AUTOMATSKA ZAŠTITA VETRENJAČE- MEHANIČKA

Automatski sistem koji se koristi kao zaštita na malim vjetrenjačama je, jedan od najteže shvatljivih koncepata. No, jednom kad shvatite kako se to radi, to sve ima smisla kao jednostavan i efikasan način da se zaštiti vjetrenjača pri jakim vjetrovima.

Pre nego što krenemo dalje, možete pogledati primer zeštite naYouTube.Adobe Flash Player not installed or older than 9.0.115!

Nakon što vidite sistem u akciji videćete da sve ima smisla. Takođe imajte na umu da formule koje se koristi nije egzaktna nauka, one će vam dati orijentacione podatke. Jedini način da se fino podesi zaštita vaše vetrenjače je kroz eksperimentisanje na samom modelu.

Postoji nekoliko načina za mehaničku kontrolu vetroturbine, kao što su nagib od turbine, menjanje ugla noža , i spojlera. Na ovoj stranici ćemo pogledati najčešći sistem koji se koristi za male vetrenjače, tkz. Furling sistem (rol).

Zašto mi koristimo furling  (rol)? Pa to će zaštititi vetrenjaču od uništenja pri jakim vetrovima, efikasn i  "siguran" sistem, a pruža i regulaciju izlazne snage. Zaštitini sistemi, poput onih na starim mlinovima vetrenjačama, koriste ručno upravljivu polugu ili prekidač za uključivanje turbine. To se postiže promenom ugla repa, umesto da bude izravno iza leđa, okrene se za 90 stepeni.

Automatski sistemi zaštite ,mogu biti električni ili  mehanički. Električni  koristi senzore za merenje brzine i smera vetra i male računare za upravljanje električnog motora, koji okreće vetrenjaču u ili izvan vetara. Ova vrsta zaštite,se koristi na velikim vetroelektranama.

Automatski mehanički sistem zaštite (rol) koristi pametnu

kombinaciju gravitacije i sile vetra. Ispod je pojednostavljen dijagram vetrenjače. Repna osovina (pivot) je samo jednostavan zglob koji je pod uglom nagnut na jednu stranu, obično oko 20 stepeni. Budući da je osovina nagnuta nazad od vertikale, težina repa teži vući rep dole, slično kao kod frižidera, ako se nagne prema vama, vrata će se otvoriti, jer šarke vrata frižidera je u tom slučaju pod uglom od vertikale.

Postoji graničnik za zaustavljanje repa nakon što se zakrene ravno iza leđa vetrenjače, na 90 stepeni u odnosu na turbinu. Osa vetrenjače, turbine je pomerena(offset) na jednu stranu od stuba  (jarbola) , pa ako guramo turbinu, ona će težiti okretanju oko jarbola.

Snaga vetra, turbinu teži okrenuti oko ose stuba, međutim rep teži da zauzme 90 stepeni u odnosu na front turbine, to jest teži da zauzme donji položaj, tako da drži turbinu prema vetru. No, kako vetar pojača, silu prema frontu turbine, rep se podiže sve dok sila ne bude dovoljno jaka da podigne rep do krjnje granice i rep se zaustavlja. 

Slab vetar – zaštita neradi.Težina repa je veća od sile vetra koji deluje na turbinu. Rep miruje i nalazi se u položaju izravno iza leđa turbine.Napomena: umetanje slika je ono što će vidjeti, ako ste gledali izravno na turbine

Srednje jak vetar-početak rada zaštiteSila vetra  je veća od težine repa, tako da se reppodiže.Tako da je sada sila vetra protiv turbine ponovno jednaka težini repa.Sistem je pronašao balans sile vetra i težine repa.

Jak vetar – potpuna zaštitaSnaga vetra je toliko velika da rep zauzima skoro isti ugao kao i turbine.Dakle, zaštita je ravnoteža između težine repa i  potisaka turbine.

