Има ли някой интерес да направи любителски вятърен генератор от порядъка на 5kW ?

В промишлените вятърни турбини се използват по принцип синхронни, асинхронни и двойно захранени асинхронни генератори. При последните предимството е, че се ползва конвертор, който е на 30% от мощността на цялата система. Тези със синхронен генератор имат конвертор през който преминава цялата мощност. Асинхронните могат и без конвертор директно се свързват към мрежата, някои имат навит ротор с реостат. Могат да имат и конвертор.

Системата за позициониране на перките променя ъгъла на атака на вятъра и по този начин въртящия момент се контролира да бъде константен от определена степен на вятъра например 10м/с до максималния например 25 м/с. До 10м/с перките са с максимален ъгъл на атака, а мощността се регулира от конвертора, така че да се постигне най-високото кпд и да се извлече оптималната мощност. Всяка перка има автономна система с независим контролер и акумулатор на ток, който може да е също от super caps, за да може да се паркират перките при отпадане на напрежението на мрежата и от гледна точка на сигурността. Електрозадвижването има и механична спирачка, която след паркиране се задейства. В миналото се произвеждаха и stall турбини с перка с фиксиран ъгъл. При по-силен вятър самата перка си работи като въздушна спирачка и се самоограничава по обороти. Тези турбини са със асинхронен генератор предимно и директно свързване към мрежата, без конвертор. Опростена система от миналото.

Парка на Митсубиши в Калиакра е с асинхронни генератори, без конвертор и хидравлично задвижване за позициониране на перките. т.е. малко старичка технология, ама то и аз не бих сложил конвертори на нашата мрежа

Системата за позициониране по азимут е съставена от електрозадвижване и механични предавки, което върти гондолата по посока на вятъра. Обикновено няколко електрозадвижвания от 2 до 8 са зацепени на огромно зъбно колело което е на лагера на кулата и гондолата и работят в паралел. Отделно има и спирачка.

Централния контролер измерва сензорите и управлява турбината. Най-често са два основни, един долу и един горе в гондолата. Отделните компоненти също си имат собствени контролери, като всички са свързани в мрежа най-често от типа промишлен етернет. Всички турбини в един парк са свързани към SCADA система са съхраняване и обраборка на данните от един или няколко парка.

Конвертора преобразува енергията от генератора и я подава в мрежата. Може да е с инвертор само от страна на мрежата, а може да има и от страната на генератора. При синхронните от страната на генератора може да има обикновен изправител, но тогава е необходимо да има също повишаващо стъпало на DC линка. При асинхронните генератори от страната на машината има задилжително конвертор, като при двойно захранения, той е свързан към ротора и е на 30% от мощността на цялата система. Така се спестяват средства от по-ниската цена, но е много трудно да се изпълнят новите изисквания или така нареченото FRT Fault Ride Through. Затова напоследък двойно захранените асинхронни генератори не са на мода, въпреки по-ниската си цена. За да се изпълнят изискванията на операторите на мрежите компонентите трябва да се преоразмерят при което файдата се губи.

Между перката и генератора има мултипликатор - скоростна кутия, който увеличава оборотите от около 20-30 (примерно) до 1000 - 1500 в зависимост от генератора, типа и модела. Първата, а понякога и втората степен са планетни поради невероятния въртящ момент. Има и хибридни системи с една предавка и многополюсен генератор. Има и такива с по-сложна скоростна кутия и два или четири генератора в паралел.

Друг тип са така наречените gearless или direct drive те са с нискооборотен генератор и без скоростна кутия. При тях перката е свързана директно към многополюсен синхронен генератор. Възбуждането може да е с бобина или с постоянни магнити. В близкото минало проблем беше размагнитването на постоянните магнити при претоварване по ток. Тогава цялата ел. машина се сменя, а това срува се едно да си купиш нов генератор. Сега технологията на магнитите се разви и вече се произвеждат доста.

За мен за любителско изпълнение тоя тип е най-подходящ. Многополюсен синхронен генератор с постоянни магнити и без скоростна кутия. Любителски е трудно да се направи мултипликатор заради планетната предавка. Затова е най- добре да се избере модел с многополюсен генератор и директно задвижване. Трябва да се съобразят само технологично някои решения от гледна точка на сигурността, например при силен вятър, като цяло не е толкова трудно, даже да се направят перки с променлив ъгъл на атака на вятъра.

Доста фирми, които произвеждат промишлени просто купуват готови компоненти, имат само малко производство всичко друго наготово, изчисляват, симулират, проектират, сглобяват и продават.

