Windkraftanlage - selber machen. Schema, Beschreibung

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Windkraftanlage – selber machen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Für diejenigen, die es für möglich halten, Windkraftanlagen mit eigenen Händen zusammenzubauen, empfehle ich die Verwendung eines Generators aus Pkw und Lkw als Stromgenerator. Beispielsweise bietet ein Generator aus einem PAZ-Bus bereits bei einer Blattrotationsgeschwindigkeit von 24 U/min eine hohe Stabilität der Ausgangsspannung (nominal 500 V). Der elektrische Teil der Station kann bestehen aus: einem G273A-Generator eines KamAZ-Fahrzeugs mit einer Spannung von 24 V und einer Leistung von 2200 W; Bei 5000 U/min kann er theoretisch eine Leistung von 560 W entwickeln, wenn der Wind mindestens 4 Stunden am Tag mit einer Geschwindigkeit von 6 m/s weht.

Die einfachste Möglichkeit, die mechanische Energie einer Windkraftanlage in ländlicher Umgebung in elektrische Energie umzuwandeln, ist die Verwendung eines Auto- oder Traktorventilgenerators mit einer Spannung von 14 oder (24) 28 V. Der Generator verfügt über eine Statorwicklung, einen Gleichrichter und einen Spannungsregler. Der Regler ist so konfiguriert, dass am Ausgang eine konstante Spannung aufrechterhalten wird (Abweichung – bis zu 5 % bei Änderung der Rotordrehzahl im Bereich von 1:12 bei Pkw- und 1:4 bei Traktorgeneratoren). Dank eines solchen Reglers kann ein Autogenerator Gleichstrom mit nahezu konstanter Spannung erzeugen, auch wenn die Drehzahl der Windkraftanlage erheblich schwankt.

Die Übertragung des Drehmoments von der Welle der Windkraftanlage (Mindestdrehzahl ohne Verlust der Ausgangsspannungsstabilität 200-300 U/min) auf die Generatorwelle (Nenndrehzahl - 5000 U/min) erfolgt direkt oder über ein mehrstufiges Getriebe, was die Konstruktion stark verkompliziert sowie seine Zuverlässigkeit (Haltbarkeit).

Um die von der Windkraftanlage abgegebene Leistung bei wechselnder Windgeschwindigkeit auszugleichen, wird auch hier eine Batterie benötigt. Es speichert Energie bei starkem Wind und gibt sie bei ruhigem Wetter oder leichtem Wind ab.

Die Wahl der Batteriekapazität hängt von vielen Faktoren ab: der durchschnittlichen Windgeschwindigkeit und -frequenz in der Region, der Leistung der Windkraftanlagen, der Leistung der Stromverbraucher, der Dauer des maximalen Verbrauchs pro Tag.

Das rotierende Gehäuse des Generators ist lang genug (0,5 m), um das Blatt (die Blätter) hinten an den Scharnieren befestigen zu können.

Der Träger für die Installation einer Windkraftanlage kann aus Stahl, Gitter oder modular sein. Mit einer Modulhöhe von 2,5 m ermöglicht die Konstruktion, je nach Geländeart und umliegenden Gebäuden die erforderliche Höhe zu „gewinnen“. Im oberen Teil des Windradträgers ist ein „Joch“ mit vertikaler Drehachse eingebaut. An einem Ende des Kipphebels ist ein Windgenerator und am anderen Ende ein Gegengewicht montiert (analog zu Abb. 2.1).

Einige Beispiele und Schlussfolgerungen

Ich sah einen herkömmlichen asynchronen Wechselstrommotor, der in einer getriebelosen Version mit dem Rotorblatt verbunden und im Erzeugungsmodus (am Ausgang von 220 V) eingeschaltet war, an einem funktionierenden Windturbinenmodell, das in der Region Wologda von einem Moskauer auf „handwerkliche“ Weise zusammengebaut wurde „Designer“. In diesem Fall liegen die scheinbaren Einsparungen auf der Hand – teure Wechselrichter, Laderegler und Batterien entfallen, da der Strom direkt vom Generator in den Energiekreislauf eines Dorfhauses fließt, der Wirkungsgrad des Gerätes jedoch gering ist.

Die Ausgangsleistung der Anlage beträgt 350 W, die 100-W-Glühbirne flackert aufgrund der Instabilität der Generatordrehzahl (Windgeschwindigkeit) stark, außerdem kommen über 50 m lange Elektrokabel mit einer Spannung von 220 V von der Windkraftanlage zum Haus sind aus Sicherheitsgründen nicht die beste Lösung. Nun, das Wichtigste ist natürlich, dass der Anschluss von allem anderen (insbesondere von teuren Haushaltsgeräten) an einen solchen Windgenerator einfach gefährlich ist – er kann aufgrund von Instabilität ausfallen. Daher ist es immer noch besser, professionell hergestellte Hochleistungs-Windkraftanlagen zu verwenden, obwohl diese viel mehr kosten werden.

Autor: Kashkarov A.P.

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