पवन टरबाइनों से प्राप्त वैकल्पिक ऊर्जा समाज के लिए बहुत रुचि है। वास्तविक घरेलू अभ्यास के स्तर पर इसकी कई पुष्टिएँ हैं।
उपनगरीय अचल संपत्ति के मालिक अपने हाथों से पवन चक्कियों का निर्माण करते हैं और परिणाम के साथ संतुष्ट हैं, हालांकि प्रभाव अल्पकालिक हो सकता है। कारण - विधानसभा के दौरान, पवन जनरेटर की गणना ठीक से नहीं की गई थी।
सहमत हूं, मैं एक अक्षम स्थापना प्राप्त करने के लिए, परियोजना पर समय और पैसा खर्च नहीं करना चाहूंगा। इसलिए, यह समझना महत्वपूर्ण है कि पवन जनरेटर की गणना कैसे की जाए, और पवन टरबाइन की मुख्य कार्य इकाइयों को चुनने के लिए कौन से मापदंडों का उपयोग किया जाए।
लेख इन सवालों के समाधान के लिए समर्पित है। सामग्री का सैद्धांतिक हिस्सा एक हवा जनरेटर की विधानसभा के लिए उदाहरणात्मक उदाहरणों और व्यावहारिक सिफारिशों द्वारा पूरक है।
पवन जनरेटर की गणना
पवन ऊर्जा से बिजली के प्रजनन की प्रणाली की गणना कहाँ से शुरू करें? यह देखते हुए कि हम एक पवन जनरेटर के बारे में बात कर रहे हैं, किसी विशेष क्षेत्र में हवा का प्रारंभिक विश्लेषण तर्कसंगत लगता है।
डिजाइन पैरामीटर जैसे हवा की गति और किसी दिए गए क्षेत्र के लिए इसकी विशेषता दिशा महत्वपूर्ण डिजाइन पैरामीटर हैं। वे कुछ हद तक पवनचक्की की शक्ति का स्तर निर्धारित करते हैं, जो प्राप्त करने योग्य होगा।
ऐसी शक्ति के पवन जनरेटर की कल्पना करना मुश्किल है। लेकिन समान डिजाइन मौजूद हैं और प्रभावी ढंग से काम करते हैं। हालांकि, ऐसी संरचनाओं की गणना पारंपरिक ऊर्जा स्रोतों की तुलना में अपेक्षाकृत कम शक्ति दिखाती है।
क्या उल्लेखनीय है, यह प्रक्रिया दीर्घकालिक प्रकृति (कम से कम 1 महीने) की है, जो काफी स्पष्ट है। हवा की गति के सबसे संभावित मापदंडों और एक या दो माप के साथ इसकी सबसे लगातार दिशा की गणना करना असंभव है।
दर्जनों मापों की आवश्यकता होगी। फिर भी, यदि प्रभावी उत्पादक प्रणाली बनाने की इच्छा है, तो यह ऑपरेशन वास्तव में आवश्यक है।
पवनचक्की की शक्ति की गणना कैसे करें
घरेलू पवन जनरेटर, विशेष रूप से अपने हाथों से बनाए गए, अभी तक उच्च शक्ति वाले लोगों को आश्चर्यचकित नहीं किया है। यह समझने योग्य है। एक को केवल 8-10 मीटर ऊंचे एक विशाल मस्तूल की कल्पना करना है, जो 3 मीटर से अधिक के रोटर ब्लेड के साथ एक जनरेटर से सुसज्जित है। और यह सबसे शक्तिशाली स्थापना नहीं है। केवल 2 kW के बारे में।
ऐसी बिजली की पवन चक्कियों की सेवा के लिए, हेलीकाप्टरों और विशेषज्ञों की टीमों, एक दर्जन लोगों की संख्या का उपयोग किया जाता है। ऐसे बिजली संयंत्र की गणना करने के लिए, इससे भी अधिक संख्या में कलाकार शामिल होते हैं
सामान्य तौर पर, यदि आप एक मानक तालिका पर भरोसा करते हैं जो पवन जनरेटर की शक्ति और रोटर ब्लेड की आवश्यक अवधि का अनुपात दिखाती है, तो आश्चर्यचकित होने की कोई बात नहीं है। तालिका के अनुसार, 10 डब्ल्यू पवनचक्की के लिए 10 मीटर के प्रोपेलर की आवश्यकता होती है।
