დღეს, როდესაც ელექტროენერგიის ტარიფები იზრდება და ხალხის სურვილი, აშენდეს აგარაკები და აგარაკები "ცივილიზაციისგან" მოშორებით, იზრდება, კერძო ქონების ბევრი მფლობელი სულ უფრო მეტად მიმართავს ენერგიის ალტერნატიულ წყაროებს. ყველაზე იაფი ამ დროისთვის ქარის ენერგიაა. მისი გამოყენებისთვის შექმნილია სპეციალური მოწყობილობები. შემდგომ სტატიაში განვიხილავთ რა არის ქარის გენერატორი.
ტერმინოლოგია
ქარის წისქვილის ელექტროენერგიის გენერატორი არის მოწყობილობა, რომელიც გარდაქმნის ჰაერის ნაკადის კინეტიკურ ენერგიას მექანიკურად. ეს ძალა იწყებს როტორის ბრუნვას. მისი მუშაობის შედეგად, მექანიკური ენერგია შემდგომში გარდაიქმნება ელექტრო ენერგიად.
სამრეწველო გამოყენება
ასეთი მოწყობილობები აშენებულია მსხვილი კერძო ან საჯარო ენერგეტიკული კომპანიების მიერ. როგორც წესი, ისინი გაერთიანებულია ე.წ. შედეგი არის ქარის ელექტროსადგურები. ეს სამრეწველო ქსელები განსხვავებულიაბირთვული ან თერმული, როგორც ნედლეულის (საწვავის) და ნარჩენების სრული არარსებობით. იმისათვის, რომ ქარის ელექტროსადგურის გენერატორმა იმუშაოს წარუმატებლად, ჰაერის საშუალო წლიური ნაკადის სიჩქარე მაღალი უნდა იყოს. თანამედროვე სისტემების სიმძლავრე შეიძლება მიაღწიოს 7,5 მეგავატს.
ზოგიერთი საოპერაციო სირთულე
სამრეწველო ქარის გენერატორი დამონტაჟებულია სპეციალურად მომზადებულ ადგილზე შვიდი ან ათი დღის განმავლობაში. და სტრუქტურის მშენებლობის ნებართვის მიღებას ზოგიერთ შემთხვევაში შეიძლება წელიწადზე მეტი დასჭირდეს. გარდა ამისა, საჭიროა გრძელვადიანი კვლევები იმ ადგილზე, სადაც ქარის გენერატორების დამონტაჟება განხორციელდება. წლის განმავლობაში მაინც შესწავლილია ჰაერის ნაკადების მიმართულება და სიჩქარე. ყველა ეს აქტივობა მნიშვნელოვნად ზრდის პროექტების განხორციელების პერიოდს.
მოკლე ისტორიული ფონი
აღსანიშნავია, რომ ადამიანებმა ქარის ენერგიის გამოყენება ძველ დროში დაიწყეს. მარტივი მაგალითია იალქანი. ჩვენს წელთაღრიცხვამდე 200 წლით ადრე უკვე შენდებოდა ქარის წისქვილები და ელექტროენერგიის აღმოჩენის შემდეგ ადამიანებმა დაიწყეს ჰაერის დინების ძალის გამოყენების მცდელობა მის მოსაპოვებლად. გასული საუკუნის 50-იან წლებამდე საბჭოთა კავშირში უწყვეტი სამუშაოები მიმდინარეობდა ახალი აღჭურვილობის დიზაინსა და დიზაინზე. ქარის გენერატორები ფართოდ გამოიყენება ქვეყანაში.
აპლიკაციის სფერო
ქარის გენერატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას უშუალოდ დანიშნულებისამებრ, ან მას შეუძლია შეასრულოს წმინდა დეკორატიული ფუნქციები. პროპელერი შეიძლება აღიჭურვოს რათეტით და დააყენოსმოწყობილობა ნებისმიერ შესაფერის ადგილას. სამრეწველო მიზნებისთვის ქარის გენერატორი ადრე გამოიყენებოდა მარცვლეულის დასაფქვავად. დღეს ამ მიზნებისთვის, როგორც წესი, სხვა აღჭურვილობა გამოიყენება. ქარის გენერატორები ხშირად გამოიყენება სახლისთვის. საგარეუბნო უძრავი ქონების მფლობელების მიმოხილვები მოწმობს ასეთი დიზაინის ეფექტურობას წყლის ამოტუმბვის პროცესში. ასე რომ, ზოგიერთი მომხმარებლის აზრით, ერთეულს შეუძლია აწიოს დაახლოებით 30-50 ლიტრი / საათში ჭაბურღილიდან ან ჭაბურღილიდან. ასეთი გენერატორები ძალიან აქტუალურია გაცემისთვის. ქარის კონსტრუქციები ხშირად შეუცვლელია იქ, სადაც არის შეფერხებები ქსელში დენის მიწოდებაში. ისინი ასევე გამოიყენება გათბობის სისტემის დასაწყებად. თუმცა, ქარის გენერატორი ყველაზე ფართოდ გამოიყენება ელექტროენერგიის წარმოებისთვის.
