Windgenerator en zijn verticale en horizontale structuren, hun kenmerken en belangrijkste typen voor het omzetten van windenergie. Windturbines met starre en zeilbladen

05.03.2020

Rusland heeft een dubbele positie met betrekking tot windenergiebronnen. Enerzijds is de wind, door het enorme totale gebied en de overvloed aan vlakke gebieden, over het algemeen overvloedig en meestal gelijkmatig. Aan de andere kant zijn onze winden overwegend weinig potentieel, traag, zie fig. Op de derde, in dunbevolkte gebieden, zijn de winden hevig. Op basis hiervan is de taak om een windgenerator op het park te starten best relevant. Maar om te beslissen of je een vrij duur apparaat wilt kopen of het zelf wilt maken, moet je goed nadenken over welk type (en er zijn er veel) voor welk doel je moet kiezen.

Basisconcepten

KIEV - benuttingsfactor windenergie. Als voor de berekening een mechanisch vlak windmodel wordt gebruikt (zie hieronder), is dit gelijk aan het rendement van de rotor van een windenergiecentrale (APU).
Efficiëntie - end-to-end efficiëntie van de APU, van de naderende wind tot de terminals van de elektrische generator, of tot de hoeveelheid water die in de tank wordt gepompt.
De minimale bedrijfswindsnelheid (MPS) is de snelheid waarmee de windmolen stroom begint te geven aan de belasting.
De maximaal toegestane windsnelheid (MPS) is de snelheid waarmee de energieproductie stopt: de automatisering schakelt ofwel de generator uit, of plaatst de rotor in een windwijzer, of vouwt deze op en verbergt deze, of de rotor stopt zichzelf, of de APU zakt gewoon in elkaar.
Startwindsnelheid (CWS) - bij deze snelheid kan de rotor onbelast draaien, omhoog draaien en in de bedrijfsmodus komen, waarna de generator kan worden ingeschakeld.
Negatieve startsnelheid (OSS) - dit betekent dat de APU (of windturbine - windkrachtcentrale, of WEA, windkrachtcentrale) een verplichte spin-up van een externe energiebron vereist om bij elke windsnelheid te starten.
Start (initiële) moment - het vermogen van de rotor, met kracht vertraagd in de luchtstroom, om een koppel op de as te creëren.
Windturbine (VD) - deel van de APU van de rotor tot de as van de generator of pomp, of een andere energieverbruiker.
Roterende windgenerator - APU, waarbij windenergie wordt omgezet in koppel op de aftakas door de rotor in de luchtstroom te laten draaien.
Het werksnelheidsbereik van de rotor is het verschil tussen MDS en MRS bij gebruik bij nominale belasting.
Windmolen met lage snelheid - daarin overschrijdt de lineaire snelheid van de delen van de rotor in de stroom de windsnelheid of eronder niet significant. De dynamische kop van de stroming wordt direct omgezet in bladstuwkracht.
Snelle windmolen - de lineaire snelheid van de wieken is aanzienlijk (tot 20 keer of meer) hoger dan de windsnelheid en de rotor vormt zijn eigen luchtcirculatie. De cyclus van het omzetten van stromingsenergie in stuwkracht is complex.

Opmerkingen:

APU's met lage snelheid hebben in de regel een lagere CIEV dan APU's met hoge snelheid, maar ze hebben een startkoppel dat voldoende is om de generator te laten draaien zonder de belasting te ontkoppelen en nul TCO, d.w.z. absoluut zelfstartend en toepasbaar bij de minste wind.
Traagheid en snelheid zijn relatieve begrippen. Een huishoudelijke windmolen met 300 tpm kan een lage snelheid zijn, en krachtige APU's van het EuroWind-type, waaruit de velden van windparken, windparken (zie Fig.) worden gerekruteerd en waarvan de rotoren ongeveer 10 tpm maken, zijn hoge snelheid, omdat. met zo'n diameter zijn de lineaire snelheid van de bladen en hun aerodynamica over het grootste deel van de overspanning behoorlijk "vliegtuig", zie hieronder.

Welke generator is nodig?

Een elektrische generator voor een huishoudelijke windmolen moet elektriciteit opwekken in een breed scala van rotatiesnelheden en het vermogen hebben om zelf te starten zonder automatisering en externe stroombronnen. Bij gebruik van een APU met OSS (windmolens met spin-up), die in de regel een hoge KIEV en efficiëntie hebben, moet deze ook omkeerbaar zijn, d.w.z. als motor kunnen werken. Bij vermogens tot 5 kW wordt aan deze voorwaarde voldaan door elektrische machines met permanente magneten op basis van niobium (supermagneten); op staal- of ferrietmagneten kunt u rekenen op maximaal 0,5-0,7 kW.

Opmerking: asynchrone dynamo's of collectordynamo's met een niet-gemagnetiseerde stator zijn helemaal niet geschikt. Bij een afname van de windkracht zullen ze "uitgaan" lang voordat de snelheid tot MRS daalt, en dan zullen ze niet zelf starten.

Een uitstekend "hart" van de APU met een vermogen van 0,3 tot 1-2 kW wordt verkregen uit een dynamo met een ingebouwde gelijkrichter; de meeste van hen zijn nu. Ten eerste houden ze de uitgangsspanning van 11,6-14,7 V in een vrij breed bereik van snelheden zonder externe elektronische stabilisatoren. Ten tweede gaan de siliciumpoorten open wanneer de spanning op de wikkeling ongeveer 1,4 V bereikt, en daarvoor "ziet" de generator de belasting niet. Om dit te doen, moet de generator al vrij goed worden losgedraaid.

In de meeste gevallen kan de oscillator direct, zonder tandwiel- of riemaandrijving, worden aangesloten op de high-speed HP-as door het toerental te selecteren door het aantal bladen te kiezen, zie hieronder. "Fast-walkers" hebben een klein of nul startkoppel, maar de rotor heeft, zelfs zonder de belasting los te koppelen, voldoende tijd om te draaien voordat de kleppen opengaan en de generator stroom geeft.

Keuze in de wind

Laten we, voordat we beslissen welke windgenerator we gaan maken, een beslissing nemen over de lokale aerologie. in grijs-groenachtig(windstille) delen van de windkaart, althans enig gevoel zal alleen afkomstig zijn van een zeilende windturbine(en we zullen er later over praten). Als je een constante stroomvoorziening nodig hebt, dan moet je een booster (gelijkrichter met spanningsstabilisator), lader, krachtige batterij, omvormer 12/24/36/48 VDC tot 220/380 VAC 50 Hz toevoegen. Zo'n economie kost niet minder dan $ 20.000, en het is onwaarschijnlijk dat het mogelijk zal zijn om op lange termijn een vermogen van meer dan 3-4 kW te verwijderen. Over het algemeen is het bij een onverbiddelijk verlangen naar alternatieve energie beter om een andere bron ervan te zoeken.

Op geelgroene, licht winderige plaatsen, als u elektriciteit tot 2-3 kW nodig heeft, kunt u zelf een langzame verticale windgenerator opnemen. Ze zijn ontelbare ontwikkeld en er zijn ontwerpen die qua KIEV en efficiëntie bijna niet onderdoen voor industrieel gemaakte "bladen".

Als je een windturbine voor in huis gaat kopen, dan kun je je beter focussen op een windmolen met een varende rotor. Er zijn veel geschillen, en in theorie is nog niet alles duidelijk, maar ze werken. In de Russische Federatie worden in Taganrog "zeilboten" geproduceerd met een vermogen van 1-100 kW.

In rode, winderige regio's hangt de keuze af van het benodigde vermogen. In het bereik van 0,5-1,5 kW zijn zelfgemaakte "verticalen" gerechtvaardigd; 1,5-5 kW - gekochte "zeilboten". "Verticaal" kan ook worden gekocht, maar het kost meer dan de APU van het horizontale schema. En tot slot, als je een windmolen nodig hebt met een vermogen van 5 kW of meer, dan moet je kiezen tussen horizontaal gekochte "bladen" of "zeilboten".

Opmerking: veel fabrikanten, vooral de tweede laag, bieden kits met onderdelen waarmee u zelf een windgenerator met een vermogen tot 10 kW kunt samenstellen. Zo'n set kost 20-50% goedkoper dan een kant-en-klaar exemplaar met installatie. Maar voordat u koopt, moet u de aerologie van de beoogde installatielocatie zorgvuldig bestuderen en vervolgens het juiste type en model selecteren volgens de specificaties.

Over veiligheid

Delen van een windturbine voor huishoudelijk gebruik in bedrijf kunnen een lineaire snelheid hebben van meer dan 120 en zelfs 150 m/s, en een stuk vast materiaal met een gewicht van 20 g, vliegend met een snelheid van 100 m/s, met een "succesvolle" hit, doodt een gezonde man ter plaatse. Een plaat van 2 mm dik staal of hard plastic, die beweegt met een snelheid van 20 m/s, snijdt hem doormidden.

Bovendien zijn de meeste windmolens boven de 100 watt nogal luidruchtig. Velen genereren luchtdrukschommelingen met ultralage frequentie (minder dan 16 Hz) - infrageluiden. Infrageluiden zijn onhoorbaar, maar schadelijk voor de gezondheid en verspreiden zich zeer ver.

Opmerking: eind jaren 80 was er een schandaal in de Verenigde Staten - het grootste windpark van het land in die tijd moest worden gesloten. De Indianen uit het reservaat, 200 km van het veld van haar APU, bewezen in de rechtbank dat de gezondheidsproblemen die bij hen sterk toenamen na de ingebruikname van het windpark te wijten waren aan de infrageluiden.

Om de bovenstaande redenen is de installatie van de APU toegestaan op een afstand van ten minste 5 van hun hoogten van de dichtstbijzijnde woongebouwen. Op de werven van particuliere huishoudens is het mogelijk om windmolens van industriële productie te installeren, passend gecertificeerd. Het is over het algemeen onmogelijk om APU's op daken te installeren - tijdens hun werking, zelfs voor energiezuinige, treden wisselende mechanische belastingen op die resonantie van de bouwconstructie en de vernietiging ervan kunnen veroorzaken.

Opmerking: de hoogte van de APU is het hoogste punt van de geveegde schijf (voor rotors met bladen) of geometrische figuur (voor verticale APU's met een rotor op de paal). Als de APU-mast of de rotoras nog hoger uitsteken, wordt de hoogte berekend volgens hun top - de top.

Wind, aerodynamica, KIEV

Een zelfgemaakte windgenerator gehoorzaamt aan dezelfde natuurwetten als een in de fabriek gemaakte windgenerator die op een computer wordt berekend. En de doe-het-zelver moet de basis van zijn werk heel goed begrijpen - meestal heeft hij geen dure ultramoderne materialen en technologische apparatuur tot zijn beschikking. De aerodynamica van de APU is oh zo moeilijk...

Wind en KIEV

Voor het berekenen van seriële fabrieks-APU's, de zogenaamde. plat mechanisch windmodel. Het is gebaseerd op de volgende aannames:

Windsnelheid en -richting zijn constant binnen het effectieve rotoroppervlak.
Lucht is een continu medium.
Het effectieve oppervlak van de rotor is gelijk aan het geveegde oppervlak.
De energie van de luchtstroom is puur kinetisch.

