El principio de funcionamiento de una central eólica. Diseño y tipos de plantas de energía eólica. Diseño y principales tipos de aerogeneradores.
La energía inagotable que llevan consigo las masas de aire siempre ha llamado la atención de la gente. Nuestros bisabuelos aprendieron a enganchar el viento a las velas y ruedas de los molinos de viento, después de lo cual corrió sin rumbo por las vastas extensiones de la Tierra durante dos siglos.
Hoy lo encontré de nuevo para él. trabajo útil. Un aerogenerador para una vivienda particular pasa de ser una novedad técnica a un factor real en nuestro día a día.
Echemos un vistazo más de cerca a las plantas de energía eólica, evalúemos las condiciones para su uso rentable y consideremos variedades existentes. Los artesanos del hogar recibirán información para reflexionar sobre el tema en nuestro artículo. autoensamblaje molino de viento y dispositivos necesarios para su trabajo eficiente.
¿Qué es un generador eólico?
El principio de funcionamiento de una central eólica doméstica es simple: el flujo de aire hace girar las palas del rotor montadas en el eje del generador y crea en sus devanados C.A.. La electricidad generada se almacena en baterías y los electrodomésticos la utilizan según sea necesario. Por supuesto, este es un diagrama simplificado de cómo funciona un molino de viento doméstico. En la práctica, se complementa con dispositivos que convierten la electricidad.
Inmediatamente detrás del generador en la cadena portacables se encuentra un controlador. Convierte la corriente alterna trifásica en corriente continua y la dirige para cargar las baterías. Mayoría electrodomésticos no puede funcionar con energía constante, por lo que se instala otro dispositivo detrás de las baterías: un inversor. Realiza la operación inversa: gira CORRIENTE CONTINUA. en el hogar voltaje variable 220 voltios. Está claro que estas transformaciones no se producen sin dejar rastro y quitan una parte bastante decente de la energía original (15-20%).
Si el molino de viento está emparejado con una batería solar u otro generador de electricidad (gasolina, diésel), el circuito se complementa con un interruptor automático (ATS). Cuando se apaga la fuente de corriente principal, se activa la de respaldo.
Para obtener la máxima potencia, el aerogenerador debe ubicarse siguiendo el flujo del viento. EN sistemas simples Se implementa el principio de la veleta. Para ello, se fija una pala vertical en el extremo opuesto del generador, girándolo hacia el viento.
en más instalaciones poderosas Hay un motor eléctrico rotativo controlado por un sensor de dirección.
Principales tipos de aerogeneradores y sus características.
Hay dos tipos de aerogeneradores:
- Con rotor horizontal.
- Con rotor vertical.
El primer tipo es el más común. se caracteriza alta eficiencia(40-50%), pero tiene nivel aumentado ruido y vibración. Además, su instalación requiere una gran espacio libre(100 metros) o mástil alto (a partir de 6 metros).
Los generadores con rotor vertical son menos eficientes energéticamente (la eficiencia es casi 3 veces menor que la de los horizontales).
Sus ventajas incluyen una instalación sencilla y un diseño fiable. El bajo nivel de ruido permite instalar generadores verticales en los tejados de las casas e incluso a nivel del suelo. Estas instalaciones no temen al hielo ni a los huracanes. Se lanzan con un viento débil (de 1,0 a 2,0 m/s), mientras que un molino de viento horizontal necesita un flujo de aire de fuerza media (3,5 m/s y superior). Los generadores eólicos verticales son muy diversos en la forma del impulsor (rotor).
Ruedas de rotor de aerogeneradores verticales.
Debido a la baja velocidad del rotor (hasta 200 rpm), la vida mecánica de este tipo de instalaciones supera con creces la de los aerogeneradores horizontales.
¿Cómo calcular y seleccionar un aerogenerador?
el viento no es gas natural, bombeada a través de tuberías y no electricidad, suministrada ininterrumpidamente a través de cables a nuestra casa. Es caprichoso y voluble. Hoy un huracán arranca tejados y rompe árboles, y mañana da paso a una calma total. Por lo tanto, antes de comprar o autoproducción turbina eólica, es necesario evaluar el potencial de la energía del aire en su área. Para ello es necesario determinar la fuerza media anual del viento. Este valor se puede encontrar en Internet previa solicitud.