კლასიფიკაცია
თუ საჭირო გახდა ქარის გენერატორის შეძენა კერძო სახლისთვის, მაშინ უნდა გაიგოთ მეტი ამ განყოფილების ტიპებისა და მუშაობის პრინციპის შესახებ. დიზაინი შეიძლება იყოს კარუსელის ტიპის. ამ შემთხვევაში მას აქვს ბრუნვის ვერტიკალური ღერძი. ასევე, დიზაინი შეიძლება იყოს ფრთიანი. ეს ნიშნავს, რომ ერთეულის ბრუნვის ღერძი ჰორიზონტალურია. შემდეგი, განიხილეთ თითოეული ტიპი ცალკე.
კარუსელის დიზაინი
ასეთ ქარის გენერატორს უდავოდ აქვს თავისი დამსახურება. ის სწრაფად იძენს წევას ჰაერის ნაკადის სიძლიერის გაზრდის პროცესში. შემდგომში, ბრუნვის სიჩქარე თითქმის იგივე დონეზეა. ეს დიზაინი დამოუკიდებლად აკონტროლებს ქარის მიმართულებას. ეს ნიშნავს, რომ მას არ სჭირდება დამატებითიმოწყობილობები. კარუსელის ტიპის ქარის გენერატორი ნელა მოძრაობს. ეს საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ საკმაოდ მარტივი სქემები. ამავდროულად, დაბალი სიჩქარე მნიშვნელოვნად ზღუდავს სტრუქტურების გამოყენებას. ეს გამოწვეულია იმით, რომ საჭიროა დამატებითი გადაცემათა კოლოფის გამოყენება. მულტიპლიკატორებს აქვთ საკმაოდ დაბალი ეფექტურობა. გადაცემათა კოლოფის გარეშე ქარის გენერატორის მუშაობა საგრძნობლად რთულია.
ფრთის დიზაინი
რა არის ასეთი გენერატორი (ქარი)? ბევრი მომხმარებლის მიმოხილვა საუბრობს ამ დიზაინის სასარგებლოდ. ფრთის ტიპის ერთეულს აქვს ბევრი უპირატესობა ზემოთ აღწერილებთან შედარებით. უდავო უპირატესობებს, რაც აქვს ქარის ასეთ გენერატორს, მომხმარებლები ანიჭებენ ბრუნვის საკმაოდ მაღალ სიჩქარეს. ამის წყალობით, არ არის საჭირო მულტიპლიკატორის დამატებითი გამოყენება. ფირის სტრუქტურის პირები უნდა განთავსდეს ჰაერის ნაკადის პერპენდიკულურად, ანუ ვერტიკალურად. ამისათვის გამოიყენება სტაბილიზატორი. კიდევ ერთი უპირატესობა, რომელიც მომხმარებლების თქმით, ფენის ქარის გენერატორს აქვს, არის ჰაერის ნაკადის ენერგიის მაღალი კონვერტაციის ეფექტურობა. ამავდროულად, ასეთ დიზაინებში ბრუნვის სიჩქარე უკუპროპორციულია პირების რაოდენობაზე. ამასთან დაკავშირებით, დანაყოფებს, როგორც წესი, აქვთ არაუმეტეს სამი ფრთა. ასეთი დანადგარების ფართო პოპულარობა ასევე განპირობებულია სტრუქტურების დამზადების სიმარტივით.
