Cách tính toán máy phát điện gió theo công thức

Sau đây là tổng hợp các bài viết Cách tính công suất tuabin gió hữu dụng nhất được tổng hợpNăng lượng thay thế sửa chữa nhận được từ các tuabin gió là mối chăm sóc lớn trong xã hội. Có nhiều xác nhận về điều này ở Lever thực hành thực tế hộ mái ấm gia đình .Chủ sở hữu của ngoại ô kiến thiết xây dựng cối xay gió bằng tay của chính họ và hài lòng với tác dụng, mặc dầu hiệu suất cao hoàn toàn có thể là ngắn ngủi. Lý do – trong quy trình lắp ráp, máy phát điện gió không được giám sát đúng chuẩn .

Đồng ý, tôi sẽ không muốn dành thời gian và tiền bạc cho dự án, để có được một cài đặt không hiệu quả. Do đó, điều quan trọng là phải hiểu làm thế nào để tính toán máy phát điện gió, và bằng cách tham số để chọn các đơn vị làm việc chính của tuabin gió.

Bài viết được dành cho giải pháp của những câu hỏi này. Phần kim chỉ nan của vật tư được bổ trợ bằng các ví dụ minh họa và các khuyến nghị trong thực tiễn để lắp ráp một máy phát điện gió .Nội dung của bài viết :

  • Tính toán của một máy phát điện gió
    • Cách tính công suất của cối xay gió
    • Tính toán vít tuabin gió
    • Lựa chọn máy phát điện cho cối xay gió
    • Tính toán và lựa chọn bộ điều khiển sạc
    • Lựa chọn pin cho hệ thống
    • Tính toán biến tần cho tuabin gió gia đình
  • Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Tính toán của một máy phát điện gió

Bắt đầu giám sát mạng lưới hệ thống tái tạo điện từ nguồn năng lượng gió từ đâu ? Xem xét rằng tất cả chúng ta đang nói về một máy phát điện gió, một nghiên cứu và phân tích sơ bộ về gió tăng ở một khu vực đơn cử có vẻ như hài hòa và hợp lý .Các thông số kỹ thuật phong cách thiết kế như vận tốc gió và hướng đặc trưng của nó cho một chủ quyền lãnh thổ nhất định là các thông số kỹ thuật phong cách thiết kế quan trọng. Họ ở một mức độ nào đó xác lập mức độ sức mạnh của cối xay gió, sẽ hoàn toàn có thể đạt được .Thật khó để tưởng tượng máy phát điện gió có sức mạnh như vậy. Nhưng phong cách thiết kế tương tự như sống sót và hoạt động giải trí hiệu suất cao. Tuy nhiên, đo lường và thống kê của các cấu trúc như vậy cho thấy một sức mạnh tương đối nhỏ so với các nguồn nguồn năng lượng truyền thống cuội nguồn .Điều đáng quan tâm, quy trình này có đặc thù dài hạn ( tối thiểu 1 tháng ), điều này khá rõ ràng. Không thể thống kê giám sát các thông số kỹ thuật hoàn toàn có thể xảy ra nhất của vận tốc gió và hướng liên tục nhất của nó với một hoặc hai phép đo .Hàng chục phép đo sẽ được nhu yếu. Tuy nhiên, hoạt động giải trí này là thực sự thiết yếu nếu có mong ước kiến thiết xây dựng một mạng lưới hệ thống sản xuất hiệu suất cao .

Cách tính công suất của cối xay gió

Máy phát điện gió mái ấm gia đình, đặc biệt quan trọng là những máy làm bằng tay của họ, vẫn chưa làm mọi người kinh ngạc với công suất cao. Đó là điều dễ hiểu. Người ta chỉ cần tưởng tượng một cột buồm khổng lồ cao 8-10 m, được trang bị một máy phát điện với một dải cánh quạt dài hơn 3 m. Và đây không phải là thiết lập can đảm và mạnh mẽ nhất. Chỉ khoảng chừng 2 kW .