Onder dergelijke omstandigheden wordt de maximale energie van een eenheidsvolume lucht berekend volgens de schoolformule, ervan uitgaande dat de luchtdichtheid onder normale omstandigheden 1,29 kg * cu is. m. Bij een windsnelheid van 10 m / s draagt één luchtkubus 65 J en vanaf één vierkant van het effectieve oppervlak van de rotor is het mogelijk om met 100% efficiëntie van de gehele APU 650 W te verwijderen. Dit is een zeer simplistische benadering - iedereen weet dat de wind niet perfect gelijkmatig is. Maar dit moet worden gedaan om de herhaalbaarheid van producten te garanderen - een veel voorkomend iets in de technologie.

Het platte model mag niet ontbreken, het geeft een duidelijk minimum aan beschikbare windenergie. Maar lucht is ten eerste samendrukbaar en ten tweede is het erg vloeibaar (dynamische viscositeit is slechts 17,2 Pa * s). Dit betekent dat de stroom rond het geveegde gebied kan stromen, waardoor het effectieve oppervlak en de KIEV, die het vaakst wordt waargenomen, worden verminderd. Maar in principe is de omgekeerde situatie ook mogelijk: de wind stroomt naar de rotor en het oppervlak van het effectieve oppervlak blijkt dan groter te zijn dan het geveegde, en KIEV is groter dan 1 ten opzichte van die voor een vlakke wind .

Laten we twee voorbeelden geven. De eerste is een plezierjacht, vrij zwaar, het jacht kan niet alleen tegen de wind in, maar ook sneller. De wind is extern bedoeld; de schijnbare wind moet nog steeds sneller zijn, hoe zal hij anders het schip trekken?

De tweede is een klassieker uit de luchtvaartgeschiedenis. Bij tests van de MIG-19 bleek dat de interceptor, die een ton zwaarder was dan een frontliniejager, sneller accelereert. Met dezelfde motoren in hetzelfde casco.

Theoretici wisten niet wat ze moesten denken en twijfelden ernstig aan de wet van behoud van energie. Uiteindelijk bleek het punt de kegel van de radarkuip te zijn die uit de luchtinlaat stak. Van zijn teen tot aan de schaal verscheen een luchtafdichting, alsof hij het van de zijkanten naar de motorcompressoren harkte. Sindsdien zijn schokgolven in theorie stevig verankerd als nuttig, en de fantastische vliegprestaties van moderne vliegtuigen zijn niet in de laatste plaats te danken aan hun vakkundig gebruik.

Aërodynamica

De ontwikkeling van aerodynamica is meestal verdeeld in twee tijdperken - vóór N. G. Zhukovsky en daarna. Zijn rapport "On Attached vortices" van 15 november 1905 markeerde het begin van een nieuw tijdperk in de luchtvaart.

Vóór Zhukovsky vlogen ze op platte zeilen: men geloofde dat de deeltjes van de tegemoetkomende stroom al hun momentum aan de voorrand van de vleugel geven. Dit maakte het mogelijk om onmiddellijk af te komen van de vectorhoeveelheid - het moment van momentum - die furieuze en meestal niet-analytische wiskunde genereerde, naar veel handiger scalaire puur energierelaties te gaan en uiteindelijk het berekende drukveld op het dragervlak te krijgen , min of meer vergelijkbaar met de huidige.

Een dergelijke mechanistische benadering maakte het mogelijk om apparaten te maken die op zijn minst de lucht in konden en van de ene plaats naar de andere konden vliegen, zonder dat ze noodzakelijkerwijs ergens onderweg op de grond neerstortten. Maar de wens om snelheid, draagvermogen en andere vliegeigenschappen te verhogen onthulde steeds meer de onvolkomenheid van de oorspronkelijke aerodynamische theorie.

Zhukovsky's idee was als volgt: lucht passeert een ander pad langs de boven- en onderkant van de vleugel. Uit de toestand van gemiddelde continuïteit (vacuümbellen vormen zich niet vanzelf in de lucht), volgt dat de snelheden van de bovenste en onderste stromingen die van de achterrand afdalen, moeten verschillen. Vanwege de weliswaar kleine, maar eindige viscositeit van de lucht, zou daar een vortex moeten ontstaan vanwege het verschil in snelheden.

De vortex roteert en de wet van behoud van momentum, even onveranderlijk als de wet van behoud van energie, is ook geldig voor vectorgrootheden, d.w.z. moet rekening houden met de bewegingsrichting. Daarom zou zich onmiddellijk, aan de achterrand, een tegengesteld roterende vortex met hetzelfde koppel moeten vormen. Waarvoor? Door de energie die door de motor wordt opgewekt.

Voor de praktijk van de luchtvaart betekende dit een revolutie: door het juiste vleugelprofiel te kiezen, was het mogelijk om een bevestigde vortex rond de vleugel te lanceren in de vorm van een circulatie Г, waardoor de lift werd vergroot. Dat wil zeggen, door een deel uit te geven, en voor hoge snelheden en vleugelbelastingen - een groot deel van het motorvermogen, kun je een luchtstroom rond het apparaat creëren, waardoor je betere vliegkwaliteiten kunt bereiken.

Dit maakte de luchtvaart luchtvaart, en geen onderdeel van de luchtvaart: nu kon het vliegtuig de omgeving creëren die nodig was voor de vlucht en niet langer een speelgoed van luchtstromingen zijn. Het enige dat u nodig hebt, is een krachtigere motor en steeds krachtiger ...

Nogmaals KIEV

Maar de molen heeft geen motor. Hij moet daarentegen energie uit de wind halen en aan de consument geven. En hier komt het uit - hij trok zijn benen uit, zijn staart kwam vast te zitten. Ze laten te weinig windenergie in de eigen circulatie van de rotor - het zal zwak zijn, de stuwkracht van het blad zal klein zijn en KIEV en vermogen zullen laag zijn. Laten we veel geven voor de circulatie - de rotor draait als een gek stationair bij een lichte wind, maar de consumenten krijgen weer een beetje: ze gaven een beetje belasting, de rotor vertraagde, de wind blies de circulatie weg en de rotor stopte.

De wet van behoud van energie geeft de "gulden middenweg" precies in het midden: we geven 50% van de energie aan de belasting en voor de resterende 50% draaien we de stroom naar het optimum. De praktijk bevestigt de aannames: als het rendement van een goed trekkende propeller 75-80% is, dan bereikt de KIEV van een ook zorgvuldig berekende en in een windtunnel geblazen rotor met bladen 38-40%, d.w.z. tot de helft van wat kan worden bereikt met een teveel aan energie.

Moderniteit

Tegenwoordig beweegt aerodynamica, gewapend met moderne wiskunde en computers, steeds meer van het onvermijdelijk vereenvoudigen van modellen naar een nauwkeurige beschrijving van het gedrag van een echt lichaam in een echte stroom. En hier, naast de algemene lijn - kracht, kracht en nogmaals kracht! – zijwegen worden ontdekt, maar veelbelovend met slechts een beperkte hoeveelheid energie die het systeem binnenkomt.

De beroemde alternatieve vlieger Paul McCready creëerde in de jaren 80 een vliegtuig met twee motoren van een 16 pk kettingzaag. met 360 km/u. Bovendien was het chassis een niet-intrekbare driewieler en waren de wielen zonder stroomlijnkappen. Geen van McCready's machines ging online en stond niet in gevechtsdienst, maar twee - een met zuigermotoren en propellers, en de andere jet - cirkelden voor het eerst in de geschiedenis de wereld rond zonder op een tankstation te landen.

De zeilen die aanleiding gaven tot de oorspronkelijke vleugel werden ook aanzienlijk beïnvloed door de ontwikkeling van de theorie. "Live" aerodynamica liet de jachten toe met een wind van 8 knopen. op draagvleugels staan (zie afb.); om zo'n romp met een propeller op de gewenste snelheid te krijgen is een motor van minimaal 100 pk nodig. Racecatamarans met dezelfde wind gaan met een snelheid van ongeveer 30 knopen. (55 km/u).

Er zijn ook vondsten die helemaal niet triviaal zijn. Fans van de zeldzaamste en meest extreme sport - basejumping - dragen een apecial wingsuit, wingsuit, vliegen zonder motor, manoeuvreren met een snelheid van meer dan 200 km / u (fig. rechts), en landen dan soepel in een voorgeselecteerde plaats. In welk sprookje vliegen mensen zelf?

Veel mysteries van de natuur zijn ook opgelost; in het bijzonder de vlucht van een kever. Volgens de klassieke aerodynamica is het niet in staat om te vliegen. Net als de voorouder van de "stealth" F-117 met zijn ruitvormige vleugel, kan hij ook niet de lucht in. En de MIG-29 en Su-27, die een tijdje als eerste kunnen vliegen, passen in geen enkel idee.

En waarom dan, als het om windturbines gaat, geen leuk en geen hulpmiddel voor de vernietiging van hun eigen soort, maar een bron van een vitale hulpbron, het dan noodzakelijk is om te dansen vanuit de theorie van zwakke stromingen met zijn model van een vlakke wind? Is er echt geen manier om verder te gaan?

Wat te verwachten van een klassieker?

De klassiekers mogen echter in geen geval worden opgegeven. Het biedt een fundament zonder te leunen waarop men niet hoger kan komen. Net zoals de verzamelingenleer de tafel van vermenigvuldiging niet opheft, en kwantumchromodynamica appels niet uit bomen laat opvliegen.

Dus, wat kun je verwachten van de klassieke benadering? Laten we naar de foto kijken. Links - soorten rotoren; ze zijn voorwaardelijk afgebeeld. 1 - verticale carrousel, 2 - verticale orthogonale (windturbine); 2-5 - bladrotors met verschillend aantal bladen met geoptimaliseerde profielen.

Rechts van de horizontale as staat de relatieve snelheid van de rotor, d.w.z. de verhouding van de lineaire snelheid van het blad tot de windsnelheid. Verticaal omhoog - KIEV. En naar beneden - nogmaals, het relatieve koppel. Een enkel (100%) koppel wordt beschouwd als een koppel dat een rotor creëert die gedwongen wordt afgeremd in de stroom met 100% KIEV, d.w.z. wanneer alle energie van de stroming wordt omgezet in rotatiekracht.

Deze benadering stelt ons in staat vergaande conclusies te trekken. Zo moet het aantal bladen niet alleen en niet zozeer gekozen worden op het gewenste toerental: 3- en 4-blads verliezen direct veel qua KIEV en koppel tov 2- en 6-blads die goed werken in ongeveer hetzelfde snelheidsbereik. En uiterlijk vergelijkbare carrousel en orthogonaal hebben fundamenteel verschillende eigenschappen.

In het algemeen moet de voorkeur worden gegeven aan rotoren met bladen, behalve in gevallen waar extreme goedkoopheid, eenvoud, onderhoudsvrij zelfstarten zonder automatisering vereist zijn en het onmogelijk is om de mast te beklimmen.

Opmerking: we zullen het vooral hebben over zeilrotors - ze lijken niet in de klassiekers te passen.

