Как правильно расчитать будущий генератор?

Методика расчета генераторов.

Сообщение
Автор
15 мар 2011, 21:16
kuper писал(а):
А можно ли при таком подключении энергию сбрасывать не на баласт, а на тот же потребитель, который запитан от аккумуляторов? Т.е. получается закольцовка. Не вылетит ли что-нибудь из строя?

Получится вот что: При полностью заряженом аккумуляторе и достатке энергии с генератора, потребляться будет именно энергия генератора, а когда энергии генератора будет мало, то недостаток востребуется с аккумулятора. Если же энергии будет осчень много, или нагрузка очень мала, то при полностью заряженом аккумуляторе, на генератор не будет оказывать должного тормозящего эфекта на пропеллер и может произойти неконтролируемый рост оборотов, который в свою очередь приведёт к увелечению лишней энергии, что выразится в большом увеличении напряжения генератора и возможно пробою чего-нибудь полупроводникового, а может и не полупроводникового... ну и при очень больших оборотах, очень большая центробежная сила может разрушить лопасти.. :sad:
kuper писал(а):
Меня в этой схеме смущает то, что: Постоянное разряжение и заряжение аккумуляторов, что укорачивает их срок службы. И чем чаще и больше разряд в %, тем меньше он проработает, а стоимость их приличная.

Неправда. Это использование аккумулятора называется буфферный режим. Он как раз и обеспечивает наиболее полный заряд в любое время при сохранении возможности его нагружать. Если мощности ветряка в данный момент времени недостаточно, то недостаток добирается с аккумулятора, но как только мощности ветряка станет с избытком, разница между выработанной и потребленной энергией пойдёт на зарядку аккумулятора. Сразу и без дополнительных переключений.
kuper писал(а):
У меня на компе стоит бесперебойник, когда-то его разбирал, смотрел. Стоит аккумулятор на 12 В и по моему 7 А*ч. Получается что? Внутри стоит преобразователь в переменное? Или всё таки и холодильник и телевизор можно подключить к аккумулятору просто намного мощнее?

В дешевых бесперебойниках при наличии напряжения в сети, схема работает как зарядное для аккумулятора, а выходная розетка через реле напрямую соединена со входом. А при пропадании напряжения в сети, схема начинает работать как преобразователь 12->220 и через реле подключается к выходу. Учитывая редкое пропадание напряжения, аккумулятор почти всегда находится в режиме постоянной подпитки. С ветряком такое скорее всего не пройдёт. Сам аккумулятор в некотрой степени тут будет играть роль стабилизатора напряжения, которое на ветряке изначально не может быть стабильным из-за неконтролируемой скорости ветра. Хотя нет. может. Если излишки плавно сливать в балласт. Но вариант с буферным включением аккумулятор проще в реализации, и балласт там тоже нужен.
15 мар 2011, 21:35
kuper писал(а):
Значит при скорости ветра 5 м/с с полостями в диаметре 5 м (примерно 2,5 м одна), генератор может выработать 676 Вт и скорость его вращения будет составлять 96 об.мин. На графике я так понимаю, примерно 800 об/мин - это на холостом ходу, если подключить баласт, то они упадуд до 96. Правильно ли я понял?

На графике не 800 оборотов, а 676 Вт. обороты снизу, с треугольничками.
Таблица показывает зависимость мощности ветродвигателя от скорости ветра.
kuper писал(а):
Здесь мне не совсем понятно "быстроходность колеса Z=5" и "Коэффициент мультипликации =1" - от чего они зависят и откуда берутся?

Первое - это физический параметр колеса, зависит от конструкции лопастей и их количества. Второе - это применение редуктора для привода генератора, чтобы увеличить или уменьшить обороты на валу генератора.
Пытаясь далее рассуждать приходит на ум такие понятия:
- как высота установки, т.е. чем выше поставишь, тем ветер вроде как сильнее должен быть. Или это не так?
- Диаметр лопастей. Интересно, если лопасти поставить ещё длиннее - даст ли это какой-то толк? Или в этом случае больше навредишь подшипникам генератора?
И на сколько я понял лучше использовать малоскоростные генераторы, которые при малых оборотах будут уже отдавать энергию.[/quote]
16 мар 2011, 16:53
ra1aro Спасибо разобрался и понял, что в той схеме которой сомневался - правильная. А ещё я вспомнил... когда-то у меня был авто "Москвич", который плохо заводился (особенно зимой) и после долгого тыр-тыр стартёром естественно разряжался аккумулятор и приходилось на те же клемы аккумулятора подключать мощное зарядное (или пусковое). То же самое лучше делать и здесь.
А вообще, когда я только начал искать инфу в инете, я натыкался на сайты, которые продавали готовые ветрогенераторы, но из-за тех цен, которые были указаны создавалось впечатление, что покупаешь домашний вертолёт :lol: . Вчера для интереса я опять их нашёл для того, что бы посмотреть их хар-ки. Для сравнения:
при ветре 2 м/с мы будем получать 200 Вт при диаметре 3.2 м на высоте 9м.
http://windgenerator.ae.net.ua/index.php/main/index/0/288
при ветре 2 м/с мы будем получать 900 Вт при диаметре 8 м на высоте 12м.
http://windgenerator.ae.net.ua/index.php/main/index/0/291