Máy phát điện gió công nghiệp mạnh mẽMáy phát điện gió công nghiệp mạnh mẽ

Để phục vụ các cối xay gió có sức mạnh như vậy, máy bay trực thăng và đội chuyên gia, số lượng lên tới hàng chục người, được sử dụng. Để tính toán một nhà máy điện như vậy, một số lượng lớn người biểu diễn thậm chí còn tham gia

Nói chung, nếu bạn dựa vào một bảng tiêu chuẩn cho thấy tỷ suất công suất của máy phát điện gió và nhịp thiết yếu của các cánh quạt, không có gì phải quá bất ngờ. Theo bảng, một cánh quạt 10 mét là thiết yếu cho một cối xay gió 10 W .Một ốc vít có đường kính 14 m sẽ được nhu yếu cho phong cách thiết kế 500 watt. Ngoài ra, thông số kỹ thuật nhịp lưỡi phụ thuộc vào vào số lượng của chúng. Càng nhiều lưỡi, khoanh vùng phạm vi càng nhỏ .Nhưng đây chỉ là một kim chỉ nan, do vận tốc gió không vượt quá 4 m / s. Trong thực tiễn, mọi thứ có phần khác nhau và sức mạnh của việc lắp ráp trong nước đã có hiệu lực thực thi hiện hành trong một thời hạn dài chưa khi nào vượt quá 500 watt .Do đó, sự lựa chọn công suất ở đây thường số lượng giới hạn trong khoanh vùng phạm vi 250 – 500 W với vận tốc gió trung bình 6-8 m / s .

Bảng để tính toán một cối xay gióBảng để tính toán một cối xay gióBảng về sự phụ thuộc sức mạnh của hệ thống năng lượng gió vào đường kính của cánh quạt và số lượng cánh quạt. Bảng này có thể được sử dụng để tính toán, nhưng có tính đến phần tổng hợp của nó cho tham số tốc độ gió lên tới 4 m / s (+)

Từ quan điểm triết lý, sức mạnh của một nhà máy điện gió được tính theo công thức :

N = p * S * V3/2,

trong đó :

  • p – mật độ khối không khí;
  • S – tổng diện tích thổi của cánh quạt;
  • V – tốc độ dòng khí;
  • N – tốc độ dòng khí.

Do N là một tham số ảnh hưởng tác động đáng kể đến công suất của máy phát gió, nên công suất thực của quy trình setup sẽ gần với giá trị thống kê giám sát của N .

Tính toán vít tuabin gió

Khi phong cách thiết kế cối xay gió, hai loại ốc vít thường được sử dụng :

  • có cánh – quay trong mặt phẳng ngang;
  • Rôto Savonius, rôto Daria – quay trong mặt phẳng thẳng đứng.

Thiết kế của các ốc vít có vòng xoay trong bất kể mặt phẳng nào hoàn toàn có thể được tính bằng công thức :

Z = L * W / 60 / V

trong đó :

  • Z – mức độ tốc độ (tốc độ thấp) của trục vít;
  • L – kích thước của chiều dài được mô tả bởi các lưỡi của vòng tròn;
  • W – tốc độ (tần số) vòng quay của trục vít;
  • V – tốc độ dòng khí.

Dựa trên công thức này, người ta hoàn toàn có thể thuận tiện tính được số vòng xoay W – vận tốc quay .

Cánh quạt cổ điển DarierCánh quạt cổ điển DarierĐây là thiết kế của ốc vít có tên “Daria Rotor”. Phiên bản cánh quạt này được coi là hiệu quả trong sản xuất máy phát điện gió có công suất và kích thước nhỏ. Tính toán của vít có một số tính năng

Một tỷ suất thao tác của vòng xoay và vận tốc gió hoàn toàn có thể được tìm thấy trong các bảng có sẵn trên mạng. Ví dụ, so với một ốc vít có hai lưỡi dao và Z = 5, mối quan hệ sau là đúng :

Số lượng lưỡi daoMức độ tốc độTốc độ gió m / s25330

Ngoài ra một trong những chỉ số quan trọng của một cánh quạt gió là một bước .Tham số này hoàn toàn có thể được xác lập bằng cách sử dụng công thức :

H = 2πR * tan α,

trong đó :

  • – hằng số (2 * 3.14);
  • R – bán kính được mô tả bởi lưỡi dao;
  • tg – góc phần.

tin tức bổ trợ về việc lựa chọn hình dạng và số lượng lưỡi dao, cũng như hướng dẫn cho sản xuất của họ được đưa ra trong bài viết này .

