Жел турбиналарының түрлері

Турбиналардың орналасуына байланысты жел генераторлары бөлінеді:

• 
  тік түрі,
  
• 
  көлденең түрі.
  

Тік типті жел генераторында жер бетіне қатысты тігінен орналастырылған турбинасы бар, ал көлденеңінен керісінше. Тік жел генераторы шамалы желді оңай түсіреді, ал көлденең жел генераторы энергияны түрлендіруде күштірек.

Тік жел генераторларының түрлері:

1. Тік жел генераторының өнертабысы швед өнертапқышы Савониусқа тиесілі. Тік жел диірмені тік айналу осі бар екі цилиндрден тұрады. Желдің күші мен бағытына қарамастан, тік жел диірмені үнемі өз осінің айналасында айналады. Тік жел генераторының негізгі кемшілігі жел энергиясын толық пайдаланбау болып табылады. Зерттеу барысында тік жел турбинасы жел энергиясының үштен бір бөлігін ғана пайдаланатыны анықталды.

2. Дарри роторы бар тік жел диірмені әдеттегіден бірнеше онжылдықтар кейін ойлап табылды. Айналмалы жел генераторында екі немесе үш қалақ және ротор бар. Роторы бар жел генераторларын өндіру оңай және орнату оңай. Мұндай жел генераторының негізгі кемшілігі - роторды қолмен іске қосу керек.

3. Тік айналу осі және вертикальды роторы бар жел генераторы - бұралған қалақтары бар. жел генераторының біркелкі айналуын қамтамасыз ететін. Артықшылығы: мойынтіректерге жүктемені азайту, осылайша құрылғының қызмет ету мерзімін арттырады. Кемшіліктері: жоғары құны, қиын орнату.

4. Көпқабатты роторы бар тік жел генераторы жел энергиясын өңдеудің ең тиімді құрылғысы болып табылады. Оның күрделі роторы бар, ол көптеген қалақтардан тұрады.

5. Ортогоналды жел генераторлары желдің жоғары жылдамдығын қажет етпейді. Мұндай құрылғының жұмысы үшін желдің жылдамдығы 0,7 м/с қолайлы. Ортогональды тік жел турбиналары жоғары техникалық сипаттамаларға, дыбыссыз қозғалтқыштың айналуына және қызықты дизайнға ие. Ортогональды жел генераторының конструкциясы тік айналу осіне және осьтен белгілі бір қашықтықта орналасқан бірнеше қалақтарға негізделген. Артықшылықтардың көптігіне қарамастан, ортогональды жел турбинасының кемшіліктері бар:

• 
  сервистік қолдау түйіндерінің шағын желілері;
  
• 
  қалақтары кәдімгі жел генераторларына қарағанда массивті;
  
• 
  Құрылғының ауыр салмағы құрылғыны орнатуды қиындатады.
  
• 
  Көлденең жел генераторларының тиімділігі жоғары. Көлденең жел генераторларының негізгі кемшілігі - құрылғыдан бөлек орнатылған флюгерді пайдаланып желді үнемі іздеу қажеттілігі.
  

Көлденең жел генераторлары бөлінеді:

• 
  бір жүзді құрылғылар - жоғары айналу жылдамдығымен, салмағы аз және жеңіл конструкциясымен сипатталады;
  
• 
  екі қалақты жел генераторлары - конструкциясы бойынша бір қалақшалы жел генераторларына ұқсас, тек қана қалақтардың саны бойынша ерекшеленеді;
  
• 
  үш қалақты жел турбиналары шамамен 7 мВт ең жоғары қуатқа ие және үйде пайдалануға арналған жел генераторлары арасында ең танымал болып саналады;
  
• 
  көп қалақты жел генераторларының төрттен елуге дейін қалақтары бар, бұл құрылғылар су қондырғыларының жұмысын қамтамасыз ету үшін қолданылады.
  

• 
  бір жүзді,
  
• 
  екі жүзді,
  
• 
  үш жүзді,
  
• 
  көп лобты.
  

• 
  желкенді жел генераторлары,
  
• 
  Қатты типтегі жел генераторлары шыны талшықтан немесе металдан жасалған.
  

• 
  өлшенген қадам құрылғылары,
  
• 
  тұрақты қадам құрылғылары.
  

Барлық жел генераторлары шартты түрде екі түрге бөлінеді:

• 
  өнеркәсіптік жел генераторлары;
  
• 
  үйдегі жел генераторлары.
  

Үйге арналған жел генераторы электр энергиясына шығындарды айтарлықтай төмендетеді және жалпы электр желісінің жұмысынан тәуелсіздікті қамтамасыз етеді.

1. 
   Жел генераторын таңдамас бұрын, осы құрылғының қуаты мен функционалдық мақсатын анықтау керек.
   

3. Түрлендіргіштің (инвертордың) қуатына тікелей тәуелді жел диірменінің шығыс қуатын анықтаңыз. Шығу қуатының екінші атауы - ең жоғары жүктеме - жел генераторымен бір уақытта жұмыс істейтін құрылғылар санының жиынтығы. Яғни, шығарылатын қуат жел турбинасының жалпы қуаты ретінде анықталады. Сирек, бірақ үлкен электр энергиясын тұтынудың өзінде сіз жоғары қуатты жел генераторын таңдауыңыз керек. Қуатты арттыру үшін бірнеше инверторларды орнату керек.