или вот ещё с такой же мощностью:
при ветре 2,5 м/с при диаметре 3.2 м
http://vetrogenerator.org.ua/vetrogeneratory/2-kvt/
при ветре 2,5 м/с при диаметре 8 м
http://vetrogenerator.org.ua/vetrogeneratory/10-kvt/

Конечно сразу в глаза кидается в первых двух их большой вес. Интересно за счёт чего?
Плохо, что в обоих случаях не указаны об/мин, но насколько мне известно они крутятся очень медленно и выдают много энергии.
На этом графике
Изображение
по всей видимости данные самодельного дискового генератора, который несомненно является основой всех генераторов. Что самое интересное его можно собрать на быструю руку (при прямых руках и знаниях) и из подручных средств. Интересно, какой у них КПД и какой с самой большой мощностью их делали?

Из этих сравнений я сделал выводы:
Чем мощнее генератор - тем длиньше лопасти (наверно существуют какие-то пределы) и что при том же ветре генератор мощнее отдаст больше энергию.
Первое - это физический параметр колеса, зависит от конструкции лопастей и их количества.

Здесь отчётливо понимаю, что лопасти производственных генераторов рассчитаны и сделаны более точнее, чем руками из подручных средств.
Кстати, а как вес лопастей влияет на его работу? Т.е. разница между ПВХ (легкие) и деревянные (которые тяжелей получаются). Какие лучше изготавливать более тяжёлые или более лёгкие?
И сколько лопастей лучше ставить? Везде ставят по 3 шт, а почему? И что меня больше удивило - почему они такие узкие? Почему не ставят, как вентиляторах, моторных лодках (в воде)? Площадь воздуха ведь больше попадает..., а значит крутить его должен уверенней.
Второе - это применение редуктора для привода генератора, чтобы увеличить или уменьшить обороты на валу генератора.

Редуктор имеет то же свой какой-то КПД, а это значит - потери.
Хотя если генератор работает на 6000 об/мин, то деваться не куда, придётся использовать редуктор. Вот только в редукторе наверняка нужна какая-то смазка для шестерёнок, которая зимой будет подмерзать и становиться тугой, а отсюда получится, что зимой ему надо будет более сильный ветер, что бы его прокрутить.

Интересно, а можно ли перемотать какой-нибудь движок или генератор, что бы он был менее скоростной, но более мощный? Что бы хоть как-то напоминал эти производственные ветрогенераторы. И можно ли за счёт перемотки обмоток повысить КПД?
Какие мысли у Вас по всему этому поводу?
16 мар 2011, 20:58
kuper писал(а):
по всей видимости данные самодельного дискового генератора, который несомненно является основой всех генераторов. Что самое интересное его можно собрать на быструю руку (при прямых руках и знаниях) и из подручных средств. Интересно, какой у них КПД и какой с самой большой мощностью их делали?

Эта таблица показывает параметры любого винта, подставляя диаметр, и быстроходность (дя трехлопастного 5, пятилопастного 3, двухлопастного 7) можно понять какой винт нужен для данного генератора.
kuper писал(а):
Из этих сравнений я сделал выводы:

Чем мощнее генератор - тем длиньше лопасти (наверно существуют какие-то пределы) и что при том же ветре генератор мощнее отдаст больше энергию.

Именно так. Мощность винта определяет длина лопасти, а не количество их.


kuper писал(а):
Кстати, а как вес лопастей влияет на его работу? Т.е. разница между ПВХ (легкие) и деревянные (которые тяжелей получаются). Какие лучше изготавливать более тяжёлые или более лёгкие?