Lựa chọn máy phát điện cho cối xay gió

Có giá trị giám sát của vận tốc quay của trục vít ( W ) thu được bằng chiêu thức trên, hoàn toàn có thể chọn ( sản xuất ) máy phát tương ứng .Ví dụ : khi mức độ vận tốc Z = 5, số lượng lưỡi bằng 2 và vận tốc 330 vòng / phút. Ở vận tốc gió 8 m / s. công suất máy phát nên giao động 300 watt .

Máy phát điện cho một cối xay gióMáy phát điện cho một cối xay gióMáy phát điện lắp đặt điện gió “trong phần”.Một ví dụ đại diện cho một trong những thiết kế có thể có của một máy phát điện của hệ thống điện gió gia đình, được lắp ráp độc lập

Với các thông số kỹ thuật này, động cơ được sử dụng trong việc sản xuất xe đạp điện điện tân tiến hoàn toàn có thể là một lựa chọn tương thích làm máy phát điện cho một trang trại gió mái ấm gia đình. Tên truyền thống lịch sử của bộ phận là một động cơ chu kỳ luân hồi ( sản xuất PRC ) .

Động cơ xe đạp cho máy phát điện gióĐộng cơ xe đạp cho máy phát điện gióNó trông giống như một động cơ chu kỳ điện, trên cơ sở nó được đề xuất để chế tạo một máy phát điện cho một tuabin gió gia đình. Thiết kế của động cơ chu kỳ là lý tưởng để thực hiện mà hầu như không có tính toán và cải tiến. Tuy nhiên, sức mạnh của họ là nhỏ

Các đặc tính của động cơ chu kỳ luân hồi điện là khoảng chừng như sau :

Thông sốGiá trịĐiện áp24Công suất W250-300Tốc độ quay, vòng / phút200-250Mô-men xoắn, Nm25

Một tính năng tích cực của động cơ chu kỳ luân hồi là trong thực tiễn chúng không cần phải làm lại. Chúng được tăng trưởng thiết kế xây dựng như động cơ điện vận tốc thấp và hoàn toàn có thể được sử dụng thành công xuất sắc cho máy phát điện gió .Để làm một cối xay gió, bạn hoàn toàn có thể sử dụng máy phát điện xe hơi hoặc tích lũy đơn vị chức năng máy giặt .

Tính toán và lựa chọn bộ điều khiển sạc

Một bộ tinh chỉnh và điều khiển sạc pin là thiết yếu cho bất kể loại setup nguồn năng lượng gió, gồm có cả thiết kế xây dựng trong nước .Thư viện hình ảnhẢnh từ Bộ điều khiển và tinh chỉnh là một thiết bị điện tử nhỏ gọn nhưng cực kỳ có ích, chịu nghĩa vụ và trách nhiệm phân phối hài hòa và hợp lý khoản phí mà cối xay gió nhận được. Nói một cách đơn thuần, đây là một bộ kiểm soát và điều chỉnh dằn Bộ điều khiển và tinh chỉnh cắt điện tích cho pin khi vượt quá điện áp được cho phép và chuyển hướng nguồn năng lượng trực tiếp đến người tiêu dùng. Là người tiêu dùng, một thiết bị hoàn toàn có thể được sử dụng hoàn toàn có thể thuận tiện chuyển các biến hóa về nguồn năng lượng Trong trường hợp pin bị sụt, bộ điều khiển và tinh chỉnh sẽ chuyển nguồn cung ứng nguồn năng lượng “ sang dự trữ ”. Nó là thiết yếu để ngăn ngừa một xả trọn vẹn và sạc pin quá mức. Nếu nguồn năng lượng cho vật thể được tạo ra bởi các tấm pin mặt trời và máy phát điện gió cùng nhau, một bộ tinh chỉnh và điều khiển chung cho toàn bộ các setup hoàn toàn có thể cân đối việc cung ứng điện tích Bộ điều khiển và tinh chỉnh tiêu chuẩn cho cối xay gióBộ điều khiển và tinh chỉnh trong sơ đồ liên kết máy phát điện gióPin trạm điện riêngKết hợp các tấm pin mặt trời và một cối xay gióViệc thống kê giám sát thiết bị này được giảm xuống thành việc lựa chọn mạch điện của thiết bị, tương ứng với các thông số kỹ thuật đo lường và thống kê của mạng lưới hệ thống gió .Trong số các tham số này, các tham số chính là :