Verticale lijnen

APU's met een verticale rotatie-as hebben een onmiskenbaar voordeel voor het dagelijks leven: hun onderdelen die onderhoud nodig hebben, zijn geconcentreerd aan de onderkant en het is niet nodig om ze op te tillen. Er blijft, en zelfs dan niet altijd, een zelfinstellend druklager, maar het is sterk en duurzaam. Daarom moet de selectie van opties bij het ontwerpen van een eenvoudige windgenerator beginnen met verticalen. Hun belangrijkste typen worden getoond in Fig.

zon

In de eerste positie - de eenvoudigste, meestal de Savonius-rotor genoemd. In feite werd het in 1924 in de USSR uitgevonden door Ya. A. en A. A. Voronin, en de Finse industrieel Sigurd Savonius eigende zich schaamteloos de uitvinding toe, negeerde het Sovjet-auteursrechtcertificaat en begon met massaproductie. Maar de introductie van de uitvinding in het lot betekent veel, dus we, om het verleden niet op te rakelen en de as van de doden niet te verstoren, zullen we deze windmolen de Voronin-Savonius-rotor noemen, of kortweg de zon .

VS voor een doe-het-zelver is goed voor iedereen, behalve voor de "locomotief" KIEV in 10-18%. In de USSR is er echter veel aan gewerkt en zijn er ontwikkelingen. Hieronder zullen we kijken naar een verbeterd ontwerp, niet veel ingewikkelder, maar volgens KIEV geeft het de bladen kans.

Let op: een BC met twee bladen draait niet, maar schokt; Het 4-blad is alleen iets soepeler, maar verliest veel in KIEV. Om 4-"trog" te verbeteren, meestal verdeeld over twee verdiepingen - een paar bladen eronder en een ander paar, 90 graden horizontaal gedraaid, erboven. KIEV blijft behouden en de zijdelingse belastingen op de mechanica worden zwakker, maar de buigende belastingen nemen iets toe, en bij een wind van meer dan 25 m/s heeft zo'n APU een paal, d.w.z. zonder een lager gespannen door de jongens boven de rotor, "breekt de toren".

Daria

De volgende is de Daria-rotor; KIEV - tot 20%. Het is nog eenvoudiger: de bladen zijn gemaakt van een eenvoudige elastische band zonder enig profiel. De theorie van de Darrieus-rotor is nog niet goed ontwikkeld. Het is alleen duidelijk dat het begint af te wikkelen vanwege het verschil in de aerodynamische weerstand van de bult en de riempocket, en dan wordt het als een snelle, zijn eigen circulatie vormend.

Het rotatiemoment is klein en in de startposities van de rotor evenwijdig aan en loodrecht op de wind is het helemaal afwezig, daarom is zelfpromotie alleen mogelijk met een oneven aantal bladen (vleugels?). belasting van de generator moet worden losgekoppeld voor de duur van de actie.

De Darrieus-rotor heeft nog twee slechte eigenschappen. Ten eerste beschrijft de stuwkrachtvector van het blad tijdens rotatie een volledige omwenteling ten opzichte van zijn aerodynamische focus, en niet soepel, maar schokkerig. Daarom breekt de Darrieus-rotor snel zijn mechanica, zelfs bij een vlakke wind.

Ten tweede maakt Daria niet alleen lawaai, maar schreeuwt en gilt het zelfs zo erg dat de tape scheurt. Dit komt door zijn vibratie. En hoe meer messen, hoe sterker het gebrul. Dus als Darya is gemaakt, dan is het tweebladig, gemaakt van dure, zeer sterke geluidsabsorberende materialen (koolstof, mylar), en wordt een klein vliegtuig gebruikt om in het midden van de mastpaal te draaien.

orthogonaal

Op pos. 3 - orthogonale verticale rotor met geprofileerde bladen. Orthogonaal omdat de vleugels verticaal uitsteken. De overgang van de BC naar de orthogonale wordt geïllustreerd in Fig. links.

De installatiehoek van de bladen ten opzichte van de raaklijn aan de cirkel, die de aerodynamische brandpunten van de vleugels raakt, kan positief (in de afbeelding) of negatief zijn, afhankelijk van de kracht van de wind. Soms worden de bladen draaibaar gemaakt en worden er windkranen op geplaatst, waardoor de alfa automatisch wordt vastgehouden, maar dergelijke structuren breken vaak.

Het centrale lichaam (blauw in de afbeelding) maakt het mogelijk om de KIEV te verhogen tot bijna 50%. In een orthogonaal met drie bladen moet het de vorm hebben van een driehoek in doorsnede met licht convexe zijden en afgeronde hoeken, en met een grotere aantal messen, een eenvoudige cilinder is voldoende. Maar de theorie voor de orthogonaal geeft het optimale aantal bladen ondubbelzinnig: het moeten er precies 3 zijn.

Orthogonaal verwijst naar snelle windmolens met OSS, d.w.z. vereist noodzakelijkerwijs promotie tijdens de inbedrijfstelling en na rust. Volgens het orthogonale schema worden seriële onderhoudsvrije APU's met een vermogen tot 20 kW geproduceerd.

Helicoïde

Helicoïde rotor of Gorlov-rotor (pos. 4) - een soort orthogonaal dat zorgt voor uniforme rotatie; een orthogonaal met rechte vleugels "tranen" slechts iets zwakker dan een tweebladig vliegtuig. Het buigen van de bladen langs de helicoïde vermijdt het verlies van KIEV vanwege hun kromming. Hoewel het gebogen blad een deel van de stroom afstoot zonder het te gebruiken, harkt het ook een deel in de zone met de hoogste lineaire snelheid, om verliezen te compenseren. Helicoïden worden minder vaak gebruikt dan andere windmolens, omdat. vanwege de complexiteit van de productie blijken ze duurder te zijn dan tegenhangers van gelijke kwaliteit.

Vat-vat

Voor 5 pos. – rotor van het type BC, omgeven door een leischoepen; het schema wordt getoond in Fig. rechts. Zelden gevonden in industrieel ontwerp, tk. dure grondverwerving compenseert de capaciteitsuitbreiding niet en het materiaalverbruik en de complexiteit van de productie zijn hoog. Maar een doe-het-zelver die bang is voor werk is niet langer een meester, maar een consument, en als er niet meer dan 0,5-1,5 kW nodig is, dan is voor hem een "barrel-barrel" een lekkernij:

Dit type rotor is absoluut veilig, stil, trilt niet en kan overal worden geïnstalleerd, zelfs op een speelplaats.
Buig de "trog" van gegalvaniseerd en las het frame van de buizen - het werk is onzin.
Rotatie is absoluut uniform, mechanische onderdelen kunnen van de goedkoopste of uit de prullenbak worden gehaald.
Niet bang voor orkanen - te sterke wind kan niet in de "barrel" duwen; er verschijnt een gestroomlijnde vortexcocon omheen (dit effect zullen we nog tegenkomen).
En nog belangrijker, aangezien het oppervlak van de "grijper" meerdere keren groter is dan dat van de rotor binnenin, kan KIEV een supereenheid zijn, en het koppel bij 3 m / s bij een "vat" van drie meter in diameter is zo dat een generator van 1 kW met een maximale belasting, zoals Er wordt gezegd dat het beter is om niet te trillen.

Video: Lenz windgenerator

In de jaren 60 in de USSR patenteerde E.S. Biryukov een carrousel-APU met KIEV 46%. Even later behaalde V. Blinov 58% van het ontwerp volgens hetzelfde principe van KIEV, maar er zijn geen gegevens over de tests. En volledige tests van de strijdkrachten van Biryukov werden uitgevoerd door het personeel van het tijdschrift Inventor and Rationalizer. Een rotor van twee verdiepingen met een diameter van 0,75 m en een hoogte van 2 m, met een frisse wind, draaide een asynchrone generator van 1,2 kW op vol vermogen en doorstond 30 m/s zonder breuk. Tekeningen van de APU Biryukov worden getoond in Fig.

dak gegalvaniseerde rotor;
zelfinstellende dubbele rij kogellagers;
mantels - 5 mm staalkabel;
steekas - stalen buis met een wanddikte van 1,5-2,5 mm;
aerodynamische hendels voor snelheidsregeling;
snelheidsregeling bladen - 3-4 mm multiplex of kunststof plaat;
snelheidsregeling staven;
snelheidsregelaar belasting, het gewicht bepaalt de snelheid;
aandrijfpoelie - een fietswiel zonder band met een kamer;
druklager - druklager;
aangedreven poelie - reguliere generatorpoelie;
generator.

Biryukov ontving verschillende auteursrechtcertificaten voor zijn APU. Let eerst op het gedeelte van de rotor. Bij het accelereren werkt het als een zonnetje en creëert het een groot startkoppel. Terwijl het draait, wordt een vortexkussen gecreëerd in de buitenste vakken van de messen. Vanuit het oogpunt van de wind worden de bladen geprofileerd en verandert de rotor in een hoge snelheid orthogonaal, waarbij het virtuele profiel verandert afhankelijk van de kracht van de wind.

Ten tweede werkt het geprofileerde kanaal tussen de lamellen in het werksnelheidsbereik als een centraal lichaam. Als de wind toeneemt, ontstaat er ook een vortexkussen dat voorbij de rotor gaat. Er is dezelfde vortexcocon als rond de APU met een leischoepen. De energie voor het maken ervan wordt uit de wind gehaald en het is niet langer voldoende om de windmolen te breken.

Ten derde is de snelheidsregelaar in de eerste plaats ontworpen voor de turbine. Hij houdt haar snelheid optimaal vanuit het oogpunt van KIEV. En de optimale rotatiefrequentie van de generator wordt geleverd door de keuze van de overbrengingsverhouding van de mechanica.

Opmerking: na publicaties in de IR voor 1965 verdween Biryukov's strijdkrachten in de vergetelheid. De auteur wachtte niet op een reactie van de autoriteiten. Het lot van veel Sovjet-uitvindingen. Ze zeggen dat sommige Japanners miljardair werden door regelmatig populaire technische tijdschriften uit de Sovjet-Unie te lezen en patent te nemen op alles wat de aandacht waard was.

Lopatniki

Zoals je al zei, volgens de klassiekers is een horizontale windturbine met een rotor met bladen het beste. Maar ten eerste heeft hij een stabiele, op zijn minst middelmatige wind nodig. Ten tweede kent het ontwerp voor de doe-het-zelver vele valkuilen, waardoor de vrucht van lang hard werken vaak op zijn best het toilet, de gang of de veranda verlicht, of zelfs alleen maar tot rust kan komen.

Volgens de schema's in Fig. in meer detail beschouwen; posities:

Afb. EEN:

rotorbladen;
generator;
generatorframe;
beschermende windwijzer (orkaanschop);
stroomafnemer;
chassis;
roterende knoop;
werkende windwijzer;
mast;
klem voor kappen.

Afb. B, bovenaanzicht:

beschermende windwijzer;
werkende windwijzer;
beschermende windvaan veerspanningsregelaar.

Afb. G, stroomafnemer:

collector met koperen doorlopende ringbanden;
veerbelaste koper-grafietborstels.

