| Энергия ветра |
 |
Продукция
ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА «ФОРВАРД – 0,5»
Техническое описание
СОДЕРЖАНИЕ
3. устройство и работа составных частей 4. схема электрическая функциональная 9. возможные неисправности и способы их устранения
Ветроэнергетическая установка «Форвард-05», далее по тексту – установка, предназначена для автономного электропитания различных бытовых устройств: телевизоров, радиоприемников, светильников, насосов и т.п., а также для зарядки автомобильных аккумуляторов. Можно соединять несколько установок для увеличения общей мощности, а также использовать вместе с солнечной батареей. (Предназначена для питания маломощных потребителей, имеющих пиковую мощность до 1,5 кВт и максимальную производительность до 16,8 кВт час в сутки, что позволяет обеспечить электроэнергией до 4 человек, пользующихся электросветильниками, бытовой техникой (телевизор, радиоприемник, холодильник, электронасос), а также специальной аппаратуры в полевых условиях: маяки, освещение, передатчики и т.д. Производитель: ОАО «ММЗ «Вперед» 111024, г. Москва, проезд Энтузиастов, д. 15.)
Технические характеристики: 1. Диаметр ветроколеса – 2,2 м. 2. Лопасти металлические, штампованные. 3. Ориентация на ветер – руль-флюгер. 4. Мачта 4-х секционная. Высота до центра вращения ветроколеса – 5 м. 5. Генератор 3-х фазный обращенного типа на постоянных магнитах. 6. Номинальная выходная мощность 550 Вт (при скорости ветра 7,5 м/с). 7. Максимальная выходная мощность 700 Вт (при скорости ветра более 11 м/с). 8. Выходное напряжение постоянное 24 В или переменное 220 В 50 Гц при использовании преобразователя. 9. Имеется дополнительный выход 12 В постоянного напряжения для зарядки внешнего автомобильного аккумулятора. 10. Имеется защита от перезаряда и глубокого разряда аккумуляторов. 11. В зимнее время осуществляется подогрев отсека аккумуляторов. 12. Масса ветроустановки в таре 200 кг. Упаковка в два ящика габаритами 94×66×72 и 190×47×42 (см). 13. Шкаф управления – наружного исполнения. Ветроустановка обладает высокой надежностью конструкций мачты, лопастей, электрической схемы, построенных на материалах, применяющихся в авиастроении. Установка монтируется силами 3-х человек в течение одного часа.
2.1 Установка может эффективно использоваться в районах с умеренным и холодным климатом, где значение среднегодовой скорости ветра составляет не менее 4 м/с. 2.2. Установку допускается эксплуатировать при температуре окружающей среды от -40° до +60°С и относительной влажности до 98%.
3. УСТРОЙСТВО И РАБОТА СОСТАВНЫХ ЧАСТЕЙ
3.1 Принцип действия установки заключается в преобразовании кинетической энергии ветра в электрическую при вращении ветроколеса, закрепленного на генераторе. 3.2 Руль служит для ориентации ветроколеса по ветру. Ветроколесо начинает вращаться при минимальной скорости ветра не более 3,5 м/с. При скорости ветра 8 м/с ветроколесо начинает постепенно опрокидываться в горизонтальную плоскость и возвращается назад под действием пружины, при снижении скорости ветра. Этим обеспечивается грубая механическая регулировка оборотов ветроколеса и генератора. 3.3 Выработанная электрическая энергия поступает в блок управления, где происходит перераспределение энергии между буферными аккумуляторами, полезной и балластной нагрузкой с одновременной электронной стабилизацией напряжения. При отсутствии ветра полезную нагрузку питают буферные аккумуляторы. 3.4 Блок управления осуществляет защиту аккумуляторных батарей от перезаряда и глубокого разряда с одновременной индикацией процесса их зарядки на лицевой панели, точное регулирование напряжение, подогрев аккумуляторного отсека в зимнее время с помощью нагревательного элемента.
4. СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ
Схема состоит из трехфазного генератора, трехфазного выпрямителя, параллельного регулятора напряжения, балластной нагрузки, аккумулятора, реле и системы управления. Трехфазный генератор приводится во вращение от ветроколеса. Напряжение с генератора подается на трехфазный выпрямитель. Выпрямленное напряжение поступает на импульсный регулирующий элемент, который вместе с балластной нагрузкой стабилизирует выходное напряжение нагрузки. Сигнал обратной связи с выпрямителя подается на стабилизатор напряжения. Далее щиротно-модулированный сигнал управляет режимом импульсного регулирующего элемента. При увеличении числа оборотов генератора, а, следовательно, напряжения, мощность на балластной нагрузке растет, что приводит к увеличению момента на генераторе, вследствие чего нагрузка на ветроколесо возрастает и его обороты, а также обороты генератора, уменьшаются. При этом напряжение на выходе остается постоянным. К выходу трехфазного выпрямителя подключен аккумулятор для обеспечения электроэнергией потребителя при отсутствии ветра, когда генератор не дает необходимой мощности на выходе. Чтобы обеспечить нормальный режим заряда и разряда аккумулятора, последний включен через зарядно-разрядное устройство. При отсутствии нагрузки на выходе устройства возможен перезаряд аккумулятора. Для предотвращения перезаряда в системе управления имеется компаратор перезаряда аккумулятора, который настроен на максимально допустимое для аккумулятора напряжение. При достижении этого напряжения компаратор перезаряда аккумулятора принудительно включает импульсный регулятор на повышенную нагрузку, напряжение на выходе выпрямителя уменьшается и заряд прекращается. При отсутствии достаточной скорости ветра, как уже описывалось выше, напряжение на нагрузке создается с помощью аккумулятора и при длительном режиме работы возможен его полный разряд. Чтобы предотвратить полный разряд, к аккумулятору подключен компаратор разряда, который при нижнем установленном пороге выключает реле и тем самым отключает аккумулятор от нагрузки. При усилении ветра и разряженном аккумуляторе напряжение на нагрузку не будет подаваться до тех пор, пока напряжение на аккумуляторе не достигнет номинального значения. Только после этого включится реле, и напряжение с генератора поступит на нагрузку. Для защиты схемы и аккумуляторов от короткого замыкания служит автомат защиты АЗ.
5.1 Все работы по подъему, опусканию и пробному пуску установки производить при скорости ветра не более 6 м/с. Выбрать ровную, открытую для ветра площадку 5 х 5 м на расстоянии 20 м от жилого помещения. Вблизи площадки не должно быть деревьев и строений выше 4 м. Для сборки мачты на земле подготовить площадку длиной 6 м от места монтажа основания установки.
5.2 На выбранной площадке бетонировать в грунт основание, при этом учесть положение вилки основания, определяющее положение мачты при её сборке на земле перед подъемом (рис.1а). Все узлы установки укомплектованы предназначенными для сборки наживленными крепежными деталями в соответствии с пунктами описания. 5.3 Нижнюю секцию мачты установить на вилку основания, как показано на (рис.1б), и соединить с основанием с помощью двух болтов, пружинных шайб и пластин, не затягивая болты.
5.4 Приготовить для монтажа две средние и верхнюю секции мачты. Собрать секции, последовательно пропуская внутри них кабель, равномерно распределив по длине фиксирующие кабель кольца (через каждые 200 мм). Секции мачты скрепить между собой и нижней секцией болтами и шайбами пружинными (рис.2). 5.5 Верхнюю секцию положить на приготовленную подставку высотой не менее 1м.
5.6 Растяжки соединить с тросами, костылями и скобами верхней секции с помощью пальцев, шайб и шплинтов (рис.3).
5.7 Демонтировать обтекатель с диска. Установить лопасти на диск в соответствии с монтажными номерами на лопастях и диске (1,2,3), вставив штифты наконечников в отверстие Æ4 диска, закрепить лопасти на диске с помощью болтов, гаек, шайб контровочных . Шайбы контровочные установить под гайки, отогнув большие лепестки на боковые грани наконечников лопастей. После окончательной затяжки гаек маленькие лапки шайбы отогнуть на боковые грани гаек. Внимание! Ветроколесо сбалансировано в заводских условиях. Установить болт М16, шайбу 16, шайбу пружинную 16 в центр диска и затянуть (рис.4). 5.8 Установить головку на мачту, с помощью болтов, гаек, шайб и шайб пружинных. 5.9 Ветроколесо одеть на шпильки генератора с помощью гаек, шайб и шайб пружинных. 5.10 Закрыть диск обтекателем, закрепить его винтами с шайбами.
