Szélerőművek lapjai
A szélerőmű legfontosabb része a szélturbina lapátok. A szélmalom teljesítménye és sebessége a kések alakjától függ. Nem lakunk ebben a kiadványban az új számítás szerint a lapátok miatt e feladat összetettségét, és használja a kész szárnya, a formázott és nagy energia felhasználás a szél és a nagy fajlagos sebesség. Csak azt kell eldöntenünk, hogy hogyan határozzuk meg az új lapátok méretét a kívánt teljesítmény érdekében, az ismert szárnyak méretén alapulva, miközben megőrzik eredeti jellemzőiket.
A nagyteljesítményű szél-villamos aggregátumok esetében nagy sebességű, kétélű szélmalmot fogadunk el a gyakorlatban ismert alábbi jellemzőkkel:
A kések száma. 2
A szélenergia felhasználási együtthatója. 0.35
A szélkerék sebessége. 7.0
A szélgenerátor sebessége alatt meg kell érteni a penge végének periférikus sebességének a szélsebességhez viszonyított arányát
Ha ugyanazt a sebességet alkalmazzuk, mint 7, akkor a különböző átmérőjű szélmalmok esetében különböző szélsebességet kapunk ugyanolyan szélsebesség mellett. A legnagyobb sebességet a legkisebb átmérőjű szélkerék fejlesztette ki. Általában az egyenlő sebességű szelek szélessége fordított arányban, átmérőjükhöz viszonyítva történik,
Ez azt jelenti, a szél kerék átmérője D1 teszi percenkénti fordulatszámon, ahányszor, mennyi a D1 átmérőjű propeller kisebb, mint a D2 átmérő másik szélkerék. Például, ha a szél kerék átmérője 1,5 m teszi 714 fordulat / perc, a szél kerék átmérője 3 m teszi 357 ford / perc, t. E. kétszer kevesebb, bár az azonos gyorsasággal.
Annak érdekében, hogy a különböző átmérőjű szélgenerátor lapátok méretét megszámoljuk, de a táblázatban ugyanolyan sebességgel számolunk. 4 egy 1 m-es átmérőjű kétpengésű szélmalom méreteit adják meg A táblázat tetején egy penge egy rajzot rajzol meg, amelynek a betűjelek a méretei, és a táblázatban szereplő szám alatt megadják ezeknek a méreteknek a számszerű értékeit.
A bal oldalon 4 oszlopban a penge méretei a bal oldali ábrán láthatók; a jobb oldalon 10 grafikonon kapjuk meg a penge öt profilját. A profil méretének beállítása a jobb oldali táblázat ábrán látható.
Annak érdekében, hogy a szélgenerátor elfogadott jellemzője megegyezzen az átmérőjének megváltoztatásával, e pengék minden méretét ugyanabban az arányban kell megváltoztatni, mint a szélgenerátor lapátjának átmérőjét. Ugyanakkor meg fogjuk figyelni a geometriai hasonlóságot, amely nélkül lehetetlen lenne ezt az újratervezési módszert használni.
Mivel a szélkerék a táblázatban megadott méretekkel rendelkezik. 4, átmérője 1 m, akkor a másik szélkerék átmérőjének aránya az egyikre D lesz,
Ezért annak érdekében, hogy a szélkerék különböző átmérőjű lapátjának méretét megkapja, az 1. táblázatban megadott minden méret szükséges. 4, szorozzuk meg az átmérő értékével. Csak a penge minden egyes részének elzáródási szöge és számuk változatlan maradjon. Például 1,2 m-es átmérőjű szélkerék esetében az asztal minden mérete szükséges. 4 szorozzuk meg 1,2-tel, és megkapjuk:
A penge első szakasza a szélerőmű közepétől
A penge második szakasza a szélerdő közepétől
A penge szélessége az első részben
A penge szélessége a második részben
Az első Y1 koordináta távolsága a profi zoknitól:
A második Y2 koordináta távolsága a profil orrától
A penge első szakasza profiljának magassága
A profil felső íve első koordinátája
A profil felső ívének második osztálya
A profil alsóívének első koordinátája
A számítás további eredményét a táblázat tartalmazza. 5.