მოწყობილობის შერჩევის კრიტერიუმი
პირველ რიგში, აუცილებელია ზუსტად განვსაზღვროთ საშუალო სიჩქარე დაჰაერის ნაკადის სასურველი მიმართულება იმ ადგილას, სადაც მოწყობილობა იმუშავებს. თქვენ უნდა იცოდეთ რამდენიმე პარამეტრი. ასე რომ, საწყისი სიჩქარე, რომლითაც იწყება პირების ბრუნვა, არის 2 მ/წმ. დანადგარი მაქსიმალურ ეფექტურობას აღწევს 9-12 მ/წმ ნაკადით. გენერატორის სიმძლავრე დამოკიდებულია პროპელერის დიამეტრზე და ქარის სიჩქარეზე.
დიზაინის მახასიათებლები
რისგან შედგება სახლის ქარის გენერატორი? თავად დიზაინი მოიცავს ბორბალს პირებით. ასევე აქვს გადაცემათა კოლოფი. ეს მექანიზმი შექმნილია ბრუნვის გადასაყვანად და გადასაცემად. ასევე დიზაინში არის ანძა. თავად მოწყობილობა დამონტაჟებულია მასზე. ასევე, მოწყობილობა აღჭურვილია ბატარეით და ინვერტორით. ამ უკანასკნელის დახმარებით პირდაპირი დენი გარდაიქმნება ეფექტურ ალტერნატიულ დენად.
მოწყობილობა და ქსელი
დღეს არსებული ერთეულების უმეტესობა მუშაობს ცენტრალიზებული ან ადგილობრივი ელექტრო წყაროებით. მაგალითად, ეს შეიძლება იყოს დიზელის გენერატორი. დამატებითი წყაროს გამოყენების აუცილებლობა აიხსნება ჰაერის ნაკადების არასტაბილურობით. ამ შემთხვევაში, ქსელი ასრულებს სტაბილიზაციის ამოცანას. ასეთი სტრუქტურების გამოყენების გარკვეული პირობები არსებობს. ერთ-ერთი მთავარი ის არის, რომ ქსელის სიმძლავრე აუცილებლად უნდა იყოს ქარის გენერატორის სიმძლავრეზე მაღალი, მინიმუმ 1,8-ჯერ.
მუშაობის პრინციპი
მძლავრი ჰაერის ნაკადები ამოძრავებს ქარის გენერატორის პირებს. ისინი იწყებენ ტრიალს. მიღებული ენერგია მულტიპლიკატორში გადადის როტორის მეშვეობით. როგორზემოთ ითქვა, რომ დანაყოფებს შეუძლიათ ფუნქციონირება როგორც ინდივიდუალურად, ასევე ჯგუფურად. ზოგიერთ დიზაინში, მულტიპლიკატორები დამონტაჟებულია მოწყობილობის მუშაობის გასაუმჯობესებლად. უნდა ითქვას, რომ ყველას არ შეუძლია შეიძინოს ასეთი მოწყობილობა. ამასთან დაკავშირებით, ზოგიერთი ადამიანი საკუთარი ხელით აშენებს ქარის გენერატორებს სახლისთვის. როგორ გავაკეთოთ ეს, ჩვენ შემდგომ განვიხილავთ.
ერთეულის ტიპი
რა არის ქარის გენერატორები სახლისთვის? არსებობს ორი ტიპის მოწყობილობა. პირველი არის ჰორიზონტალური და მეორე ვერტიკალური ქარის გენერატორი. ამ უკანასკნელის დიზაინი, თავად მომხმარებლების თქმით, უფრო ადვილია აწყობა და ინსტალაცია - მოწყობილობის დაბალანსება საკმაოდ მარტივია. გარდა ამისა, ამ სისტემას აქვს ქარის ეფექტური მოქმედების უფრო მაღალი კოეფიციენტი. რაც უფრო ძლიერია ასამბლეისთვის არჩეული მოწყობილობა, მით მეტი იქნება ბორბლის წონა და დიამეტრი. ეს, თავის მხრივ, გაართულებს დაბალანსებას და ინსტალაციას.
კომპონენტები
სანამ ქარის გენერატორს გააკეთებ, უნდა მოამზადო ყველა საჭირო ელემენტი და დეტალი:
- 12 V ბატარეა. შეგიძლიათ გამოიყენოთ მანქანის მოწყობილობა, მაგრამ უმჯობესია შეიძინოთ ალტერნატიული. ასეთი ბატარეა უფრო უსაფრთხო და გამძლე იქნება.
- გენერატორი 12 V.
- როტორი 1.5-2 მ.
- მეტალის ლულა ან ვედრო (დიდი). სასურველია გამოიყენოთ ალუმინის ან უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებული კონტეინერი.
- ბატარეის დამუხტვის რელე.
