Sterownik turbiny wiatrowej: schemat, ceny, jak to zrobić samemu

Sterownik jest urządzeniem elektronicznym odpowiedzialnym za zamianę napięcia przemiennego generowanego przez generator na napięcie stałe oraz kontrolę stanu naładowania akumulatorów. Obecność sterownika w schemacie pracy turbiny wiatrowej pozwala na pracę generatora wiatrowego w trybie automatycznym, niezależnie od czynników zewnętrznych (prędkość wiatru, warunki pogodowe itp.).

Zasada działania

W przypadku różnych typów generatorów wiatrowych stosuje się różne typy i konstrukcje sterowników, ale podstawowe zasady działania takich urządzeń można podzielić na dwa typy, są to:

  1. W przypadku turbin wiatrowych o stosunkowo małej mocy: gdy napięcie na zaciskach akumulatora przekracza 15,0 V, sterownik omija uzwojenia generatora, co prowadzi do zatrzymania obrotów łopat turbiny wiatrowej. Gdy napięcie spadnie do 13,5 V, sterownik wydaje polecenie odblokowania uzwojeń, a urządzenie zaczyna pracować w trybie normalnym.
  2. W przypadku silnych instalacji wiatrowych montowany jest rezystor balastowy o wysokiej rezystancji wraz z elektroniczną jednostką sterującą. Gdy napięcie na zaciskach akumulatora osiągnie 14,0 – 15,0 V, sterownik nie wyłącza turbiny wiatrowej, lecz spala „nadmiar” energii na rezystancji statecznika. Jako balast elementy grzejne (grzałki) mogą być stosowane do podgrzewania wody w instalacjach ciepłej wody lub ogrzewania budynków i budowli.

główne cechy

Wybierając sterownik stosowany w obwodach generatora wiatrowego, należy zapoznać się z charakterystyką techniczną tego urządzenia elektronicznego.

Główne cechy, które wskazuje producent, a które służą jako kryteria wyboru takich urządzeń, to:

  • Napięcie znamionowe, mierzone w woltach;
  • Moc robocza mierzona w watach;
  • Maksymalna moc mierzona w watach;
  • Maksymalny prąd mierzony w amperach;
  • Rozładowanie energii balastowej (która może być wykorzystana);
  • Warunki pracy (temperatura pracy, wilgotność, wysokość);
  • Możliwość zdalnego przesyłania danych o pracy turbiny wiatrowej;
  • Wymiary;
  • Waga urządzenia.

Obecnie firmy krajowe i zagraniczne specjalizujące się w produkcji alternatywnych źródeł energii, a także ich komponentów, produkują kilka rodzajów sterowników, które z powodzeniem pracują w turbinach wiatrowych, są to:

  • Sterowniki PWM (PWM) to urządzenia z modulacją szerokości impulsu (PWM). W tego typu urządzeniach proces sterowania mocą realizowany jest poprzez zmianę impulsów ze stałą częstotliwością.

Zaletami tego typu są:

  • Stosunkowo małe gabaryty w porównaniu z analogami;
  • Zdolność do szybkiej pracy;
  • Niezawodność projektowania.
  • Sterowniki MPPT są zwykle stosowane w instalacjach solarnych, ale mogą być również używane w połączeniu z generatorami wiatrowymi. Podstawą działania tego typu urządzeń jest możliwość wyznaczenia punktu maksymalnej mocy, który charakteryzuje się napięciem i prądem w określonym momencie.

Zaletami tego typu są:

  • Są najskuteczniejszymi urządzeniami w porównaniu z analogami.

Główną wadą jest wyższy koszt.

READ
Elastyczne panele słoneczne: baterie produkcji rosyjskiej i zagranicznej, urządzenia o mocy 100 i 25 W

Sterownik do turbin wiatrowych i paneli słonecznych

Do pracy z generatorem wiatrowym można użyć kontrolera pierwotnie zaprojektowanego do pracy z elektrownią słoneczną, głównym warunkiem tego jest możliwość skonfigurowania dla konkretnego modelu „wyjścia” (obciążenia).

Generator wiatrowy jest podłączony do wejścia zastosowanego sterownika, jedyne co należy zrobić to zainstalować mostek diodowy, aby zamienić napięcie przemienne generowane przez generator na napięcie stałe, na którym pracują baterie.