Вес не определят параметры винта. Вес это вес, и не более. Естественно, чем тяжелее лопасти, тем надежней должна быть вся конструкция.

kuper писал(а):
И сколько лопастей лучше ставить? Везде ставят по 3 шт, а почему? И что меня больше удивило - почему они такие узкие? Почему не ставят, как вентиляторах, моторных лодках (в воде)? Площадь воздуха ведь больше попадает..., а значит крутить его должен уверенней.


Три лопасти- это оптимальный вариант, показавший себя за много лет. Лопасти с круткой, имеют разную ширину, точнее длину хорды, на каждом участке быстроходности. Если на кончике лопасть будет широкой, то быстроходность будет низкой.
Нельзя переделав двигатель, получить больше мощность. Уменьшить обороты да, а мощность будет не выше 70% от исходной движка.

kuper писал(а):
Интересно, а можно ли перемотать какой-нибудь движок или генератор, что бы он был менее скоростной, но более мощный?

С уважением Николай,
Администратор форума.
16 мар 2011, 22:07
Во-первых. Как это скачать?
http://www.onlinedisk.ru/file/419308/
http://www.onlinedisk.ru/file/419147/
Нажимаю "Скачать BitTorrent-файл", а в ответ ничего не происходит, пробовал в двух браузерах.


Нельзя переделав двигатель, получить больше мощность. Уменьшить обороты да, а мощность будет не выше 70% от исходной движка.


Я так и подозревал, что где-то что-то потеряешь...
Я тут нашёл немецкую фирму, которая делает кроме двигателей и генераторов ещё много чего, правда у меня проблема с языком.
http://www.perm-motor.de/index.php?id=7&L=1

Подскажи тогда какие лопасти нужны для этого генератора и вообще насколько он пригоден для этих целей, да и вообще дайте оценку ему (может он ничего и не стоит), (прямая ссылка в формате PDF, если не откроется в браузере нужно "сохранить как")
http://www.perm-motor.de/fileadmin/users_upload/pdf/PMS_Motoren-Generatoren/PM_DS_PGS_1_03-09_E.pdf
меня интересует PGS 156 воздушного охлаждения. Конечно его придётся пускать через редуктор, но, что привлекает так это его мощность и вес, правда так и не понял сколько вольт он выдаёт.
И что будет, если генератор будет крутится в обратном направлении - переполюсовка или что именно?
Хотя если есть что предложить по лучше, я буду только рад.
16 мар 2011, 22:48
Все эти мотор колеса от 1500 оборотов. Не самый хороший вариант. Без переделки не хорошо, а переделывать лучше что то другое. Обойдется дешевле.
Если нужен готовый ветряк, я могу Вам сделать ветряк, но только пока диаметром до 2.2 метра. Годитться для акб от 200 а/ч ну или под конкретное задание.

С уважением Николай,
Администратор форума.
17 мар 2011, 00:02
tng писал(а):
Все эти мотор колеса от 1500 оборотов. Не самый хороший вариант. Без переделки не хорошо, а переделывать лучше что то другое. Обойдется дешевле.
Если нужен готовый ветряк, я могу Вам сделать ветряк, но только пока диаметром до 2.2 метра. Годитться для акб от 200 а/ч ну или под конкретное задание.

Я и говорю, что придётся через редуктор пускать. А что за переделка? В чём она заключается? Если есть какие-то другие варианты - кинь ссылку, я посмотрю. Этот мне понравился тем, что маленький, мощный, с большим КПД и малый вес. А что Вас смущает в нём?
Ветряк нужен не менее 10 кВт, по крайней мере на этой странице
http://vetrogenerator.org.ua/resheniya/otoplenie/
гарантируют, что при нормальном ветре генератор в 10 кВт может отопить дом площадью 240 - 400 м2. Не знаю на сколько это реально... сомнения...
Может кто-то знает сколько нужно тенов для водяного отопления 60-70 м2? Из тех их расчётов да при малом ветре думаю, что возможно хватит, если конечно знать сколько кВт тенов для этого надо.

Насколько я понимаю Вы где из подмосковья, в общем Россия. Что бы перевезти его ко мне на Украину, потребуются не малые вложения на саму дорогу, не считая таможни, которая на ровном месте хочет срубить бабло, а тут ещё ветряк, который в кармане не спрячешь (лопасти одни чего только). И начнётся с того, где взял, а не украл ли, где товарный чек, в общем головняк... Так, что сам понимаешь не вариант.
17 мар 2011, 17:04
Понимаю, что ввёл в замешательство. Попробую объяснить.
Дело в том, что я действительно задумался о ветрегенераторе. Но я живу в квартире на 3-ем этаже 7-и этажного дома, все окна выходят на одну сторону, причём на главную улицу. На крышу даже со спутниковой антенной не пускают, а с таким вентилятором вообще пошлют куда по дальше. В принципе можно попробовать поставить на стену с не большими лопастями, а там будь что будет. Но так получится, что он не сможет крутится на все 360, а придётся ограничить на 180 гр. И если он хотя бы как-то обеспечит мне работу компьтера - то это уже хорошо. Если не получается посчитать генератор по мощности, может получится посчитать по длине лопасти. Что можно получить при длине лопасти в 60-70 см? Может для этого хватит 500 Вт автомобильного генератора с такими размерами лопастей, а может стоит попробовать рассмотреть вертикальный ветрогенератор.

И собственно я бы так и оставался бы в раздумьях, если бы не родители (оба пенсионера), которые живут в частном газифицированном доме с участком, т.е. есть где его установить. Водяной котёл (старого типа) съедает очень много газа, цена которого не маленькая. А если дядя в управление скажет, что 1 куб будет стоить 1$ - значит придётся всё равно платить. Им не давно пришла мысль о замене котла на новый современный (настенный) более экономичный. Но мало, того что в основном продают подделки, которые часто ломаются, так и цена на более-менее нормальный 500-800$ + опять та же цена на газ. Нужны ли такие затраты? Поэтому мне и пришла мысль о ветрогенераторе и хотя бы отопление от тенов. Я и начал пытался узнать что к чему: какие размеры, какое подключение и т.д. Поэтому прошу помощи о подборе такого генератора.
17 мар 2011, 17:30
На фото на странице http://vetrogenerator.org.ua/resheniya/otoplenie/
, ветряк, если судить по таблице, где указана мачта в 12 метров, имеет диаметр порядка 4 метров. 10 киловатт такое колесо, если считать по таблице, которую мне посоветовал Николай, выдаст при ветре 14 метрах в секунду, мало того, что такие ветра не часто бывают (хотя смотря где)...
Но и конструктивно при таком ветре сложно всё.
17 мар 2011, 19:51
ra1aro писал(а):
На фото на странице http://vetrogenerator.org.ua/resheniya/otoplenie/
, ветряк, если судить по таблице, где указана мачта в 12 метров, имеет диаметр порядка 4 метров. 10 киловатт такое колесо, если считать по таблице, которую мне посоветовал Николай, выдаст при ветре 14 метрах в секунду, мало того, что такие ветра не часто бывают (хотя смотря где)...
Но и конструктивно при таком ветре сложно всё.


Технические хар-тики этого ветряка на этой странице
http://vetrogenerator.org.ua/vetrogeneratory/10-kvt/
диаметр составляет 8м.
А вообще эти страницы я предоставил для сравнения и возможно опоры на них.
Покупать этот генератор за 11500 $ в 1 тонну весом - круто...
Я хочу собрать свой и из расчёта, что лопасти будут не совсем точно и правильно сделаны + КПД и т.д., как на этих производственных - поэтому лучше взять большей мощности генератор, что бы он работал примерно по хар-кам этих.
17 мар 2011, 20:23
kuper
Боюсь что Вы смутно представляете что такое ветряк даже диаметром 3 метра. Я пока в такие размеры даже не лезу, не потому что не могу, а просто большой размер, большие проблемы, большая ответственность.
Если нет возможности установить на мачту, имею ввиду кватриру, выбрасывайте из головы этот вариант. Лучше солнечную батарею поставьте.
Сходите на это форум, почитайте. Мы там много чего написали. Если будете читать внимательно, очень быстро начнете понимать исуть вопроса http://alter-energo.ru Главное не спешите задавать вопросы, и не ленитесь внимательно читать, и все проясниться.
А если уж будете сами делать, то начните с небольшого, и генератор лучше делать из асинхронного двигателя.

С уважением Николай,
Администратор форума.
22 мар 2011, 17:59
tng писал(а):
kuper
Боюсь что Вы смутно представляете что такое ветряк даже диаметром 3 метра. Я пока в такие размеры даже не лезу, не потому что не могу, а просто большой размер, большие проблемы, большая ответственность.
Если нет возможности установить на мачту, имею ввиду кватриру, выбрасывайте из головы этот вариант. Лучше солнечную батарею поставьте.
Сходите на это форум, почитайте. Мы там много чего написали. Если будете читать внимательно, очень быстро начнете понимать исуть вопроса http://alter-energo.ru Главное не спешите задавать вопросы, и не ленитесь внимательно читать, и все проясниться.
А если уж будете сами делать, то начните с небольшого, и генератор лучше делать из асинхронного двигателя.