4. Құрылғының үздіксіз жұмыс істеу уақыты жел диірменіне орнатылған батареяның қуатымен анықталады. Тыныш ауа райында батареялар бөлмені электрмен қамтамасыз етеді.

5. Аккумуляторды зарядтау жылдамдығы құрылғының қуатымен, жел жылдамдығымен, орнату биіктігімен және жел генераторы орнатылған аумақтың топографиясымен анықталады. Жел генераторының қуаты неғұрлым жоғары болса, батареялар соғұрлым тезірек зарядталады. Тұрақты электр энергиясын тұтыну немесе желдің төмен жағдайлары үшін қуаттырақ жел турбинасы үлгілерін таңдаңыз. Аккумуляторды зарядтау жылдамдығын арттыру үшін жел турбинасына бірнеше генераторды қосу керек.

6. Жел әлсіз кезде батареяларды көп сатып алмау керек, өйткені жел генераторы барлық батареяларды зарядтауға үлгермейді. Батареялар толық зарядталмаған болса, бұл олардың тез істен шығуына әкеледі, сондықтан батареялардың санын үйдегі барлық электр құрылғыларының тұтынылатын қуатынан есептеу керек.

7. Жел диірменін сатып алу үшін негізгі факторға - құрылғы шығаратын энергияға назар аудару керек. Бұл критерий жел генераторының техникалық сипаттамаларында көрсетілген.

8. Жел турбинасы орнатылатын үйдің электр қуатын тұтынуын анықтау үшін соңғы 12 айдағы электр энергиясының төлемдерін қарап, минималды, орташа және максималды энергия тұтыну коэффициентін алу керек.

9. Жақын жердегі метеостанцияның зерттеулерін пайдалана отырып, жел турбинасын орнатудың болжанған орнындағы орташа жылдық жел жылдамдығын анықтаңыз. Жел генераторының оңтайлы жұмысы 5 м/с жел жылдамдығында қамтамасыз етіледі.

10. Дизельдік немесе бензин генераторымен жұптастырылған қосымша қуат көзі ретінде жел генераторын орнату жақсы.

11. Жел генераторын жұмыс күйінде сынаңыз, шу деңгейіне және жел турбинасына техникалық қызмет көрсету қажеттілігіне назар аударыңыз. Кейбір қуатты жел генераторларында шу деңгейі айтарлықтай жоғары, бұл көршілермен ыңғайсыздық пен проблемаларға әкеледі.

12. Жел генераторының орташа қызмет ету мерзімі алты-жеті жыл.

13. Пышақтары қатты материалдардан жасалған жел генераторына артықшылық берген дұрыс: шыны талшық немесе металл.

14. Осы аймаққа тән желдің орташа жылдамдығында жел генераторының оңтайлы жұмысына назар аударыңыз.

15. Тісті беріліссіз жел генераторларын орнату әлдеқайда қарапайым, құрастыру оңай және қосымша техникалық қызмет көрсетуді қажет етпейді, ал редукторсыз жел генераторлары орнатудың күрделілігіне қарамастан, жел турбинасының жұмысының жоғарырақ қуаты мен сапасын қамтамасыз етеді.

16. Жел генераторының дизайны жақсартылған, магниттік левитация немесе үлкен контроллері бар деген жарнамалық ұрандарға мән бермеу керек, көп жағдайда мұндай жарнама кәдімгі жел генераторына көбірек ақша алуға бағытталған.

17. Жел генераторын сатып алу кезінде жел генераторын өндірушінің сатып алушы алдында кепілдік беруін және барлық міндеттемелерінің орындалуын талап ету. Мысалы, бекітпелердің болуы жел генераторының жиынтығы болып табылады, ол барлық компоненттерді қамтиды: инверторлар, генераторлар, батареялар. Бұл құрылғыларды әртүрлі өндірушілерден сатып алғанда, жел генераторының дұрыс жұмыс істемеу қаупі артады.

18. Жел генераторының қуатын есептеу формуласы: P = 0,5 * rho * S * Wed * V3 * ng * nb. P - жел генераторының қуаты, rho - ауа тығыздығының белгілеу мәні, S - роторды лақтыру аймағының мәні, Cp - аэродинамикалық әрекет коэффициенті, V - жел жылдамдығының мәні, ng - радиатордың тиімділігі, nb - беріліс қорабы бар болса. Беріліс қорабының тиімділігі.

• 
  пышақтардың саны,
  
• 
  батарея қуаты,
  
• 
  генератор қуаты,
  
• 
  инверторлар саны,
  
• 
  пышақ материалы,
  
• 
  беріліс қорабының болуы,
  
• 
  жел турбинасының номиналды қуаты,
  
• 
  жел генераторының түрі: көлденең, тік,
  
• 
  орнату жасалған материал,
  
• 
  қосымша компоненттердің болуы.