 

 

Možemo koristiti neke matematičke proračune kada će zaštita proraditi,ali prvo nam trebaju neke mere, a sve mere su  metričke.

Prečnik turbine u metrimaTurbina odmaknuta od ose jarbola (offset) u metrimaTežina repa u kgDužina repa u metrimaBrzina vetra u metrima u sekundiPrvo moramo rešiti  moment potreban za okretanje vetrenjače oko ose jarbola.Potisak ili sila mogu biti izračunati (primer za 2m prečnik):Turbine Potisak = prečnik 2 * brzina vetra 2 / 24 Turbina Potisak = 2m 2 * 20m 2 / 24 = 66.6kg

Turbina momenat je:Turbine momenat. (kgm) = turbina Potisak x turbina Offset

Ako naša turbina ima prečnik od 2 metra, i želimo početak zaštite na vetaru iznad 20 metara u sekundi (72kmh).Pomereno od stuba (ofest) iznosi 0,1 metara (100mm).

Turbine momenat. = 66.6kg * 0,1 m = 6.66kgM

Dakle, trebamo 6.66kgM za ravnotežu turbine.Rep momenat = rep Dužina * Furl otpor

iFurl otpor = rep Težina * Sin (Pivot ugao u stepenima) * Sin 45° Furl otpor = 20kg * Sin 20° * Sin 45° = 4,83 kg

tadaDužina repa = rep momenat / Furl otpornost Dužina repa = 6.66KgM / 4.83Kg = 1.378M

Dakle, za našu vetrenjaču za početak zaštite(rol) na 72kmh, treba osovina pod uglom od 20 0 , dužina repa 1.378m i težina 20 kg.

Izračuni:Turbine Potisak = prečnik 2 * brzina vetra 2 / 24 turbina momenat = turbina potisak x turbina pomak 

rep osovina ugao = Sin- 1 (turbinski momenat / Rep Dužina / Sin 45 o / rep masa) rep dužina = turbina momenat / Rep Težina / Sin ( Pivot ugao u stepenima) / Sin 45o rep Težina = turbina momenat / Dužina repa / Sin (Pivot ugao u stepenima) / Sin 45o

Napomene:U krejnjem položaju repa treba postaviti graničnik kako rep nebi otišao van kontrole i oštetio krila rotora vetrenjače.

Sve gornje formule su sažete u excel programu za brzo proračunavanje parametara zaštite, na našem CD-u

NAPRAVI SAM VETRENJAČU ZA STRUJU 

 Comments (1)Reprtaža-Beogradski dan sunca 2010

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Administrator   

Reportaža-Beogradski dan Sunca 2010   

 Vetroregler MUS01-1

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Minja Perisic    

VETROREGLER MUS 01-1 

Kod punjenja baterija veoma je bitno da se baterije ne prepune. Iz tog razloga i kod vetrogeneratora kao i kod solarnih panela mora da postoji regulator koji će da isključi punjenje baterije na 14,3V a da ponovo uključi punjenje kad napon padne na 13,8V.

 

 

MUS WEB Ducan 

 

 

Opširnije...

 Comments (2)Americka Vetrenjača

Blog - O alternativnoj energiji

Americka Vetrenjača 

 

Američka Vetrenjača ili turbina je konstrukcijski i tehnološki vrlo doterana i kao takva maksimalno  upotrbljiva.

Zakretni momenat joj je vrlo veliki, ali zbog mnogo krilaca broj obrtaja je veoma mali.

Stoga prenosni odnos broja obrtaja izmadju vetrenog kola i generatora mora biti veliki.

Opširnije...

 Fotonaponski modul

Ocena korisnika:  / 1 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Administrator    

Glasaj

 SOLARNI FOTONAPONSKI MODULI

Jezgro svakog solarnog sistema čini solarni fotonaponski modul koji proizvodi struju direktno iz sunčeve svetlosti. Nema nikakvih pokretnih delova, pa je stoga dugovečan. Ima ih nekoliko vrsta od kojih su najznačajniji:

Opširnije...