Opmerking: orkaanbescherming voor een horizontaal blad met een diameter van meer dan 1 m is absoluut noodzakelijk, omdat. hij is niet in staat om een draaikolkcocon om zich heen te creëren. Bij kleinere afmetingen is het mogelijk om met propyleen schoepen een rotorduurzaamheid tot 30 m/s te bereiken.

Dus waar wachten we op "struikelen"?

messen

Verwachten een vermogen van meer dan 150-200 W op de generatoras te bereiken op bladen van elke overspanning, gesneden uit een dikwandige plastic buis, zoals vaak wordt geadviseerd, is de hoop van een hopeloze amateur. Een blad van een pijp (tenzij het zo dik is dat het gewoon als een plano wordt gebruikt) zal een segmentprofiel hebben, d.w.z. de bovenkant, of beide oppervlakken zullen cirkelbogen zijn.

Segmentprofielen zijn geschikt voor onsamendrukbare media, zoals draagvleugelboten of propellerbladen. Voor gassen is een blad met een variabel profiel en een variabele spoed nodig, zie bijvoorbeeld Fig .; overspanning - 2 m. Dit wordt een complex en tijdrovend product dat nauwgezette berekeningen vereist in volledige theorie, het inblazen van de pijp en veldtesten.

Generator

Wanneer de rotor direct op zijn as wordt gemonteerd, zal het standaardlager snel breken - er is geen gelijke belasting op alle bladen in windmolens. We hebben een tussenas nodig met een speciaal steunlager en een mechanische overbrenging daarvan naar de generator. Voor grote windmolens wordt een zelfinstellend dubbelrijig lager genomen; in de beste modellen - drie niveaus, Fig. D in afb. boven. Hierdoor kan de rotoras niet alleen licht buigen, maar ook lichtjes heen en weer of op en neer bewegen.

Opmerking: Het duurde ongeveer 30 jaar om een druklager te ontwikkelen voor de EuroWind type APU.

noodwindwijzer

Het principe van zijn werking wordt getoond in Fig. B. De wind, heviger, drukt op de schop, de veer rekt uit, de rotor trekt krom, zijn snelheid daalt en uiteindelijk wordt hij parallel aan de stroom. Alles lijkt in orde te zijn, maar - het was glad op papier ...

Probeer op een winderige dag het deksel van gekookt water of een grote pan bij het handvat parallel aan de wind vast te houden. Wees voorzichtig - het onrustige stuk ijzer kan de fysionomie raken, zodat het de neus breekt, de lip snijdt en zelfs het oog uitschakelt.

Vlakke wind komt alleen voor in theoretische berekeningen en, met voldoende nauwkeurigheid voor de praktijk, in windtunnels. In werkelijkheid vervormt een orkaanmolen met een orkaanschop meer dan volledig weerloze. Toch is het beter om kromme messen te vervangen dan alles opnieuw te doen. In industriële omgevingen is het een andere zaak. Daar bewaakt en regelt de spoed van de bladen, voor elk afzonderlijk, de automatisering onder besturing van de boordcomputer. En ze zijn gemaakt van heavy-duty composieten, niet van waterleidingen.

stroomafnemer

Dit is een node die regelmatig wordt onderhouden. Elke power engineer weet dat de collector met borstels gereinigd, gesmeerd, afgesteld moet worden. En de mast komt uit een waterleiding. Je klimt er niet in, eens in de twee maanden moet je de hele molen op de grond gooien en dan weer omhoog brengen. Hoe lang zal hij het uithouden van zo'n "preventie"?

Video: windgenerator met bladen + zonnepaneel voor stroomvoorziening naar de datsja

Mini en micro

Maar naarmate de afmeting van het blad kleiner wordt, neemt de moeilijkheid af met het kwadraat van de wieldiameter. Het is al mogelijk om zelf een APU met horizontale bladen te vervaardigen voor een vermogen tot 100 W. 6-bladig zal optimaal zijn. Met meer bladen zal de diameter van de rotor, ontworpen voor hetzelfde vermogen, kleiner zijn, maar het zal moeilijk zijn om ze stevig op de naaf te bevestigen. Rotoren met minder dan 6 bladen kunnen worden genegeerd: een 2-bladige 100 W heeft een rotor nodig met een diameter van 6,34 m, en een 4-blad met hetzelfde vermogen - 4,5 m. Voor een 6-bladige relatie tussen vermogen en diameter wordt uitgedrukt als volgt:

10W - 1,16m.
20W - 1,64 meter.
30W - 2 meter.
40 W - 2,32 meter.
50W - 2,6 meter.
60W - 2,84 meter.
70 W - 3,08 meter.
80 W - 3,28 meter.
90 W - 3,48 meter.
100 W - 3,68 meter.
300 W - 6,34 meter.

Het is optimaal om te rekenen op een vermogen van 10-20 watt. Ten eerste is een kunststof blad met een spanwijdte van meer dan 0,8 m niet bestand tegen wind van meer dan 20 m/s zonder aanvullende beschermingsmaatregelen. Ten tweede, met een spanwijdte van maximaal 0,8 m, zal de lineaire snelheid van de uiteinden de windsnelheid niet meer dan driemaal overschrijden, en de vereisten voor profilering met twist worden met orden van grootte verminderd; hier zal de "trog" met een gesegmenteerd profiel van een buis al behoorlijk bevredigend werken, pos. B in afb. En 10-20 W zal de tablet van stroom voorzien, de smartphone opladen of de gloeilamp van de huishoudster laten branden.

Kies vervolgens een generator. Een Chinese motor is perfect - een wielnaaf voor elektrische fietsen, pos. 1 op afb. Het vermogen als motor is 200-300 watt, maar in generatormodus zal het tot ongeveer 100 watt geven. Maar past het qua omzet bij ons?

De snelheidsfactor z voor 6 bladen is 3. De formule voor het berekenen van de rotatiesnelheid onder belasting is N = v / l * z * 60, waarbij N de rotatiesnelheid is, 1 / min, v de windsnelheid en l is de omtrek van de rotor. Met een spanwijdte van 0,8 m en een wind van 5 m/s halen we 72 toeren per minuut; bij 20 m/s - 288 tpm. Een fietswiel draait ook met ongeveer dezelfde snelheid, dus we halen onze 10-20 watt uit een generator die 100 kan geven. U kunt de rotor direct op zijn as plaatsen.

Maar hier doet zich het volgende probleem voor: na veel werk en geld te hebben uitgegeven, in ieder geval voor een motor, hebben we ... speelgoed! Wat is 10-20, nou ja, 50 watt? En een windmolen met wieken die op zijn minst een tv kan aandrijven, kan niet thuis worden gemaakt. Is het mogelijk om een kant-en-klare mini-windgenerator te kopen en kost het niet minder? Nog zo mogelijk en zelfs goedkoper, zie pos. 4 en 5. Daarnaast wordt hij ook mobiel. Zet het op een boomstronk - en gebruik het.

De tweede optie is als er ergens een stappenmotor rondslingert van een oude 5 of 8-inch schijf, of van een papierschijf of wagen van een onbruikbare inkjet- of dot-matrixprinter. Het kan werken als een generator en het bevestigen van een carrouselrotor van blikjes (pos. 6) eraan is gemakkelijker dan het monteren van een structuur zoals die in pos. 3.

Over het algemeen is de conclusie volgens de "bladen" ondubbelzinnig: huisgemaakt - eerder om naar hartenlust te maken, maar niet voor echte energie-efficiëntie op lange termijn.

Video: de eenvoudigste windgenerator voor datsja-verlichting

zeilboten

De zeilende windgenerator is al lang bekend, maar de zachte panelen van de bladen (zie figuur) werden gemaakt met de komst van zeer sterke, slijtvaste synthetische stoffen en films. Meerbladige windmolens met starre zeilen worden over de hele wereld verspreid als aandrijving voor automatische pompen met laag vermogen, maar hun technische gegevens zijn zelfs lager dan die van carrousels.

Een zacht zeil als de vleugel van een windmolen bleek echter niet zo eenvoudig te zijn. Het gaat niet om windweerstand (fabrikanten beperken de maximaal toegestane windsnelheid niet): zeilers weten al dat het bijna onmogelijk is voor de wind om het paneel van een Bermuda-zeil te breken. In plaats daarvan zal de schoot eruit scheuren, of de mast breekt, of het hele schip maakt een "overkill-bocht". Het gaat om energie.

Exacte testgegevens kunnen helaas niet worden gevonden. Op basis van gebruikersfeedback was het mogelijk om "synthetische" afhankelijkheden te compileren voor de door Taganrog gemaakte windturbine VEU-4.380/220.50 met een windwieldiameter van 5 m, een windkopgewicht van 160 kg en een rotatiesnelheid tot 40 1 minuut; ze worden getoond in Fig.

Natuurlijk kunnen er geen garanties zijn voor 100% betrouwbaarheid, maar toch is het duidelijk dat hier geen geur van een platmechanisch model is. Op geen enkele manier kan een wiel van 5 meter in een vlakke wind van 3 m / s ongeveer 1 kW geven, bij 7 m / s een plateau in vermogen bereiken en het dan behouden tot een zware storm. Fabrikanten verklaren trouwens dat de nominale 4 kW kan worden verkregen bij 3 m / s, maar wanneer ze door hen worden geïnstalleerd volgens de resultaten van lokale aerologische studies.

Kwantitatieve theorie wordt ook niet gevonden; De uitleg van de ontwikkelaars is onbegrijpelijk. Aangezien mensen echter Taganrog-windturbines kopen en ze werken, moet worden aangenomen dat de verklaarde conische circulatie en het voortstuwingseffect geen fictie zijn. Ze zijn in ieder geval mogelijk.

Dan blijkt dat VR de rotor, volgens de wet van behoud van momentum, ook een conische vortex zou moeten ontstaan, maar die uitzet en langzaam. En zo'n trechter zal de wind naar de rotor drijven, het effectieve oppervlak zal meer geveegd blijken te zijn en KIEV zal meer dan één zijn.

Veldmetingen van het drukveld voor de rotor, althans met een huishoudelijke aneroïde, zouden licht op deze vraag kunnen werpen. Als het hoger blijkt te zijn dan van de zijkanten naar de zijkant, dan werken zeilende APU's inderdaad als een kever.

Zelfgemaakte generator

Uit het voorgaande blijkt duidelijk dat het voor doe-het-zelvers beter is om ofwel verticalen ofwel zeilboten te nemen. Maar beide zijn erg traag, en de overstap naar een snelle generator is extra werk, extra kosten en verliezen. Is het mogelijk om zelf een efficiënte lage snelheid elektrische generator te maken?

Ja, dat kan, op magneten van niobiumlegering, de zogenaamde. supermagneten. Het fabricageproces van de belangrijkste onderdelen wordt getoond in Fig. Spoelen - elk van 55 windingen van 1 mm koperdraad in hittebestendige, zeer sterke email-isolatie, PEMM, PETV, enz. De hoogte van de windingen is 9 mm.

