Өнөөдөр цахилгааны үнэ нэмэгдэж, хүмүүсийн "соёл иргэншлээс" хол зуслангийн байшин, дача барих хүсэл нэмэгдэж байгаа энэ үед олон хувийн өмчлөгчид эрчим хүчний өөр эх үүсвэр рүү хандах хандлага ихсэж байна. Одоогийн байдлаар хамгийн хямд нь салхины эрчим хүч юм. Үүнийг ашиглахын тулд тусгай төхөөрөмжийг зохион бүтээсэн. Цаашид өгүүллээр бид салхин үүсгүүр гэж юу болохыг авч үзэх болно.
Нэр томьёо
Салхин тээрмийн цахилгаан үүсгүүр нь агаарын урсгалын кинетик энергийг механик болгон хувиргадаг төхөөрөмж юм. Энэ хүч нь роторын эргэлтийг эхлүүлдэг. Ажлын үр дүнд механик энерги нь дараа нь цахилгаан энерги болж хувирдаг.
Үйлдвэрийн хэрэглээ
Иймэрхүү төхөөрөмжийг хувийн болон төрийн томоохон эрчим хүчний компаниуд үйлдвэрлэдэг. Ихэвчлэн тэдгээрийг сүлжээ гэж нэрлэгддэг сүлжээнд нэгтгэдэг. Үр дүн нь салхин цахилгаан станцууд юм. Эдгээр аж үйлдвэрийн сүлжээнүүд нь өөр өөр байдагтүүхий эд (түлш) болон хаягдал хоёулаа бүрэн байхгүйгээс цөмийн болон дулааны. Салхин цахилгаан станцын генератор доголдолгүй ажиллахын тулд жилийн дундаж агаарын урсгал өндөр байх ёстой. Орчин үеийн системүүдийн хүч 7.5 МВт хүрч чадна.
Үйл ажиллагааны зарим хүндрэлүүд
Үйлдвэрийн салхин үүсгүүрийг долоо, арав хоногийн дотор тусгайлан бэлтгэсэн талбайд суурилуулна. Мөн барилга байгууламж барих зөвшөөрөл авах нь зарим тохиолдолд нэг жилээс илүү хугацаа шаардагддаг. Түүнчлэн салхин үүсгүүрийг суурилуулах газар дээр урт хугацааны судалгаа хийх шаардлагатай байна. Ядаж жилийн хугацаанд агаарын урсгалын чиглэл, хурдыг судалдаг. Эдгээр бүх үйл ажиллагаа нь төслийн хэрэгжилтийн хугацааг эрс нэмэгдүүлдэг.
Түүхийн товч мэдээлэл
Хүмүүс эрт дээр үеэс салхины эрчим хүчийг ашиглаж эхэлсэн гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Энгийн жишээ бол дарвуулт онгоц юм. Манай эриний өмнө 200 жилийн өмнө салхин тээрэм баригдаж байсан бөгөөд цахилгааныг нээсний дараа хүмүүс үүнийг олж авахын тулд агаарын урсгалын хүчийг ашиглахыг оролдож эхэлсэн. Өмнөх зууны 50-аад он хүртэл ЗХУ-д шинэ тоног төхөөрөмжийн дизайн, дизайн хийх ажил тасралтгүй явагдаж байв. Тус улсад салхин үүсгүүрийг өргөнөөр ашиглаж ирсэн.
Хэрэглэх хүрээ
Салхины үүсгүүрийг зориулалтын дагуу шууд ашиглах, эсвэл цэвэр гоёл чимэглэлийн үүрэг гүйцэтгэх боломжтой. Сэнсийг ратчетээр тоноглож, тавьж болнотөхөөрөмжийг аль ч тохиромжтой байршилд байрлуулна. Үйлдвэрлэлийн зориулалтаар салхины үүсгүүрийг өмнө нь үр тариа нунтаглахад ашигладаг байсан. Өнөөдөр дүрмээр бол эдгээр зорилгоор бусад тоног төхөөрөмжийг ашигладаг. Салхины генераторыг байшинд ихэвчлэн ашигладаг. Хотын захын үл хөдлөх хөрөнгийн эздийн тойм нь ус шахах явцад ийм дизайн үр дүнтэй болохыг гэрчилдэг. Тиймээс зарим хэрэглэгчдийн үзэж байгаагаар уг төхөөрөмж нь худаг эсвэл худгаас 30-50 литр / цаг ус өргөх чадвартай. Ийм генераторууд өгөхөд маш их хамааралтай байдаг. Сүлжээнд гүйдэл дамжуулахад тасалдал гарсан тохиолдолд салхины байгууламжууд зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Тэд мөн халаалтын системийг эхлүүлэхэд ашиглагддаг. Гэхдээ салхин үүсгүүрийг цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд хамгийн өргөн ашигладаг.