  • điện áp định mức và tối đa của máy phát điện;
  • công suất máy phát tối đa có thể;
  • sạc pin tối đa có thể hiện tại;
  • điện áp pin;
  • nhiệt độ môi trường xung quanh;
  • độ ẩm môi trường.

Dựa trên các thông số kỹ thuật được trình diễn, lắp ráp bộ điều khiển và tinh chỉnh sạc tự làm hoặc lựa chọn một thiết bị đã triển khai xong .

Lựa chọn bộ điều khiển máy phát điện gióLựa chọn bộ điều khiển máy phát điện gióBộ điều khiển sạc pin được sử dụng như một phần của nhà máy điện gió. Một thiết bị sản xuất công nghiệp, lựa chọn mà bạn chỉ cần nghiên cứu kỹ các thông số kỹ thuật để phối hợp chính xác với hệ thống hiện có

Tất nhiên, mong ước chọn ( hoặc lắp ráp ) một thiết bị có mạch sẽ phân phối tính năng khởi động thuận tiện trong luồng không khí yếu. Một bộ điều khiển và tinh chỉnh được phong cách thiết kế để sử dụng với pin có điện áp khác nhau ( 12, 24, 48 volt ) cũng được nghênh đón .Cuối cùng, khi thống kê giám sát ( chọn ) mạch tinh chỉnh và điều khiển, không nên quên sự hiện hữu của tính năng như tinh chỉnh và điều khiển biến tần .

Lựa chọn pin cho hệ thống

Trong thực tiễn, các loại pin khác nhau được sử dụng và phần nhiều tổng thể đều khá tương thích để sử dụng như một phần của mạng lưới hệ thống nguồn năng lượng gió. Nhưng sự lựa chọn đơn cử sẽ phải được thực thi bằng mọi cách. Tùy thuộc vào các thông số kỹ thuật của mạng lưới hệ thống cối xay gió, việc lựa chọn pin được triển khai theo điện áp, công suất, điều kiện kèm theo sạc .Các thành phần cổ xưa cho cối xay gió mái ấm gia đình được coi là pin axit chì cổ xưa. Họ đã cho thấy hiệu quả tốt trong một ý nghĩa thực tiễn. Ngoài ra, giá tiền của loại pin này dễ gật đầu hơn so với các loại khác .Thư viện hình ảnhẢnh từ Từ việc lựa chọn pin có thẩm quyền, không riêng gì hiệu suất thực tiễn của xí nghiệp sản xuất điện mini phụ thuộc vào mà còn cả tuổi thọ của nó Nếu pin không được chọn đúng chuẩn, thì dung tích của chúng trong quy trình hoạt động giải trí sẽ giảm dần. Do việc sửa chữa thay thế thiết bị tiếp tục, tính khả thi của việc sử dụng mạng lưới hệ thống bị giảm xuống các chỉ số không đáng kể Tổng dung tích pin sẽ phân phối nguồn năng lượng cho các thiết bị gia dụng trong tối thiểu hai ngày. Khả năng cường độ gió không đáng kể vào ngày hôm sau sau khi tính phí tích cực Một đặc thù quan trọng để chọn pin là số lần xả và sạc đầy. Cần nhớ rằng xả sâu hoàn toàn có thể làm giảm đáng kể tuổi thọ của thiết bị Pin cho xí nghiệp sản xuất điện miniThiết bị giải quyết và xử lý phí tuabin gióĐặt pin trên giá đỡHướng dẫn chọn pinPin chì-axit đặc biệt quan trọng không quan tâm đến các điều kiện kèm theo sạc / xả, nhưng không hề gật đầu đưa chúng vào mạng lưới hệ thống mà không có bộ điều khiển và tinh chỉnh .Nếu có một bộ tinh chỉnh và điều khiển sạc được sản xuất chuyên nghiệp trong bộ máy phát điện gió có mạng lưới hệ thống tự động hóa không thiếu, có vẻ như hài hòa và hợp lý khi sử dụng pin AGM hoặc helium .