Let op de spiebanen in de rotorhelften. Ze moeten zo worden gerangschikt dat de magneten (ze zijn met epoxy of acryl aan het magnetische circuit gelijmd) na montage convergeren met tegenovergestelde polen. "Pannenkoeken" (magnetische circuits) moeten gemaakt zijn van een magnetisch zachte ferromagneet; normaal constructiestaal is voldoende. De dikte van de “pannenkoeken” is minimaal 6 mm.

Het is eigenlijk beter om magneten met een asgat te kopen en deze met schroeven vast te draaien; supermagneten worden aangetrokken met verschrikkelijke kracht. Om dezelfde reden wordt op de as tussen de "pannenkoeken" een cilindrische afstandhouder van 12 mm hoog geplaatst.

De wikkelingen waaruit de statorsecties bestaan, zijn verbonden volgens de schema's die ook in Fig. De gesoldeerde uiteinden mogen niet worden uitgerekt, maar moeten lussen vormen, anders kan de epoxy, die wordt gevuld met de stator, de draden breken als deze uithardt.

De stator wordt in de mal gegoten tot een dikte van 10 mm. Het is niet nodig om te centreren en te balanceren, de stator draait niet. De opening tussen de rotor en de stator is aan elke kant 1 mm. De stator in het generatorhuis moet stevig worden bevestigd, niet alleen door verplaatsing langs de as, maar ook door te draaien; een sterk magnetisch veld met een stroom in de belasting trekt het mee.

Video: doe-het-zelf windmolengenerator

Gevolgtrekking

En wat hebben we uiteindelijk? De interesse in "bladen" wordt meer verklaard door hun spectaculaire uiterlijk dan door de daadwerkelijke prestaties in zelfgemaakte prestaties en bij een laag vermogen. Een zelfgemaakte carrousel-APU zal "standby" -stroom leveren voor het opladen van een auto-accu of het voeden van een klein huis.

Maar met zeilende APU's moeten meesters met een creatieve ader experimenteren, vooral in een miniversie, met een wiel met een diameter van 1-2 m. Als de aannames van de ontwikkelaars correct zijn, zal het mogelijk zijn om al zijn 200-300 watt hiervan te verwijderen met behulp van de hierboven beschreven Chinese generatormotor.

Andrey zei:

Bedankt voor je gratis consult ... En de prijzen "van bedrijven" zijn niet echt duur, en ik denk dat ambachtslieden uit de outback generatoren zoals die van jou zullen kunnen maken. En Li-po-batterijen kunnen worden besteld vanuit China, omvormers in Tsjeljabinsk zijn erg goed (met gladde sinus) en zeilen, wieken of rotoren zijn nog een reden voor de gedachtenvlucht van onze handige Russische mannen.

Ivan zei:

ondervragen:
Voor windmolens met een verticale as (positie 1) en de "Lenz"-versie is het mogelijk om een extra detail toe te voegen - een waaier die is blootgesteld aan de wind en de nutteloze kant ervan afdekt (naar de wind toe). Dat wil zeggen, de wind zal het blad niet vertragen, maar dit "scherm". Voor de wind afzetten met een "staart" die zich achter de windmolen zelf onder en boven de wieken (ruggen) bevindt. Ik las het artikel en een idee was geboren.

Door op de knop "Reactie toevoegen" te klikken, ga ik akkoord met de site.

Impact op de RAO UES van Rusland-MicroHPP en zeilende windmolens Zonder energie is geen activiteit van elk individu en van de mensheid als geheel mogelijk. In feite is elke menselijke activiteit een economische activiteit, aangezien de economie het proces is van het uitwisselen van delen van energie tussen mensen of hun informatieve reflecties in de vorm van de zogenaamde kosten, omdat de kosten informatie zijn over de energie die wordt besteed aan de productie van goederen of diensten. In de afgelopen 30-35 jaar is het energieverbruik in de wereld elke 10 jaar verdubbeld, wat bevestigt dat wetenschappelijke, technische en economische ontwikkeling in de eerste plaats energieontwikkeling is.

Er zal een toename van energie zijn - er zal een toename van het BBP zijn, het gebrek aan energie wordt weerspiegeld in de zogenaamde financiële en economische crises. Mensen proberen overal de oorzaak van dergelijke crises te vinden, maar slechts een klein aantal economen en politici begrijpt de rol van energie in de economische en financiële omwentelingen van de afgelopen 20 jaar. Degenen die de rol van energie niet begrijpen, lossen economische problemen op door de "extra" bevolking in militaire conflicten te vernietigen. Degene die de energie-industrie begrijpt, lost economische problemen op door wetenschappelijke en technologische ontwikkeling, waarvan een belangrijk onderdeel de ontwikkeling van het energiecomplex is. Volledig lezen

Op de foto:Lage snelheid zeilende windmolen vervaardigd door CJSC "Yurtek", TAganrog.

Zeilende windmolens hebben twee ontwerpmogelijkheden: met een verticale en horizontale rotatie-as van het windwiel. Hoewel zeilboten er niet erg aantrekkelijk uitzien in vergelijking met de huidige windturbines met bladen, kunnen ze bij lichte wind elektriciteit opwekken. Het is voldoende om lucht te verplaatsen met een snelheid van 3-4 m / s voor een zeilwindgenerator om stroom op te wekken, terwijl een windgenerator met bladen onder dergelijke omstandigheden onbeweeglijk blijft staan.

De windgenerator van het zeiltype is de erfgenaam van het oude Kretenzische windwiel, waarvan verschillende varianten nog steeds in veel landen worden gebruikt, zoals windmolens. Als we de wieken van klassieke molens vergelijken met die van zeilen, zien we dat zeilende wieken veel gemakkelijker te vervaardigen en te bedienen zijn, en ook veel gemakkelijker te repareren, wat belangrijk is. Het zeil past zich dus, in tegenstelling tot het klassieke blad, onmiddellijk aan de richting en kracht van de wind aan. Hierdoor kan de zeilende windmolen zowel bij weinig wind als bij storm werken.

In het ontwerp van een zeilende windgenerator heeft veel positieve eigenschappen. Deze ontwerpen verschillen van bladwindsystemen in absolute milieuvriendelijkheid, lage kosten, het vermogen om de energie van zwakke wind te gebruiken en trillingen, geluidsstoringen en andere negatieve verschijnselen van traditionele windturbines worden hier niet waargenomen.

Hoe ziet een zeilende windmolen eruit? je moet duidelijk zijn van de foto's. Zonder in de wildernis van aerodynamica te treden, kunnen we zeggen dat een zeilende windmolen een van de eenvoudigste, maar tegelijkertijd een van de meest inefficiënte windmolens is die er bestaan. KIEV van een zeilende windmolen kan zelfs theoretisch niet hoger zijn dan 20%. Dit betekent dat u slechts 1/5 van het vermogen ontvangt van de windstroom die de wieken van een zeilmolen raakt. Als de wind bijvoorbeeld waait met een snelheid van 5 m/s, en uw windmolen heeft een diameter van 5 meter, dan is het vermogen van de windstroom ca. 1500 watt. Je kunt echt maar 300 watt van een windmolen afnemen (op zijn best). En dit is van een constructie van vijf meter!

Gelukkig zijn alleen een lage KIEV (windenergie benuttingsfactor) nadelen van een varende windmolen beperkt. Dan zijn er de verdienste.

Zeilende windmolen is de langzaamste windmolen. De snelheid nadert zelden 2, en ligt meestal in het bereik van 1 tot 1,5. En dat allemaal vanwege zijn monsterlijke aerodynamica.

Aan de andere kant is een zeilende windmolen een van de meest gevoelige windmolens. Het werkt vanaf de onderkant van het windsnelheidsbereik, letterlijk beginnend bij kalmte, van 1-2 meter per seconde. En dit is een belangrijke factor in de omstandigheden in centraal Rusland, waar de wind zelden hoger is dan 3-5 meter per seconde. Hier, waar snellere windmolens meestal de emmers overslaan, zal een zeilmolen in ieder geval iets afgeven. Hoewel, zoals u waarschijnlijk weet, Rusland niet beroemd is om zijn windmolens, is dit niet de kust van Nederland en de wind laat ons niet in de steek. Maar er waren veel watermolens.

Een ander voordeel van een zeilende windmolen is de verbazingwekkende eenvoud van het ontwerp. De as van de windmolen, op lagers, natuurlijk, op de as - de naaf. Aan de naaf zijn "masten" bevestigd, meestal van 8 tot 24. En van de masten vertrekken schuine zeilen van duurzame dunne stof, meestal synthetisch. Het andere deel van het zeil is vastgemaakt met schoten, die zowel als zeilhoekregelaar als als stormbescherming fungeren. Die. de meest primitieve zeiluitrusting, eenvoudiger dan op het eenvoudigste jacht.

Het is deze eenvoud van ontwerp die het niet mogelijk maakt om een zeilende windmolen naar het archief van de technische prestaties van de mensheid te sturen. Voor een draagbare, verplaatsbare, kampeer-, noodversie is een zeilende windmolen een redelijk degelijk ontwerp. In elkaar gezet is het een pakket dat niet groter is dan een tent. De zeilen zijn opgevouwen, de masten zijn opgevouwen. Zelfs een zeilende windmolen van 2 meter bij een wind van 5 meter/sec geeft de juiste 25-40 watt energie, wat meer dan genoeg is om batterijen en communicatie- en navigatieapparatuur op te laden, en genoeg voor een eenvoudig verlichtingssysteem met krachtige LED's .

Het per definitie lage vermogen van een zeilende windmolen suggereert het gebruik van een stappenmotor met een vergelijkbaar vermogen (30-40 watt) als generator. Hij heeft ook geen hoge snelheden nodig, 200-300 per minuut is voldoende. Wat perfect past bij de snelheid van de windmolen. Met een snelheid van 1,5 geeft hij deze 200 omwentelingen immers al uit bij een wind van 4-5 meter per seconde. Door gebruik te maken van een kant-en-klare stappenmotor, bespaar je jezelf daarmee een behoorlijke rompslomp voor het maken van een elektrische generator. Omdat in eerste instantie de aanwezigheid van een versnellingsbak of multiplier wordt geïmpliceerd, is het eenvoudig om de snelheid van de zeilende windmolen en de generator op elkaar af te stemmen.

Als je een variant maakt met starre (kunststof zeilen), dan zal het mogelijk zijn om de snelheid iets te verhogen, hoewel dit ten koste gaat van de mobiliteit. Wanneer gedemonteerd, neemt de windmolen meer ruimte in beslag.

Daarom, als uw ambities om wind naar uw wagen te halen beperkt zijn tot een vermogen van enkele tientallen watts voor het opladen van kleine en middelgrote batterijen (tot 100 Ah), organiseer dan eenvoudige verlichting met behulp van een omvormer tot 220 volt en energie -spaarlampen, dan is een zeilende windmolen een zeer, zeer waardige optie. Het wordt weliswaar niet de meest efficiënte qua gebruik van windenergie, maar wel een zeer budgettaire en snelle terugverdienoptie. Een windmolen van 2-3 meter geeft je tot 1 kW aan energie per dag.