500-वाट डिज़ाइन के लिए 14 मीटर के व्यास के साथ एक स्क्रू की आवश्यकता होगी। इस मामले में, ब्लेड स्पैन पैरामीटर उनकी संख्या पर निर्भर करता है। जितना अधिक ब्लेड, उतना छोटा दायरा।
लेकिन यह सिर्फ एक सिद्धांत है, हवा की गति 4 m / s से अधिक नहीं होने के कारण। व्यवहार में, सब कुछ कुछ अलग है, और घरेलू प्रतिष्ठानों की शक्ति जो लंबे समय से प्रभावी है, कभी भी 500 वाट से अधिक नहीं हुई है।
इसलिए, यहां सत्ता का विकल्प आमतौर पर 6-8 मीटर / सेकंड की औसत हवा की गति के साथ 250-500 डब्ल्यू की सीमा तक सीमित है।
रोटर के व्यास और ब्लेड की संख्या पर पवन ऊर्जा प्रणाली की शक्ति की निर्भरता की तालिका। इस तालिका का उपयोग गणना के लिए किया जा सकता है, लेकिन 4 m / s (+) तक की हवा की गति पैरामीटर के तहत इसके संकलन को ध्यान में रखते हुए
सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, पवन ऊर्जा स्टेशन की शक्ति की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:
एन = पी * एस * वी3/2,
कहाँ पे:
- पी - वायु द्रव्यमान का घनत्व;
- एस - प्रोपेलर ब्लेड के कुल उड़ा क्षेत्र;
- वी - वायु प्रवाह दर;
- एन - वायु प्रवाह दर।
चूंकि एन एक पैरामीटर है जो नाटकीय रूप से पवन जनरेटर की शक्ति को प्रभावित करता है, स्थापना की वास्तविक शक्ति एन की गणना मूल्य के करीब होगी।
पवन टरबाइन शिकंजा की गणना
विंडमिल डिजाइन करते समय, आमतौर पर दो प्रकार के स्क्रू का उपयोग किया जाता है:
- पंखों वाला - क्षैतिज विमान में रोटेशन;
- सवोनियस रोटर, डारिया रोटर - एक ऊर्ध्वाधर विमान में रोटेशन।
किसी भी विमान में रोटेशन के साथ शिकंजा के डिजाइन की गणना सूत्र का उपयोग करके की जा सकती है:
जेड = एल * डब्ल्यू / 60 / वी
कहाँ पे:
- जेड - पेंच की गति (कम गति) की डिग्री;
- एल - सर्कल के ब्लेड द्वारा वर्णित लंबाई का आकार;
- डब्ल्यू - पेंच के रोटेशन की गति (आवृत्ति);
- वी - वायु प्रवाह दर।
इस सूत्र के आधार पर, कोई आसानी से क्रांतियों डब्ल्यू की संख्या, रोटेशन की गति की गणना कर सकता है।
यह "रोटर डैरियर" नामक स्क्रू का डिज़ाइन है। प्रोपेलर का यह संस्करण छोटी शक्ति और आकार के पवन जनरेटर के निर्माण में प्रभावी माना जाता है। स्क्रू की गणना में कुछ विशेषताएं हैं
क्रांतियों और हवा की गति का एक कार्य अनुपात नेटवर्क पर उपलब्ध तालिकाओं में पाया जा सकता है। उदाहरण के लिए, दो ब्लेड और Z = 5 के साथ एक स्क्रू के लिए, निम्नलिखित संबंध सत्य है:
ब्लेड की संख्या | गति की डिग्री | हवा की गति m / s |
2 | 5 | 330 |
पवन टरबाइन प्रोप के महत्वपूर्ण संकेतकों में से एक भी एक कदम है।
यह पैरामीटर सूत्र का उपयोग करके निर्धारित किया जा सकता है:
एच = 2πR * तन α,
कहाँ पे:
- 2π - स्थिर (2 * 3.14);
- आर - ब्लेड द्वारा वर्णित त्रिज्या;
- टीजी α - अनुभाग कोण।
ब्लेड के आकार और संख्या, साथ ही उनके निर्माण के लिए निर्देश चुनने पर अतिरिक्त जानकारी इस लेख में दी गई है।
