पवन टरबाइन की गणना कैसे करें: सूत्र + व्यावहारिक गणना उदाहरण

मॉडल चयन

एक पवन जनरेटर, एक इन्वर्टर, एक मस्तूल, एक SHAVRA - एक स्वचालित स्थानांतरण स्विच कैबिनेट के एक सेट की लागत सीधे शक्ति और दक्षता पर निर्भर करती है।

अधिकतम शक्ति किलोवाट	रोटर व्यास एम	मस्तूल ऊंचाई एम	रेटेड गति एम / एस	वोल्टेज मंगल
0,55	2,5	6	8	24
2,6	3,2	9	9	120
6,5	6,4	12	10	240
11,2	8	12	10	240
22	10	18	12	360

जैसा कि आप देख सकते हैं, बिजली के साथ संपत्ति को पूरी तरह या आंशिक रूप से प्रदान करने के लिए, उच्च-शक्ति जनरेटर की आवश्यकता होती है, जो अपने दम पर स्थापित करने के लिए काफी समस्याग्रस्त हैं। किसी भी मामले में, उच्च पूंजी निवेश और विशेष उपकरणों की मदद से मस्तूल स्थापना की आवश्यकता निजी उपयोग के लिए पवन ऊर्जा प्रणालियों की लोकप्रियता को काफी कम कर देती है।

पोर्टेबल लो पावर विंड टर्बाइन हैं जिन्हें आप यात्रा पर अपने साथ ले जा सकते हैं। ये मॉडल कॉम्पैक्ट हैं, जल्दी से जमीन पर चढ़ जाते हैं, विशेष देखभाल की आवश्यकता नहीं होती है, और प्रकृति में एक आरामदायक शगल के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्रदान करते हैं।

और यद्यपि ऐसे मॉडल की अधिकतम शक्ति केवल 450 डब्ल्यू है, यह पूरे शिविर को रोशन करने के लिए पर्याप्त है और सभ्यता से दूर घरेलू बिजली के उपकरणों का उपयोग करना संभव बनाता है।

मध्यम और छोटे उद्यमों के लिए, कई उत्पादक पवन फार्मों की स्थापना से ऊर्जा लागत में महत्वपूर्ण बचत हो सकती है। कई यूरोपीय कंपनियां इस प्रकार के उत्पादों के उत्पादन में लगी हुई हैं।

ये जटिल इंजीनियरिंग प्रणालियां हैं जिन्हें निवारक रखरखाव और रखरखाव की आवश्यकता होती है, लेकिन उनकी रेटेड शक्ति ऐसी होती है कि यह पूरे उत्पादन की जरूरतों को पूरा कर सकती है। उदाहरण के लिए, टेक्सास में, संयुक्त राज्य अमेरिका के सबसे बड़े पवन फार्म में, केवल 420 ऐसे जनरेटर प्रति वर्ष 735 मेगावाट उत्पन्न करते हैं।

पवन टरबाइन स्थापित करने के पेशेवरों और विपक्ष

यह उपकरण, सौर पैनलों की तरह, वैकल्पिक ऊर्जा स्रोतों की श्रेणी के अंतर्गत आता है। लेकिन, फोटोवोल्टिक कोशिकाओं के विपरीत, जिन्हें सूर्य के प्रकाश की आवश्यकता होती है, एक पवन टरबाइन दिन में 24 घंटे, वर्ष में 365 दिन कुशलतापूर्वक संचालित हो सकती है।

लाभ	कमियां
कहीं भी मुफ्त ऊर्जा	उपकरण की कीमत
पारिस्थितिक ऊर्जा	स्थापना मे लगनी वाली लागत
राज्य और उसके शुल्कों से ऊर्जा की स्वतंत्रता	सेवा लागत।
धूप से आजादी	हवा की गति पर निर्भरता

इन सभी पेशेवरों और विपक्षों को संतुलित करने के लिए, वे अक्सर एक गुच्छा बनाते हैं: सौर पैनल के साथ एक पवन जनरेटर। ये प्रतिष्ठान एक दूसरे के पूरक हैं, जिससे सूर्य और हवा पर बिजली उत्पादन की निर्भरता कम हो जाती है।

पवन जनरेटर बिजली गणना

ज्यादातर मामलों में, पवन खेतों को स्थापित करने की व्यवहार्यता किसी विशेष क्षेत्र में औसत हवा की गति पर निर्भर करेगी। पवन टर्बाइनों की स्थापना चार मीटर प्रति सेकंड की न्यूनतम पवन शक्ति के साथ उचित है। नौ से बारह मीटर प्रति सेकेंड की रफ्तार से चलने वाली पवन टरबाइन अधिकतम गति से काम करेगी।

क्षैतिज पवन जनरेटर

इसके अलावा, ऐसे उपकरणों की शक्ति उपयोग किए गए ब्लेड की सतहों और रोटर डिवाइस के व्यास के आकार पर भी निर्भर करती है। किसी दिए गए क्षेत्र के लिए ज्ञात औसत हवा की गति के साथ, एक निश्चित प्रोपेलर आकार का उपयोग करके आवश्यक जनरेटर का चयन करना संभव है।

गणना सूत्र के अनुसार की जाती है: P \u003d 2D * 3V / 7000 kW, जिसमें P शक्ति है, D स्क्रू डिवाइस का व्यास आकार है, और V जैसे पैरामीटर प्रति सेकंड मीटर में हवा की ताकत को इंगित करता है . लेकिन यह सूत्र केवल क्षैतिज पवन टर्बाइनों के लिए उपयुक्त है।

वैकल्पिक ऊर्जा

पवन भार भी फायदेमंद हो सकता है, उदाहरण के लिए, पवन टर्बाइनों में हवा के बल को परिवर्तित करके। तो, हवा की गति V = 10 मीटर/सेकेंड, 1 मीटर के सर्कल व्यास के साथ, पवनचक्की में ब्लेड डी = 1.13 मीटर होता है और लगभग 200-250 डब्ल्यू उपयोगी शक्ति का उत्पादन करता है। इतनी मात्रा में ऊर्जा की खपत करने वाला एक विद्युत हल एक घंटे में एक निजी भूखंड में लगभग पचास (50 वर्ग मीटर) भूमि की जुताई करने में सक्षम होगा।