Als kampeerwindmolen zal een zeilende windmolen goedkoper zijn dan de goedkoopste benzinegenerator en zich in eerste instantie terugbetalen.

Stationaire varende windmolens worden in eerste instantie groot gebouwd juist vanwege hun lage KIEV. Minimaal 5-6 meter in diameter, anders heeft het geen zin. Zo'n windmolen zal al constant tot 2-3 kW aan energie per dag produceren. En met een verstandig gebruik kunnen ze worden omgezet in 3-5 kW verlichtingsenergie (bijvoorbeeld voor het verlichten van een kas of kas). En bij gebruik van een warmtepomp - 5-6 kW thermische energie, waarmee een klein tuinhuis van 20-30 vierkante meter kan worden verwarmd. meter en serieus brandstof besparen.

Zeilende windmolens - krachtige krachtcentrales ontworpen voor het verwarmen van woningen en bijgebouwen.De foto toont een typische zeilende windmolen voor een plattelandsbewoner van het hoge noorden.De windmolen is gemaakt - op een ambachtelijke manier volgens onze technische documentatie en onze online ontwerpondersteuning.

Veel en zeer veel ondernemers wenden zich steeds meer tot ontwerpbureaus voor hulp bij het voorzien van hun onderneming van energie. Hieronder staat zo'n ondernemer:

Windkrachtcentrale gelanceerd in Magnitogorsk

Zeilgenerator haalt elektriciteit uit de lucht

Terwijl het ministerie van Energie zich afvraagt hoe de groei van de elektriciteitstarieven kan worden gestopt, loste een ondernemer uit Magnitogorsk, Ravil Akhmetzyanov, zelfstandig het energieprobleem op. Hij ontwikkelde een autonome bron van elektrische energie voor zijn onderneming.

De mast met daarop een windwiel is al van verre zichtbaar. Niet iedereen zal in deze constructie een krachtige windgenerator kunnen herkennen. Door de driehoekige groene bologna zeilen lijkt het meer op een gigantische windwijzer.

De onderneming van Akhmetzyanov produceert metalen tags voor MMK. De werkplaats werkt de klok rond en verbruikt elektriciteit voor 20-30 duizend roebel. maandelijks. "Waarom geld weggooien als je de wind voor je kunt laten werken?" - Akhmetzyanov beredeneerde verstandig en ging aan de slag ..
Volledig lezen
Veel ambachtslieden verwerven tekeningen of raadplegen op het Forum en reproduceren Zeilboten van Vladimir uit Taganrog - heel verstandig:

Het vermogen van deze windgenerator heeft een nominaal vermogen van 4 kW / h, het werkt om batterijen op te laden 24 (28) volt. De basis van de windgenerator zijn twee autogeneratoren, hier werden twee generatoren van MAZ 4001-3771-53 gebruikt. Windwiel met een diameter van 5 meter, 6 spaken uit een pijp met een diameter van 48 mm, zeilen zijn gemaakt van bannerdoek.

Koppel wordt overgedragen van het windwiel via een vermenigvuldiger met een overbrengingsverhouding van 1:45. Op de uitgaande as bevindt zich een dubbele poelie voor riemoverdracht van koppel naar de generatoren, voor twee platte riemen van de 6P-standaard met een diameter van 135 mm. De generatoren zelf worden een voor een onder de vermenigvuldigingsas gefixeerd met een shift. Het biedt ook de mogelijkheid om de gordels te spannen zoals in een auto. De gehele windkop is van bovenaf afgedekt met een omhulsel van neerslag (regen en sneeuw).

Alle elementen van de windkop zijn gemonteerd op een buis met een diameter van 210 * 9 mm, 1,2 m lang. De mast voor deze windturbine werd inklapbaar gemaakt zodat deze snel gedemonteerd en verpakt kon worden voor transport. Opspannen van staal verzinkte kabels met een diameter van 6 mm. De hoogte van de mast is 9,5 m, tuidraden zijn aangebracht op twee punten langs de hoogte van de mast, op 5 m en op 7 m. Pijpen voor de mast zijn gegalvaniseerd gebruikt met een diameter van 160 mm en een wanddikte van 4 mm. Van generatoren zonder sleepringen is er een vieraderige draad van het merk PVS 4*4mm. Er is geen verdraaiing van de draden. Na zes maanden gebruik waren er geen problemen met draaien. Volledig lezen

Zeilende windturbines - een nieuwe generatie

Zeilboten van Vladimir uit Taganrog van de laatste generatie.
De foto toont een herryachok van twee kilowatt die elektriciteit levert aan het huisje en de garage.

Doe-het-zelvers - bekwame handen en heldere hoofden!

Zeilwindgenerator - "Vodokachka" voor het optillen van water

Zelfgemaakte windgenerator zeiltype, gemaakt om water op te pompen. Hieronder op de foto is een algemeen beeld van het ontwerp van de windturbine. De bladen-zeilen zijn genaaid van canvas stof. Het ontwerp is heel eenvoudig, de naaf is gemaakt op de remschijf. Acht buizen met een binnendiameter van 30 mm zijn gelast om de spaken van het windwiel vast te zetten. De buizen zijn gesneden uit een waterleiding. De binnendiameter van 30 mm past net onder de houten stelen die in winkels voor schoffels en harken worden verkocht, die dunner zijn. De draad die aan het zeil trekt, is zo gemaakt dat wanneer een orkaanwind het breekt en de zeilen als het ware vlaggen worden, die de windmolen beschermen tegen een sterke wind.

Consumptie-ecologie Wetenschap en technologie: Men kan zeggen dat een zeilende windmolen een van de eenvoudigste, maar tegelijkertijd ook een van de meest inefficiënte bestaande windmolens is. KIEV van een zeilende windmolen kan zelfs theoretisch niet hoger zijn dan 20%.

De mensheid gebruikt al sinds mensenheugenis zeilen, al vele duizenden jaren. In het algemeen, zolang hij zich kan herinneren. Toen ze nog geen idee hadden van aerodynamica. Maar de windmolens draaiden al en de boten zeilden al. Toegegeven, in die tijd gebruikten ze meestal platte zeilen. In de Middeleeuwen werden meer geavanceerde zeilen uitgevonden, wat onmiddellijk leidde tot een scherpe sprong in de ontwikkeling van navigatie en als gevolg daarvan de meest spraakmakende geografische ontdekkingen. Maar tot nu toe blijft het zeil dienen en zal het de mensen dienen zolang de wind waait.

Op de foto's moet je begrijpen hoe een zeilende windmolen eruit ziet. Zonder in de wildernis van aerodynamica te treden, kunnen we zeggen dat een zeilende windmolen een van de eenvoudigste, maar tegelijkertijd een van de meest inefficiënte windmolens is die er bestaan. KIEV van een zeilende windmolen kan zelfs theoretisch niet hoger zijn dan 20%. Dit betekent dat u slechts 1/5 van het vermogen ontvangt van de windstroom die de wieken van een zeilmolen raakt. Als de wind bijvoorbeeld waait met een snelheid van 5 m/s, en uw windmolen heeft een diameter van 5 meter, dan is het vermogen van de windstroom ca. 1500 watt. Je kunt echt maar 300 watt van een windmolen afnemen (op zijn best). En dit is van een constructie van vijf meter!

Gelukkig alleen lage KIEV (coëfficiëntgebruik van windenergie) zijn de nadelen van een varende windmolen beperkt. Dan zijn er de verdienste.

Zeilende windmolen is de langzaamste windmolen. De snelheid nadert zelden 2, en ligt meestal in het bereik van 1 tot 1,5. En dat allemaal vanwege zijn monsterlijke aerodynamica.

Als uw ambities om de wind naar uw wagen te halen beperkt zijn tot een vermogen van enkele tientallen watts voor het opladen van kleine en middelgrote batterijen (tot 100 Ah), zorg dan voor eenvoudige verlichting met een omvormer tot 220 volt en spaarlampen, dan is een zeilende windmolen een zeer, zeer waardige optie. Het wordt weliswaar niet de meest efficiënte qua gebruik van windenergie, maar wel een zeer budgettaire en snelle terugverdienoptie. Een windmolen van 2-3 meter geeft je tot 1 kW aan energie per dag.

Als kampeerwindmolen zal een zeilende windmolen goedkoper zijn dan de goedkoopste benzinegenerator en zich in eerste instantie terugbetalen.

Daarom blijft een zeilende windmolen, ondanks zijn archaïsche ontwerp, een methode om de wind te gebruiken die nog steeds aandacht verdient. Vooral in het gebied van zwakke wind.

De bovengrens van de werkende windsnelheid van een zeilende windmolen is niet meer dan 10-12 meter per seconde. En dan de meest betrouwbare windmolens. Bij het ontwerpen van een zeilende windmolen moet daarom stormbescherming serieus worden genomen. Bijvoorbeeld om "brekende" masten te maken op basis van het ontwerp van Kulikov's antenne, of om een apparaat te bedenken om lakens te ontspannen om zeilen in vlaggen te veranderen, of om masten op te vouwen met rekkabels, etc. gepubliceerd

Het enige probleem dat windgeneratoren van het zeiltype oplossen, is de lage windsnelheid. Dankzij het speciale ontwerp reageert de zeilwindgenerator zelfs op de minste wind, vanaf een snelheid van 1 m / s. Uiteraard heeft deze unieke eigenschap alleen maar een positief effect op de productiviteit en het hoge rendement van deze windturbines.

De bladgenerator heeft een belangrijk nadeel: het vereist een matig sterke of sterke wind voor een efficiënte werking. Voor de generatoren van de zeilconstructie maakt het nu niet meer uit op de plaats waar deze is geïnstalleerd of op de hoogte. Deze onmiskenbare voordelen maken het mogelijk om bijna overal ter wereld elektriciteit op te wekken.

Voordelen:

de minimaal toegestane windsnelheid is 0,5 m/s;
onmiddellijke reactie op luchtstroom;
lichte bladen van het zeilapparaat, wat het totale gewicht van de constructie verlicht;
het verminderen van de kans op schade door het passeren van windbelasting op de zeilwindgenerator;
hoge onderhoudbaarheid tijdens bedrijf;
toegankelijkheid van het materiaal, in tegenstelling tot composiet plastic;
het vermogen om de hele structuur met je eigen handen te bouwen;
verscheidenheid aan ontwerpen (verticaal, horizontaal);
geen radiostoring tijdens bedrijf;
volledige veiligheid voor mens en milieu;
installatiegemak, compactheid;
de mogelijkheid om het hele huis en de apparaten die erin zitten van elektriciteit te voorzien.

Er is slechts één nadeel - het verlies van voordeel bij zeer harde wind.

Hoe te kiezen

Tot op heden is er een enorme keuze aan windturbines van het zeiltype. Het type, het vermogen, het gewicht van de constructie - dit alles heeft invloed op de werking en de opgewekte elektriciteit, wat betekent dat bij het kiezen rekening moet worden gehouden met deze parameters.