- რელე ნათურის დამუხტვისთვის (მაგალითად, ავტომობილი).
- ნახევრად დალუქული გადამრთველი.
- შეერთების ყუთი.
- ვოლტმეტრი. შეგიძლიათ ისარგებლოთ მანქანით.
- ანძა, რომლის სიმაღლე 2-დან 10 მეტრამდეა. თქვენ ასევე შეგიძლიათ თავად გააკეთოთ. ამისთვის დაგჭირდებათ PVC მილები და ლითონის ნაწილები ბაზისთვის.
- 4 M6 ჭანჭიკი.
- მავთულები.
- უჟანგავი მავთული ან დამჭერები. ეს ელემენტები დამაგრდება ანძაზე.
თქვენ ასევე დაგჭირდებათ შემდეგი ხელსაწყოები:
- საჭრელი.
- საბურღი და საბურღი.
- Screwdriver.
- გასაღებები.
ანძის დამონტაჟება
მის დამონტაჟებამდე აუცილებელია საძირკვლის შევსება ფუძის მოცულობისა და მილის კვეთის შესაბამისად. ამ შემთხვევაში მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული კლიმატი და ნიადაგის თვისებები. ანძის დამონტაჟება ქარის ტურბინით ხორციელდება ნაღმტყორცნების გამაგრების შემდეგ (ჩასხმიდან მინიმუმ ერთი კვირის შემდეგ). თქვენ შეგიძლიათ უბრალოდ ამოთხაროთ ბოძი მიწაში და დააფიქსიროთ ბიჭის მავთულები. თუმცა, ეს ვარიანტი ნაკლებად სანდოა.
როტორი
დიამეტრი არჩეულია ქარის საშუალო სიჩქარის მიხედვით. კეთდება როტორი და ხელახლა კეთდება ბორბალი (სპეციალური ხახუნის ბორბალი რგოლებით ან ღარით გარშემოწერილობის გარშემო, შექმნილია მოძრაობის ქამარზე ან თოკზე მოძრაობის გადასაცემად). სინამდვილეში, ქარის სიჩქარით 6-7 მ/წმ-მდე, 3 მ ელემენტის სიმძლავრე უფრო მაღალი იქნება.
ფრთები
ლულა დაყოფილია 4 თანაბარ ნაწილად. ამისათვის გამოიყენება ლენტი და მარკერი. პირები იჭრება ლითონისთვის მაკრატლით. ამის შემდეგ ფრთები ფიქსირდება ბორბალზე და ფსკერზე. როგორც შესაკრავებიჭანჭიკები გამოიყენება. მათთვის ადგილები ძალიან ზუსტად უნდა გაიზომოს, წინააღმდეგ შემთხვევაში მომავალში ხშირად მოგიწევთ ბრუნის რეგულირება. პირები ნაზად იკეცება, გონივრულ ფარგლებში, რათა თავიდან აიცილონ ჰაერის ნაკადში არასაჭირო აფეთქებები.
აწყობა
მავთულები უკავშირდება გენერატორს და წრე აწყობილია გადამრთველ ყუთში. დანადგარი მიმაგრებულია ანძაზე. მავთულები ფიქსირდება ბოძზე და გენერატორზე. შემდეგი, ერთეული, შემდეგ კი ბატარეა უკავშირდება წრეს. მავთულის დახმარებით, რომლის ჯვარი 2,5 კვტ-მდეა, დატვირთვა უკავშირდება. პირების მოხრის ხარისხიდან გამომდინარე, დგინდება ბრუნვის სიჩქარე. ასეთი აგრეგატი საკმარისი უნდა იყოს აგარაკის ან კოტეჯისთვის ენერგიით უზრუნველყოფისთვის.
გაზრდილი პროდუქტიულობა
20-25 მეტრამდე ანძის აწევისას ჰაერის ნაკადის სიჩქარე 30%-ით გაიზრდება. ამასთან, 1,5-ჯერ გაიზრდება ენერგიის წარმოებაც. ეს ვარიანტი გამოიყენება შემცირებული ქარის სიჩქარით (4 მ/წმ-მდე). მაღალი ანძის საშუალებით აღმოიფხვრება ხეების და შენობების გავლენა. აი, როგორ გააკეთოთ საკუთარი ქარის ტურბინა.