Habiendo recibido dicha tabla, encontramos el área de nuestra residencia y observamos la intensidad de su color, comparándola con la escala de calificación. Si la velocidad media anual del viento es inferior a 4,0 metros por segundo, entonces no tiene sentido instalar un molino de viento. el no dará cantidad requerida energía.
Si la fuerza del viento es suficiente para instalar una planta de energía eólica, entonces puede pasar al siguiente paso: seleccionar la potencia del generador.
Si estamos hablando de sobre el suministro autónomo de energía en el hogar, se tiene en cuenta el consumo estadístico medio de electricidad de 1 familia. Varía entre 100 y 300 kWh al mes. En regiones con un potencial eólico anual bajo (5-8 m/s), una turbina eólica con una potencia de 2-3 kW puede generar esta cantidad de electricidad. Hay que tener en cuenta que en invierno velocidad promedio Los vientos son más fuertes, por lo que la producción de energía durante este período será mayor que en verano.
Selección de un generador eólico. Precios aproximados
Los precios de los generadores eólicos domésticos verticales con una capacidad de 1,5 a 2,0 kW oscilan entre 90 y 110 mil rublos. El paquete a este precio incluye solo un generador con palas, sin mástil y equipo adicional (controlador, inversor, cable, baterías). Una central eléctrica completa, incluida la instalación, costará entre un 40 y un 60% más.
El costo de las turbinas eólicas más potentes (3-5 kW) oscila entre 350 y 450 mil rublos (de equipo adicional y trabajos de instalación).
Molino de viento de bricolaje. ¿Diversión o ahorro real?
Digamos de inmediato que hacer un generador eólico con sus propias manos que sea completo y efectivo no es fácil. El cálculo correcto de la rueda eólica, el mecanismo de transmisión y la selección de un generador adecuado para la potencia y la velocidad son un tema aparte. solo daremos breves recomendaciones según las principales etapas de este proceso.
Generador
Generadores de automóviles y motores eléctricos de lavadoras con accionamiento directo no son adecuados para este fin. Son capaces de generar energía a partir de la rueda de viento, pero será insignificante. Para funcionar de manera eficiente, los autogeneradores necesitan velocidades muy altas, que un molino de viento no puede desarrollar.
Los motores para lavadoras tienen otro problema. Hay imanes de ferrita allí, pero el aerogenerador necesita otros más eficientes: los de neodimio. Procesarlos autoinstalación y enrollar devanados que transportan corriente requiere paciencia y alta precisión.
La potencia de un dispositivo ensamblado por sus propias manos, por regla general, no supera los 100-200 vatios.
EN últimamente Las ruedas motorizadas para bicicletas y scooters son populares entre los aficionados al bricolaje. Desde el punto de vista de la energía eólica, se trata de potentes generadores de neodimio, ideales para trabajar con ruedas eólicas verticales y cargar baterías. De un generador de este tipo se puede extraer hasta 1 kW de energía eólica.
rueda motorizada – generador listo para una central eólica casera
Tornillo
Las más sencillas de fabricar son las hélices de vela y de rotor. El primero consta de tubos curvos ligeros montados sobre una placa central. Sobre cada tubo se colocan cuchillas hechas de tela duradera. La gran resistencia al viento de la hélice requiere una fijación con bisagras de las palas para que durante un huracán se doblen y no se deformen.
El diseño de rueda de viento giratoria se utiliza para generadores verticales. Es fácil de fabricar y de funcionamiento fiable.
Los generadores eólicos caseros con un eje de rotación horizontal funcionan con una hélice. Los artesanos del hogar lo ensamblan a partir de tubos de PVC con un diámetro de 160-250 mm. Las palas están montadas sobre una placa redonda de acero con un orificio de montaje para el eje del generador.
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La industria energética hace frente a su tarea con bastante confianza, pero la escala de nuestro país es tal que provisión completa Todavía no es posible suministrar electricidad a todas las zonas remotas o de difícil acceso. Esto se debe a muchos factores que son demasiado costosos o técnicamente inalcanzables de superar en las condiciones actuales.
Por lo tanto, se debe prestar cada vez más atención a fuentes alternativas que puedan satisfacer las necesidades de las regiones atrasadas sin la participación de redes troncales. Una dirección prometedora es la energía eólica que utiliza energía libre.
Diseño y tipos de plantas de energía eólica.