यदि आप एक बड़े आकार के पवन जनरेटर का उपयोग करते हैं - 3 मीटर तक, और औसत वायु प्रवाह गति 5 मीटर / सेकंड, तो आप 1-1.5 किलोवाट बिजली प्राप्त कर सकते हैं, जो पूरी तरह से एक छोटे से देश के घर को मुफ्त बिजली प्रदान करेगा।तथाकथित "ग्रीन" टैरिफ की शुरुआत के साथ, उपकरणों के लिए पेबैक अवधि 3-7 साल तक कम हो जाएगी और भविष्य में शुद्ध लाभ ला सकती है।

पवन टर्बाइनों के प्रणोदकों की गणना

पवनचक्की को डिजाइन करते समय, आमतौर पर दो प्रकार के स्क्रू का उपयोग किया जाता है:

1. क्षैतिज तल (फलक) में घूमना।
2. ऊर्ध्वाधर विमान में रोटेशन (सवोनियस रोटर, डेरियस रोटर)।

किसी भी विमान में घूर्णन के साथ पेंच डिजाइन की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:

जेड = एल * डब्ल्यू / 60 / वी

इस सूत्र के लिए: Z प्रोपेलर की गति (कम गति) की डिग्री है; एल ब्लेड द्वारा वर्णित सर्कल की लंबाई का आकार है; डब्ल्यू प्रोपेलर के रोटेशन की गति (आवृत्ति) है; वी वायु प्रवाह दर है।

यह "रोटर डेरियर" नामक पेंच का डिज़ाइन है। प्रोपेलर के इस संस्करण को छोटी शक्ति और आकार के पवन टर्बाइनों के निर्माण में प्रभावी माना जाता है। पेंच की गणना में कुछ विशेषताएं हैं

इस सूत्र के आधार पर, आप आसानी से क्रांतियों की संख्या W - घूर्णन की गति की गणना कर सकते हैं। और क्रांतियों और हवा की गति का कार्य अनुपात नेटवर्क पर उपलब्ध तालिकाओं में पाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, दो ब्लेड और Z=5 वाले प्रोपेलर के लिए, निम्नलिखित संबंध मान्य है:

ब्लेड की संख्या	गति की डिग्री	हवा की गति मी/से
2	5	330

इसके अलावा, पवनचक्की प्रोपेलर के महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक पिच है। यह पैरामीटर सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है:

एच=2πR*tgα

यहाँ: 2π एक स्थिरांक है (2*3.14); R ब्लेड द्वारा वर्णित त्रिज्या है; tg α खंड कोण है।

पवन जनरेटर बिजली गणना

पवनचक्की के स्व-निर्माण के लिए भी प्रारंभिक गणना की आवश्यकता होती है।कौन क्या जानता है, इसके निर्माण पर कोई भी समय और सामग्री खर्च नहीं करना चाहता, वे पहले से स्थापना की क्षमताओं और अपेक्षित शक्ति के बारे में एक विचार रखना चाहते हैं। अभ्यास से पता चलता है कि उम्मीदें और वास्तविकता एक-दूसरे के साथ खराब संबंध रखते हैं, अनुमानित अनुमानों या मान्यताओं के आधार पर बनाए गए इंस्टॉलेशन जो सटीक गणना द्वारा समर्थित नहीं हैं, कमजोर परिणाम देते हैं।

इसलिए, सरलीकृत गणना विधियों का आमतौर पर उपयोग किया जाता है, जो सत्य के काफी करीब परिणाम देते हैं और बड़ी मात्रा में डेटा के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है।

गणना के लिए सूत्र

के लिये पवन जनरेटर की गणना की जानी चाहिए निम्नलिखित क्रियाएं:

• अपने घर की बिजली की जरूरतों का निर्धारण करें। ऐसा करने के लिए, सभी उपकरणों, उपकरणों, प्रकाश व्यवस्था और अन्य उपभोक्ताओं की कुल शक्ति की गणना करना आवश्यक है। परिणामी राशि घर को बिजली देने के लिए आवश्यक ऊर्जा की मात्रा दिखाएगी।
• परिणामी मूल्य को 15-20% तक बढ़ाया जाना चाहिए ताकि कुछ बिजली आरक्षित हो सके। इसमें कोई शक नहीं कि इस रिजर्व की जरूरत है। इसके विपरीत, यह अपर्याप्त हो सकता है, हालांकि, सबसे अधिक बार, ऊर्जा का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया जाएगा।
• आवश्यक शक्ति को जानकर, कोई अनुमान लगा सकता है कि कार्यों को हल करने के लिए किस जनरेटर का उपयोग या निर्माण किया जा सकता है। पवनचक्की का उपयोग करने का अंतिम परिणाम जनरेटर की क्षमताओं पर निर्भर करता है, यदि वे घर की जरूरतों को पूरा नहीं करते हैं, तो आपको या तो उपकरण बदलना होगा या एक अतिरिक्त किट का निर्माण करना होगा
• पवन टरबाइन गणना। दरअसल, पूरी प्रक्रिया में यह क्षण सबसे कठिन और विवादास्पद होता है। प्रवाह शक्ति का निर्धारण करने के लिए सूत्रों का उपयोग किया जाता है

उदाहरण के लिए, एक साधारण विकल्प की गणना पर विचार करें। सूत्र इस तरह दिखता है:

पी=के आर वी³ एस/2

जहां पी प्रवाह शक्ति है।

K पवन ऊर्जा उपयोग का गुणांक है (एक मान जो स्वाभाविक रूप से दक्षता के करीब है) 0.2-0.5 के भीतर लिया जाता है।

आर वायु घनत्व है। इसके अलग-अलग मूल्य हैं, सरलता के लिए हम 1.2 किग्रा/घनमीटर के बराबर लेंगे।

वी हवा की गति है।

एस पवन चक्र का कवरेज क्षेत्र है (घूर्णन ब्लेड से ढका हुआ)।

हम विचार करते हैं: 1 मीटर के पवन चक्र की त्रिज्या और 4 मीटर/सेकेंड की हवा की गति के साथ

पी = 0.3 x 1.2 x 64 x 1.57 = 36.2 डब्ल्यू

परिणाम से पता चलता है कि बिजली का प्रवाह 36 वाट है। यह बहुत छोटा है, लेकिन मीटर प्ररित करनेवाला बहुत छोटा है। व्यवहार में, 3-4 मीटर के ब्लेड स्पैन वाले पवन पहियों का उपयोग किया जाता है, अन्यथा प्रदर्शन बहुत कम होगा।

क्या विचार करें

पवनचक्की की गणना करते समय, रोटर की डिज़ाइन विशेषताओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए। अलग-अलग दक्षता और प्रदर्शन वाले ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज प्रकार के रोटेशन वाले इम्पेलर हैं। क्षैतिज संरचनाओं को सबसे प्रभावी माना जाता है, लेकिन उन्हें उच्च स्थापना बिंदुओं की आवश्यकता होती है।

जनरेटर रोटर को घुमाने के लिए पर्याप्त प्ररित करनेवाला शक्ति सुनिश्चित करना भी उतना ही महत्वपूर्ण होगा। कठोर रोटार वाले उपकरण, जो एक अच्छा ऊर्जा उत्पादन प्राप्त करने की अनुमति देते हैं, शाफ्ट पर काफी शक्ति की आवश्यकता होती है, जो केवल एक बड़े क्षेत्र और ब्लेड के व्यास के साथ एक प्ररित करनेवाला द्वारा प्रदान किया जा सकता है।

एक समान रूप से महत्वपूर्ण बिंदु रोटेशन के स्रोत के पैरामीटर हैं - हवा। गणना करने से पहले, आपको किसी दिए गए क्षेत्र में हवा की ताकत और प्रचलित दिशाओं के बारे में जितना संभव हो उतना सीखना चाहिए।तूफान या तेज आंधी की संभावना को ध्यान में रखें, पता करें कि वे कितनी बार आ सकते हैं। प्रवाह दर में अप्रत्याशित वृद्धि पवनचक्की के विनाश और परिवर्तित इलेक्ट्रॉनिक्स की विफलता के लिए खतरनाक है।

तैयार खड़ी उन्मुख पवन जनरेटर

पवन टर्बाइनों में विशेष रूप से हाल के वर्षों में रुचि बढ़ी है। नए मॉडल हैं जो अधिक सुविधाजनक और व्यावहारिक हैं।

कुछ समय पहले तक, तीन ब्लेड वाले क्षैतिज पवन टरबाइन मुख्य रूप से उपयोग किए जाते थे। और हवा के पहिये के बेयरिंग पर भारी भार के कारण ऊर्ध्वाधर दृश्य नहीं फैले, जिसके परिणामस्वरूप ऊर्जा को अवशोषित करते हुए घर्षण में वृद्धि हुई।

लेकिन चुंबकीय उत्तोलन के सिद्धांतों के उपयोग के लिए धन्यवाद, नियोडिमियम मैग्नेट पर पवन जनरेटर का उपयोग एक स्पष्ट मुक्त जड़त्वीय रोटेशन के साथ ठीक लंबवत उन्मुख किया जाने लगा। वर्तमान में, यह क्षैतिज से अधिक प्रभावी साबित हुआ है।

चुंबकीय उत्तोलन के सिद्धांत की बदौलत आसान शुरुआत हासिल की जाती है। और मल्टी-पोल के लिए धन्यवाद, जो कम गति पर रेटेड वोल्टेज देता है, गियरबॉक्स को पूरी तरह से छोड़ना संभव है।

कुछ उपकरण तब काम करना शुरू कर देते हैं जब हवा की गति केवल डेढ़ सेंटीमीटर प्रति सेकंड होती है, और जब यह केवल तीन या चार मीटर प्रति सेकंड तक पहुंच जाती है, तो यह पहले से ही डिवाइस की उत्पन्न शक्ति के बराबर हो सकती है।

पवन खेतों का भुगतान

बिजली बेचने के उद्देश्य से बनाए गए पवन ऊर्जा संयंत्रों के लिए, यानी औद्योगिक उत्पादन के रूप में, पेबैक मुद्दा कुछ अधिक सफल लगता है। उत्पादों की बिक्री - विद्युत प्रवाह - आपको पवन चक्कियों की खरीद, संचालन और मरम्मत की लागत की प्रतिपूर्ति करने की अनुमति देता है। साथ ही, व्यावहारिक परिणाम हमेशा शानदार नहीं दिखते।इस प्रकार, दुनिया में मौजूद सबसे बड़े पवन ऊर्जा संयंत्र, बड़ी मात्रा में ऊर्जा उत्पादन के साथ, बेहद कम लाभप्रदता रखते हैं, और उनमें से कुछ को अस्थिर माना जाता है।

इस स्थिति का कारण उपकरण की लागत, सेवा जीवन और परिसर के प्रदर्शन का दुर्भाग्यपूर्ण अनुपात है। सीधे शब्दों में कहें, टर्बाइन के सेवा जीवन के दौरान इसकी खरीद और रखरखाव की लागत को उचित ठहराने के लिए पर्याप्त ऊर्जा का उत्पादन करने का समय नहीं है।

अधिकांश पवन खेतों के लिए यह स्थिति विशिष्ट है। अगर हम विशुद्ध रूप से आर्थिक रूप से बात करें तो ऊर्जा स्रोत की अस्थिरता, डिजाइन की कम दक्षता, कुल मिलाकर कम लाभ वाला उत्पादन बनाती है। लाभप्रदता बढ़ाने के अवसरों में, सबसे प्रभावी हैं:

• उत्पादकता में वृद्धि
• कम परिचालन लागत

रूसी मौसम विज्ञान की ख़ासियत को ध्यान में रखते हुए, एक आशाजनक तरीका स्टेशन में पवन टर्बाइनों की संख्या में वृद्धि करना है, लेकिन उनकी शक्ति को कम करना है। यह एक ऐसी प्रणाली का पता लगाता है जिसके बहुत सारे फायदे हैं:

• जब बड़े मॉडल शुरू नहीं हो सकते तो अलग-अलग पवन चक्कियां हल्की हवाओं में बिजली पैदा करने में सक्षम होती हैं
• उपकरण खरीद और रखरखाव की लागत कम हो जाती है
• एक व्यक्तिगत इकाई की विफलता समग्र रूप से संयंत्र के लिए गंभीर समस्याएं पैदा नहीं करती है
• कम कमीशनिंग और परिवहन लागत

अंतिम बिंदु हमारे देश के लिए विशेष रूप से प्रासंगिक है, जहां पवन ऊर्जा संयंत्रों की स्थापना दूरस्थ या पहाड़ी क्षेत्रों में होती है, और संरचना के वितरण और संयोजन के मुद्दे अत्यंत तीव्र होते हैं।

लाभप्रदता बढ़ाने का दूसरा तरीका ऊर्ध्वाधर संरचनाओं का उपयोग करना है। इस विकल्प को विश्व अभ्यास में कम-उत्पादक माना जाता है, जो व्यक्तिगत उपभोक्ताओं को ऊर्जा प्रदान करने के लिए उपयुक्त है - एक निजी घर, प्रकाश व्यवस्था, पंप, आदि।

कौन सी पवन टरबाइन सबसे कुशल हैं

क्षैतिज

खड़ा

इस प्रकार के उपकरणों ने सबसे अधिक लोकप्रियता हासिल की है, जिसमें टरबाइन के रोटेशन की धुरी जमीन के समानांतर होती है। ऐसे पवन टर्बाइनों को अक्सर पवनचक्की कहा जाता है, जिसमें ब्लेड हवा के प्रवाह के विरुद्ध हो जाते हैं। उपकरण के डिजाइन में सिर के स्वचालित स्क्रॉलिंग के लिए एक प्रणाली शामिल है। हवा के प्रवाह को खोजने के लिए यह आवश्यक है। ब्लेड को चालू करने के लिए एक उपकरण की भी आवश्यकता होती है ताकि बिजली उत्पन्न करने के लिए थोड़ी मात्रा में भी बल का उपयोग किया जा सके। ऐसे उपकरणों का उपयोग औद्योगिक उद्यमों में रोजमर्रा की जिंदगी की तुलना में अधिक उपयुक्त है। व्यवहार में, वे अक्सर पवन फार्म सिस्टम बनाने के लिए उपयोग किए जाते हैं।

इस प्रकार के उपकरण व्यवहार में कम प्रभावी होते हैं। हवा की ताकत और उसके वेक्टर की परवाह किए बिना, टरबाइन ब्लेड का रोटेशन पृथ्वी की सतह के समानांतर किया जाता है। प्रवाह की दिशा भी मायने नहीं रखती है, किसी भी प्रभाव के साथ, घूर्णी तत्व इसके खिलाफ स्क्रॉल करते हैं। नतीजतन, पवन जनरेटर अपनी शक्ति का हिस्सा खो देता है, जिससे पूरे उपकरण की ऊर्जा दक्षता में कमी आती है। लेकिन स्थापना और रखरखाव के मामले में, जिन इकाइयों में ब्लेड को लंबवत रूप से व्यवस्थित किया जाता है, वे घरेलू उपयोग के लिए अधिक उपयुक्त होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि गियरबॉक्स असेंबली और जनरेटर जमीन पर लगे होते हैं। ऐसे उपकरणों के नुकसान में महंगी स्थापना और गंभीर परिचालन लागत शामिल हैं। जनरेटर को माउंट करने के लिए पर्याप्त जगह की आवश्यकता होती है। इसलिए, छोटे निजी खेतों में ऊर्ध्वाधर उपकरणों का उपयोग अधिक उपयुक्त है।

दो पंखों	तीन पंखों	मल्टी ब्लेड
इस प्रकार की इकाइयों को घूर्णन के दो तत्वों की उपस्थिति की विशेषता है। यह विकल्प आज व्यावहारिक रूप से अक्षम है, लेकिन इसकी विश्वसनीयता के कारण काफी सामान्य है।	इस प्रकार के उपकरण सबसे आम हैं। तीन-ब्लेड वाली इकाइयों का उपयोग न केवल कृषि और उद्योग में, बल्कि निजी घरों में भी किया जाता है। इस प्रकार के उपकरणों ने अपनी विश्वसनीयता और दक्षता के कारण लोकप्रियता हासिल की है।	उत्तरार्द्ध में रोटेशन के 50 या अधिक तत्व हो सकते हैं। आवश्यक मात्रा में बिजली का उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए, ब्लेड को स्वयं स्क्रॉल करना आवश्यक नहीं है, बल्कि उन्हें आवश्यक संख्या में क्रांतियों तक लाना है। रोटेशन के प्रत्येक अतिरिक्त तत्व की उपस्थिति पवन चक्र के कुल प्रतिरोध के पैरामीटर में वृद्धि प्रदान करती है। नतीजतन, आवश्यक संख्या में क्रांतियों पर उपकरणों का उत्पादन समस्याग्रस्त होगा। ब्लेड की बहुलता से लैस हिंडोला उपकरण एक छोटी पवन शक्ति के साथ घूमने लगते हैं। लेकिन उनका उपयोग अधिक प्रासंगिक है यदि स्क्रॉलिंग का तथ्य एक भूमिका निभाता है, उदाहरण के लिए, जब पानी पंप करने की आवश्यकता होती है। बड़ी मात्रा में ऊर्जा के उत्पादन को प्रभावी ढंग से सुनिश्चित करने के लिए, बहु-ब्लेड वाली इकाइयों का उपयोग नहीं किया जाता है। उनके संचालन के लिए, गियर डिवाइस की स्थापना की आवश्यकता होती है। यह न केवल पूरे उपकरण के पूरे डिजाइन को जटिल बनाता है, बल्कि इसे दो- और तीन-ब्लेड वाले की तुलना में कम विश्वसनीय बनाता है।

कठोर ब्लेड के साथ

नौकायन इकाइयाँ

घूर्णन भागों के उत्पादन की उच्च लागत के कारण ऐसी इकाइयों की लागत अधिक होती है। लेकिन नौकायन उपकरण की तुलना में, कठोर ब्लेड वाले जनरेटर अधिक विश्वसनीय होते हैं और उनकी लंबी सेवा जीवन होती है।चूंकि हवा में धूल और रेत होती है, इसलिए घूर्णन करने वाले तत्व उच्च भार के अधीन होते हैं। जब उपकरण स्थिर परिस्थितियों में काम कर रहा होता है, तो उसे एंटी-जंग फिल्म के वार्षिक प्रतिस्थापन की आवश्यकता होती है जिसे ब्लेड के सिरों पर लगाया जाता है। इसके बिना, घूर्णन तत्व समय के साथ अपने कार्य गुणों को खोना शुरू कर देता है।

इस प्रकार के ब्लेड का निर्माण करना आसान होता है और धातु या फाइबरग्लास की तुलना में कम खर्चीला होता है। लेकिन विनिर्माण में बचत से भविष्य में गंभीर लागत आ सकती है। तीन मीटर के पवन पहिया व्यास के साथ, ब्लेड की नोक की गति 500 ​​किमी / घंटा तक हो सकती है, जब उपकरण क्रांति लगभग 600 प्रति मिनट होती है। कठोर भागों के लिए भी यह एक गंभीर भार है। अभ्यास से पता चलता है कि नौकायन उपकरणों पर रोटेशन के तत्वों को अक्सर बदलना पड़ता है, खासकर अगर हवा का बल अधिक हो।

रोटरी तंत्र के प्रकार के अनुसार, सभी इकाइयों को कई प्रकारों में विभाजित किया जा सकता है:

• ऑर्थोगोनल डेरियर डिवाइस;
• Savonius रोटरी असेंबली वाली इकाइयाँ;
• इकाई के ऊर्ध्वाधर-अक्षीय डिजाइन वाले उपकरण;
• एक हेलिकॉप्टर प्रकार के रोटरी तंत्र के साथ उपकरण।

हवा की गति

भले ही आप एक तैयार जनरेटर खरीदने या इसे स्वयं बनाने की योजना बना रहे हों, हवा की गति स्थापना की शक्ति का निर्धारण करने में सबसे महत्वपूर्ण मापदंडों में से एक होगी।

सबसे पहले, प्रत्येक प्रकार के पवन टरबाइन की अपनी प्रारंभिक गति होती है। अधिकांश प्रतिष्ठानों के लिए, यह 2-3 मीटर/सेकेंड है। यदि हवा की गति इस सीमा से कम है, तो जनरेटर बिल्कुल भी काम नहीं करेगा, और, तदनुसार, बिजली भी उत्पन्न होगी।

प्रारंभिक गति के अलावा, एक नाममात्र का भी होता है, जिस पर पवन जनरेटर अपनी रेटेड शक्ति तक पहुँचता है। प्रत्येक मॉडल के लिए, निर्माता इस आंकड़े को अलग से इंगित करता है।

हालाँकि, यदि गति प्रारंभिक गति से अधिक है, लेकिन नाममात्र से कम है, तो बिजली उत्पादन में काफी कमी आएगी। और बिजली के बिना नहीं रहने के लिए, आपको हमेशा सबसे पहले अपने क्षेत्र में और सीधे अपनी साइट पर औसत हवा की गति पर ध्यान देना चाहिए। आप हवा के नक्शे को देखकर या अपने शहर में मौसम के पूर्वानुमान को देखकर पहले संकेतक का पता लगा सकते हैं, जो आमतौर पर हवा की गति को इंगित करता है।

दूसरा आंकड़ा, आदर्श रूप से, विशेष उपकरणों के साथ सीधे उस स्थान पर मापा जाना चाहिए जहां पवन टरबाइन खड़ा होगा। आखिरकार, आपका घर एक पहाड़ी पर हो सकता है, जहां हवा की गति अधिक होगी, और एक तराई में, जिसमें व्यावहारिक रूप से हवा नहीं होगी।

इस स्थिति में, जो लोग लगातार तूफान के झोंकों से पीड़ित होते हैं, वे बेहतर स्थिति में होते हैं, और अधिक पवन टरबाइन प्रदर्शन पर भरोसा कर सकते हैं।

पवन भार क्या है

पृथ्वी की सतह के साथ वायु द्रव्यमान का प्रवाह अलग-अलग गति से होता है। किसी भी बाधा से टकराकर हवा की गतिज ऊर्जा दबाव में बदल जाती है, जिससे हवा का भार बनता है। इस प्रयास को प्रवाह के विरुद्ध चलने वाला कोई भी व्यक्ति महसूस कर सकता है। उत्पन्न भार कई कारकों पर निर्भर करता है:

• हवा की गति,
• वायु जेट का घनत्व, - उच्च आर्द्रता पर, हवा का विशिष्ट गुरुत्व क्रमशः बड़ा हो जाता है, स्थानांतरित ऊर्जा की मात्रा बढ़ जाती है,
• एक स्थिर वस्तु का आकार।

बाद के मामले में, विभिन्न दिशाओं में निर्देशित बल भवन संरचना के अलग-अलग हिस्सों पर कार्य करते हैं, उदाहरण के लिए:

पवन टर्बाइनों के लिए जनरेटर का चयन

ऊपर वर्णित विधि द्वारा प्राप्त प्रोपेलर (डब्ल्यू) के क्रांतियों की संख्या की गणना मूल्य होने के बाद, उपयुक्त जनरेटर का चयन (निर्माण) करना पहले से ही संभव है। उदाहरण के लिए, गति Z = 5 की डिग्री के साथ, ब्लेड की संख्या 2 है और गति 330 rpm है। 8 मीटर/सेकेंड की हवा की गति के साथ, जनरेटर की शक्ति लगभग 300 वाट होनी चाहिए।

पवन ऊर्जा संयंत्र का जनरेटर "संदर्भ में"। एक घरेलू पवन ऊर्जा प्रणाली के लिए जनरेटर के संभावित डिजाइनों में से एक की एक अनुकरणीय प्रति, जिसे स्वयं द्वारा इकट्ठा किया गया है

एक इलेक्ट्रिक साइकिल मोटर इस तरह दिखती है, जिसके आधार पर घरेलू पवनचक्की के लिए जनरेटर बनाने का प्रस्ताव है। साइकिल मोटर का डिज़ाइन बहुत कम या बिना किसी गणना और संशोधन के कार्यान्वयन के लिए आदर्श है। हालांकि, उनकी शक्ति कम है।

इलेक्ट्रिक साइकिल मोटर की विशेषताएं लगभग इस प्रकार हैं:

पैरामीटर	मूल्यों
वोल्टेज, वी	24
पावर, डब्ल्यू	250-300
रोटेशन आवृत्ति, आरपीएम	200-250
टोक़, एनएम	25

साइकिल मोटर्स की एक सकारात्मक विशेषता यह है कि उन्हें व्यावहारिक रूप से फिर से बनाने की आवश्यकता नहीं होती है। वे संरचनात्मक रूप से कम गति वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स के रूप में डिज़ाइन किए गए हैं और पवन टर्बाइनों के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किए जा सकते हैं।

ब्लेड कैसे काटें

आगे से शुरू होने वाली रेखा के साथ ब्लेड जड़ ब्लेड त्रिज्या के आयामों पर ध्यान दें - हरे कॉलम में "ब्लेड त्रिज्या" कॉलम में। इन आयामों के अनुसार, रेखा पर बाईं ओर और ब्लेड की जड़ के दाईं ओर बिंदु लगाएं। बाईं ओर, यदि आप ब्लेड की जड़ से टिप तक देखते हैं, तो रियर मिमी पैटर्न के निर्देशांक होंगे, और रेखा के दाईं ओर, फ्रंट मिमी पैटर्न के निर्देशांक होंगे।जब आप बिंदुओं को जोड़ते हैं और आपके पास एक ब्लेड होता है, जिसे आमतौर पर हैकसॉ के ब्लेड से या इलेक्ट्रिक आरा से काट दिया जाता है।

ब्लेड को हब से जोड़ने के लिए छेद को ब्लेड की केंद्र रेखा के साथ सख्ती से बनाया जाता है, जो कि शुरुआत में ही पाइप पर खींचा गया था, यदि आप छेदों को घुमाते हैं, तो ब्लेड हवा के एक अलग कोण पर खड़ा होगा और सभी खो देगा इसके गुण। ब्लेड किनारों ब्लेड के सामने के हिस्से को गोल करना, पीछे के हिस्से को तेज करना 'और ब्लेड की युक्तियों को गोल करना आवश्यक है ताकि कुछ भी सीटी न बजाए और शोर न करे। एक्सेल स्प्रेडशीट पहले से ही गणना में एज प्रोसेसिंग को नीचे दी गई तस्वीर की तरह ही ध्यान में रखती है।
>

मुझे आशा है कि यह आपके लिए स्पष्ट हो गया है कि प्लेट का उपयोग कैसे करें और जनरेटर के लिए स्क्रू का चयन कैसे करें। उदाहरण के लिए, निश्चित रूप से, मैंने अनुपयुक्त मापदंडों के साथ एक जनरेटर को चुना, क्योंकि 12v बैटरी की चार्जिंग बहुत जल्दी शुरू हो जाती है, 24v और 48 वोल्ट के लिए परिणाम अलग होंगे और शक्ति और भी अधिक होगी, लेकिन आप सभी का वर्णन नहीं कर सकते उदाहरण।

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि सिद्धांतों को समझना, उदाहरण के लिए, एक प्रोपेलर चुनना यदि उसमें एक गति से अच्छी शक्ति है, इसका मतलब यह नहीं है कि यह व्यवहार में होगा, यदि जनरेटर प्रोपेलर को बहुत जल्दी लोड करता है, तो यह नहीं पहुंचेगा इसकी गति और उस शक्ति का विकास नहीं होगा जो कम गति पर होनी चाहिए, हालांकि हवा की गणना या उससे भी अधिक होगी। ब्लेड अनुकूलित एक निश्चित गति तक और हवा से अपनी गति से अधिकतम शक्ति लेगा।

उपकरण और संचालन का सिद्धांत

पवन जनरेटर पवन ऊर्जा की मदद से काम करता है। इस उपकरण के डिजाइन में निम्नलिखित तत्व शामिल होने चाहिए:

• टरबाइन ब्लेड या प्रोपेलर;
• टरबाइन;
• बिजली पैदा करने वाला;
• विद्युत जनरेटर की धुरी;
• एक इन्वर्टर, जिसका कार्य प्रत्यावर्ती धारा को दिष्ट धारा में बदलना है;
• एक तंत्र जो ब्लेड को घुमाता है;
• एक तंत्र जो टरबाइन को घुमाता है;
• बैटरी;
• मस्तूल;
• रोटरी गति नियंत्रक;
• स्पंज;
• पवन संवेदक;
• पवन सेंसर टांग;
• गोंडोला और अन्य तत्व।

औद्योगिक इकाइयों में एक बिजली कैबिनेट, बिजली संरक्षण, एक रोटरी तंत्र, एक विश्वसनीय नींव, एक आग बुझाने वाला उपकरण और दूरसंचार है।

पवन जनरेटर एक उपकरण है जो पवन ऊर्जा को बिजली में परिवर्तित करता है। आधुनिक समुच्चय के अग्रदूत मिल हैं जो अनाज से आटा पैदा करते हैं। हालांकि, कनेक्शन आरेख और जनरेटर के संचालन के सिद्धांत में ज्यादा बदलाव नहीं आया है।

1. हवा के बल के कारण, ब्लेड घूमने लगते हैं, जिसका टॉर्क जनरेटर शाफ्ट को प्रेषित होता है।
2. रोटर का घूर्णन तीन-चरण प्रत्यावर्ती धारा बनाता है।
3. नियंत्रक के माध्यम से, बैटरी को प्रत्यावर्ती धारा भेजी जाती है। पवन जनरेटर के स्थिर संचालन के लिए बैटरी आवश्यक है। यदि हवा मौजूद है, तो इकाई बैटरी को चार्ज करती है।
4. पवन ऊर्जा उत्पादन प्रणाली में तूफान से बचाव के लिए पवन चक्र को हवा से हटाने के लिए तत्व होते हैं। यह पूंछ को मोड़ने या इलेक्ट्रिक ब्रेक के साथ पहिया को ब्रेक करने से होता है।
5. बैटरी को रिचार्ज करने के लिए, आपको नियंत्रक स्थापित करना होगा। उत्तरार्द्ध के कार्य में इसके टूटने को रोकने के लिए बैटरी की चार्जिंग की निगरानी शामिल है। यदि आवश्यक हो, तो यह उपकरण अतिरिक्त ऊर्जा को गिट्टी में डंप कर सकता है।
6. बैटरियों में लगातार कम वोल्टेज होता है, लेकिन इसे उपभोक्ता तक 220 वोल्ट की शक्ति के साथ पहुंचना चाहिए। इसी वजह से विंड टर्बाइन में इनवर्टर लगाए जाते हैं।उत्तरार्द्ध प्रत्यावर्ती धारा को प्रत्यक्ष धारा में बदलने में सक्षम हैं, जिससे इसकी ताकत 220 वोल्ट तक बढ़ जाती है। यदि इन्वर्टर स्थापित नहीं है, तो केवल उन उपकरणों का उपयोग करना होगा जो कम वोल्टेज के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।
7. परिवर्तित करंट उपभोक्ता को बिजली हीटिंग बैटरी, कमरे की रोशनी और घरेलू उपकरणों के लिए भेजा जाता है।

पुरानी अवधारणाओं के लिए नए औचित्य

निराधार धारणा है कि आधुनिक विकास से पवन टर्बाइनों की दक्षता में नाटकीय रूप से वृद्धि होनी चाहिए, इसका कोई आधार नहीं है। आधुनिक क्षैतिज मॉडल अपनी सैद्धांतिक बेंट्ज़ सीमा (लगभग 45% दक्षता) की 75% दक्षता प्राप्त करते हैं। आखिरकार, पवन टरबाइन की दक्षता को नियंत्रित करने वाला भौतिकी का खंड हाइड्रोडायनामिक्स है, और इसके नियम खोजे जाने के क्षण से अपरिवर्तनीय हैं।

कुछ डिजाइनर ब्लेड की संख्या बढ़ाकर, उन्हें पतला बनाकर दक्षता बढ़ाने की कोशिश कर रहे हैं। आप उनकी लंबाई बढ़ा सकते हैं, और यह बह क्षेत्र के बढ़ने के कारण अधिक प्रभाव देता है।

लेकिन फिर भी, हवा की धीमी गति और उसकी अवशिष्ट गति के बीच संतुलन बनाए रखना आवश्यक है।

एक और दिशा है - एक विसारक के माध्यम से हवा की गति को बढ़ाने के लिए। लेकिन हाइड्रोडायनामिक्स कम से कम प्रतिरोध के रास्ते में बाधाओं के आसपास प्रवाह के पहले से खोजे गए प्रभावों से परिपूर्ण है।

बड़े शंकु कोणों के साथ कमोबेश सफल डीएडब्ल्यूटी मॉडल हैं, लेकिन "हवा को धोखा देने" के ये प्रयास दक्षता को उतना नहीं बढ़ाते जितना कि विज्ञापित।

सबसे सफल आधुनिक पवन टर्बाइन डेरियस ब्लेड्स के साथ वर्टिकल मॉडल हैं, जो मैग्नेटिक लेविटेटिंग थ्रस्ट बियरिंग्स (MAGLEV) पर लगे होते हैं।लगभग चुपचाप काम करते हुए, वे 1 मीटर / सेकंड से कम की हवा की गति से घूमना शुरू कर देते हैं, और 200 किमी / घंटा तक के भारी झोंकों का सामना करते हैं। यह वैकल्पिक ऊर्जा के ऐसे स्रोतों के आधार पर है कि एक निजी स्वतंत्र ऊर्जा प्रणाली बनाना सबसे अधिक लाभदायक है।

अंत तक पढ़ने के लिए धन्यवाद! अगर आपको लेख पसंद आया हो तो मत भूलना!

दोस्तों के साथ साझा करें, अपनी टिप्पणियाँ छोड़ें (आपकी टिप्पणियाँ परियोजना के विकास में बहुत मदद करती हैं)

हमारे वीके समूह में शामिल हों:

ALTER220 वैकल्पिक ऊर्जा पोर्टल

और चर्चा के लिए विषयों का सुझाव दें, साथ में यह और अधिक दिलचस्प होगा !!!

प्रक्रिया मूल्य

यदि आप वायु गति के भार की गणना की उपेक्षा करते हैं, तो आप, जैसा कि वे कहते हैं, पूरी चीज को कली में बर्बाद कर सकते हैं और लोगों के जीवन को खतरे में डाल सकते हैं।

यदि इमारतों की दीवारों पर बर्फ के दबाव से आमतौर पर कोई कठिनाई नहीं होती है - यह भार देखा जा सकता है, इसे तौला जा सकता है और छुआ भी जा सकता है - तो हवा के साथ सब कुछ बहुत अधिक जटिल है। यह दिखाई नहीं देता, सहज रूप से इसकी भविष्यवाणी करना बहुत कठिन है। हां, निश्चित रूप से, हवा का सहायक संरचनाओं पर कुछ प्रभाव पड़ता है, और कुछ मामलों में यह विनाशकारी भी हो सकता है: यह विज्ञापन बैनरों को मोड़ देता है, बाड़ और दीवार के फ्रेम को दबा देता है, और छतों को चीर देता है। लेकिन इस बल की भविष्यवाणी करना और उस पर ध्यान देना कैसे संभव है? क्या यह वास्तव में गणना योग्य है?

