Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka?

Liczba slajdów:
55
Autor:
Piotr Warot, Waldemar Pachoł
Rozmiar:
3.69 MB
Ilość pobrań:
6
Ilość wyświetleń:
2685
Kategoria:
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 54
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 0
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 1
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 2
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 3
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 4
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 5
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 6
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 7
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 8
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 9
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 10
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 11
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 12
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 13
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 14
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 15
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 16
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 17
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 18
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 19
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 20
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 21
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 22
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 23
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 24
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 25
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 26
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 27
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 28
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 29
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 30
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 31
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 32
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 33
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 34
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 35
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 36
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 37
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 38
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 39
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 40
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 41
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 42
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 43
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 44
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 45
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 46
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 47
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 48
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 49
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 50
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 51
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 52
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 53
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 54
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka? - Slajd 0

Treść prezentacji

1
Jak działa elektrownia wiatrowa? Jak zbudować model wiatraka?
2
Elektrownia wiatrowa to zespół urządzeń produkujących energię elektryczną, wykorzystujących do tego turbiny wiatrowe. Energia elektryczna uzyskana z wiatru jest uznawana za ekologicznie czystą, gdyż, pomijając nakłady energetyczne związane z wybudowaniem takiej elektrowni, wytworzenie energii nie pociąga za sobą spalania żadnego paliwa.
3
Jak działają elektrownie wiatrowe? Elektrownie wiatrowe mogą wytwarzać energię elektryczną tylko wtedy, gdy wieje wiatr - i to w dodatku z prędkością większą od prędkości tzw. startowej, poniżej której turbina po prostu stoi. Przydomowe elektrownie wiatrowe są całkowicie niezależnymi źródłami energii, w których instaluje się jeden z dwóch rodzajów prądnic: 1) prądu stałego, 2) małe, trójfazowe - asynchroniczne. Elektrownie z prądnicą prądu stałego (najczęściej stosowane) mogą zasilać obiekty, jeżeli są wyposażone w regulator napięcia oraz akumulatory do gromadzenia energii, a jeśli mają dostarczać prąd przemienny (taki jak w sieci) - muszą mieć falownik. Jeśli elektrownie te mają zasilać dom mieszkalny, to wspomniane urządzenia składowe umieszcza się zwykle w pomieszczeniach gospodarczych, garażach itp.
4
Rodzaje elektrowni wiatrowych Ze względu na moc elektrownie wiatrowe dzieli się na modele mikro, małe i duże. Do zasilania domów stosuje się głównie dwa pierwsze rodzaje.
5
Mikroelektrownie wiatrowe Mikroelektrownie wiatrowe to modele poniżej 100 Watów (W) mocy. Używa się ich najczęściej do ładowania baterii akumulatorów stanowiących zasilanie obwodów wydzielonych - tam, gdzie nie ma sieci elektroenergetycznej, lub z jakiegoś powodu nie chce się z niej korzystać. Takie elektrownie można wykorzystać do zasilania przez akumulatory części oświetlenia domu: pojedynczych lamp, a nawet poszczególnych pomieszczeń czy urządzeń.
6
Mikroelektrownia wiatrowa
7
Małe elektrownie wiatrowe Małe elektrownie wiatrowe to nieco większe modele o mocy od 100 W do 50 kW. Modele z tej grupy mogą zapewniać energię elektryczną w pojedynczych gospodarstwach domowych, a nawet w małych firmach. W warunkach przydomowych najpopularniejsze są elektrownie 3-5 kW. Moc takich elektrowni, wspomagana energią zmagazynowaną w akumulatorach, wystarczy nierzadko do zasilania oświetlenia, układów pompowych, sprzętu i urządzeń domowych.
8
Mała elektrownia wiatrowa
9
Duże elektrownie wiatrowe Duże elektrownie wiatrowe (w praktyce powyżej 100 kW), oprócz tego, że mogą zasilać dom, stosowane są przede wszystkim do wytwarzania prądu, który sprzedaje się sieci elektroenergetycznej. Taka elektrownia musi spełniać szczegółowe wymagania lokalnego operatora sieci, potrzebna jest też oczywiście jego zgoda na takie przyłączenie.
10
Duże elektrownie wiatrowe
11
12
Budowa małej przydomowej elektrowni wiatrowej
13
Maszt Na początku na betonie zostały zaznaczone miejsca w których będzie nacinany drut fi 6mm. Jak widać na dołączonym zdjęciu odległości pomiędzy znacznikami to 150mm. Dzięki takiej operacji prościej będzie znaleźć punktu gięcia elementów rozporowych masztu (zdj. 1). Pręt zostaje nacięty do połowy grubości, czyli około 3mm (zdj. 2).
14
Zdj.1
15
Zdj.2
16
Następnie rurka cal i ćwierć (33mm średnicy), grubościenna. Widoczne co 30cm oczyszczone miejsca w których następnie przyspawane wygięte wcześniej pręty rozporowe. Pełnią one również rolę doskonałej drabinki. Z uwagi na planowaną wysokość masztu oraz brak konieczności wyjątkowej sztywności konstrukcji zrezygnowano z prętów skośnych (zdj.3).