ინდუსტრიის განვითარება
დღეს შეგიძლიათ შეიძინოთ სახლის ქარის გენერატორი გონივრულ ფასად. ეს მეტყველებს ამ ინდუსტრიის მუდმივ და აქტიურ განვითარებაზე. თავად ინსტალაციის შეძენით ან აწყობით, შეგიძლიათ უზრუნველყოთ საკუთარი სახლის ენერგეტიკული დამოუკიდებლობა საკმაოდ დიდი ხნის განმავლობაში. როგორც წესი, 1 კვტ ნომინალური სიმძლავრის დანადგარი საკმარისია პატარა შენობისთვის. ამავდროულად, ქარის სიჩქარე მოწყობილობის მუშაობის ზონაშიუნდა იყოს 8 მ/წმ. თუ ზონაში არ არის სტაბილური ჰაერის ნაკადი, ან ის სუსტია, მოწყობილობა შეიძლება აღჭურვილი იყოს დიზელის გენერატორით ან ფოტოელექტრული უჯრედებით. რუსეთში დღეს მხოლოდ ქარის გენერატორების დაყენების ტენდენციის გაჩენა შეინიშნება. საშინაო საჭიროებისთვის დაბალი სიმძლავრის ერთეულების მხოლოდ რამდენიმე მწარმოებელია წარმოდგენილი შიდა ბაზარზე. ქარის ტურბინების ღირებულება 1 კვტ სრულ კომპლექტში იწყება 35-40 ათასი რუბლიდან. ეს ორი წლის წინანდელი ფასებია. არ არის საჭირო სერთიფიკატის გაცემა მოწყობილობის ინსტალაციისთვის.
ექსპლუატაციის უარყოფითი მხარეები და უპირატესობები
მიუხედავად ენერგეტიკული ტარიფების მუდმივი ზრდისა, ელექტროენერგიის ღირებულება თავისთავად არავითარ შემთხვევაში არ არის მნიშვნელოვანი მნიშვნელობის მრეწველობის უმეტესობაში სხვა ხარჯებთან ერთად. მომხმარებლისთვის დღეს სტაბილურობა და მიწოდების უსაფრთხოება არის ძირითადი ფაქტორები. ქარის გენერატორებიდან მიღებული სამრეწველო გამოყენების ენერგიის ღირებულების ზრდის პროვოცირების ძირითადი მიზეზებია:
- აუცილებელია ავტონომიური მუშაობის გარკვეული დროით. ამ შემთხვევებში გამოიყენება ბატარეები.
- საწარმოო ხარისხის ელექტროენერგიის საჭიროება. ამისათვის გამოიყენება ინვერტორი.
- უწყვეტი მუშაობის საჭიროება. ასეთ შემთხვევებში დამატებით გამოიყენება დიზელის გენერატორები.
რაც შეეხება მოწყობილობების გამოყენებას ყოველდღიურ ცხოვრებაში, მუშაობის უარყოფითი მხარეები უნდა შეიცავდეს:
- ბატარეების მაღალი ღირებულება. Ის არისთავად მოწყობილობის ფასის დაახლოებით 25%.
- ინვერტორის შედარებით მაღალი ღირებულება.
- ელექტროენერგიის საიმედო მიწოდების უზრუნველსაყოფად, ზოგიერთ შემთხვევაში გამოიყენება დიზელის გენერატორი. მისი ღირებულება შედარებულია თავად მოწყობილობის ფასთან.
თუმცა, უნდა აღინიშნოს, რომ ეს ფაქტორები კარგავს შესაბამისობას თანამედროვე ორმაგი კონვერტაციის UPS-თან და საერთო ქსელთან. დღეს, ეკონომიკური თვალსაზრისით, სამრეწველო მიზნებისთვის ყველაზე მიზანშეწონილია ქარის გენერატორის დახმარებით არა ელექტროენერგიის, არამედ პირდაპირი ან ალტერნატიული დენის მიღება. შემდგომში იგი გარდაიქმნება სითბოდ ცხელი წყლისა და სახლის გათბობისთვის. ამისათვის გამოიყენება გათბობის ელემენტები. ამ სქემას აქვს თავისი უპირატესობები. კერძოდ, ამ შემთხვევაში, ჩვეულებრივი საქვაბე წყლით შეიძლება იმოქმედოს როგორც ენერგიის აკუმულატორი, სითბოს მოხმარებისთვის არ არსებობს ისეთი მკაცრი მოთხოვნები მიწოდების უწყვეტობისა და ხარისხის მიმართ.