Installatie van de windmolen "Vetrolov"

Het is even belangrijk om drie componenten te kunnen begrijpen:

Rotor. De diameter van de rotor is van invloed op de prestaties en is op zijn beurt afhankelijk van de rotatiesnelheid en de afmetingen van de gehele rotor.
Het gewicht van het totaal en de afzonderlijke onderdelen. Een enorm gewicht is niet nodig, maar het is noodzakelijk dat de hele installatie stijfheid heeft voor meer stabiliteit.
bladen. De bladen moeten bepaalde aerodynamische eigenschappen hebben en betrouwbaar zijn gemaakt, omdat zij het zijn die de grootste belasting ervaren.

Installatie locatie

Zeilende windturbines hebben één onbetwistbaar pluspunt: ze kunnen op bijna elke min of meer toegankelijke plaats worden geïnstalleerd. Het is echter nog steeds beter om ervoor te zorgen dat de site zo ver mogelijk verwijderd is van grote objecten. Gebouwen, bomen - dit alles belemmert niet alleen de stroom van luchtmassa's, maar creëert in dit geval ook onnodige turbulentie. Turbulentie door vreemde voorwerpen kan worden vermeden door de hele constructie op een vooraf gebouwde toren te plaatsen. De hoogte moet hoger zijn in de buurt van het geplaatste gebouw.

De wetten van de aerodynamica zijn zodanig dat je met de helft van de kracht van de wind slechts 1/8 van zijn energie kunt krijgen. En vice versa - door de maximaal mogelijke stroom op te vangen, kunt u acht keer meer energie krijgen. Er moet ook rekening worden gehouden met een zeer belangrijke nuance: de visie van de kant van de wet.

De wetgeving van de meeste landen voorziet in boetes met de daaropvolgende inbeslagname van een windmolen van elk type (inclusief een luchtgenerator) als de capaciteit de norm overschrijdt. Het tarief kan per land en regio verschillen. Daarom is het beter om de wet te bestuderen om niet in een absurde situatie te komen - om installatiekosten te maken, en dan ook in de vorm van straf van de staat.

Wat zijn de variëteiten?

Savonius-type. Twee of meer halve cilinders draaien om een as. Voordeel: constante rotatie, onafhankelijk van de windrichting. Nadeel: laag rendement.
orthogonaal type. De bladen staan evenwijdig aan de as en bevinden zich op enige afstand daarvan. Voordeel: meer efficiëntie. Nadeel: geproduceerd geluid tijdens bedrijf.
Daria-type. Twee of meer platte boogvormige banden. Voordeel: lage ruis, lage kosten. Nadeel: vereist een startsysteem om aan de slag te gaan.
Helicoïde soort. Verschillende (meestal drie) bladen zijn ver van de as verwijderd en hebben een helling. Voordeel: het ontwerp is duurzamer. Nadeel: hoge kosten.
Type met meerdere bladen. Twee rijen bladen rond een as. Voordeel: zeer hoge prestaties. Nadeel: geluid tijdens bedrijf.

Het belangrijkste is macht

Als u besluit een windpark van het zeiltype te maken, moet u op zijn minst ongeveer berekenen hoeveel vermogen het zal leveren. Er is een universele formule waarmee u dit kunt doen:

Vermogen (kW) = luchtdichtheid (kg/m3) * straal bladoppervlak (m2) * windsnelheid (m/s) * 3,14

Het werkingsprincipe van de windmolen

Wij houden rekening met:

De dichtheid van lucht verandert naarmate de temperatuur stijgt en daalt. Zo is de luchtdichtheid in de zomer circa 1,1 kg/m3 en in de winter 1,2-1,4 kg/m3.
Windsnelheid is een variabele.
Door de straal van het blad te vergroten, neemt het vermogen proportioneel toe.

Een gekocht station of een doe-het-zelf - dit is in ieder geval een besparing in de toekomst. De moderne wereld is al lang overgeschakeld naar, nu is het onze beurt.

Ze zeggen dat het nieuwe het vergeten oude is. En de energiesector lijkt daarop geen uitzondering te zijn. De mensheid is verbrand in Tsjernobyl, op een aantal plaatsen geconfronteerd met de dreiging van een energiecrisis, en richt haar aandacht steeds meer op technische oplossingen die in het verleden onterecht in het archief werden afgeschreven. Het gebruik van de vrije kracht van de wind is een van die oplossingen. Ze komen naar hen toe in hun creatieve onderzoek en liefhebbers van alles met hun eigen handen maken (zie bijvoorbeeld "M-K" nr. 4/84, 5/86, 6/90, 7/92 |.

In dit opzicht lijkt de voorgestelde publicatie, gebaseerd op het materiaal van het Amerikaanse tijdschrift Mechanic Illustrated, voor veel van onze lezers van bijzonder belang en relevantie te zijn.

Het idee - de wind in toom houden en zo gratis elektriciteit leveren - is ongetwijfeld heel verleidelijk. Maar industrieel geproduceerde windturbines zijn niet altijd geschikt om ze bijvoorbeeld bij een landhuis te plaatsen. En hun prijzen zijn astronomisch.

Een alternatief zou een zelfgemaakte windturbine kunnen zijn die voor een middeninkomensgezin heel betaalbaar is - zoals blijkt uit de gepubliceerde illustraties. Met uitzondering van een synchrone wisselstroomgenerator, bevat het ontwerp geen dure en schaarse onderdelen en samenstellingen. Eenvoudige (en dus bedrijfszekere, gemakkelijk te vervaardigen en af te stellen) kinematica. En de energiemogelijkheden zijn zodanig dat bij een gemiddelde windsnelheid Uwav = 4,8 m/s. ze zullen meer dan voldoen aan de elektriciteitsbehoeften van een klein huis met een landhuis en bijgebouwen.

Het "hoogtepunt" van de hele structuur hier is het windwiel. Ten eerste is het blad. Toegeven aan de eenvoudigste roterende door een archaïsch uiterlijk, dat doet denken aan middeleeuwse molens waar de beruchte Don Quichot tegen vocht, wint deze windmolen in het belangrijkste: de kracht die aan de last wordt gegeven. Ten tweede, in combinatie met de wind, werkt het in dit geval ... een zeil - op elk van de drie bladen met een variabel gebied B * en zelfbeperking voor harde wind.

Het feit is dat het bladsamenstel aan de vleugel van de windmolen bestaat uit een stijve voorrand, ribben van de juiste sectie en "twist", die zorgen voor een optimale werking van het uiteinde, het middengedeelte en de basis, evenals de achterrand , waarvan de spanning wordt verzorgd door een staalkabel. Het zeil van het blad is gemaakt van nylon geïmpregneerd met synthetische vernis. Het wordt over het skelet gespannen met bevestiging door een klemstang op de steunbasis (zie afb.), en dankzij de kabel is het altijd elastisch. Het weefsel heeft, na impregnatie met synthetische vernis, zijn elasticiteit geenszins verloren en het blad kan van vorm veranderen als reactie op windstoten. Accepteert automatisch de beste hellingshoek voor elke specifieke windbelasting.

Als het gebeurt, zal een orkaan toeslaan. Wat dan? Ja, er zal niets ergs gebeuren. De kabel die de spanning op de achterrand zet, is gespannen zodat bij windsnelheden die het werkbereik overschrijden, het zeil eraf valt, als het ware inactief wordt: er treedt bovendien automatisch een zelfbeperkende modus op.

Van de andere technische oplossingen die met succes in het ontwerp van deze windenergiecentrale passen, kan men niet anders dan de eenvoud en betrouwbaarheid van het zwenklagersamenstel, het verwijderen van elektriciteit naar de belasting, het gebruik van gewone kettingaandrijvingen in het kinematische schema opmerken , en de succesvolle plaatsing van bijna alle kinematica in de capsulekuip. De capsule zelf heeft zichzelf goed bewezen in het bedrijfsleven.

Kenmerken van de fabricage van de hoofdcomponenten, evenals de gehele windturbine in kwestie, zijn een gevolg van de originaliteit ervan.

Neem bijvoorbeeld de voorrand van het messamenstel. In wezen is dit een caissonconstructie. Het heeft een frame nodig: een balk met de bijbehorende onderling verbonden elementen. En ze kunnen niet worden gemaakt zonder sjablonen.

Er zijn zes sjablonen vereist. Twee - voor het vormen van ribben

blokken, drie - voor het montageapparaat van de bladmontage (voorraad) en één - voor het originele werkstuk van de rib. Bij de vervaardiging ervan zijn maximale nauwkeurigheid en concentratie vereist.

1 - verbruiker van elektriciteit (belasting), 2 synchrone elektrische generator met transmissie in de kuipcapsule. 3 - ligger van het blad (3 stuks), 4 - spinner van het windwiel, 5 - zeilblad (3 stuks), 6 - draaitafel, 7 - mast van metalen spanten, 8 - beugels.

1- driebladig zeilend windwiel, 2- hoekcontactkogellager (2 stuks), 3 - vierkante steunbuis, 4 - aandrijfas, 5 - radiaal kogellager (2 stuks), 6 - tussenas, 7 - krachtoverbrenging met aandrijfrollenketting PR-19.05, 8 - stroomlijnkappen, 9 - krachtoverbrenging met aandrijfrollenketting PR-12.7, 10 - synchrone generator met een vermogen van 1200 W, 11 - binnenbandstatief, 12 - zelfsmerende radiaallagers , 13 - tandheugelbuis extern, 14 - druklager, 15 - mast nz metalen spanten.

1 - klembalk (strip met een doorsnede van 3X25 mm, AL9-1), 2 - strut-base (een stuk aluminium hoeken geklonken en "geëpoxideerd" samen 25X25 mm met de gewenste configuratie), 3 - zeil (nylon stof geïmpregneerd met synthetische vernis met een gewicht van 113, 4 g), 4 - grote giek (12 mm gewalst aluminium), 5 - speciale configuratie), 9 - "sandwich" rib (blanks geklonken en "geëpoxideerd" samen van 6 mm plaat AL9-1; 3 st.), 10 - docking beugel (20 mm stuk aluminium hoek 25X25 mm, 6 st.), 11 - kleine giek (12 mm aluminium gerold), 12 - uiteinde (stuk aan elkaar geklonken en "geëpoxideerde" aluminium hoeken 25X 25 mm), 13 - loden huls (12 mm doorsnede van een afgeplatte cilinder met een buitendiameter van 12 mm en een binnendiameter van 3 mm, 2 stuks), 14 - kabelmantel (twee opeenvolgend samengestelde segmenten van een polyethyleen buis) , 15 - spankabel.

1 - verstevigingsstrook (75 mm nylon breedte) van het einddeel, 2 - naadtoeslag 20 mm, 3 - zeildoek blank (in tweeën gevouwen nylon), 4 - basis verstevigingsstrook (75 mm nylon breedte).

1 - rib- "saidvnch" (3 st.), 2 - "neus" van het hark-uiteinde, 3 - docking beugel (6 st.), 4 - schacht van het stut-uiteinde en (hetzelfde deel) stut- midden, 5 - strut-base.

1 - vormstaaf (20 mm multiplex), 2 - bevestigingsbeugel, 3 - contour van een houten blok, evenals de tweede laag bij de "sandwich" rib, 4 - eerste laag van de "saidwich" rib.