17
Zdj.3
18
Maszt już gotowy i pomalowany. Kolory biały i czerwony - standard, jeśli chodzi o kolorystykę masztów. Będzie lepiej widoczny dla przelatującego ptactwa lub motolotniarzy (zdj.4).
19
Zdj.4
20
Poniżej sposób zamocowania masztu. Polega on na zakopanej na głębokość 150cm kostce trelinkowej (zdj.5). Kostka jest przewiercona na wylot. Przez otwór przechodzi szpilka fi 14mm z przykręconym do niej metalowym uchem do którego zaś przykręcony jest łańcuch. Na powyższym zdjęciu widać mocowanie linki odciągu do łańcucha - śruba rzymska. Później dołożyłem kolejny (trzeci) zacisk powyżej śruby rzymskiej który utrzymuje łańcuch w stanie naciągniętym a tym samym zabezpiecza śrubę rzymską, gdyby w jakiś dziwnych okolicznościach ścięło jej gwint (zdj.6).
21
Zdj.5
22
Zdj.6
23
Koniec pracy z masztem. Ma on 9 m. wysokości.
24
Łopaty Do wykonania łopat zastosowano drewno świerkowe (150x50x1250mm) z tej przyczyny, iż łatwo się je obrabia i jest dość wytrzymałe jak na nasze warunki pogodowe (zdj.8,9).
25
Zdj.8
26
Na zdj.9 łopaty gotowe do mocowania
27
Stator Stator to typowa trójfazowa prądnica amerykana. Składa się on z trzech sekcji po trzy cewki na sekcję drutu nawojowego fi 1,2mm w ilości 84 zwojów na cewkę. Grubość cewki wynosi około 10mm. Układ ten połączony w gwiazdę przy 150 obrotach na minutę daję na obciążenie, w postaci akumulatora 12V 176Ah, napięcie 13.2V 2A (zdj.10). Niestety nie było możliwości zmierzyć napięć i natężeń przy innych obrotach. Ciekawostką jest fakt, iż przy ostatnich burzach, a wiatry wcale nie były silne, udało się zaobserwować napięcie ograniczone przez układ ładowania do 14.4V (napięcie mierzone na zaciskach akumulatora - typowe napięcie ładowania dla akumulatora), 250W szło w grzałkę oraz blisko 17A prądu generowane przez prądnicę wiatraka. Wiatrak został ustawiony z kierunkiem wiatru.
28
Zdj.10
29
Cewki prądnicy zatopione zostały w żywicy poliestrowej. Ilość jaka została zużyta to prawie 2 litry. UWAGA! Proszę nie sugerować się kształtem cewek z powyższego zdjęcia gdyż ten jest zły. Odpowiedni kształt cewki przedstawia poniższa animacja (zdj.11). Dla tych którzy noszą się z zamiarem wykonania prądnicy o większej mocy mała informacja - żywica poliestrowa niezbyt dobrze znosi temperatury powyżej 70oC, a podczas produkcji prądu prądnica się nagrzewa. Co prawda prąd produkowany jest tylko w czasie wiatru, jednak znaczną część prądnicy zasłania rotor i śmigło, poza tym żywica nie jest najlepszym przewodnikiem ciepła więc chłodzenie całego układu może okazać się niewystarczające.
30
Zdj.11
31
Rotor Rotor składa się z dwóch stalowych tarcz grubości 6mm i średnicy 296mm (zdj.12). Stal musi wykazywać właściwości magnetyczne - czyli nie może to być stal nierdzewna czy aluminium. Udało się zakupić takie cztery krążki. Na każdej z dwóch tarcz w żywicy poliestrowej zatopione jest 12 magnesów neodymowych N38 10x25x45mm. Takie powinny dać radę cewce grubości 10mm, odległość pomiędzy magnesami wyniesie 14mm. Ilość magnesów można wyliczyć ze wzoru: ilość cewek 3 x 4 ilość magnesów na jedną tarczę rotora.
32
Zdj.12
33
Zdj.13 Wklejanie magnesów
34
Poniżej jedna z tarcz na chwilę przed zalaniem żywicą poliestrową (zdj.14). Tektura falista okazała się bardzo dobrym materiałem na ścianki. Aby żywica się nie wylewała zastosowałem cienkie paski przeźroczystej taśmy klejącej.
35
Zdj.14
36
Głowica Typowy amerykanin. Jedyne co się zmieniło to zastosowanie piasty od poloneza. Po wymianie łożysk sprawuje się idealnie (zdj.15).
37
Zdj.15
38
Poniżej przedstawiono element tzw. zawias przyspawany pod kątem do głowicy tworzy zabezpieczenie przeciwburzowe (zdj.16). Dzięki takiej konstrukcji ogon wiatraka ma tendencje do samoistnego powrotu do położenia spoczynkowego - dzięki temu nie trzeba stosować bocznego żagla, sprężyn czy ciężarków na linach. Wiatr burzowy odchyla koło wiatrowe umieszczone mimośrodowo względem osi obrotu głowicy. Ogon, który ustawiony jest zawsze pod wiatr, poprzez ukośną zawiasę i obrót głowicy unosi się pokonując siły grawitacyjne. Prędkość obrotowa spada. Gdy prędkość wiatru maleje ogon, z uwagi na swój ciężar, powraca do punktu spoczynkowego ustawiając koło wiatrowe znowu pod wiatr.
39
Zdj.16
40
Poniżej przedstawiono przekrój poprzez głowicę ukazujący sposób mocowania (zdj.17). Dwa łożyska umożliwiają obrót głowicy wokół własnej osi. Myślę, iż rysunek jest czytelny i nie ma konieczności dokładnego go opisywania, natomiast kilka słów wyjaśnienia należy się odnośnie przewodu, który zwisa swobodnie, biegnąc środkiem wzdłuż masztu. Szybkozłącze na dole umożliwia odkręcenie przewodu gdyby ten nadto się skręcił. Jak dotąd nie było konieczności by taką operację przeprowadzać.
41
Zdj.17
42
Kołpak Osłona została wykonana ze styropianu 100mm sklejonego za pomocą silikonu. Potem przy pomocy papieru ściernego 60 i wiertarki został wytoczony pożądany kształt (zdj.18). Kołpak przed laminowaniem należy okleić paskami gazet. Po stwardnieniu kleju można zacząć pracę z żywicą. Na koniec należy całość oszlifować i pomalować farbą.
43
Zdj.18
44
Całość przed zamontowaniem łopat. Ważna uwaga: Przy zakładaniu drugiej tarczy trzeba koniecznie uważać na palce by ich nie stracić. Siła z jaką przyciągają się magnesy jest potężna i daje się ją odczuć już przy odległości około 10 cm pomiędzy tarczami. Głowica wraz z łopatami i ogonem waży około 25kg (zdj.19).
45
Zdj.19
46
Elektronika Na zdjęciu poniżej widać układ z przetwornicą firmową o mocy ciągłej 600W (zdj.20). Układ zatrzasku zabezpiecza akumulator przed nadmiernym rozładowaniem. Jeśli napięcie spadnie poniżej 11.5V układ odłączy przetwornicę i przełączy się na prąd z sieci (do tego celu służy przekaźnik na płytce zatrzasku oraz przekaźnik podłączony do zacisków 220V przetwornicy). Jeśli w trakcie ładowania napięcie na zaciskach akumulatora przekroczy 13.0V układ automatycznie przełączy się znowu na przetwornicę. W trakcie użytkowania elektrowni zauważyłem, iż warto wykorzystywać każdy wiatr - stąd ustawione na 13V napięcie przełączenia na prąd z wiatru. Gdy napięcie na ładowanym akumulatorze przekroczy 14.4V włączy się dwustopniowy układ zabezpieczenia, który będzie ograniczał prąd ładowania. Układ ten widoczny jest z lewej strony. Licznik mierzy tylko prąd produkowany przez przetwornicę - wiadomo ile się zaoszczędziło (bądź za ile nie trzeba płacić).
47
Zdj.20
48
Schemat przetwornicy, zespołu prostowniczego i zatrzasku sterownika oraz przekaźników wykonawczych i regulatora ładowania
49
Uproszczony schemat elektryczny dla przetwornicy wykonanej samodzielnie
50
Zespół prostowniczy
51
Sterownik - zatrzask
52
Przekaźniki wykonawcze
53
Regulator ładowania
54
Film z działania turbiny wiatrowej
55
Koniec Autor prezentacji: Piotr Warot Autor projektu turbiny wiatrowej: Waldemar Pachoł waldemar.pacholwp.pl

Mogą Cię zainteresować

Fizyka na przełomie XIXI i XX wieku - Slajd 1

Fizyka na przełomie XIXI i XX wieku

Fizyka na przełomie XIXI i XX wieku
Zjawiska fizyczne - Slajd 1

Zjawiska fizyczne

Zjawiska fizyczne
Sławni fizycy - Slajd 1

Sławni fizycy

Sławni fizycy
Księżyc - Slajd 1

Księżyc

Księżyc

O stronie

Świat prezentacji to vortal zawierający prezentacje multimedialne przeznaczone nie tylko dla uczniów, ale i nauczycieli. Tylko w naszym vortalu znajdziesz ogrom wiedzy przedstawiony na slajdach prezentacji. Dzięki nam łatwiej przygotujesz się do lekcji czy odrobisz zadanie domowe. Prezentacje podzielone są na kategorię aby łatwiej było Ci odnaleźć to czego szukasz. Nazwy kategorii odpowiadają nazwą przedmiotów szkolnych. Dzięki nam zapomnisz czym jest pracochłonne przygotowywanie prezentacji i ściągniesz "gotowca".

Ostanio dodane

2017 © Wszystkie prawa zastrzeżone

Używamy plików cookies, aby dostosować zawartość strony do Twoich preferencji i oczekiwań oraz zapewnić Ci wygodę podczas przeglądania strony www. Korzystając ze strony, wyrażasz zgodę na używanie cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Co to są ciasteczka?