Plantas de energía eólica(WPP) utilizan la energía eólica para generar electricidad. Las grandes estaciones constan de muchas, unidas en red única y alimentar grandes zonas: pueblos, ciudades, regiones. Los más pequeños son capaces de proporcionar pequeñas zonas residenciales o casas individuales. Las estaciones se clasifican según varios criterios, por ejemplo, por funcionalidad:
- móvil,
- estacionario.
Por ubicación:
- costero
- costa afuera
- suelo
- flotante.
Por tipo de construcción:
- giratorio,
- veleta.
Las estaciones de paletas son las más extendidas en el mundo. Tienen una gran eficiencia y son capaces de producir suficiente gran número electricidad para proporcionársela a los consumidores de toda la industria energética. Al mismo tiempo, la distribución de dichas estaciones tiene una configuración específica y no se encuentra en todas partes.
Principio de funcionamiento
Como ya se ha mencionado, los parques eólicos tienen un diseño de rotor o de paletas. Las estaciones giratorias suelen tener dispositivos con. En muchos sentidos, son más convenientes que los de tipo ala, ya que no hacen ruido durante el funcionamiento. ruido fuerte y no requieren instalación en la dirección del viento. Al mismo tiempo, los diseños de rotores son menos eficientes y pueden utilizarse en pequeñas estaciones privadas.
Los dispositivos de ala son capaces de producir el máximo efecto. Utilizan la energía resultante de manera mucho más eficiente que las muestras rotativas, pero requieren una orientación correcta con respecto al flujo, lo que significa la presencia de dispositivos o equipos adicionales.
Todos los tipos funcionan según el mismo principio: la corriente del viento hace girar la parte móvil, que transmite la rotación al generador, como resultado de lo cual se forma una corriente eléctrica en el sistema. Carga las baterías, que alimentan inversores que convierten la corriente resultante en un voltaje y frecuencia estándar adecuados para dispositivos de consumo.
Para abastecer a un gran número de consumidores, los generadores eólicos individuales se conectan en un sistema, formando estaciones: parques eólicos.
Ventajas y desventajas de las plantas de energía eólica.
Las ventajas de los parques eólicos incluyen:
- independencia de los recursos fósiles;
- Se utiliza una fuente de energía absolutamente gratuita;
- método respetuoso con el medio ambiente: no se causa ningún daño al medio ambiente.
Al mismo tiempo, también existen desventajas:
- La desigualdad del viento crea ciertas dificultades en la producción de energía y obliga al uso. gran número; baterías;
- los molinos de viento hacen ruido cuando funcionan;
- bajo, es muy difícil aumentarlo;
- el costo de los equipos y, en consecuencia, la electricidad es mucho más alto que el precio de la electricidad de la red;
- La recuperación de la inversión del equipo disminuye significativamente a medida que aumenta su capacidad. .
El uso de pequeñas estaciones puede proporcionar energía a un número limitado de consumidores, por lo que se requieren dispositivos grandes para asentamientos o regiones grandes. Al mismo tiempo, las turbinas eólicas de alta potencia requieren flujos de viento adecuados y uniformidad de movimiento, lo que no es típico de las condiciones de nuestro país. Esta es la razón principal de la baja prevalencia de turbinas eólicas en comparación con los países europeos.
Justificación económica para la construcción de un parque eólico
Desde un punto de vista económico, la construcción de un parque eólico sólo tiene sentido si no existen otros métodos de suministro de energía. El equipo es muy caro, el mantenimiento y la reparación requieren costes constantes y la vida útil está limitada a 20 años, y esto en las condiciones europeas. Para Rusia, este período puede reducirse al menos en un tercio. Es por eso uso de parques eólicos económicamente ineficaz.
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Por otra parte, cuando ausencia total opciones alternativas o si está disponible condiciones optimas Al garantizar un funcionamiento uniforme y de alta calidad de las turbinas eólicas, el uso de plantas de energía eólica se convierte en una forma completamente aceptable de suministrar energía.
¡Importante! Hablamos concretamente de grandes estaciones que abastecen a regiones enteras. La situación con las estaciones domésticas o privadas parece más atractiva.
Capacidad de las estaciones industriales.
Los parques eólicos industriales tienen una potencia muy elevada, capaz de proporcionar grandes asentamientos o regiones. Por ejemplo, El parque eólico de Gansu en China tiene 7965 MW, Enercon E-126 produce 7,58 MW, y este no es el límite.