W sterownikach stosowanych w elektrowniach słonecznych nie ma mostka diodowego na grupie wejściowej, ponieważ. panele słoneczne wytwarzają bezpośrednią energię elektryczną.

Baterie są podłączone zgodnie z obwodem zastosowanego sterownika, a rezystancja balastu jest podłączona do „wyjścia”, którym może być dowolne obciążenie, jedynym warunkiem jest, aby moc obciążenia odpowiadała mocy generatora.

Po włączeniu sterownika zgodnie z powyższym schematem konieczne jest skonfigurowanie trybów pracy, które ustawiają progi wyłączania i włączania balastu.

Kontroler DIY (schemat)

Znając podstawy elektrotechniki i umiejąc pracować z lutownicami, możesz samodzielnie wykonać sterownik turbiny wiatrowej.

Obecnie można znaleźć różne schematy takich urządzeń różnego typu, mocy i innych cech technicznych, wystarczy wejść do Internetu i przejść do wyszukiwania wymaganego zadania lub znaleźć literaturę techniczną w wyspecjalizowanych sklepach i wydawnictwach domy.

Poniżej przedstawiono jedną z opcji obwodu sterownika i jego włączenie w obwód pracy generatora wiatrowego:

obwody kontrolera

Ten schemat jest prosty, ale jest w stanie zapewnić działanie turbiny wiatrowej w trybie automatycznym.

Średnie ceny

Z reguły sterownik do turbiny wiatrowej jest produkowany przez firmę produkującą generatory wiatrowe i jest dostarczany wraz z innymi urządzeniami. Jednak z wielu powodów czasami istnieje potrzeba zakupu tego urządzenia oddzielnie od głównego zestawu. W takim przypadku konieczne jest wybranie urządzenia zgodnie z charakterystyką techniczną systemu i marką producenta, co jest preferowane dla każdego indywidualnego użytkownika.

Na rynku tego sprzętu prezentowane są następujące najpopularniejsze modele:

  • “WWS03A-12”, wyprodukowany w Chinach.

Dane techniczne:

  • Moc – 0.2 kW;
  • Maksymalna moc wejściowa – 0,3 kW;
  • napięcie stałe – 12,0 V;
  • Technologia – PWM;
  • Przeznaczenie – uniwersalny (generator wiatrowy / bateria słoneczna).

Koszt urządzenia wynosi od 9000,00 rubli.

  • “WWS04A-12”, wyprodukowany w Chinach.
  • Moc – 0.4 kW;
  • Maksymalna moc wejściowa – 0,6 kW;
  • napięcie stałe – 12,0 V;
  • Technologia – PWM;
  • Przeznaczenie – uniwersalny (generator wiatrowy / bateria słoneczna).

Koszt urządzenia wynosi od 12000,00 rubli.

  • “WWS10A-24-E”, wyprodukowany w Chinach.
  • Moc – 1.0 kW;
  • Maksymalna moc wejściowa – 2,0 kW;
  • napięcie stałe – 24,0 V;
  • Technologia – PWM;
  • Przeznaczenie – uniwersalny (generator wiatrowy / bateria słoneczna).
READ
Biokominek „zrób to sam”: rysunki i instrukcje krok po kroku.

Koszt urządzenia wynosi od 22000,00 rubli.

  • “Exmork ZKJ-B 1.5 KW-48 Vdc”, wyprodukowany w Rosji.
  • Moc – 1.5 kW;
  • Maksymalna moc wejściowa – 2,0 kW;
  • napięcie stałe – 48,0 V;
  • Technologia – PWM;
  • Blok zewnętrzny – elementy grzejne;
  • Temperatura pracy -30,0 – +65,0 ℃;
  • Wymiary gabarytowe – 430x340x220 mm;
  • Wymiary gabarytowe zewnętrznego bloku elementów grzejnych – 360x330x200 mm;
  • Waga kontrolera – 9,0 kg;
  • Waga bloku zewnętrznych elementów grzejnych wynosi 5,0 kg.

Koszt urządzenia wynosi od 27000,00 rubli.

  • “Exmork ZKJ-B 2KW-24 Vdc”, wyprodukowany w Rosji.
  • Moc – 2.0 kW;
  • Maksymalna moc wejściowa – 2,5 kW;
  • napięcie stałe – 24,0 V;
  • Technologia – PWM;
  • Blok zewnętrzny – elementy grzejne;
  • Temperatura pracy -30,0 – +40,0 ℃;
  • Wymiary gabarytowe – 590x490x315 mm;
  • Wymiary gabarytowe zewnętrznego bloku elementów grzejnych – 490x460x310 mm;
  • Waga kontrolera – 23,0 kg;
  • Waga bloku zewnętrznych elementów grzejnych wynosi 15,5 kg.