5.11 На штанге руля закрепить фиксатор, закрутив болт в отверстие штанги. Вставить штангу в гнездо мачты. Закрепить с помощью болтов, гаек и шайб пружинных. 5.12 Пружину установить между фиксатором на руле и рычагом головки. 5.13 Разъем кабеля генератора состыковать с разъемом кабеля мачты. 5.14 Подставку блока управления вкопать в грунт. 5.15 Блок управления закрепить на подставке при помощи болтов, гаек, шайб и шайб пружинных. 5.16 Осторожно поднять мачту и закрепить её к вилке основания с помощью болтов, шайб пружинных и пластин, установив под один из болтов лепесток заземления (см. место I). 5.17 К лепестку присоединить обжимом заземляющий элемент и вкопать его в грунт (см. место I). 5.18 Проверить уровнем вертикальное положение мачты. При большом отклонении от вертикали слегка ослабить болты опоры и затянуть их после выравнивания мачты. 5.19 Сориентировать растяжки по направлению скоб верхней секции мачты. Обеспечив расслабление тандеров и натяг тросов, вбить костыли в грунт наклонно до уровня скоб. Обеспечить вертикальное положение мачты путем поочередного регулирования тандеров и струбцин. 5.20 Состыковать розетку кабеля мачты с вилкой «ВХОД» корпуса блока управления, предварительно сняв заглушку с розетки. Внимание! Заглушка с распаянными перемычками служит для торможения вращения ветроколеса. В целях безопасности монтажно-демонтажные работы производить только при установленной в розетку кабеля заглушке.
5.21 Соединители нагрузочного и аккумуляторного кабелей прилагаются. Поставка и распайка кабелей выполняется заводом-изготовителем по отдельному заказу. 5.22 Преобразователь напряжения 24/220В поставляется по отдельному заказу. Подключается к выходу нагрузочного кабеля с помощью клеммных колодок, соблюдая полярность. 5.23 Аккумуляторы 55А×ч или 75А×ч устанавливаются на поддоны блока управления и подключаются к электросхеме с помощью клемм, с соблюдением полярности.
Схема подключения вилки нагрузочного кабеля
Схема подключения вилки аккумуляторного кабеля
6.1 При вращающемся ветроколесе и подключенных аккумуляторах происходит их зарядка. 6.2 Установить клавишу автомата в положение «ВКЛЮЧЕНО», при этом электроток, вырабатываемый установкой, будет питать нагрузку. 6.3 При ослаблении или полном отсутствии ветра, питание нагрузки осуществляется от аккумуляторов. 6.4 Режим работы ветроустановки показывают индикаторы, выведенные на переднюю панель блока управления. 6.4.1 Индикатор «НАГРУЗКА» загорается во время работы нагрузки при нормальном выходном напряжении. 6.4.2 Индикатор «РАЗРЯЖЕН» загорается одновременно с отключением индикатора «НАГРУЗКА» при минимально-допустимом напряжении на аккумуляторах. В этом случае нагрузка автоматически отключается. 6.4.3 Мигание индикатора «ЗАРЯЖЕН» и одновременное горение индикатора «НАГРУЗКА» указывает на полный заряд аккумуляторов при нормальном выходном напряжении. 6.4.4 Установка обеспечивает выходное напряжение 24В постоянного тока. При необходимости, подключив преобразователь напряжения к нагрузочному кабелю, можно получить напряжение 220В 50Гц.
7.1 Один раз в месяц проверять закрутку кабеля. При наличии закрутки более 4-5 оборотов отсоединить кабель от блока управления и раскрутить (установки, оборудованные поворотной пружиной по данному пункту не проверяются). 7.2 Один раз в месяц проверять натяжение тросов. При необходимости подтянуть. 7.3 Один раз в три месяца проверять состояние болтовых соединений. При необходимость затянуть. 7.4 Один раз в три месяца проверять затяжку клемм электрических соединений. 7.5 Один раз в год заправлять масленки подшипников головки . 7.6 Порядок обслуживания преобразователя и аккумуляторных батарей устанавливается соответствующими инструкциями по эксплуатации. 7.7 Консервация установки производится смазкой ЦИАТИМ-201 открытых металлических частей, незащищенных лакокрасочными покрытиями.
8.1 Установка является источником повышенной опасности. 8.2 Во время подготовки ветроустановки к работе и в процессе эксплуатации необходимо соблюдать следующие правила эксплуатации: 8.2.1 Все работы по подъему, опусканию и пробному пуску установки производить при скорости ветра не более 6 м/с и температуре не ниже минус 20°С; 8.2.2 Не разрешается находиться под установкой во время подъема или опускания, а во время работы в плоскости вращения ветроколеса; 8.2.3 Запрещается находиться возле ветроустановки во время бури или грозы; 8.2.4 Работы, связанные с отключением или подключением оборудования производить только при остановленном ветроколесе (в безветренную погоду); 8.2.5 При появлении трещин на агрегатах ветроустановки, а также при ослаблении крепежа и нарушении его контровки установка должна быть отключена.
9. ВОЗМОЖНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ И СПОСОБЫ ИХ УСТРАНЕНИЯ
|
