo skemë ka avantazhet e saj. Në veçanti, në këtë rast, një kazan i zakonshëm me ujë mund të veprojë si një akumulator energjie, për konsumin e nxehtësisë nuk ka kërkesa aq strikte për vazhdimësinë dhe cilësinë e furnizimit.