Koszt urządzenia wynosi od 46000,00 rubli.

  • “Exmork ZKJ-B 5KW-48Vdc”, wyprodukowany w Rosji.
  • Moc – 5.0 kW;
  • Maksymalna moc wejściowa – 5,5 kW;
  • napięcie stałe – 48,0 V;
  • Technologia – PWM;
  • Blok zewnętrzny – elementy grzejne;
  • Temperatura pracy -30,0 – +40,0 ℃;
  • Wymiary gabarytowe – 590x490x315 mm;
  • Wymiary gabarytowe zewnętrznego bloku elementów grzejnych – 490x460x310 mm;
  • Waga kontrolera – 43,0 kg;
  • Waga bloku zewnętrznych elementów grzejnych wynosi 17,0 kg.

Koszt urządzenia wynosi od 89000,00 rubli.

Gdzie kupić

Jeśli potrzebujesz kupić sterownik do działającej turbiny wiatrowej, najlepiej skontaktuj się z firmą, która go wyprodukowała lub z dealerami tej organizacji. Pomoże to uniknąć błędów podczas podłączania zakupionego urządzenia i uniknąć niepotrzebnych kosztów finansowych, ponieważ. firmy starają się wspierać swoich klientów kreując sobie pozytywny wizerunek i budując bazę klientów.

Jeśli chcesz kupić tańsze urządzenie, możesz zwrócić się do Internetu, gdzie prezentowana jest wystarczająca liczba podobnych produktów chińskich. Ponadto w sieci można zapoznać się z charakterystyką proponowanych do sprzedaży sterowników różnych marek i producentów z różnych krajów.

Plusy i minusy

Obecność dodatkowych urządzeń w schemacie pracy turbin wiatrowych umożliwia poprawę parametrów odbieranej energii elektrycznej.

Kontroler jako element takiego schematu ma następujące zalety:

  • Umożliwia obsługę turbiny wiatrowej w trybie automatycznym.
  • Zastosowanie kontrolera wydłuża żywotność baterii, zapewniając im bezpieczne tryby pracy.
  • Zdolnością do najpełniejszego wykorzystania energii generowanej przez generator wiatrowy jest nagrzewanie elementów grzejnych lub innych obciążeń w momentach pełnego naładowania akumulatorów.
  • Poprawie ulegają warunki pracy turbiny wiatrowej (łatwy start przy słabym wietrze itp.).
READ
Generator wiatrowy z generatora samochodowego: jak zrobić „wiatrak” własnymi rękami bez zmian? Schemat domowego generatora wiatrowego

Wady sterownika zainstalowanego w schemacie pracy generatora wiatrowego to wzrost kosztów zestawu urządzeń, a także prawdopodobieństwo awarii turbiny wiatrowej, pracującej w trybie automatycznym, w przypadku awarii tego elementu obwód sterowania.

Może Ci się również spodobać następująca zawartość: Domowa Turbina Wiatrowa

Dziękuję za przeczytanie do końca! Nie zapomnij zasubskrybuj kanał, ЕJeśli podobał Ci się artykuł!

Podziel się ze znajomymi, zostaw swoje komentarze

Dołącz do naszej grupy VK:

i zaproponować tematy do dyskusji, razem będzie ciekawiej.

Niezawodny sterownik do generatora wiatrowego: schemat, zasada działania urządzenia i produkcja zrób to sam

duży - Niezawodny sterownik do turbiny wiatrowej: schemat, zasada działania urządzenia i produkcja zrób to sam

Generator wiatrowy podczas swojej pracy wytwarza energię elektryczną. Jego napięcie jest nierównomierne, ponieważ zależy bezpośrednio od prędkości wiatru. Niektórzy właściciele podłączają wiatrak bezpośrednio do konsumenta – oprawy oświetleniowe, pompy itp. Jednak większość użytkowników woli korzystać z pełnej gamy sprzętu, który pozwala uzyskać stabilne napięcie potrzebne do zasilania wszystkich urządzeń i urządzeń gospodarstwa domowego.