Спасибо форум действительно интересный, но я там не нашёл ответы на такие вопросы:
1. Как можно измерить скорость вращения генератора и скорость ветра (из более доступных методов)?
2. Если генератор допустим 12 В 500 Вт, пропуская его через преобразователь на 220 В переменного для большинства потребителей. Какова мощность будет при этом на выходе (Вт)?
3. Если на 12 В (авто) аккумуляторе написано 100 Ач, т.е. 12*100=1200 Вт=1,2кВт (если я правильно понимаю). Что это в действительности значит? Что этот аккумулятор может в течении целого 1 часа постоянно отдавать 1,2 кВт? Или на самом деле при подключении ТЭНа на 1,2 кВт - он помрёт через минут 10?
4. Заинтересовали турбины в вертикально-осевом исполнении, по крайней мере здесь уже можно придумать много чего, кроме лопастей в горизонтальном. Как рассчитать размеры всё равно не понятно, какого диаметра и какой высоты это должно быть? Но насколько я понял, что такие установки менее эффективны и начинают работать при большем ветре, чем лопастные. Так ли это? Или здесь зависит от самой конструкции? Зато есть несколько хороших моментов: направление ветра значения не имеет. Кроме того, горизонтально-осевые установки автоматически отключаются, если сила ветра превышает некоторое максимально-допустимое значение и ротор начинает вращаться слишком быстро. А с установки с вертикальной осью могут работать при любой силе ветра, даже в сильный шторм.
Хотелось бы услышать мнение бывалых специалистов в этих вопросах.
22 мар 2011, 20:52
Вертикалки малоэффективны, и нормально работающих, именно работающих, а не просто вращающихся, я не видел. Не моя тема, уж точно.
Ветер анемометром. Самый простой, взять маленький моторчик, который выдает напряжение когда его вращаешь. Сделать крыльчатку чашечьки, хоть половинки от киндер сюрпризов, подключить к мультиметру, и покататься на авто, фиксируя показания спидометра.
Обороты генератора нужно тахометр, или делать какую то метку на валу, и считать обороты с включеным секундомером.
С генератора на прямую не получиться подавать на инвертор, обороты не стабильны и напряжение скачет. Только с ветряка на акб, с акб на инвертор.
На выходе инветрора мощность будет ровно такая, на которую он рассчитан.

С уважением Николай,
Администратор форума.
22 мар 2011, 23:19
tng писал(а):
Ветер анемометром. Самый простой, взять маленький моторчик, который выдает напряжение когда его вращаешь. Сделать крыльчатку чашечьки, хоть половинки от киндер сюрпризов, подключить к мультиметру, и покататься на авто, фиксируя показания спидометра.

Насколько я понял, взять маленький щёточный движок, поставить крыльчатку и подключить к вольтметру (у мультиметра много функций) и записать показания скорости к выдаваемму вольтажу. Этот способ не очень практичен, потому что не будет точности замеров по скорости авто и если будет хоть какой-то ветерок точность ещё больше упадёт.
Цель замера скорее не наибольшего ветра, а наоборот самого малого при котором начинает крутить ветряк.

С генератора на прямую не получиться подавать на инвертор, обороты не стабильны и напряжение скачет. Только с ветряка на акб, с акб на инвертор.


На мой взгляд схема соединения такая:
Изображение
Т.е. грубо говоря провода проходят на прямую через инвертер, а где в середине цепляются на АКБ. Я конечно же не специалист и не могу чётко сказать играет ли АКБ в этом случае какой-то сглаживающий эффект для инвертера, но провода по сути дела проходят напрямую на инвертер, поэтому наверняка всё равно какие-то перепады существуют. А вообще, если есть более точная и правильная схема соединения всех деталей ветроустановки, пожалуйста выложите.
На выходе инветрора мощность будет ровно такая, на которую он рассчитан.

Что Вы хотите сказать, если к такому генератору подключить инвертер на 10 кВт, то их и получишь при 220 В? Чё-то у меня большие сомнения. Зачем тогда делать мощные генераторы? Дайте разъяснения, а лучше всего реальные примеры.
23 мар 2011, 01:21
Схема правильная, акб стоит в буферном режиме.
Мощность инвертора соответствровать должна используемому акб. Как это рассчитать поищите в сети, думаю проблем не будет.

С уважением Николай,
Администратор форума.

Сообщений: 49 Пред. 1, 2, 3, 4 След. Страница 2 из 4
Ответить

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 0

cron