Cabe señalar de inmediato que estamos hablando de líderes en energía eólica; otros modelos producen mucha menos energía. Sin embargo, cuando se combinan en grandes centrales, las turbinas eólicas son capaces de producir una cantidad bastante suficiente de electricidad. Los complejos combinados generan una potencia total de 400 a 500 MW, que se puede comparar fácilmente con la productividad de las centrales hidroeléctricas.
Las estaciones pequeñas tienen indicadores más modestos y sólo pueden considerarse como fuentes puntuales, alimentando a un número limitado de consumidores.
Fabricantes líderes a nivel mundial
en numero mayoría fabricantes famosos generadores eólicos y equipos para la industria de la energía eólica incluye empresas:
- vestas,
- Nordex,
- superviento
- Panasonic
- ecotecnia,
- Vergnet.
Los fabricantes rusos aún no están preparados para competir con estas empresas, ya que aún no se ha planteado suficientemente la cuestión de la creación de generadores eólicos productivos y de alta calidad en Rusia.
Geografía de aplicación
La energía eólica está más extendida en la costa occidental del Atlántico, en particular en Alemania. Hay mejores condiciones- vientos suaves y fuertes, indicadores climáticos óptimos. Pero la razón principal del uso generalizado de plantas de energía eólica en esta región fue la falta de oportunidades para la construcción de centrales hidroeléctricas, lo que obligó a los gobiernos de los países de esta región a utilizar métodos disponibles recibiendo electricidad. Al mismo tiempo, hay instalaciones en la región del Báltico, Dinamarca y Holanda.
Rusia todavía está rezagada en este asunto; durante la última década, apenas se han puesto en funcionamiento una docena de parques eólicos. La razón de este retraso radica en el gran desarrollo de la energía hidroeléctrica y la falta de condiciones adecuadas para el funcionamiento de las centrales eólicas industriales. Sin embargo, hay un aumento en la producción. pequeñas instalaciones, capaz de proporcionar energía a fincas individuales.
Hechos y conceptos erróneos
La baja prevalencia de las centrales eólicas y la falta de experiencia con ellas han dado lugar a muchos conceptos erróneos sobre las propiedades y el impacto de las centrales eólicas en el cuerpo humano. Por tanto, existe la creencia generalizada de que el nivel de ruido producido por un generador eólico en funcionamiento es inusualmente alto. De hecho, hay algo de ruido, pero su nivel es mucho menor de lo que comúnmente se cree. Sí, el ruido de modelos industriales a una distancia de 200-300 m se percibe de oído de la misma manera que el sonido de un frigorífico doméstico en funcionamiento.
Otro problema que la gente ignorante exagera injustificadamente es la creación de interferencias de radio insuperables y señales de televisión. Este problema se resolvió antes de que los usuarios lo supieran: cada molino de viento industrial potente está equipado con filtro de alta calidad interferencia de radio, capaz de eliminar por completo la influencia del dispositivo en el aire.
Las personas que viven cerca de las turbinas estarán constantemente en la zona de sombra parpadeante. Este es un término que se refiere a la incómoda sensación de las pantallas de luces intermitentes. Las palas giratorias crean este efecto, pero su importancia es muy exagerada. Incluso las personas más sensibles siempre pueden simplemente alejarse de una turbina si se encuentran cerca de ella.
Las plantas de energía eólica (WPP) son varias plantas de energía eólica reunidas en un solo lugar e integradas en una red.
La gente conoce el uso de la energía eólica desde la antigüedad. Hoy en día, utilizar el viento significa generar electricidad. Se están construyendo parques eólicos en lugares con alta velocidad viento. Es necesario realizar un estudio del área con anticipación. Los datos meteorológicos convencionales no serán suficientes para la construcción de un parque eólico. Es necesario estudiar la velocidad y dirección del viento durante varios años. Las plantas de energía eólica se instalan en colinas o colinas, y los generadores se instalan en torres, cuya altura es de treinta a sesenta metros. Atención especial Se da a árboles y arbustos que pueden influir en el viento.
La estructura de una central eólica consta de un generador, un rectificador, una batería y un inversor.
Existen 6 tipos de centrales eólicas:
1) Tierra;
El tipo de central eólica terrestre es el más popular en la actualidad. La construcción requiere un camino hasta el lugar de construcción y equipos de elevación.
2) Costero;
Un parque eólico costero se construye cerca de la orilla del mar o del océano. En la costa hay una brisa que pasa del agua a la tierra.
3) Costa afuera;
Los parques eólicos marinos se construyen en el mar, aproximadamente a 10-50 metros del mar. La ventaja de estas estructuras es que apenas son visibles desde la orilla y también son muy efectivas, ya que el viento sopla constantemente en el mar.
4) Flotante;
Los flotantes se instalan directamente en el mar a cien metros de profundidad. La altura de la torre de acero es de 65 metros.
5) Alza;
Los parques eólicos flotantes están ubicados a gran altura sobre el suelo.
6) Montaña.
Montañoso, respectivamente, en una zona montañosa.
En general, observamos que el diseño e instalación de una central eólica requiere no sólo un estudio exhaustivo y prolongado del clima de la zona, sino también grandes costes económicos. Esta electricidad es cara debido a que proviene de una fuente limpia. Además, el alto costo se debe a los altos costos de equipo necesario para la construcción. El mantenimiento de las centrales eólicas, según su tipo, también requiere mucho dinero.
Instalar una central eólica en una casa de campo o en una casa particular ayuda a solucionar muchos problemas relacionados con el suministro de energía. Esta unidad es capaz de procesar y almacenar energía eólica, aprovechándola en beneficio de las personas. El proceso de fabricación de una central eólica es bastante sencillo: requiere una cantidad mínima de materiales y, sobre todo, el deseo de lograr un objetivo determinado. Veamos a continuación cómo hacer una planta de energía eólica para su hogar.
Plantas de energía eólica para una casa particular: características y características.
Las plantas de energía eólica están diseñadas para convertir la energía eólica en energía eléctrica. En relación con la apariencia y características de diseño Las plantas de energía eólica para el hogar se pueden ubicar:
- horizontalmente;
- verticalmente.
La primera opción depende menos del viento, pero es menos popular que la segunda. Dado que es capaz de funcionar sólo con vientos fuertes, y para su puesta en marcha se requiere la presencia fuente externa. Las plantas de energía eólica vertical pueden funcionar mejor y se caracterizan por una alta eficiencia. Para su funcionamiento es suficiente una fuerza del viento de 2-4 m/s.
Entre los principales componentes de las plantas de energía eólica, cabe destacar los siguientes:
- un mástil, que puede ser simple, telescópico o monolítico;
- caja de cambios: parte de la planta de energía en la que se encuentran las palas;
- contenedor: parte móvil de una planta de energía eólica que se mueve en relación con el viento;
- Un generador es un dispositivo que convierte energía.
La elección del diseño y potencia de un aerogenerador depende directamente de las características de su funcionamiento.
Los dispositivos más sencillos tienen una potencia de hasta 300 W. Estas unidades pueden caber fácilmente incluso en un automóvil. Solo requieren una persona para su instalación y la energía que generan es suficiente para cargar un teléfono, proporcionar iluminación o hacer funcionar un televisor. esta opción Ideal para unas vacaciones familiares en el campo, en el bosque o en el mar.
Con la ayuda de centrales eólicas de 2, 5 y 10 kW, toda la casa recibe electricidad. Si sobra energía, se almacena en baterías, que la consumen cuando hay poco o nada de viento.
Las versiones más potentes de las centrales eólicas, cuya potencia supera los veinte kilovatios, son capaces de suministrar electricidad a varias casas, cabañas o incluso a una empresa privada.
Foto de plantas de energía eólica:
La principal ventaja de una central eólica es el respeto al medio ambiente, porque su funcionamiento no afecta en modo alguno ambiente. Al mismo tiempo, es bastante fácil obtener energía; la condición principal es la presencia de un viento estable.
Entre las desventajas de las centrales eólicas se destaca su dependencia del viento. Para que un molino de viento funcione, el viento debe tener una velocidad de al menos dos metros por segundo. para lograr potencia nominal Se requerirá una fuerza del viento de 10 m/s.
Las baterías se utilizan para almacenar electricidad y utilizarla cuando no hay viento. Su vida útil es de unos 10 años. Además, el uso de potentes centrales eólicas se caracteriza por una elevada producción de ruido, lo que reduce el confort de vivir cerca de esta unidad.
Una central eólica puede evitar funcionamiento normal TV, radio y otros dispositivos similares.