पवन चक्कियों के लिए जनरेटर का चयन
उपरोक्त विधि द्वारा प्राप्त पेंच (डब्ल्यू) की घूर्णी गति की गणना मूल्य होने के बाद, संबंधित जनरेटर का चयन करना (बनाना) संभव है।
उदाहरण के लिए, जब गति Z = 5 की डिग्री, ब्लेड की संख्या 2 के बराबर और 330 आरपीएम की गति। 8 मीटर / सेकंड की हवा की गति पर। जनरेटर की शक्ति लगभग 300 वाट होनी चाहिए।
एक पवन ऊर्जा स्थापना का जनरेटर "अनुभाग में"। एक स्वतंत्र रूप से इकट्ठे हुए, घरेलू पवन ऊर्जा प्रणाली के जनरेटर के संभावित डिजाइनों में से एक का एक प्रतिनिधि उदाहरण
इन मापदंडों के साथ, आधुनिक इलेक्ट्रिक साइकिल के निर्माण में उपयोग की जाने वाली मोटर घरेलू पवन खेत के लिए एक जनरेटर के रूप में उपयुक्त विकल्प हो सकती है। भाग का पारंपरिक नाम एक साइकिल मोटर (पीआरसी का उत्पादन) है।
यह एक इलेक्ट्रिक साइकिल मोटर की तरह दिखता है, जिसके आधार पर घर की पवन टरबाइन के लिए एक जनरेटर बनाने का प्रस्ताव है। साइकिल मोटर का डिज़ाइन वस्तुतः बिना किसी गणना और सुधार के कार्यान्वयन के लिए आदर्श है। हालांकि, उनकी शक्ति छोटी है
विद्युत चक्र मोटर की विशेषताएं लगभग इस प्रकार हैं:
पैरामीटर | मान |
वोल्टेज | 24 |
पावर, डब्ल्यू | 250-300 |
घूर्णी गति, आर.पी.एम. | 200-250 |
टोक़, एनएम | 25 |
चक्र मोटर्स की एक सकारात्मक विशेषता यह है कि उन्हें व्यावहारिक रूप से फिर से तैयार करने की आवश्यकता नहीं है। वे रचनात्मक रूप से कम गति वाले इलेक्ट्रिक मोटर्स के रूप में विकसित किए गए थे और पवन जनरेटर के लिए सफलतापूर्वक उपयोग किया जा सकता है।
विंडमिल बनाने के लिए, आप कार जनरेटर का उपयोग कर सकते हैं या वॉशिंग मशीन से यूनिट को इकट्ठा कर सकते हैं।
गणना और प्रभारी नियंत्रक की पसंद
घरेलू चार्ज सहित किसी भी प्रकार की पवन ऊर्जा स्थापना के लिए बैटरी चार्ज नियंत्रक आवश्यक है।
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एक पवनचक्की के लिए मानक नियंत्रक
हवा जनरेटर के कनेक्शन आरेख में नियंत्रक
निजी पावर स्टेशन बैटरी
सौर पैनलों और एक पवनचक्की का मेल
इस उपकरण की गणना डिवाइस के विद्युत सर्किट के चयन के लिए कम हो जाती है, जो पवन प्रणाली के गणना किए गए मापदंडों के अनुरूप होगी।
इन मापदंडों में से, मुख्य हैं:
- जनरेटर का रेटेड और अधिकतम वोल्टेज;
- अधिकतम संभव जनरेटर शक्ति;
- अधिकतम संभव बैटरी चार्ज करंट;
- बैटरि वोल्टेज;
- परिवेश का तापमान;
- पर्यावरण की नमी का स्तर।
प्रस्तुत मापदंडों के आधार पर, अपने आप ही कंट्रोलर असेंबली या तैयार डिवाइस का चयन करें।
बैटरी चार्ज नियंत्रक एक पवन ऊर्जा संयंत्र के हिस्से के रूप में उपयोग किया जाता है। एक औद्योगिक विनिर्माण उपकरण, जिसे चुनना आपको मौजूदा सिस्टम के साथ सटीक समन्वय के लिए केवल तकनीकी विशिष्टताओं का सावधानीपूर्वक अध्ययन करने की आवश्यकता है
