Пројектовање ветрогенератора мале снаге

Без енергије нема живота, а све већа употреба енергије представља опасност нашој планети! Један од облика енергије који свакодневно користимо је електрична енергија. Она се највише добија сагоревањем фосилних горива у термоелектранама. 

 

Због ограничене количине ових ресурса, а и због значајног загађења Земљине атмосфере јавља се потреба за новим, алтернативним изворима енергије. Један од таквих извора енергије је ветар.

 

Уређаји који се користе за претварање енергије ветра у механичку енергију називају се ветрењаче. Током 19. века масовно су коришћене у Холандији, Данској и САД за покретање млинова, стругара или пумпи за воду.

 

Прву ветрењачу за производњу електричне енергије (тј. ветротурбину – постројење за електромеханичку конверзију енергије ветра) је израдио проф. Џејмс Блајт (JamesBlyth) са Андерсон колеџа у Глазгову (Шкотска)  јула 1887.Крајем исте године, у Кливленду (САД) Чарлс Бруш (CharlesBrush)  израђује ветрогенератор снаге 12KW. Од тада па све до данас развој ветрогенератора је имао успоне и падове. Тренутно најјачи  ветрогенератор је Енеркон E-126 (Немачка)снаге 7.58MW.

 

 

carlsBraungen  enerkon 

 

Чарлс Брушов ветрогенератор (1887)

 

 

Енеркон E-126 (2011)

 

При пројектовању ветрогенератора првенствено треба сагледати његов рад, теоријска ограничења која се при томе намећу (на пример максимално искоришћење енергије ветра) и физичке процесе који се одвијају приликом претварања енергије ветра у обртну кинетичку енергију елисе. Познавањем закона ових процеса омогућено је постављање  математичких израза који их описују, а неопходни су за његово пројектовање.

 

 На основу познавања закона физичких процеса  и на основу полазних података (број лопатица, просечна брзина ветра) врши се прорачун који обухвата: димензионисањелопатица наосновуаеродинамичкихкритеријума, прорачункарактеристика (снаге, коефицијента, сила) и димензионисање преносника (одређивање геометриских величина вратила, и зупчаника). У циљу аутоматизације, прорачуна је изведен у Excel-у, који припада софтверском пакету  Microsoft, а његова примена важи само при пројектовање ветрогенератора мале снаге. На основу добијених параметра извршен је просторни приказ ветрогенератора у софтверском пакету Catia као и цртање техничке документације нестандардних делова.

 

vetrogen

Основне техничке карактеристике пројектованог ветрогенератора су:

-          Тип ветрогенератора: са хоризонталном осом ротације генератора

-          Номинална снага генератора: 5KW

-          Број лопатица: 3 комада

-          Материјал лопатица: композит

-          Аеропрофили лопатице: NACA 4418, NACA 4412, NACA 4409

-          Дужина стуба: 12m

-          Број обртаја елисе: 450 о/min

-          Спољашњи пречник елисе: 7,5 m

-          Просечна брзина ветра у години: 8m/s

-          Максималнадозвољена брзина ветра: 25 m/s

-          Тип преносника: једностепени редуктор са цилиндричним еволентим зупчаницима са косим зупцима

-          Број зубаца цилиндричног зупчастог пара са косим зупцима:  Z1=37  Z2=18

-          Материјал зупчаника: челик за побољшање C45E

-          Радни век зупчаника: Lh =30000 h

-          Радни век лежаја: Lh =10000 h

-          Материјал вратила: конструктивни челик E360

-          Маса кућишта ветрогенератора  са компонентама: ≈150 kg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Биографија

 

MilanVasicМилан Предраг Васић је рођен 09.12.1991. године у Црљенцу код Пожаревца. У родном месту завршава основну школу "Милисав Николић", а затим уписује Техничку школусадомом ученика"Никола Тесла" у Костолцу – смер: машински техничар за компјутерско конструисање. Након матуре, школовање наставља у Високој техничкој школи струковних студија Пожаревац, на смеру: пројектовање применом рачунара, где је дипломирао 2013. године као студент генерације.

 

 

 

 

 

Преузмите комплетан текст дипломског рада