Los componentes más importantes de cualquier planta de energía eólica son un generador, un dispositivo rectificador, una batería, un inversor, es decir, un convertidor de voltaje. para implementar controles generales Se recomienda utilizar un controlador de microprocesador o circuitos lógicos simples para operar el dispositivo.
Si planea comprar una planta de energía eólica, las mejores opciones serán los dispositivos que tengan nivel bajo velocidad inicial del rotor, velocidad de carga de la batería y salida al proceso de trabajo. Ya que la cantidad de energía que produce la instalación depende de la amplitud de percepción del rango de funcionamiento del viento.
Ventajas y desventajas de las plantas de energía eólica.
Entre las ventajas de utilizar plantas de energía eólica se encuentran:
1. La duración del uso de la energía eólica se remonta a la antigua época romana.
2. Respetuoso con el medio ambiente y el medio ambiente.
3. Baratura de obtención de electricidad de alta calidad.
4. Mediante el uso de la energía eólica se reduce el consumo de electricidad generada en las centrales térmicas, por lo que se reducen significativamente las emisiones de gases de efecto invernadero.
5. Disponibilidad, ya que el viento está presente en todos los rincones del planeta.
6. El tamaño de los aerogeneradores es pequeño, por lo que su instalación no requiere mucho espacio.
7. Particularmente en demanda turbinas eólicas en lugares alejados del suministro eléctrico central, como bosques, campos, mares u océanos.
8. El uso de una central eólica puede reducir significativamente los costes de material para el suministro de electricidad.
A pesar de la gran cantidad de ventajas, el uso de centrales eólicas privadas tiene las siguientes desventajas:
1. El viento es variable en diferentes tiempos año en diferentes regiones por lo tanto, además de la planta de energía eólica, es necesario instalar dispositivos de almacenamiento de electricidad, y adquirirlos es un proceso muy costoso. Además, requieren reemplazo periódico.
2. A algunas personas no les gusta apariencia plantas de energía eólica y alto nivel el ruido que hacen.
3. Antes de construir una central eólica conviene realizar una serie de estudios encaminados a determinar la fuerza e intensidad del viento en una determinada zona.
4. El precio de compra de las centrales eólicas es bastante elevado, aunque los costes se recuperan con el tiempo, la inversión inicial es bastante elevada.
5. Las aspas del molino de viento causan daño a ciertos insectos y pájaros que viven cerca de la central eléctrica.
Ámbito de uso y tipos de plantas de energía eólica para el hogar.
Si la potencia de una central eólica no supera el kilovatio, se necesita una aleación de aluminio para fabricar su carcasa. Por lo tanto, estos dispositivos se caracterizan por un alto rendimiento térmico y un peso reducido.
Cuanto menor sea la velocidad del viento de diseño, mayor será el nivel de electricidad que convierte el molino de viento. Un generador eólico de baja velocidad permite no utilizar una caja de cambios, lo que significa que el ruido producido por el molino de viento disminuye y la cantidad de energía aumenta.
Una vez más parámetro importante Una planta de energía eólica es un indicador de eficiencia energética. Depende del tamaño, diseño y nivel de inclinación de las palas. Si las palas se producen en masa, su coste se reduce y la fiabilidad alcanza un alto nivel.
La potencia mínima de una instalación de energía eólica utilizada en una casa privada es de medio kilovatio. Si la potencia del aerogenerador es menor, esta energía no será suficiente para el pleno funcionamiento del edificio.
El uso de pequeños molinos de viento es relevante al acampar, de vacaciones o en un yate. Si consideramos el elevado nivel sonoro de los aerogeneradores y su daño a los insectos, entonces las instalaciones uso en el hogar Estas desventajas no existen, ya que estas grandes instalaciones industriales generan oscilaciones de baja frecuencia que son perjudiciales para los animales cercanos.
Planta de energía eólica solar - información general
Este tipo de central eléctrica tiene mayores beneficios, ya que es una combinación paneles solares con un molino de viento. Si afuera o por la noche no hay sol, un molino de viento funciona. En otras ocasiones, los paneles solares proporcionan energía.
De esta forma, es posible obtener total independencia energética del suministro eléctrico central. Estas centrales eléctricas se utilizan en regiones con una intensidad de radiación solar y eólica bastante alta.
La planta de energía eólica solar incluye:
- generador eólico;
- torres;
- paneles solares;
- controlador solar;
- inversor;
- baterías de gel;
- sensor de temperatura de la batería;
- Varios tipos de cables y conectores.
Planta de energía eólica casera: características de fabricación.
El proceso de construcción de una planta de energía eólica debe comenzar con el impulsor, ya que es este elemento encargada de captar la energía eólica. Para hacer hojas, debes comprar madera contrachapada o láminas de metal. Además, es posible utilizar materiales como duraluminio o plástico.
Requisitos básicos para palas:
- facilidad;
- simetría estricta;
- sin golpes durante la rotación.
Tenga en cuenta que no depende del número de cuchillas. resultado final trabajar. Es decir, si unos aerogeneradores de tres palas son capaces de procesar la misma cantidad de energía que unos aparatos de cinco palas.
lo mas la mejor opción es la construcción de un aerogenerador de cuatro palas. Un alambre de seis milímetros, que se utiliza para procesar las secciones finales de cada pala, ayudará a garantizar la rigidez de la estructura. este procedimiento relevante para productos hechos de metal. Si las aspas del molino de viento son de madera, sus extremos se impregnan con aceite secante caliente.
Para construir cuatro cruces sobre las que se fijan las palas se deben utilizar tiras metálicas de 5x6 cm. Su vida útil será mucho mayor que la de las piezas de madera.
El soporte vertical de la central será un tubo de acero, cuyo diámetro mínimo es de 30 cm y una longitud de 200 cm. En la parte inferior del tubo se fijan dos poleas de diferentes diámetros, de esta forma, mediante una correa, se puede girar. se transmite al generador.
Además, definitivamente debes tener cuidado de tapar todos los elementos de una caja de madera o metal.
Con una máquina de cocción se suelda al eje el travesaño metálico del rotor. Asegúrese de medir cuidadosamente el espacio entre las palas y el eje. Cuando se ensambla la parte del rotor del molino de viento, se debe recubrir con pintura al óleo.
El marco es un elemento bastante importante de una planta de energía eólica, ya que es sobre él donde se monta la instalación. Por lo tanto, el marco debe ser potente y garantizar la resistencia de la fijación.
Para fijar los cuatro puntos de contacto con la superficie se deben rellenar con mortero de hormigón.
Si la fuerza del viento no supera los 10 m/s, entonces la potencia del molino de viento será de aproximadamente 1 kW. Tenga en cuenta que el generador eólico debe estar equipado con una batería que almacenará la energía utilizada cuando haga buen tiempo.
El parque eólico debería estar ubicado en área abierta, lejos de los árboles, preferiblemente en una colina.
Planta de energía eólica de bricolaje: elegir un generador
La eficiencia de un aerogenerador depende del tipo de generador utilizado para procesar la energía. Los dispositivos de tipo asíncrono son bastante populares. El principio de su funcionamiento es que el par del rotor no coincide con la rotación del estator. campo magnético. El viento asegura la rotación del rotor del grupo electrógeno; cuando los campos anteriores no coinciden entre sí, se genera energía eléctrica adicional. Por tanto, aumenta la eficiencia del molino de viento.
Costos de compra de este generador pagar completamente por sí mismos rendimiento alto. En comparación con generadores convencionales, los dispositivos de tipo asíncrono se caracterizan por su menor peso, mayor potencia y coste asequible.
ellos no necesitan fuente adicional suministro de energía, ya que no cuentan con escobillas eléctricas, las cuales requieren reemplazo periódico durante el funcionamiento de un generador convencional.
Principio de funcionamiento motores asíncronos es el siguiente. A medida que el rotor se mueve con la ayuda del viento, el estator se ve influenciado por un campo magnético. Cada devanado del estator está conectado a un condensador, por lo que se produce una pequeña cantidad de corriente. Carga el condensador. A continuación, se forma un campo magnético que actúa sobre el segundo devanado, lo que contribuye a una carga aún más fuerte del condensador. El rotor está saturado y produce energía por sí solo.
Un aerogenerador asíncrono, con una velocidad del viento de 4 metros por segundo, es capaz de producir electricidad con una potencia de 3 kW.
Entre las ventajas de este generador cabe destacar:
- facilidad de operación;
- accesibilidad material y técnica;
- presencia de corriente estable constante;
- recepción energía alta por poco dinero.