बेशक, ऐसे उपकरण का चयन करना (या इकट्ठा करना) उचित है, जिसका सर्किट्री कमजोर प्रवाह प्रवाह में एक आसान शुरुआत कार्य प्रदान करेगा। विभिन्न वोल्टेज (12, 24, 48 वोल्ट) की बैटरी के साथ उपयोग के लिए डिज़ाइन किया गया एक नियंत्रक भी स्वागत योग्य है।
अंत में, जब नियंत्रक सर्किट की गणना (चयन) की जाती है, तो यह इन्वर्टर नियंत्रण जैसे फ़ंक्शन की उपस्थिति के बारे में नहीं भूलना चाहिए।
सिस्टम के लिए बैटरी का चयन
व्यवहार में, विभिन्न प्रकार की बैटरी का उपयोग किया जाता है और लगभग सभी पवन ऊर्जा प्रणाली के हिस्से के रूप में उपयोग के लिए काफी उपयुक्त हैं। लेकिन ठोस विकल्प वैसे भी बनाना होगा। पवनचक्की प्रणाली के मापदंडों के आधार पर, वोल्टेज, क्षमता, चार्ज स्थितियों के अनुसार बैटरी का चयन किया जाता है।
होम विंडमिल के लिए क्लासिक घटक क्लासिक लीड एसिड बैटरी हैं। उन्होंने व्यावहारिक अर्थों में अच्छे परिणाम दिखाए। इसके अलावा, इस प्रकार की बैटरी की लागत अन्य प्रकारों की तुलना में अधिक स्वीकार्य है।
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मिनी बिजली संयंत्रों के लिए बैटरी
पवन टरबाइन चार्ज प्रसंस्करण उपकरण
रैक पर बैटरियों का प्लेसमेंट
बैटरी का चयन करने के लिए दिशानिर्देश
लीड-एसिड बैटरी चार्ज / डिस्चार्ज की स्थितियों के लिए विशेष रूप से स्पष्ट हैं, लेकिन उन्हें नियंत्रक के बिना सिस्टम में शामिल करना अस्वीकार्य है।
यदि पवन जनरेटर सेट में एक पेशेवर रूप से बनाया गया चार्ज नियंत्रक है जिसमें एक पूर्ण स्वचालन प्रणाली है, तो एजीएम या हीलियम बैटरी का उपयोग तर्कसंगत के रूप में देखा जाता है।
बैटरी पैक घर पवन जनरेटर। सबसे अच्छा विकल्प नहीं, तारों और भंडारण आवश्यकताओं की अराजकता को देखते हुए। ऊर्जा भंडारण की इस स्थिति के साथ, कोई भी उनके दीर्घकालिक प्रभाव पर भरोसा नहीं कर सकता है।
दोनों प्रकार के ऊर्जा भंडारण उपकरणों को अधिक दक्षता और एक लंबी सेवा जीवन की विशेषता है, लेकिन चार्ज करने की स्थिति के लिए उच्च आवश्यकताएं हैं।
वही तथाकथित हीलियम-प्रकार की बख़्तरबंद बैटरी पर लागू होता है। लेकिन एक घरेलू पवनचक्की के लिए इन बैटरियों की पसंद कीमत से काफी सीमित है। हालांकि, इन महंगी बैटरियों का जीवन अन्य सभी प्रकारों के संबंध में सबसे लंबा है।
इन बैटरियों को एक अधिक महत्वपूर्ण चार्ज / डिस्चार्ज चक्र द्वारा भी प्रतिष्ठित किया जाता है, लेकिन यह उच्च गुणवत्ता वाले चार्जर के उपयोग के अधीन है।
एक घर पवन टरबाइन के लिए पलटनेवाला की गणना
इसे तुरंत नोट किया जाना चाहिए: यदि घर की ऊर्जा पवन टरबाइन के डिजाइन में एक 12 वोल्ट की बैटरी होती है, तो यह इस तरह के सिस्टम पर एक पलटनेवाला स्थापित करने के लिए समझ में आता है।
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मिनी पावर प्लांट के लिए इन्वर्टर
प्रत्यक्ष वर्तमान कनवर्टर का संचालन
मॉड्यूलर प्रणाली विधानसभा सिद्धांत