1 - basis, 2 - afstandhouder, 3 - steunbevestiging van de bladligger (2 stuks), 4 - sjabloon voor het werken aan de basis van het zeil, 5 - verstevigingsplaat (3 stuks), 6 - steunbevestiging van het midden van het zeil, 7 - een standaard voor werk aan het einde. Alle delen van de helling zijn gemaakt van 20 mm multiplex, bevestiging - met schroeven. De pijlen geven de richting aan waarin de "sandwich"-ribben aan de helling zijn bevestigd op de daarvoor bestemde plaatsen.

1 - aandrijfas (diameter 25 mm, lengte 1500 mm, staal 45), 2 - spinner van het windwiel (D16), 3 - houder (doorsnedestrip 3 × 25 mm, St3, 3 stuks, 4 - gelaste spaak van de naaf (staalhoek 25 X 25 mm, 3 st.), 5 - naaf (staal 20), 6 lagermontage van de aandrijfas (2 st.), 7 - horizontale beugel (staalhoek 25X 25 mm, 2 st. ), 8 - stalen steunbuis (in doorsnede - vierkant 50X 50 mm, wanddikte 4 mm) met gelaste vierkante stalen 4 mm wangen aan de uiteinden, 9 - tandwiel Z3 = 45 (Staal 45), 10 - ketting PR 12,7, II - verticale beugel (300 - mm sectie van stalen kanaal nr. 8, gelast aan de zijwanden van de steunpijp), 12 - M14-moer met Grover's ring (4 stuks), 13 - tussenas (diameter 20 mm, lengte 350 mm, Staal 45), 14 - lager montage tussenas (2 st.), 15 - M14 bout (4 st.), 16 - ketting PR-19.05, 17 - tandwiel Z2 = 18 (Staal 45), 18 - tandwiel Z1 = 42 (Staal 45), 19 - M18 bout (4 st.), 20 tandwiel Z4 = 17 (Staal 45), 21 - kokervormige beugel (afmetingen volgens plaats van installatie, afhankelijk van het type generator, St3, 2 st.), 22-elektrische generator, synchroon, vermogen 1200 W, 23 - zwenklager, 24 - interne stalen buisstandaard (lengte 90 mm, buitendiameter 60 mm, wanddikte 4,5 mm), 25 - gelaste giek (305 mm stuk staal hoek 25X 25 mm, 2 st.), 26 - borgring (4 st.), 27 - M18 moer (4 st.), 28 - moer M12 zelfborgende sleuf (6 stuks), 29 - bladligger (1830 mm buissectie met een buitendiameter van 50 mm en een wanddikte van 3,5 mm, AL9-1, warmtebehandelingsmodus T6, 3 stuks), 30 - M12 bout (6 stuks).

1 - hoofdframe (multilayer multiplex, 3 st.), 2 - langspaneel van de voering van het luik (12 mm multiplex, 2 st.), 3 - ligger (rail van gelamineerd multiplex, gesneden met een bocht na het 3e frame, 4 st. . ), 4 - M16 boutverbinding met zelfborgende (8 st.), 5 - beugelgeleider (100 mm stuk stalen hoek 40X X40 mm, 4 st.), 6 - mantelstrip (multiplex, taps toelopend in de breedte na doorbuiging met frame van 3 m, 23 stuks), 7 - adapterframe (20 mm multiplex), 8 - eindframe, 9 - glasvezelcoating, 10 - kegelvormig mondstuk (maximale diameter 386 mm, schuimplastic), 11 - dwars luik voeringpaneel (20 mm multiplex).

1 - gelaste beugel (staalhoek 25X 25 mm), 2 - klinknagel (4 st.), 3 - elektrische kabel, 4 - klem en aansluiting op de contactborstel (2 st.), 5 - elektrische kabelkern (2 st. ), 6 - 5 mm glasvezelplaat, 7 - stopbeugel (aluminium hoek 12X 12 mm, 2 st.), 8 - veer met contactschroef (2 st.), 9 - mofgeleider (aluminium vierkante buis met bevestigingsmiddelen , 2 st.), 10 - contactborstel (2 st.), 11 - geïsoleerde elektrische aandrijving (2 st.), 12 - stalen binnenbuisstandaard, 13 - messing ring met contactschroef (2 st.), 14 - bus textoliet met twee stelschroeven, 15 - kamring (St3) met twee stelschroeven, 16 - zelfsmerende radiaallager (AFGM), 17 - buitenste stalen buissteun, 18 - druklager (BrAZh9-4), 19 - M24-bout met moer en aandraaislot.

Op een stuk multiplex van 20 mm zijn twee sjablonen (zie afb. 6, item 1) gelijmd. Volg de contour en snij met een ijzerzaag of decoupeerzaag twee multiplex voeringen uit die een ribbe vormen. Boor gaten van 5 mm voor het midden van de ligger en de montagemarkeringen. Afronding met een straal van 2,5 mm (voor het buigen van de flens) en een snede van vijf graden van de achterste hoek worden uitgevoerd met behulp van een rasp.

Een sjabloon (pos. 4 afb. 6) met een flensrand van 15 mm wordt gelijmd op een 6 mm AL9-1 aluminiumplaat die een T4-warmtebehandeling heeft ondergaan. Het resulterende werkstuk wordt zorgvuldig uitgesneden; spar-centrum is geboord, en voor een juiste installatie op de helling - de bijbehorende gaten. Dit is een soort nieuwe sjabloon om nog acht van deze blanco's te maken (3 stuks voor elk mes).

Ribben - "sandwiches" worden verkregen door blanco's te "lagen" tussen twee vormblokken (voeringen). Stijve bevestiging wordt bereikt door bouten van 5 mm door het gat in de mal en het gat in het midden van de ligger in de vormblokken met plano's te steken. En om de "gelaagdheid" succesvoller te maken, worden toekomstige "sandwiches" in de bankschroef van een smid geklemd. Het buigen van de flenzen in de juiste richting gebeurt met een rubberen hamer.

De flensvorming wordt voltooid met behulp van loodzachtsoldeer. Daarna wordt de resulterende ribbe eruit gehaald, de achterrand wordt gesneden om zoveel mogelijk op de ligger te passen. Nu is het aan de rest van de details van het mes.”

Docking beugels zijn gemaakt van aluminium hoek 25X25 mm. Er zijn ook afstandhouders van gemaakt om het touw vast te houden en de achterrand aan de basis, in het midden en aan de punt van het blad te spannen. Ze zijn op een heel eigenaardige manier gemaakt: niet uit één, maar uit twee stukken van een aluminium hoek, geklonken en aan elkaar "geëpoxideerd". De lengte van een dergelijk werkstuk is 2,4 m. In de doorsnede lijkt het op de letter T. De hoge kwaliteit van de naad wordt bereikt door de oppervlakken grondig te reinigen voordat ze worden samengevoegd, waarvoor sterke reinigingsmiddelen worden gebruikt, gevolgd door " spoelen met water en wrijven tot een glans met een metalen "kluwen".

De gewenste vorm bij de afstandhouders wordt bereikt met behulp van een ijzerzaag voor metaal. Een uitsparing voor de rondhout, klinknagel en kabelgaten worden geboord met een elektrische boor. Evenals echter de gaten in de strut-base voor het later bevestigen van een klemstang om het zeil stevig op het blad te houden, zelfs bij de sterkste windbelasting.

De bevestigingsbeugels zijn geklonken en "geëpoxideerd" aan de afstandhouders (zie afbeeldingen), aan de "sandwich"-ribben en aan de bladligger. Bovendien is het handiger om dit op een speciaal apparaat te doen - een helling, waardoor een uniforme uitvoering van de bladen is gegarandeerd en de hellingshoeken correct zijn ingesteld.

Hier is zo'n operatie.

Ribben - "broodjes" worden aan de helling vastgeschroefd op de daarvoor bestemde plaatsen (in de richtingen aangegeven in Fig. 7 door de bijbehorende pijlen, en langs de montagegaten die zowel in de helling als in de ribben zelf zijn gemaakt). Vervolgens worden vanaf het einde de "zijplanken" van de kabelsteunen zorgvuldig op de daarvoor bestemde "voetstukken" gelegd, die zich in de vereiste hoeken ten opzichte van de basis bevinden, de uiteinden van de multiplex richels: rek 7, rekslot 6 en sjabloon 4 (zie Fig. 7). De lamellenligger wordt in de op de helling gevormde gaten geschroefd, daar speciaal hiervoor halfronde uitsparingen met een straal van 25 mm zijn voorzien.

Voer het markeren van klinknagelgaten in de ligger uit. Vervolgens wordt de laatste eruit gehaald, er worden gaten in geboord. En nadat ze de rondhouten weer in de scheepshelling hebben geïnstalleerd, klinken en "epoxideren" ze de bevestigingsbeugels.

De aluminium mantel van de voorrand van het blad is gemaakt van een 6 mm plaat AL9-1, die eerder in de vorm van een parabool is gebogen. Bovendien kan dit laatste het beste worden gedaan op een vlakke vloer met behulp van een lange plank met daarop een rand langs de buigas. Nadat u uw knieën op het bord heeft laten rusten, met uw handen, met uw hele lichaam, zorgt u voor de nodige druk op het laken en bereikt u de gewenste vorm.

De volgende operatie is om de huid aan het skelet met bladen te bevestigen. In dit geval is het raadzaam om speciale C-vormige klemmen te gebruiken (niet weergegeven in de afbeeldingen).

Vanaf het einde worden klinknagelgaten geboord in de coating, de ligger en in de ribben. De te verbinden delen worden "geëpoxideerd" en verlijmd. En nadat het "epoxide" volledig is uitgehard, wordt het "overtollige" aluminium bijgesneden met vijlen van de gevormde scherpe randen.

Nu - een paar woorden over de achterrand van het blad. Hij wordt gemonteerd met een flexibele staalkabel van 3 mm, die door de daarvoor bestemde gaten in de daarvoor bestemde steunen wordt gestoken. De kabel wordt geïnstalleerd in PVC-buizen en aan het uiteinde vastgezet, geklemd in een loden huls. Daarna wordt een zeil op het peddelskelet getrokken.

Zo'n verantwoorde operatie doe je het beste samen. Eén persoon staat op de tafel en houdt het mes in zijn handen, zodat de basissteun aan de onderkant zit en de kabel van de achterrand verticaal is met aan het uiteinde een gewicht van twee pond. Vervolgens drukt de andere (assistent), die ervoor zorgt dat de vereiste spanning wordt bereikt, de tweede kabelhuls op de basissteun op de kabel. Overtollige kabel en hulzen worden omgedraaid. En het "open" uiteinde van het zeil wordt omwikkeld met daaropvolgende bevestiging op de basissteun met behulp van een klembalk en bouten met moeren.

De rest van de bladen zijn op dezelfde manier gemaakt. Wat betreft andere componenten en onderdelen, veroorzaakt de implementatie ervan in de regel geen bijzondere problemen. Hetzelfde kan gezegd worden over de montage van de gehele windturbine als geheel. Eenvoudig en debuggen. Durven!

Het materiaal is voorbereid voor publicatie door N. KOCHETOV

keer bekeken

Opslaan in Odnoklassniki Opslaan in VKontakte