A penge kész formájának eléréséhez a táblázatban megadott méretek szerint szükséges. 5. ábra, a laplap öt profiljának papírlapjára építsen pontokat, és minta segítségével ábrázolja a kontúrok kontúrjait, amint azt az 1. ábra mutatja. 13. Az egyes szakaszok profiljait teljes méretben húzzák meg, hogy sablonokkal kivághatók legyenek a penge gyártása során.
Ábra. 13. A szélkerék 1,2 mm átmérőjű spirális lapátjának profiljai.
Egy 1 kW teljesítményű generátorhoz 3.5 m átmérőjű szélkerék szükséges A szélkerék fűrészlapjának méretének megszerzéséhez, 4 méretei propeller átmérője 1 m, szorozva 3,5, és hozzon létre egy táblázatot, majd rajzoljon egy pengét profilokat, amelyek szükségesek a gyártás során.
A fenti jellemzőkkel rendelkező duplafalú szélvédők teljesítménye és sebessége a táblázatban található. 6.
Ezt a táblázatot kell használni, amikor kiválasztunk egy rotor átmérője a teljesítmény és a meghatározás áttétel, ha a generátor sebessége nagyobb lesz, mint a propeller forradalmak általa kifejlesztett egy szélsebesség 8 m / sec.
Például ha egy szélerőmű D = 1,2 m-es és 0,169 l-es kapacitással rendelkezik egy 60 GW-os típusú generátor szélgenerátorához 900 fordulat / percnél szélerőműhöz, a. 895 fordulat / perc sebességgel (lásd a 6. táblázat első két sorát).
0,169 liter újratervezésre kerül sor. a. kilowattban, ezt szorozva 0,736:
0,169х0,736 = 0,124 kw.
Ha a generátor hatékonysága 0,5, akkor a nettó teljesítmény egyenlő:
N = 0,124 • 0,5 = 0,062 kW = 62 Volt.
Mivel a szélkerék sebessége 8 m / s szélsebességnél közel azonos a generátorhoz szükséges sebességgel, ebben az esetben a szélkerék a generátor tengelyére rögzíthető. Kiderül a legegyszerűbb és legkényelmesebb a szélerőmű kihasználásában.
Ha egy 400 W teljesítményű szélerőműt terveznénk, akkor a szélkerék átmérőjét 3 m-re kell vinni, amely 8 m / s szélsebesség mellett 1060 literet eredményez. a. vagy 1,060 X 0,736 = 0,78 kw. A generátor hatékonyságát 0,5-es értéken kapjuk:
P = 0,78 • 0,5 = 0,39 kW = 390 watt.
Szélkerék egy szélsebesség 8 m / sec fejleszt 357 fordulat / perc, és a generátor teljesítménye 390 W igényel 1000 f / min. Következésképpen ebben az esetben szükség van egy szűkítőre, ami növeli a sebességet a szélkerékről a generátor felé. A szűkítőnek növelnie kell a sebességet a.
A 2,8 értéket a sebességfokozatnak nevezik. Ezzel az arányszámmal határozzák meg a sebességváltó fogaskerekek számát. Például, ha a generátor tengelyén lévő fogaskerék-készlettel 16 sebességfokozatot veszünk, akkor a szélkerék tengelyén álló vezető fogaskeréknek
16x2,8 = 45 fog.
A nagy sebességű szélkerekek nagyon jelentős hátrányban vannak, hogy nem mozognak jól, így csak nagy szélsebesség mellett tudnak dolgozni.
Sok újszerű széltechnikus úgy gondolja, hogy minél több a pengék száma a szélkeréknél, annál nagyobb erő alakul ki. Ez a nézet téves. A két szélkerék kicsi lapátú, és a hasonlóan jól kialakított pengékkel ellátott és a sövény felületének azonos átmérőjű, többfuratú tárcsa ugyanazt a teljesítményt nyújtja. Ezt azzal magyarázza, hogy mivel ugyanolyan jól teljesítettek, akkor a szélenergia-felhasználás együtthatói egyenlőek lesznek, vagyis ugyanazt az energiát adják a munkagépnek. A bejövő szélenergia mennyisége mindkét szélvédő esetében egyenlő, mivel söpört felületük egyenlő. Ami a fordulókat illeti, annál több lesz, annál kevesebb lapát van, ha mindkét szélvédővel azonos szélességűek; Más szavakkal, annál nagyobb a fordulatszám, annál kisebb a lapátot képező lapátok teljes felülete.