Ангилал
Хэрэв хувийн байшинд салхины үүсгүүр худалдаж авах шаардлагатай болсон бол та энэ төхөөрөмжийн төрөл, үйл ажиллагааны зарчмын талаар илүү ихийг мэдэх хэрэгтэй. Дизайн нь тойруулга хэлбэртэй байж болно. Энэ тохиолдолд босоо эргэлтийн тэнхлэгтэй байна. Мөн дизайн нь далавчтай байж болно. Энэ нь нэгжийн эргэлтийн тэнхлэг нь хэвтээ байна гэсэн үг юм. Дараа нь төрөл тус бүрийг тусад нь авч үзнэ.
Карусель дизайн
Ийм салхин үүсгүүр нь давуу талтай нь дамжиггүй. Энэ нь агаарын урсгалын хүчийг нэмэгдүүлэх явцад хурдан татагддаг. Дараа нь эргэлтийн хурд бараг ижил түвшинд байна. Энэхүү загвар нь салхины чиглэлийг бие даан хянадаг. Энэ нь түүнд нэмэлт зүйл хэрэггүй гэсэн үг юмбэхэлгээ. Тойрог хэлбэрийн салхин үүсгүүр нь удаан хөдөлдөг. Энэ нь нэлээд энгийн схемүүдийг ашиглах боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ бага хурд нь бүтцийн ашиглалтыг ихээхэн хязгаарладаг. Энэ нь шаталсан хурдны хайрцгийг нэмэлт ашиглах шаардлагатай байгаатай холбоотой юм. Үржүүлэгч нь нэлээд бага үр ашигтай байдаг. Хурдны хайрцаггүй бол салхин үүсгүүрийг ажиллуулахад илүү хэцүү болно.
Далавчны загвар
Ийм генератор (салхи) гэж юу вэ? Олон хэрэглэгчдийн тойм нь энэ дизайныг дэмждэг. Далавч хэлбэрийн нэгж нь дээр дурдсантай харьцуулахад маш олон давуу талтай байдаг. Ийм салхины үүсгүүрийн эргэлзээгүй давуу талуудын хувьд хэрэглэгчид эргэлтийн хурдыг нэлээд өндөр гэж үздэг. Үүний ачаар үржүүлэгчийг нэмэлт ашиглах шаардлагагүй болно. Хавтангийн бүтцийн ир нь агаарын урсгалд перпендикуляр, өөрөөр хэлбэл босоо байрлалтай байх ёстой. Үүний тулд тогтворжуулагчийг ашигладаг. Хэрэглэгчдийн хэлж буй өөр нэг давуу тал нь сэнстэй салхин үүсгүүр нь агаарын урсгалын эрчим хүчийг хувиргах өндөр үр ашиг юм. Үүний зэрэгцээ ийм загварт эргэлтийн хурд нь ирний тоотой урвуу хамааралтай байдаг. Үүнтэй холбогдуулан нэгжүүд дүрмээр бол гурваас илүүгүй далавчтай байдаг. Ийм суурилуулалтын өргөн тархсан нь барилга байгууламжийг үйлдвэрлэхэд хялбар байдагтай холбоотой юм.
Төхөөрөмж сонгох шалгуур
Юуны өмнө яг дундаж хурд болоннэгжийн ажиллах газар дахь агаарын урсгалын илүүд үздэг чиглэл. Та зарим параметрүүдийг мэддэг байх ёстой. Тиймээс ирний эргэлт эхлэх анхны хурд нь 2 м / с байна. Энэ нэгж нь 9-12 м / с урсгалаар хамгийн их үр ашигтай ажилладаг. Генераторын хүч нь сэнсний диаметр болон салхины хурдаас хамаарна.