Не бива някой да се заблуждава, че като тръгне да си прави сам вятърен генератор, ще спечели и ще забогатее. Този който тръгне да инвестира малко пари и много време трябва още в началото да знае, че това е само хоби и това което ще получи в замяна е вероятно малка възвращаемост и голяма слава евентуално.

Важното е да се направи все пак нещо надеждно, здраво и с дълъг живот. Не като духне първия по-силен вятър да ходи да го търси из полето

Въобще трябва да е мераклия човека дето се заема и да има малко средства и много търпение и да не допуска груби грешки

Трябва да разбира от механика, електротехника, електроника, а доколкото знам българите разбираме от всичко

Успех

И от нищо като хората - сори за офтопика .

Аз нали затва съм тука

Моята идея за любителски ветрогенератор е да се използват колкото се може повече части на старо, например лагери и спирачка от стар автомобил, магнитите могат да се купят (по късно ще дам линкове) а могат да се ползват и стари, да речем от изгорели магнетрони. Перките могат да се изработят от дърво или алуминиий или някаква комбинация с платно например. Като начало една таблица за размишления

Power of the Wind **)
m/s W/m 2
0____0
1____0.6
2____4.9
3____16.5
4____39.2
5____76.2
6____132.3
7____210.1
8____313.6
9____446.5
10____612.5
11____815.2
12____1058.4
13____1345.7
14____1680.7
15____2067.2

**) For air density of 1.225 kg/m 3 , corresponding to dry air at standard atmospheric pressure at sea level at 15° C.
The formula for the power per m 2 in Watts = 0.5 * 1.225 * v 3 , where v is the wind speed in m/s.

Немския физик Бетз изчислява през 1919 година, че теоретично максимума който може да се преобразува в механична енергия е 16/27 или около 59%. Практически с три малки перки може да се достигнат около 40%. Отделно като сложим примерно и другите загуби механика кпд80% генератор /конвертор кпд 80% тогава при 7m/s вятър около 25км/ч може да се изкара

P= 210*0.4*0.8*0.8 = 54W от кв метър площ

ако имаме радиус на перката 2 метра площта е 12,5 * 54 = 675 W - твърде малко

При радиус на перката 4 метра 50*54= 2700 W - добре

При 12 м/с вятър

P = 1058 * 0.4 *0.8*0.8 =271W от кв.м.

При 2 м перка 12,5*271 = 3387W
4 m - 50*271 = 13550 W трябва да се ограничи до 5 kW

т.е. голяма перка 4метра с променлив ъгъл е най-добре защото ще може да се извлича енергията както от по-слаб така и от силен вятър.

Следва въпроса какъв материл би бил подходящ за перката.

Промишлените са направени от оплетени нишки от фибростъкло, което човек не може сам да изработи (А може би може, някой да е опитвал?). Очаквам мнения от какво може да се изработи перката (но не от типа от стари дънни платки или картон, верно, че е без пари, но все пак). Трябва да е здрава да има еластичност, да се огъва под напора на вятъра и в основата си да може здраво да се закрепи за хъба - центъра. По мое мнение някакъв тип дърво би свършило работа, ама в дърводелството хич ме няма. От какво са били направени самолетите преди време? Какво дърво са ползвали хем да е здраво, хем еластично, хем леко някой знае ли?

Темата е интересна, но като че ли във форума няма много механици, а задачата според мен е предимно механична и после електрична/електронна.

Сложността според мен е най-вече в проектирането и изработването на механиката.

Относно перките - като че ли дървото не е много добра идея, особенно при големи размери на перката. Не случайно хората ги изработват от композитни материали.
Отливането на перка с такива материали не е чак такава философия (говоря за хоби изпълнение). Във форума преди време някой беше изровил и публикувал технологията на отливането.
Е, за целта трябва "калъп" , изработката на който ще е сложна.

Имам познати с вили из планините, които са ме питали за такива генератори и биха желали да си закупят ако някъде се продават...

Затова избрах модел без скоростна кутия. Ако имаш впредвид силите на натоварване които изпитват перките и кулата (евентуално мачтата) има програми, които симулират достатъчно точно напреженията



Точно затова калъп 4 метра едва ли е лесна работа. От друга страна нишките се оплитат от нещо като плетачна машина, Ако някой седне да ги реди на ръка ще му трябват сигурно години само за едната перка. Та затова си мисля за нещо по-достъпно.



Продават се достатъчно въпроса е, че рекламират предимно максималната мощност, а не казват при какъв вятър се постига. Като имаш пълната мощност два пъти в годината при 15м/с по 5 часа , а през останалото време генератора работи предимно на 15% та кел файда. Трябва да се направи проучване на вятъра поне една година и директно данните да се наложат на характеристиката на определени модели за да се види каква е файдата. Това не е много трудно, става и с Excel директно.