में देता है! हालांकि, यह एक नीरस व्यवसाय है, और गैर-पेशेवर लोग हवा के भार की गणना करना पसंद नहीं करते हैं। इसके लिए एक स्पष्ट व्याख्या है: गणना का महत्व एक बहुत ही जिम्मेदार और कठिन मामला है, बर्फ भार गणना से कहीं अधिक जटिल है। यदि विशेष रूप से इसके लिए समर्पित संयुक्त उद्यम में केवल ढाई पृष्ठ बर्फ के भार के लिए समर्पित हैं, तो पवन भार की गणना तीन गुना अधिक है! साथ ही, इसे एक अनिवार्य आवेदन सौंपा गया है, उन्हें वायुगतिकीय गुणांक का संकेत देते हुए 19 पृष्ठों पर रखा गया है।

यदि रूस के नागरिक अभी भी इसके साथ भाग्यशाली हैं, तो बेलारूस के निवासियों के लिए यह और भी कठिन है - दस्तावेज़ TKP_EN_1991-1-4-2O09 "पवन प्रभाव", जो मानकों और गणनाओं को नियंत्रित करता है, में 120 पृष्ठों की मात्रा है!

हवा के प्रभाव के लिए एक निजी संरचना के निर्माण के पैमाने पर यूरोकोड (EN_1991-1-4-2O09) के साथ, कुछ लोग घर पर एक कप चाय से निपटना चाहते हैं। जो लोग पेशेवर रूप से रुचि रखते हैं, उन्हें सलाह दी जाती है कि वे इसे अच्छी तरह से डाउनलोड करें और इसका अध्ययन करें, इसके चारों ओर एक विशेषज्ञ सलाहकार हो। अन्यथा गलत दृष्टिकोण और समझ के कारण गणना के परिणाम विनाशकारी हो सकते हैं।

पवन ऊर्जा उपयोग कारक

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पवन टर्बाइनों के लिए एक विशिष्ट दक्षता संकेतक है - KIEV (पवन ऊर्जा उपयोग गुणांक)। यह इंगित करता है कि कार्य खंड से गुजरने वाले वायु प्रवाह का कितना प्रतिशत सीधे पवनचक्की के ब्लेड को प्रभावित करता है। या, इसे और अधिक वैज्ञानिक रूप से रखने के लिए, यह डिवाइस के शाफ्ट पर प्राप्त शक्ति के अनुपात को प्ररित करनेवाला की हवा की सतह पर अभिनय करने वाले प्रवाह की शक्ति के अनुपात को दर्शाता है। इस प्रकार, KIEV एक विशिष्ट है, जो केवल पवन टर्बाइनों पर लागू होता है, दक्षता का एनालॉग।

आज तक, मूल 10-15% (पुरानी पवन चक्कियों के संकेतक) से KIEV का मान बढ़कर 356-40% हो गया है। यह पवन चक्कियों के डिजाइन में सुधार और नई, अधिक कुशल सामग्री और तकनीकी विवरण, असेंबलियों के उद्भव के कारण है जो घर्षण नुकसान या अन्य सूक्ष्म प्रभावों को कम करने में मदद करते हैं।

सैद्धांतिक अध्ययनों ने पवन ऊर्जा के लिए अधिकतम उपयोग कारक 0.593 निर्धारित किया है।

उपरोक्त का सारांश: क्या पवन टरबाइन लाभदायक है?

उपरोक्त परिणाम स्पष्ट रूप से पवन टरबाइन की खरीद और लॉन्च के लिए निवेश पर प्रतिफल को साबित करते हैं।खासतौर पर तब से:

• महंगाई के चलते एक किलोवाट की कीमत लगातार बढ़ रही है।
• पवनचक्की का उपयोग करते समय, वस्तु गैर-वाष्पशील हो जाती है।
• एक निर्बाध बिजली आपूर्ति प्रणाली के कारण शांत मौसम के मामले में उत्पन्न बिजली के "अधिशेष" को संचित और संग्रहीत किया जा सकता है।
• केंद्रीकृत बिजली आपूर्ति नेटवर्क से दूर कई वस्तुएं बिजली के अभाव में अस्तित्व में रहने के लिए मजबूर हैं, क्योंकि उनका कनेक्शन लाभहीन है।

तो, पवन जनरेटर लाभदायक है। बिजली की आपूर्ति के बिना ऊर्जा-गहन उपभोक्ताओं के लिए इसकी खरीद आर्थिक रूप से व्यवहार्य है। शहर के बाहर एक होटल, एक कृषि फार्म या एक पशुधन उद्यम, एक कुटीर बस्ती - किसी भी मामले में, बिजली के वैकल्पिक स्रोत को जोड़ने की लागत उचित होगी। यह केवल एक पवनचक्की के उपयुक्त मॉडल को चुनने और निर्माता की सिफारिशों द्वारा निर्देशित इसे स्थापित करने के लिए बनी हुई है। डिवाइस की शक्ति आपके क्षेत्र में औसत हवा की गति के अनुरूप होनी चाहिए। आप इसे एक विशेष पवन मानचित्र का उपयोग करके या स्थानीय मौसम स्टेशन के अनुसार निर्दिष्ट कर सकते हैं।

कृपया ध्यान दें: चीनी निर्माताओं से पवन टरबाइन के लिए, डिवाइस की रेटेड शक्ति की गणना जमीनी स्तर के 50-70% पर हवा की गति को ध्यान में रखकर की जाती है। इतनी ऊंचाई पर पवनचक्की लगाना समस्याग्रस्त है

बहुत ऊंचा मस्तूल महंगा है, और इसकी ताकत सख्त आवश्यकताओं के अधीन है। इसके अलावा, संकेतित ऊंचाई पर, हवा के झोंके तेज एड़ी धाराएं बनाते हैं। वे न केवल पवन जनरेटर के संचालन को धीमा करते हैं, बल्कि ब्लेड के टूटने का कारण भी बन सकते हैं। समाधान डिवाइस को 30-35 मीटर की ऊंचाई पर स्थापित करना है, जो तेज हवाओं तक पहुंच प्रदान करेगा, लेकिन पवनचक्की को टूटने से रोकेगा।