Pin cho một máy phát điện gióPin cho một máy phát điện gióBộ pin máy phát điện gió. Không phải là lựa chọn tốt nhất, với sự hỗn loạn của dây và yêu cầu lưu trữ. Với trạng thái lưu trữ năng lượng này, người ta không thể tin vào tác dụng lâu dài của chúng.

Cả hai loại thiết bị tàng trữ nguồn năng lượng được đặc trưng bởi hiệu suất cao cao hơn và tuổi thọ dài, nhưng chúng có nhu yếu cao so với điều kiện kèm theo sạc .Điều tương tự như cũng vận dụng cho cái gọi là pin bọc thép loại helium. Nhưng việc lựa chọn các loại pin này cho một cối xay gió mái ấm gia đình bị hạn chế đáng kể bởi Ngân sách chi tiêu. Tuy nhiên, tuổi thọ của những pin đắt tiền này là dài nhất so với toàn bộ các loại khác .Những pin này cũng được phân biệt bởi một chu kỳ luân hồi sạc / xả đáng kể hơn, nhưng tùy thuộc vào việc sử dụng bộ sạc chất lượng cao .

Tính toán biến tần cho tuabin gió gia đình

Cần chú ý quan tâm ngay : nếu phong cách thiết kế của tuabin gió nguồn năng lượng mái ấm gia đình có chứa một pin 12 volt, thì việc lắp ráp một biến tần trên một mạng lưới hệ thống như vậy là hài hòa và hợp lý .Thư viện hình ảnhẢnh từ Trong mạch điện xí nghiệp sản xuất mini tư nhân, cần có một biến tần để cấp nguồn cho thiết bị điện được phong cách thiết kế để liên kết với 220 V AC Máy phát điện gió tạo ra dòng điện trực tiếp với điện áp 12 V. Nếu không quy đổi nó thành dòng điện xoay chiều, nó không tương thích với hầu hết người tiêu dùng hộ mái ấm gia đình Để loại trừ tiêu tốn lãng phí nguồn năng lượng, mà cối xay gió không sản xuất quá nhiều vào những ngày bình tĩnh, tốt hơn là mang thiết bị có hiệu suất hơn 90 %. Lý tưởng nhất là tìm thấy một biến tần có hiệu suất 95-99 % Một trong những lợi thế của biến tần là nguyên tắc lắp ráp quy mô. Nếu một thiết bị không đối phó với việc quy đổi điện tích hoặc nhà máy sản xuất điện được bổ trợ các công suất hữu dụng, 1 số ít thiết bị hoàn toàn có thể được liên kết Biến tần cho xí nghiệp sản xuất điện miniHoạt động của bộ chuyển đổi dòng điện trực tiếpLựa chọn biến tần hiệu quảNguyên lý lắp ráp mạng lưới hệ thống mô-đunTrung bình, mức tiêu thụ điện của hộ mái ấm gia đình tối thiểu là 4 kW khi tải cao điểm. Do đó, Tóm lại : số lượng pin cho công suất như vậy tối thiểu là 10 chiếc và tốt nhất là dưới điện áp 24 volt. Đối với một số lượng pin như vậy, việc setup một biến tần là điều hài hòa và hợp lý .Tuy nhiên, để phân phối nguồn năng lượng không thiếu cho 10 pin với điện áp 24 W mỗi pin và để duy trì không thay đổi điện tích của chúng, một tuabin gió có công suất tối thiểu 2-3 kW sẽ được nhu yếu. Rõ ràng, so với các phong cách thiết kế đơn thuần trong mái ấm gia đình, không hề kéo được một sức mạnh như vậy .

Biến tần tuabin gió tại nhàBiến tần tuabin gió tại nhàMột biến tần công suất nhỏ (600 W) có thể được sử dụng để lắp đặt nguồn điện gia đình nhỏ. Bạn có thể cấp nguồn cho TV hoặc tủ lạnh nhỏ từ các thiết bị như vậy với điện áp 220 volt. Có đủ dòng điện cho đèn trong đèn chùm

Tuy nhiên, công suất biến tần hoàn toàn có thể được tính như sau :

  1. Tóm tắt sức mạnh của tất cả người tiêu dùng.
  2. Xác định thời gian tiêu thụ.
  3. Xác định tải trọng cực đại.

Đối với một ví dụ đơn cử, nó sẽ trông như thế này .Hãy để các thiết bị gia dụng như một tải : đèn chiếu sáng – 3 chiếc. Mỗi máy 40 W, đầu thu tivi – 120 W, tủ lạnh nhỏ gọn 200 W. Chúng tôi tóm tắt công suất : 3 * 40 + 120 + 200 và chúng tôi nhận được 440 watt sản lượng .Chúng tôi xác lập sức mạnh của người tiêu dùng trong khoảng chừng thời hạn trung bình là 4 giờ : 440 * 4 = 1760 watt. Dựa trên giá trị công suất thu được theo thời hạn tiêu thụ, có vẻ như hài hòa và hợp lý khi chọn một biến tần trong số các thiết bị như vậy có công suất đầu ra là 2 kW .Dựa trên giá trị này, đặc tính điện áp hiện tại của thiết bị thiết yếu được tính : 2000 * 0,6 = 1200 V / A .

Tiêu thụ năng lượng của cối xay gióTiêu thụ năng lượng của cối xay gióSơ đồ cổ điển tái tạo và phân phối năng lượng nhận được từ một máy phát điện gió kiểu hộ gia đình. Tuy nhiên, để cung cấp năng lượng lâu dài với số lượng thiết bị như vậy, cần cài đặt đủ mạnh (+)

Trên trong thực tiễn, tải từ hộ mái ấm gia đình cho một mái ấm gia đình ba người, nơi có không thiếu thiết bị cho các thiết bị gia dụng, sẽ cao hơn so với giám sát trong ví dụ. Thông thường, về thời hạn liên kết tải, tham số vượt quá 4 giờ. Theo đó, biến tần của mạng lưới hệ thống điện gió sẽ nhu yếu mạnh hơn .Tính toán sơ bộ của cối xay gió rất hữu dụng không riêng gì cho việc lắp ráp độc lập. Cần xác lập các tham số tối ưu khi chọn một máy phát điện gió thành phẩm .

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Cách phân tích dữ liệu nguồn và cách áp dụng các công thức được trình bày trong video:

Nó là thiết yếu để sử dụng tài liệu thống kê giám sát trong mọi trường hợp. Cho dù đó là nhà máy sản xuất điện công nghiệp hay được sản xuất cho điều kiện kèm theo sống, việc đo lường và thống kê từng nút luôn mang theo hiệu suất cao tối đa của thiết bị và quan trọng nhất là sự bảo đảm an toàn khi quản lý và vận hành .

Tính toán được thực hiện trước xác định tính khả thi của dự án, giúp thiết lập dự án tốn kém hoặc kinh tế như thế nào.

Có kinh nghiệm tay nghề trong việc xử lý các yếu tố như vậy ? Hoặc có câu hỏi về chủ đề này ? Hãy san sẻ kỹ năng và kiến thức của bạn trong việc giám sát và phong cách thiết kế một máy phát điện gió. Bạn hoàn toàn có thể để lại quan điểm ​ ​ và đặt câu hỏi trong mẫu dưới đây .

Có thể bạn quan tâm
Alternate Text Gọi ngay
XSMB