Тогава се вижда, че файдата идва чак след 10 та и повече години. И като се има предвид амортизацията на една такава система имат смисъл само качествени, в никакъв случай китайски

Реклама:

Разбира се файдата от самоделния е най-голяма ако не се брои инвестираното време. Ако се брои инвестираното време става по-скъп. Същото е като с домашната ракия ама после човек се гордее какво е направил, нали, та чак и комшиите викат колко добре е станало

Хубаво е да се направи конкретно проучване, ама там където очаква да духа. А пък такива места не са чак толкова много в България. Проучвания показват, че освен билото на Стара планина и тук-таме по морето няма много други рентабилни места за перки. Пък и комшиите вероятно ще навият вой. Виж - слънце навсякъде пече. По-съм навит да си спретна СЕЦ 5 кW и така да се боря с СО2 .

Имаш ли 20К Евро под дюшека или разчиташ на джакапота в неделя?

Има две разновидности на стъкломата (стъклените нишки които се слагат в стъклопласта). Първият е тъкан (като плат). На вторият вид не му помня името, но да кажем - с произволна подредба.

E, темата за "направи си сам". То по каталог и с пари всеки знае.

ако си намериш някоя програма, да ти поемат разходите по закупуването на панелите става иначе си на загуба. В Германия тока от СЕЦ се купува на 82 цента, в бг доколкото разбрах е някъде към 40 ст. Лошото е , че няма слънце в Германия, верно е че в бг има достатъчно слънце, но пък не се плаща.



Перката има специфична форма, не съм навлизал в подробности как точно произвеждат промишлените, но със сигурност е с машини и роботи, дали с тъкан може да се докара формата на една перка? В основата е кръгла след това става плоска, като в посока към върха става все по тънка. И трите трябва да са абсолютно еднакви и тежки за да може да има баланс при въртене. Дали може човек сам да ги изработи? В България някой владее ли я тая технология?

ПП
1. В Германия има длъжност техник на перка, поправя стари повредени перки от мълнии или други причини, като лепят парчета там дето има дупка или цепнатина.

2. Една перка от генератор 2,5 мегавата на Нордекс тежи 9,5 тона, като трите заедно с хъба и електрозадвижванията общо за 35 тона. Диаметъра на N90 е 90 метра.

Ето ти една перка - снимал съм я лятото в Уайоминг на път за Йелоустоун . Там е пълно с вятърни генератори :

Te тва съм го виждал и аз на живо тук и то на няколко пъти... Обикновено 3-те перки ги транспортират комплетк, при което се затварят пътищата откъдето минават тировете.

Btw, производителя на перките беше някаква испанска фирма и нещо като монополист, а транспорта е по море обикновено и до Каварна струва 200к$ на комплект...

Другото внушително нещо е бетонът... във фундамента на една такава перка се изливат 600 кубика бетон. Един бетоновоз е да кажем 2-3 кубика, представете си 200 бетоновоза що бетон е тва

Радославе, като казваш има слънце в българия, погледни темата за "цената на тока" и пак помисли колко слънце има. Не ми се пише пак надълго ама от 100 вата инсталирани вадиш 5 - 7. Деквмри и януари 1-2. Толкова за имането на слънце. Също толкова и вятър имаме очевидно. Един Сливен и една Каварна ... В Германия само покрай 7-ма магистрала сигурно са 10 пъти повече перките.

Поръчах си един кит, мисля да сложа няколко мачти за измерване първо, на вилата и на някои други места

http://www.luminarymicro.com/products/l ... n_kit.html

мисля да го ползвам за управление на автоматиката и инвертора за вятърната турбина, но първо като даталогър за една година. Ще ползвам етернета да закарам данните от анемометъра и другите датчици за налягане, темперетура, посока, влажност и осветеност до някой стар лаптоп дето ще се събират в ексел таблица. По етернет кабела може да се пусне и захранване. Точки на измерване може да се сложат на две или даже повече нива.



Има тулбокс за Labview

http://sine.ni.com/nips/cds/view/p/lang/en/nid/205040

Краварите имат библиотеки за инвертора.

Някой знае ли откъде може да се купят датчиците, не че няма достатъчно оферти, но все пак е интересно да се види, какво е най-изгодно и надеждно?

За какво ти е лаптоп, че и етернет, след като тоя кит има SD карта и можеш да логваш направо на нея в *.csv файл, който после се отваря направо с Ексел .