Jednolitość tę osiąga się dzięki zastosowaniu akumulatora pośredniego, który jest ładowany przez generator. Jednocześnie ilość ładunku musi być stale utrzymywana w parametrach pracy urządzenia, w przeciwnym razie napięcie w sieci lokalnej zniknie lub, co gorsza, ulegnie awarii bateria.

Nie można dopuścić do zagotowania baterii, dlatego potrzebne jest urządzenie, które ogranicza napięcie wejściowe.

Co to jest kontroler ładowania?

Funkcję kontrolowania ilości ładunku pełni regulator balastowy, czyli kontroler. Jest to urządzenie elektroniczne, które wyłącza baterię, gdy napięcie wzrasta lub zrzuca nadmiar energii na konsumenta – element grzejny, lampę lub inne proste i niewymagające urządzenie do niektórych zmian mocy. Gdy poziom naładowania spadnie, kontroler przełącza akumulator w tryb ładowania, pomagając uzupełnić zapas energii.

0 - Niezawodny sterownik do generatora wiatrowego: schemat, zasada działania urządzenia i produkcja zrób to sam

Pierwsze konstrukcje sterowników były proste i pozwalały jedynie na włączenie hamowania wału. Następnie zrewidowano funkcje urządzenia, a nadmiar energii zaczęto wykorzystywać bardziej racjonalnie. A wraz z początkiem stosowania turbin wiatrowych jako głównego źródła zasilania domków letniskowych lub domów prywatnych, problem wykorzystania nadmiaru energii zniknął sam, ponieważ obecnie w każdym domu zawsze jest coś do podłączenia.

Istnieją różne konstrukcje kontrolerów. Możesz kupić gotowe urządzenie, wyprodukowane w środowisku produkcyjnym i dokładnie spełniające swoje funkcje. Częściej jednak właściciele domowych wiatraków wolą montować same sterowniki, co jest znacznie tańsze, łatwiejsze do naprawy i znacznie bardziej zrozumiałe niż urządzenie fabryczne.

Urządzenie i zasada działania

Jedną z prostych opcji montażu kontrolera jest: za pomocą samochodowego regulatora przekaźnikowego. To urządzenie samo w sobie jest już gotowym sterownikiem, do stworzenia pożądanego urządzenia potrzeba bardzo niewielu dodatkowych elementów. Niemożliwe jest użycie tylko jednego przekaźnika, ponieważ nie jest on przeznaczony do dużej częstotliwości operacji i natychmiast ulegnie awarii.

READ
Alternatywne ogrzewanie dla wiejskiego domu: przegląd i porównanie opcji

Obwody regulatora balastu

Istnieje kilka podstawowych schematów kontrolerów, które mają swoją specyfikę:

Przerwanie negatywne

Obciążenie przez tranzystor jest podawane do przekaźnika. Przepuszcza prąd, aż do osiągnięcia maksymalnego ładunku, ale gdy tylko zostanie osiągnięta pożądana wartość (przekaźnik samochodowy VAZ odcina 14,5 V), przekaźnik wyłącza minus, a tranzystor otwiera się i przekazuje prąd do statecznika. Jak tylko napięcie spadnie, tranzystor zamyka się, a przekaźnik ponownie łączy minus i akumulator zaczyna się ładować. Jako konsument balastu zwykle stosuje się zwykłą żarówkę.

Plus przerwać

Ten schemat jest znacznie prostszy, ale nie mniej skuteczny. W przypadku używania styku dodatniego jako tranzystora sterującego, zwykle wymieniany jest przekaźnik półprzewodnikowy typu GTH6048ZA2 lub podobny. Połączenie między generatorem a akumulatorem jest bezpośrednie, podobnie jak kontroler. W przypadku przekroczenia poziomu naładowania urządzenie automatycznie podłącza obciążenie do akumulatora, zapewniając pobór nadmiernego ładunku. Po osiągnięciu krytycznego napięcia 14,5 V przekaźnik-regulator włącza przekaźnik półprzewodnikowy, który łączy obciążenie. Obwód jest prosty i dlatego bardzo niezawodny.

Skomplikowana wersja obwodu kontrolera

Ta opcja jest używana w generatorach trójfazowych. Obwód jest znacznie bardziej skomplikowany, ponieważ wykorzystuje mikroukłady i dodatkowe elementy, aby zapewnić ich działanie. Jako balast stosuje się rezystor nichromowy nawinięty na ceramikę.