औसतन, घरेलू बिजली की खपत चरम भार पर कम से कम 4 किलोवाट है। इसलिए निष्कर्ष: ऐसी शक्ति के लिए बैटरी की संख्या कम से कम 10 टुकड़े होनी चाहिए और अधिमानतः 24 वोल्ट के वोल्टेज के तहत होनी चाहिए। ऐसी कई बैटरियों के लिए, यह पहले से ही इन्वर्टर स्थापित करने के लिए समझ में आता है।
हालांकि, 24 डब्ल्यू के वोल्टेज के साथ 10 बैटरी को पूरी तरह से ऊर्जा प्रदान करने के लिए और अपने चार्ज को बनाए रखने के लिए, कम से कम 2-3 किलोवाट की शक्ति वाले पवन टरबाइन की आवश्यकता होगी। जाहिर है, सरल घरेलू संरचनाओं के लिए, ऐसी शक्ति को खींचा नहीं जा सकता है।
एक छोटा पावर इन्वर्टर (600 डब्ल्यू), जिसका उपयोग छोटे घरेलू बिजली स्थापना के लिए किया जा सकता है। आप 220 वोल्ट के वोल्टेज वाले ऐसे उपकरण से टीवी या एक छोटे रेफ्रिजरेटर को बिजली दे सकते हैं। झूमर में लैंप के लिए पर्याप्त करंट नहीं है
हालाँकि, इनवर्टर पावर की गणना निम्नानुसार की जा सकती है:
- सभी उपभोक्ताओं की शक्ति को सारांशित करें।
- खपत का समय निर्धारित करें।
- चोटी का भार निर्धारित करें।
एक ठोस उदाहरण के लिए, यह इस तरह दिखेगा।
एक लोड के रूप में घरेलू उपकरण होने दें: प्रकाश लैंप - 3 पीसी। 40 डब्ल्यू प्रत्येक, टेलीविजन रिसीवर - 120 डब्ल्यू, कॉम्पैक्ट रेफ्रिजरेटर 200 डब्ल्यू। हम पावर को सारांशित करते हैं: 3 * 40 + 120 + 200 और हमें 440 वाट का आउटपुट मिलता है।
हम 4 घंटे की औसत अवधि के लिए उपभोक्ताओं की शक्ति निर्धारित करते हैं: 440 * 4 = 1760 वाट। खपत के समय के अनुसार शक्ति के प्राप्त मूल्य के आधार पर, ऐसे उपकरणों के बीच 2 kW की आउटपुट पावर वाले इनवर्टर का चयन करना तर्कसंगत लगता है।
इस मूल्य के आधार पर, आवश्यक डिवाइस की वर्तमान-वोल्टेज विशेषता की गणना की जाती है: 2000 * 0.6 = 1200 वी / ए।
घरेलू प्रकार के पवन जनरेटर से प्राप्त ऊर्जा के प्रजनन और वितरण की शास्त्रीय योजना। हालांकि, इस तरह के कई उपकरणों के साथ दीर्घकालिक ऊर्जा प्रदान करने के लिए, एक पर्याप्त शक्तिशाली स्थापना की आवश्यकता है (+)
दरअसल, तीन लोगों के परिवार के लिए घर से लोड, जहां घरेलू उपकरणों के लिए पूर्ण उपकरण है, उदाहरण में गणना की तुलना में अधिक होगा। आमतौर पर लोड कनेक्शन समय के मामले में, पैरामीटर 4 घंटे से अधिक समय लेता है। तदनुसार, पवन ऊर्जा प्रणाली के पलटनेवाला को अधिक शक्तिशाली एक की आवश्यकता होगी।
पवनचक्की की प्रारंभिक गणना न केवल इसकी स्वतंत्र विधानसभा के लिए उपयोगी है। रेडी-मेड पवन जनरेटर का चयन करते समय इष्टतम मापदंडों को निर्धारित करना भी आवश्यक है।
किसी भी मामले में गणना किए गए डेटा का उपयोग करना आवश्यक है। चाहे वह औद्योगिक बिजली संयंत्र हो या घरेलू उपयोग के लिए निर्मित, प्रत्येक नोड की गणना हमेशा उपकरण की अधिकतम दक्षता के साथ होती है और सबसे महत्वपूर्ण बात, ऑपरेशन की सुरक्षा।
पूर्व-निर्मित गणना परियोजना की व्यवहार्यता को निर्धारित करती है, यह स्थापित करने में मदद करती है कि परियोजना कितनी महंगी या किफायती है।
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