 Gorive ćelije

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Centrala    

 

 Gorivne ćelije generišu energiju putem procesa suprotnog elektrolizi. Naime, u gorivim ćelijama se elektrohemijskim procesom iz goriva bogatih vodonikom, obično prirodnog gasa ili matanola, izdvaja vodonik, koji u kombinaciji sa kiseonikom proizvodi električnu energiju i vodu. Dakle gorivo se, umesto da sagoreva, efikasnim elektrohemijskim procesom pretvara u električnu energiju.

Opširnije...

 Energija vode

Ocena korisnika:  / 1 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Centrala    

 

 Ovde ćemo govoriti o korišćenju hidroenergetskog potencijala malih vodotokova. Veliki hidroenergetski sistemi su kod nas skoro svi izgrađeni ili će se graditi o čemu vodi računa država. Preko 1000 mogućih lokacija u Srbiji sa pojedinačnom instalisanom snagom manjom od 10 MW mogu da daju ukupnu instalisanu snagu od oko 500 MW. Kada bi se izgradili svi potencijalni kapaciteti malih hidroelektrana to bi u ukupnoj neto instalisanoj snazi u Srbiji iznosilo manje od 5%. Iako ovo nije značajna količina energije ipak za njeno dobijanje u termoelektrani bilo bi potrebno da se utroši godišnje oko 2,3 miliona tona lignita što je ekvivalentno uštedi od oko 50 miliona USD.Mala ili mikroelektrana sastoji se od: brane koja obezbeđuje vodozahvat, cevi koja vodi do turbine, turbinskog regulatora protoka, turbine, elektrogeneratora i mernoregulacione opreme.

Glasaj

Opširnije...

 Energija biomase

Ocena korisnika:  / 5 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Centrala    

 

 

 Biomasa je organska materija biljnog ili životinjskog porekla koja se pomoću različitih procesa pretvara u nekoliko vidova energije koji su pogodni za dalju upotrebu.Biomasa u obliku drveta i ostataka iz poljoprivredne proizvodne predstavlja osnovni vid upotrebe prvenstveno za zagrevanje prostora i spremanje hrane. Sagorevanjem biomase ne dolazi do povećanja koncentracije štetnih gasova (CO2) u zemljinoj atmosferi jer će nastali ugljendioksid druge biljke potrošiti za svoj rast u neprekidnom uravnoteženom procesu kruženja materije. To nije slučaj sa ugljendioksidom nastalim sagorevanjem fosilnih goriva jer se tada davno akumuliran ugljendioksid procesom sagorevanja vraća u atmosferu i povećava koncentraciju gasova koji izazivaju efekat staklene bašte.

Opširnije...

 Comments (3)Energija vetra

Ocena korisnika:  / 2 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Centrala    

 

 Električna energija dobija se iz vetra pomoću vetrogeneratora koji se sastoje od krakova elise, prenosnog mehanizma, elektrogeneratora, nosećeg stuba i transformatora preko koga se vrši priključivanje na električnu mrežu. Vetrogeneratori počinju da proizvode električnu energiju pri brzinama vetra od oko 3 m/s pa sve do 25 m/s. Ekonomski je isplativa proizvodnja ukoliko vetar duva godišnje preko 2800 sati prosečnom brzinom od preko 6 m/s (jedna godina ima 8760 sati).

Opširnije...

 Comments (2)

Glasaj

Glasaj

CD napravi sam vetrenjaču !!

Blog - O alternativnoj energiji

 

 

  

 

 

 

  Pogledajte video uputstvo kako se najlakše pregleda CD disk

    KAKO DA NAPRAVITE SAMI !!

 VETROGENERATOR ZA PUNJENJE 

AKUMULATORA 

DETALJNO UPUTSTVO NA CD –U 

Uz pomoć našeg detaljnog uputstva možete vrlo lako sami da izradite vetrogenerator sa axijalnim fluksom od 150 do 300W.

 

Po istom principu možete uraditi i jače vetrenjače uz našu tehničku podršku.

Već i na ovom CD-u postavili smo detaljne crteže i proračune za izradu jačih vetrogeneratora.

  Kupovina MUS WEB ducan 

Šta sadrži CD:                                   Pogledaj sadržaj KIT kompleta

 

 

 

1. Program (kalkulator) sa kojim lako i brzo može da se dobiju parametri za izradu krila, uglovi, sekcije, brzina

generatora, snaga, sila u Njm, i to u zavisnosti od brzine vetra, prečnika, krila, broja krakova, aerodinamičkog

oblika TSR. 

2. Detaljno uputstvo u slici i reči o izradi jednog alternatora od 150-300W

3. Detaljni radionički crtež za izradu generatora od 500-800W

4. Detaljni radionički crtež za izradu generatora od 150-300W

5. Excel dinamički grafikoni kako utiču određeni parametri međusobno

6. Excel programi za brzo projektovanje generatora

7. Excel program za dizajn krila

8. Excel program za proračunavanje zaštite

9. Excel program za izračunavanje energetskog bilansa

10. Exel par scenarija za kalkulaciju kapaciteta akumulatora

11. Slike detalja izrade vetrogeneratora

12. Crteži za obradu drvenih i PVC krila

13. Više video zapisa o radu raznih vetrenjača

14. Nekoliko prikaza komercijalnih turbina

15. I još dosta drugih informacija vezanih za vetrogeneratore uopšte

16. Teoretsko objašnjenje rada trofaznih generatora sa stalnim magnetima

 

Svi prilozi su urađeni za lako i jednostavno korišćenje, bez specijalnog znanja rada na komjuteru.

 

cena CD uptstva:1000 din + ptt                                            

 Poručujem CD uputstvo

  

 Kupovina preko

WEB dućana 

 Zatvarenje magnetnih mreža

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Zvonko   

 

Zatvarenje magnetnih mreža

 

 Slika.1

U principu, kod magneta, najvaznije je da sto bolje zatvorite magnetnu mrezu. Sta to znaci... Ako zamislite magnetne silnice koje povezuju severnu i juznu stranu magneta, kada se magnet postavi u sklop generatora, onda se silnice prilagode materijalima u tom sklopu. Naravno, sto materijal ima veci permeabilitet, tuda ce silnice ici. Da ne rastezem puno...

 

 Kada se pravi diskoidni generator, da su navoji zice u ptocepu kroz koji se krece magnetno polje (te se tako generise struja). Kako god da konstruisete rotor (magnete) treba da osigurate da se magnetne silnice krecu kroz vazduh samo tamo gde je to korisno, odnosno kroz procep (i zice), a sve ostalo kroz metal ('meki odnosno magnetni' metal, gvozdje).

 Slika.2

Opširnije...

 Geotermalna energija

Ocena korisnika:  / 1 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Centrala    

Geotermalna energijaGeotermalna energija se nalazi svuda ispod nas. Negde je lako dostupna skoro na samoj površini zemlje u širokom opsegu temperatura i pogodna je za korišćenje na više načina. Na drugim mestima se nalazi na većoj dubini i ukoliko su temperature više onda se isplati ulaganje u njeno dostizanje.

Opširnije...

 Dobijanje struje-animacija

Ocena korisnika:  / 3 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

 

Dobijanje električne energije iz snage vetra     

 

Glasaj

Glasaj

Električna energija dobija se iz vetra pomoću vetrogeneratora koji se sastoje od krakova elise, prenosnog mehanizma, elektrogeneratora, nosećeg stuba i transformatora preko koga se vrši priključivanje na električnu mrežu. Vetrogeneratori počinju da proizvode električnu energiju pri brzinama vetra od oko 3 m/s pa sve do 25 m/s. Ekonomski je isplativa proizvodnja ukoliko vetar duva godišnje preko 2800 sati prosečnom brzinom od preko 6 m/s (jedna godina ima 8760 sati). Da bi se to postiglo potrebno je odabrati pogodnu lokaciju.

pogledajte animaciju

Opširnije...

 Snaga vetra

Ocena korisnika:  / 1 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Administrator    

 

 

 

Snaga vetra 

          Da vetar ima snagu,u to niko nesumnja.isto tako niko nesumnja da vetar može postići izuzetno veliku snagu pa čak i do te mere da diže cele zgrade, čupa drveće, prevrće brodove...

Za to kolika je snaga vetra kod neke njegove oređene brzine u apsolutnom iznosu i kako se može izračunati potrebno je nešto više znanja iz područja aerodinamkie.

    Energija pravolinijskog kretanja vazduha može se pretvoriti u koristan rad ako vertikalno na smer vetra postavimo neku prepreku, te pustimo da se ta prepreka dalje slobodno kreće  u smeru duvanja vetra. Ako ta prepreka

na svom putu ne vrši nikakav mehanički rad, to jest nema svoju masu, teoretska brzina će joj biti jednaka brzini vetra. Ako prepreka vrši usput neki rad npr. tera neku masu, jedra na

pogrešiti ako se u jednačinu uvrsti vrednost n= 0.5-0.8 uz jedan uslov da je ugao nagiba krila

prema smeru vetra 68-73° Izradimo li pod tim nagibom ravna krila i po celoj dužini jednako široka, 

za n uvrstimo vrednost 0.5.Ako krila krila imaju aerodinamički presek i na kraju se sužavaju, pa se ugao nagiba prema vetru smanjuje na 85-88° n možemo povećati i do 0,8.

      Za razliku od oblika, širina krila igra značajnu ulogu u maksimalnom iskorištavanju snage vetra. Izradimo li npr. vetreno kolo samo sa jednim krilom ali tako široko da pokriva celu površinu delovanja vetra, osetljivost će na mali vetar istina biti velika, ali će zato broj okretaja biti mali pa će i snaga vetrenjače biti beznačajna. Ako nasuprot tome ako izradimo vrlo uska krila, broj obrtaja će u pravilu biti veliki, ali zato će osetljivost biti vrlo mala.Najbolji rezultati se postižu ako širina

Glasaj

brodu, brzina će joj biti manja od vetra, za toliko koliko je masa broda veća od mase vazduha što deluje na površinu prepreke.

Ako načoj prepreci onemogućimo pravolinijsko kretanje, već samo kružno oko centralne ose, dobiveni mehanički rad moćićemo iskoristiti u druge svrhe.

To je u stvari tada vetrenjača kojoj smo jedro zamenuli krilcima.

Razlika će biti jedino u tome što sada površina nije samo površina krilaca na koju deluje vetar, već celokupna površina koju čine krilca u momentu vrtnje.U protivnom, krila se nebi okretala, a vetar bi na njih delovao samo kao statički pritisak bez mehaničkog rada.

   Proračuni i ispitivanja pokazali su da se vetrenim kolom može iskoristiti oko 59% ukupne terijske snage vetra, to jest njegove kinetičke energije.Ako je to tako, snagu vetrenjače uz određeni  prečnik vetrenog kola i određenu brzinu vetra možemo izračunati prema:

P= 0,000285 * D² * v³ * nk (kW) pri čemu je:

D – aktivni deo vetrenog kola u m

v – brzina vetra u m/sec.

nk – iskoristivost oblika krila (eta krila)

          Kao što je vidljivo ova jednačina je vrlo jednostavna za brzo i orijentaciono izračunavanje

snage vetrenjače.

Ujedno je ta jednačina za amterske potrebe i dovoljno tačna, a vredi za sve tipove vetrenih kola osim za Savonius i Darijus rotora.