Дизайн онцлог
Гэрийн салхин үүсгүүр юунаас бүрддэг вэ? Загвар нь өөрөө иртэй дугуйг агуулдаг. Мөн хурдны хайрцагтай. Энэ механизм нь эргүүлэх хүчийг хувиргах, дамжуулах зориулалттай. Мөн дизайнд шигүү мөхлөгт байдаг. Төхөөрөмж өөрөө үүн дээр суурилагдсан. Мөн төхөөрөмж нь зай, инвертерээр тоноглогдсон. Сүүлчийн тусламжтайгаар тогтмол гүйдлийг үр дүнтэй хувьсах гүйдэл болгон хувиргадаг.
Төхөөрөмж ба сүлжээ
Өнөөдөр байгаа ихэнх нэгжүүд төвлөрсөн эсвэл орон нутгийн цахилгааны эх үүсвэрээр ажилладаг. Жишээлбэл, энэ нь дизель генератор байж болно. Нэмэлт эх үүсвэрийг ашиглах хэрэгцээ нь агаарын урсгалын тогтворгүй байдалтай холбон тайлбарладаг. Энэ тохиолдолд сүлжээ нь тогтворжуулах ажлыг гүйцэтгэдэг. Ийм бүтцийг ашиглах тодорхой нөхцөлүүд байдаг. Үүний нэг гол зүйл бол сүлжээний хүч нь салхин үүсгүүрээс заавал 1.8 дахин их байх ёстой.
Ажлын зарчим
Хүчтэй агаарын урсгал нь салхины үүсгүүрийн ирийг хөдөлгөдөг. Тэд эргэлдэж эхэлдэг. Хүлээн авсан энерги нь ротороор дамжин үржүүлэгч рүү шилждэг. ХэрхэнНэгжүүд дангаараа болон бүлгээр ажиллах боломжтой гэж дээр хэлсэн. Зарим загварт төхөөрөмжийн гүйцэтгэлийг сайжруулахын тулд үржүүлэгчийг суурилуулсан. Хүн бүр ийм нэгж худалдаж авах боломжгүй гэдгийг хэлэх хэрэгтэй. Үүнтэй холбоотойгоор зарим хүмүүс өөрсдийн гараар гэртээ салхин үүсгүүр барьдаг. Үүнийг хэрхэн хийх талаар бид цаашид авч үзэх болно.
Нэгжийн төрөл
Гэрийн салхин үүсгүүр гэж юу вэ? Хоёр төрлийн төхөөрөмж байдаг. Эхнийх нь хэвтээ, хоёр дахь нь босоо салхины үүсгүүр юм. Сүүлчийн загвар нь хэрэглэгчдийн өөрсдийнх нь үзэж байгаагаар угсрах, суулгахад илүү хялбар байдаг - төхөөрөмжийг тэнцвэржүүлэх нь маш хялбар байдаг. Үүнээс гадна энэ систем нь салхины үр дүнтэй нөлөөллийн илүү өндөр коэффициенттэй байдаг. Угсрахаар сонгосон төхөөрөмж илүү хүчирхэг байх тусам дугуйны жин, диаметр их байх болно. Энэ нь эргээд тэнцвэржүүлэх, суурилуулах ажлыг улам хүндрүүлнэ.
Бүрэлдэхүүн хэсгүүд
Салхины үүсгүүр хийхээсээ өмнө шаардлагатай бүх элементүүд болон дэлгэрэнгүй мэдээллийг бэлтгэх хэрэгтэй:
- 12 В зай. Та машины төхөөрөмж ашиглаж болно, гэхдээ өөр төхөөрөмж худалдаж авсан нь дээр. Ийм батерей нь илүү аюулгүй, бат бөх байх болно.
- Генератор 12 В.
- Ротор 1.5-2 м.
- Металл торх эсвэл хувин (том). Хөнгөн цагаан эсвэл зэвэрдэггүй гангаар хийсэн савыг ашиглах нь зүйтэй.
- Батерейг цэнэглэх реле.
- Чийдэнг цэнэглэх реле (жишээ нь автомашин).
- Хагас битүүмжилсэн унтраалга.
- Уулзвар хайрцаг.
- Вольтметр. Та машинаа ашиглаж болно.
- Маст, өндөр нь 2-10 метр. Та өөрөө ч хийж болно. Үүнд PVC хоолой болон суурийн металл эд анги шаардлагатай.
- 4 M6 боолт.
- Утас.
- Зэвэрдэггүй утас эсвэл хавчаар. Эдгээр элементүүд нь тулгуурт бэхлэгдэх болно.
Танд мөн дараах хэрэгслүүд хэрэг болно:
- Таслагч.
- Өрөм, өрөм.
- Хорив.
- Түлхүүр.
Шигүүрийг суурилуулах
Үүнийг суурилуулахын өмнө суурийн эзэлхүүн болон хоолойн хөндлөн огтлолын дагуу суурийг дүүргэх шаардлагатай. Энэ тохиолдолд уур амьсгал, хөрсний шинж чанарыг харгалзан үзэх шаардлагатай. Салхин сэнс бүхий шигүү мөхлөгт суурилуулах ажлыг зуурмаг хатуурсны дараа (цутгаснаас хойш дор хаяж долоо хоногийн дараа) гүйцэтгэдэг. Та зүгээр л газарт шон ухаж, залуу утсыг засах боломжтой. Гэхдээ энэ сонголт бага найдвартай.
Ротор
Салхины дундаж хурдаас хамаарч диаметрийг сонгоно. Роторыг хийж, дамарыг шинэчилдэг (хөдөлгөөнийг жолоодох бүс эсвэл олс руу дамжуулах зориулалттай тойрог эсвэл ховилтой тусгай үрэлтийн дугуй). Үнэн хэрэгтээ салхины хурд 6-7 м/с хүртэл байвал 3 м элементийн хүч илүү их байх болно.
Далавч
Торх нь 4 тэнцүү хэсэгт хуваагдана. Үүний тулд соронзон хальсны хэмжүүр, тэмдэглэгээг ашигладаг. Хутга нь метал хайчаар зүсэгдсэн байна. Дараа нь далавчнууд нь дамар болон ёроолд бэхлэгдсэн байна. Бэхэлгээний хэрэгсэл болгонбоолт ашиглаж байна. Тэдгээрийн газруудыг маш нарийн хэмжих ёстой, эс тэгвээс ирээдүйд та эргэлтийг тохируулах шаардлагатай болно. Агаарын урсгалд шаардлагагүй шуурахаас сэргийлэхийн тулд ирийг зөөлөн нугалав.
Угсралт
Генераторт утаснууд холбогдсон ба хэлхээг шилжүүлэгчийн хайрцагт угсарсан. Уг нэгж нь тулгуурт бэхлэгдсэн байна. Утаснууд нь шон болон генератор дээр бэхлэгдсэн байна. Дараа нь нэгж, дараа нь зай нь хэлхээнд холбогдсон байна. 2.5 кВт хүртэл хөндлөн огтлолтой утаснуудын тусламжтайгаар ачааллыг холбодог. Хутганы гулзайлтын зэргээс хамааран эргэлтийн хурдыг тогтооно. Ийм төхөөрөмж нь хөдөө орон сууц эсвэл зуслангийн байшинг эрчим хүчээр хангахад хангалттай байх ёстой.
Бүтээмж нэмэгдсэн
Шигүүрийг 20-25 метр хүртэл өргөхөд агаарын урсгалын хурд 30%-иар нэмэгдэнэ. Үүний зэрэгцээ эрчим хүчний үйлдвэрлэл мөн 1.5 дахин нэмэгдэнэ. Энэ сонголтыг салхины хурд багассан үед (4 м/с хүртэл) ашигладаг. Өндөр шигүү мөхлөгтэй бол мод, барилга байгууламжийн нөлөөлөл арилна. Салхин сэнсээ хэрхэн яаж хийх талаар эндээс үзнэ үү.