Entre las ventajas de los generadores síncronos, cabe destacar la presencia de un voltaje estable y estable. Pero al mismo tiempo, estos generadores se caracterizan por la necesidad de sustitución periódica de las escobillas y un elevado coste.
Los generadores asíncronos son bastante sencillos de operar; además, no son susceptibles a cortocircuitos.
En el proceso de hacer una central eólica con tus propias manos. la mejor opción será usado generador de coche, que será un excelente dispositivo que convertirá la energía eólica en electricidad.
Vídeo de plantas de energía eólica:
La necesidad de ahorrar recursos naturales obliga a la mayoría de los estados a buscar fuentes alternativas electricidad. Una de estas fuentes es la energía eólica, con la que es posible producir energía eléctrica en cantidades suficientes para satisfacer las necesidades tanto de los consumidores domésticos como de las empresas industriales. La base del diseño para generar electricidad a partir del viento es un generador montado en un mástil.
Dispositivo generador de viento
El diseño de una central eólica incluye los siguientes elementos:
- Generador;
- Mástil;
- Cuchillas;
- Anemómetro;
- Baterías;
- dispositivo AVR ( encendido automático reservar);
- Transformador.
El principio de funcionamiento de una central eólica se basa en la conversión de la energía eólica en el movimiento de rotación de una turbina. Esto sucede con la ayuda de palas (rotor). El viento sigue el contorno de las aspas, haciéndolas girar.
Turbinas eólicas modernas centrales eléctricas tener tres palas. Su longitud puede alcanzar los 56 metros. La velocidad de rotación oscila entre 12 y 24 rpm. Para aumentar la velocidad de rotación se utilizan cajas de cambios. La potencia de los aerogeneradores modernos puede alcanzar los 750 kW.
Un anemómetro está diseñado para medir la velocidad del viento. Está montado en la parte trasera de la carcasa de la turbina. La información de la velocidad del viento es analizada por la computadora incorporada para generar el numero mas grande electricidad.
El diseño del parque eólico puede funcionar con velocidades de viento de 4 metros por segundo. Cuando la velocidad del viento alcanza los 25 metros por segundo plantas de energía eólica El principio de funcionamiento, que se basa en el aprovechamiento de la energía eólica, se apaga automáticamente. La rotación incontrolada de las palas con vientos fuertes es una de las causas de accidentes y destrucción de un aerogenerador.
El transformador convierte el voltaje a los valores necesarios para transportar electricidad al consumidor a lo largo de los cables de la línea eléctrica. Los transformadores suelen instalarse en la base del mástil.
El mástil es elemento importante Diseños de plantas de energía eólica. La potencia del generador depende de su altura. La altura del mástil de los aerogeneradores modernos oscila entre 70 y 120 metros. Algunos diseños incluyen helipuertos.
Instalación de aerogeneradores.
uno de condiciones necesarias Para trabajo completo dispositivo es elegir una ubicación adecuada para su colocación. Idealmente, este debería ser un terreno elevado con altas velocidades de viento y baja turbulencia.
Si hay un bosque cerca, esto reducirá la eficiencia del aerogenerador. La ausencia de líneas eléctricas aéreas cercanas no permitirá redirigir la electricidad generada a los consumidores.
Problemas causados por el funcionamiento de las plantas de energía eólica
A pesar de que las turbinas eólicas son de una manera prometedora generación de energía, existen muchos problemas asociados con su funcionamiento. En particular, en los países europeos donde se está introduciendo activamente la energía eólica, mucha gente se queja de la incomodidad que causa la proximidad a las turbinas eólicas.
En la mayoría de los países no existen leyes que definan claramente a qué distancia de los edificios residenciales se pueden ubicar. A veces, ya se puede ver un generador eólico a una distancia de 200 a 250 metros de la casa. La gente se queja del ruido fuerte que se escucha a cientos de metros a la redonda. La sombra de las palas giratorias de una turbina eólica puede proyectarse a varios kilómetros de distancia. Esto provoca un malestar psicológico severo.
Los problemas se deben a que el uso generalizado de la energía eólica comenzó hace relativamente poco tiempo. Hasta ahora no se habían utilizado potentes generadores eólicos. Por lo tanto, no se ha estudiado todo su impacto en los humanos. Actualmente, se están desarrollando leyes para minimizar las molestias derivadas del funcionamiento de estos mecanismos.