      Što se tiče iskoristivosti krila vezano uz oblik i ugao nagiba prema smeru vetra, bitno se nemož

krila ne prelazi 15-20% poluprečnika vetrenog kola.

Inače za izračunavanje širine i olika krila postoje tačni proračuni, koje zbog dužine i složenosti nećemo ovde razmatrati.

Dovoljno je i ovih nekoliko sugestija da bi se postigli dobri rezultati.

    Treba nešto reći i o izračunavanju odnosno proceni broja obrtaja, kako bi se mogao odrediti prenosni odnos između vetrenog kola i nekog npr. generatora za dobijanje električne energije.

Broj obrtaja nekog vetrenog kola biće po pravilu veći ako je brzina vetra veća, ako je manji broj krila, i manji prečnik vetrenog kola.

Izraženo kroz jednačinu, broj obrtaja možemo približno tačno izračunati:

n= 60 * v *  ______  broj obrtaja m/min

D * pri cemu je:

v – brzina vetra u m/sec

D – Precnik vetrenjace u metrima(lambda) koeficijent

a uvrštava se:

za punokrilna vetrena kola 0,8-1.5

za 18-12 krila ---------------1.5-3

za 12-3   krila ---------------3-5

za  3-1    krila----------------5-8 

 

Formule za izračunavanje snage vetra

Inače, formula za izračunavanje snage koju ima vetar glasi:

1/2 x gustina vazduha x površina rotora x brzina vetra³, gde je gustina vazduha oko 1.23 kg/m3

 E, sad. jedan cika, zvao se Betz, otkrio je da se iz vetra može dobiti najviše oko 59% raspoložive snage, pa tako u prvom slučaju možemo računati na 142,41 W, a u drugom na 1128,67 W.To su ipak samo teoretske vrednosti.

Mi teoretski iz 120 cm i pri brzini vetra 10m/sec mozemo dobiti:

Ako uzmemo precnik rotora od 2m, i brzinu vetra od 5 m/s, dobijemo:P= 1/2 x 1.23 x 3,14 x 125 = 241,38 W

Ako povećamo brzinu vetra na 10 m/s, dobijemo:

P= 1/2 x 1.23 x 3,14 x 1000 = 1931 W, odnosno 8 puta više!

Generalno, ako udvostručimo precnik rotora, možemo izvući četiri puta veću snagu, a ako udvostručimo brzinu vetra, možemo računati na 8 puta veću snagu.

Snaga u vetru je:

P= 1/2 x 1.23 x 1,1304 x 1000 = 695 W, 

59% od toga iznosi 410,05, a dobijemo samo 143W, što je 35% od 410.05.

Prema tome, iskoristivost naseg uređaja je 35%.

To je nekako uobičajena vrednost (30-40 %) kod fabrickih modela..

 Solarna energija

Ocena korisnika:  / 2 

Loše Najbolje 

Blog - O alternativnoj energiji

Napisao Centrala    

Primena solarne energije 

Energija sunčevog zračenja u Evropi je godišnje oko 1000 kWh po kvadratnom metru horizontalne površine. U toku jula meseca u Beogradu srednje dnevno zračenje sunca iznosi 6,75 kWh/m2 dok je u decembru svega 1,15 kWh/m2.U Srbiji je veoma veliki broj sunčanih sati u toku godine i godišnji odnos ostvarene ozračenosti i ukupne moguće ozračenosti je oko 50%, što je znatno iznad proseka u evropskim zemljama gde se sunčeva energija neuporedivo više koristi nego kod nas.Ovo ukazuje da je naš potencijal u primeni sunčeve energije veoma veliki i da treba da se trudimo da ga iskoristimo u fotonaponskoj konverziji za proizvodnju električne energije, a naročito u toplotnoj konverziji za zagrevanje sanitarne vode i prostora

Glasaj