Аж үйлдвэрийн хөгжил
Өнөөдөр та гэрийн салхин үүсгүүрийг боломжийн үнээр худалдаж авах боломжтой. Энэ нь энэ салбарын байнгын, идэвхтэй хөгжлийн тухай ярьж байна. Суурилуулалтыг өөрөө худалдаж авах эсвэл угсарснаар та өөрийн байшингийн эрчим хүчний бие даасан байдлыг нэлээд удаан хугацаанд баталгаажуулж чадна. Дүрмээр бол жижиг барилгад 1 кВт-ын нэрлэсэн чадалтай нэгж хангалттай. Үүний зэрэгцээ, төхөөрөмжийн үйл ажиллагааны талбай дахь салхины хурд8 м/с байх ёстой. Тухайн газарт тогтвортой агаарын урсгал байхгүй, эсвэл сул байвал төхөөрөмжийг дизель генератор эсвэл фотоволтайк эсүүдээр тоноглож болно. Өнөөдөр Орос улсад зөвхөн салхин үүсгүүр суурилуулах хандлага ажиглагдаж байна. Дотоодын хэрэгцээнд зориулж бага эрчим хүч үйлдвэрлэдэг цөөн хэдэн үйлдвэрлэгчид дотоодын зах зээлд төлөөлдөг. Бүрэн иж бүрдэлд 1 кВт-ын салхин турбины үнэ 35-40 мянган рубльээс эхэлдэг. Эдгээр нь хоёр жилийн өмнөх үнэ юм. Төхөөрөмжийг суулгахын тулд гэрчилгээ олгох шаардлагагүй.
Мөлжилтийн сул тал ба давуу тал
Эрчим хүчний үнэ тогтмол өсч байгаа хэдий ч цахилгаан эрчим хүчний өртөг өөрөө бусад зардлын хамт үйлдвэрлэлийн ихэнх салбарт тийм ч чухал ач холбогдолтой биш юм. Өнөөгийн хэрэглэгчийн хувьд тогтвортой байдал, хангамжийн аюулгүй байдал нь гол хүчин зүйл юм. Салхины үүсгүүрээс гаргаж авсан үйлдвэрийн хэрэглээний эрчим хүчний өртөг өсөх гол шалтгаанууд нь:
- Хэсэг хугацаанд бие даан ажиллах хэрэгцээ. Эдгээр тохиолдолд батерейг ашигладаг.
- Үйлдвэрлэлийн чанартай цахилгаан эрчим хүчний хэрэгцээ. Үүнд инвертер ашигладаг.
- Тасралтгүй ажиллах хэрэгцээ. Ийм тохиолдолд дизель генераторыг нэмэлтээр ашигладаг.
Өдөр тутмын амьдралд төхөөрөмжүүдийг ашиглах тухайд үйл ажиллагааны сул талууд нь:
- Батерейны өндөр өртөг. Тэр болтөхөөрөмжийн үнийн ойролцоогоор 25%.
- Инвертерийн харьцангуй өндөр өртөг.
- Цахилгаан эрчим хүчний найдвартай хангамжийг хангахын тулд зарим тохиолдолд дизель генераторыг ашигладаг. Үүний өртөг нь төхөөрөмжийн өөрийнх нь үнэтэй дүйцэхүйц байна.
Гэсэн хэдий ч эдгээр хүчин зүйлүүд нь орчин үеийн давхар хувиргах UPS болон нийтлэг сүлжээтэй холбоотой байдлаа алддаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй. Өнөөдөр эдийн засгийн үүднээс авч үзвэл үйлдвэрлэлийн зориулалтаар салхины үүсгүүрийн тусламжтайгаар цахилгаан биш харин шууд эсвэл ээлжит гүйдлийг хүлээн авах нь хамгийн тохиромжтой. Дараа нь халуун ус, гэрийн халаалтанд зориулж дулаан болгон хувиргадаг. Үүний тулд халаалтын элементүүдийг ашигладаг. Энэ схем нь давуу талтай. Ялангуяа энэ тохиолдолд устай ердийн бойлер нь эрчим хүчний аккумлятор болж чаддаг тул дулааны хэрэглээний хувьд тасралтгүй байдал, хангамжийн чанарт тийм ч хатуу шаардлага тавьдаггүй.