Zasada działania urządzenia polega na prostowaniu prądu trójfazowego odbieranego z generatora, który jest podawany przez przekaźnik do mikroukładu. Gdy napięcie spada, wyzwalacz przełącza obwód w tryb rozruchu, gdy napięcie wzrasta, statecznik włącza się, odbierając nadmiar ładunku. Możesz złożyć obwód zarówno dla urządzeń 12, jak i 24-woltowych.

Ostrzeżenie! Obecnie na rynek weszło wiele chińskich kontrolerów, które są dość przystępne i mogą współpracować z różnymi urządzeniami od 12 do 30 V. Są dość funkcjonalne i mogą uchronić Cię przed samodzielnym montażem z niejasnym wynikiem.

Jak zrobić urządzenie do samodzielnego sterowania?

Tworzenie urządzenia własnymi rękami dostępne tylko dla tych, którzy mają pewne umiejętności w pracy z lutownicą, potrafią pewnie czytać obwody i ogólnie mają przynajmniej ogólne pojęcie o elektrotechnice i zasadach działania urządzeń elektronicznych. Nie ma sensu podchodzić do problemu bez zrozumienia jego istoty, ponieważ najmniejszy błąd zmyli takiego mistrza.

READ
Autonomiczne systemy zasilania dla prywatnego domu

Obliczenia kontrolera

Moment ten jest dość skomplikowany i często wykonywany jest nie tyle za pomocą obliczeń, ile poprzez dostosowanie parametrów regulatora balastowego do istniejących charakterystyk generatora wiatrowego. Faktem jest, że każde urządzenie ma swoje własne wskaźniki wydajności, z którymi rozbieżność nie pozwoli kontrolerowi na wydajne wykonywanie swoich funkcji. Na przykład, jeśli urządzenie wymaga 12 woltów do rozpoczęcia ładowania, a kontroler jest zmontowany w 24, to taki system po prostu nie może działać.

Aby obliczyć sterownik, konieczne jest usunięcie wszystkich charakterystyk pracy z generatora, tj. sprawdź wiatrak z zainstalowanym generatorem pod kątem wydajności w różnych trybach pracy – przy słabym, średnim i silnym wietrze. Weź pod uwagę przeważające natężenie przepływu, przy którym urządzenie będzie działać prawie przez cały czas. Na podstawie tych danych wybiera się napięcie, przy którym tranzystor otwiera się, przełączając urządzenie z jednego trybu na drugi i odwrotnie.

517 191152 - Niezawodny sterownik do generatora wiatrowego: schemat, zasada działania urządzenia i produkcja DIY

prace przygotowawcze

Przed przystąpieniem do montażu należy przygotować wszystkie niezbędne części, dokładnie sprawdzić ich oznaczenie. Będziesz potrzebować narzędzi i materiałów:

  • lutownica
  • lut, kalafonia
  • szczypce o wąskich szczękach
  • pinceta
  • przewód łączący (najlepiej dwa kolory)
  • płytka drukowana lub płyta montażowa

Tworzenie PCB – trudny proces, który wymaga obecności pewnych urządzeń, chemikaliów i talerza z getinaków foliowych. Łatwiej jest zastosować gotową płytę montażową lub zwykłą płytę wykonaną ze sklejki, tworzywa sztucznego lub innych materiałów arkuszowych. Dokładnie rozważ rozmieszczenie wszystkich elementów na talerzu. Zaleca się łączenie ich w kategorie, aby wszystkie części tego samego typu były zgrupowane w jednym miejscu, dzięki czemu łatwiej będzie się poruszać podczas prac naprawczych.

Należy zapewnić sygnalizację świetlną, informującą o aktualnym trybie pracy urządzenia, aby na pierwszy rzut oka można było od razu zobaczyć, czy w danej chwili jest wyprowadzane obciążenie czy energia.

Składanie urządzenia

Przy odpowiednim przygotowaniu i dostępności wszystkich niezbędnych części proces montażu nie sprawia szczególnych problemów. Głównym zadaniem jest prawidłowe połączenie wszystkich elementów zgodnie ze schematem. Przy starannym i starannym montażu urządzenie wykona zadanie dość sprawnie, najważniejsze jest to, że wszystkie części są w dobrym stanie i odpowiadają deklarowanym ocenom.

Rating
( No ratings yet )
Like this post? Please share to your friends:
Leave a Reply

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: