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Technik-Kursteilnehmer-Entwurfs-hybrider Notstrom-Generator

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Zwei Sachen sind häufig in der Nachmahd einer Naturkatastrophe knapp: Elektrizität und Kraftstoff. Eine Mannschaft der Technikkursteilnehmer an der Florida-internationalen Universität hat einen hybriden Notgenerator entworfen und errichtet, der keine Fossilienbrennstoffe benutzt.

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Er spannt die Energie des Tageslichtes und des Winds vor, verbunden mit einer Batteriebank für Lagerung, um Elektrizität in Unfall-getroffenen Bereichen zur Verfügung zu stellen. Wie vergleicht er mit einem fossil-fueled Generator?

Maße

Wiegend bei 215 Pfund (98 Kilogramm), kann die Maßeinheit durch kleinen Kleintransporter oder SUV transportiert werden. Die Windturbine ist 59 Zoll (1.5 m) im Durchmesser; sein Aufsatz ist 149 Zoll (3.8 m) hoch, ausdehnbar zu einer maximalen Höhe von 203 Zoll (5.2 m). Die pv-Verkleidung ist 47 Zoll (1.2 m) weit und die Batteriebank ist 32 Zoll (0.8 m) weit.

PV

Ein einzelner 100-Watt-monokristalliner Sonnenkollektor stellt die meisten der Energie für diese Maßeinheit zur Verfügung. Monokristallin ist etwas teurer als die allgemeineren polykristallinen Sonnenkollektoren, aber monokristalline Verkleidungen sind leistungsfähiger. An einem sonnigen Tag in einer mäßigen Zone, kann die Verkleidung ungefähr 500 Wattstunden Energie - sogar in den tropischen Klimata pro Tag erzeugen. Mit dem Preis der Sonnenkollektoren, die, I so niedrig sind? m das überrascht sie didn? t-Gebrauch zwei oder mehr Verkleidungen in diesem System. (Mehr auf dem später.)

Maße

Wiegend bei 215 Pfund (98 Kilogramm), kann die Maßeinheit durch kleinen Kleintransporter oder SUV transportiert werden. Die Windturbine ist 59 Zoll (1.5 m) im Durchmesser; sein Aufsatz ist 149 Zoll (3.8 m) hoch, ausdehnbar zu einer maximalen Höhe von 203 Zoll (5.2 m). Die pv-Verkleidung ist 47 Zoll (1.2 m) weit und die Batteriebank ist 32 Zoll (0.8 m) weit.

PV

Ein einzelner 100-Watt-monokristalliner Sonnenkollektor stellt die meisten der Energie für diese Maßeinheit zur Verfügung. Monokristallin ist etwas teurer als die allgemeineren polykristallinen Sonnenkollektoren, aber monokristalline Verkleidungen sind leistungsfähiger. An einem sonnigen Tag in einer mäßigen Zone, kann die Verkleidung ungefähr 500 Wattstunden Energie - sogar in den tropischen Klimata pro Tag erzeugen. Mit dem Preis der Sonnenkollektoren, die, I so niedrig sind? m das überrascht sie didn? t-Gebrauch zwei oder mehr Verkleidungen in diesem System. (Mehr auf dem später.)

In Wirklichkeit auf einer Nabenhöhe von nur 173 Zoll (4.4 m), die typische Windgeschwindigkeit ist sehr niedrig. Tatsächlich geben die meisten Winddiagramme die Windgeschwindigkeit bei 33 Fuß (10 m) - mehr als zweimal die Höhe von diesem Aufsatz. Um des Arguments willen lassen Sie? s sagen, dass die durchschnittliche Windgeschwindigkeit 3.6 m/s ist (8 MPH). Die maximale Energie im Wind, diese Geschwindigkeit und den Bereich gegeben gefegt durch den Rotor, ist ungefähr 50 Watt. Die meisten kleinen Windturbinen sind ungefähr leistungsfähige 30% (bestenfalls), also in diesem Drehbuch erzeugt die Turbine ungefähr 15 Watt Energie. Wenn das? unveränderlicher Wind S.-A., dann die Turbine würde 360 Wattstunden pro Tag produzieren. (Auf einer ausführlichen Analyse der kleinen Windturbinen, überprüfen Sie heraus meinen Artikel über Dachspitzewindturbinen.)

Lagerung

Ein Paar 12V, 115 ah Everstart Marinebatterien des tiefen Zyklus liefert bis 2760 Wh von der Lagerung -, die für Notbeleuchtung und aufladende kleine Elektronik ausreichend ist. Während es eine heiße Platte für kurze Zeit antreiben könnte, denke ich, dass ein kleiner Lagerofen mit einem Propanzylinder eine bessere Quelle der Hitze für das Kochen sein würde.

Gegründet auf meinen Energienberechnungen, würde es ungefähr drei Tage dauern, um die Batterien unter Verwendung der auswechselbaren Energie völlig aufzuladen. Selbstverständlich würde die Maßeinheit mit völlig belasteten Batterien ankommen, also würden der PV und der Wind weg von den Batterien übersteigen müssen eher als aufladen sie von null.

Inverter

Ein billige CEN-Technologie geänderter Sinuswelleninverter dreht die Batterie? s DC gab in Wechselstrom aus. Es kann 1500 Watt und bis 3000 Watt in den kurzen Stössen ununterbrochen liefern. Leider sind diese kleinen Inverter nur ungefähr leistungsfähige 87%.

Ausgang

Entsprechend dem Pressekommuniqué ist dieser hybride Generator zu 1.5 KWH Energie pro Tag produzieren fähig. Von meinen Berechnungen die recht großzügig sind, insoweit Windgeschwindigkeit, es? s wahrscheinlich, zum über Hälfte diese Menge zu produzieren.

Solar-, Wind oder beide?

Der Grund, dass Entwerfer Solar- und Wind zusammenfügen, ist weil sie? Reergänzendes - sonnige Tage neigen, ruhig zu sein, während bewölkte Tage häufig windig sind. Auch die Turbine kann Energie nachts erzeugen und annehmen, dass der Wind durchbrennt. An der Gebrauchsskala, die gut funktioniert, weil große Windturbinen leistungsfähigere und der Reichweiten der höheren Geschwindigkeit Winde sind. Aber kleine Turbinen auf kurzen Aufsätzen produzieren so wenig Energie, die sie? Re normalerweise nicht wert die Unkosten und die Kompliziertheit. Einige Entwürfe können nicht effektiv heruntergeschraubt werden; dieses ist einer von ihnen.

Wie Sie von den Zahlen sehen können, würde es kosteneffektiver sein, ExtraSonnenkollektoren und ein größeres Speichersystem als zu benutzen, eine kleine Windturbine mit einzuschließen. Für die Kosten des Dauermagnetgenerators (nicht sogar einschließlich die Blätter und den Aufsatz), könnte ein anderer 100 w-Sonnenkollektor addiert worden sein. Sogar an einem bewölkten Tag, vermute ich, dass die PV-Verkleidungen noch mehr Energie als die Windturbine erzeugen würden.

Warum nicht ein Benzin-Generator?

In meiner Garage habe ich einen Notgenerator, der 140 Pfund und gekostete $450 wiegt, als ich ihn 2011 kaufte. Er kann 3500 Watt ununterbrochen liefern, solange ich ein Versorgungsmaterial Benzin habe. Und das? s der Schlüssel: solange ich Kraftstoff habe. Für eine kurzfristige Dringlichkeit ist ein Benzingenerator die zuverlässigste und kosteneffektivste Quelle der Energie.

Als Superstorm Sandy die Ostküste der Vereinigten Staaten schlug, war Energie heraus für Wochen und Kraftstoffversorgungen waren streng begrenzt. Einige Bewohner, die Sonnenkollektoren hatten, ließen ihre Nachbargebühren-Handys und andere bewegliche Vorrichtungen. Das? s, wo ein beweglicher Generator, der erneuerbare Energie benutzt, unterscheiden kann. Aber I? d-Zeilensprung die Windturbine und addieren mehr Sonnenkollektoren oder umfassen eine Generatorwahl wie die Militär-grad (und viel teureres) Systeme der Energie X3.

Es? s ein Technik-Kursteilnehmer-Projekt

Ein Ziel dieses Projektes war, zu zeigen, dass man einen erschwinglichen Notgenerator produzieren könnte, der nur erneuerbare Energie benutzt. In diesem Fall errichteten die Kursteilnehmer erfolgreich einen Funktionsprototyp für ungefähr $1700. Aber das größere Ziel eines Kursteilnehmerentwurfsprojektes ist, reale Welttechnikfähigkeiten zu erlernen. Wenn ich eine Handelsversion von diesem entwarf, I? d gehören zu aller Solar- und keiner Windturbine. Aber für ein Kategorienprojekt, es? wichtiges s, dass die Kursteilnehmer die mechanischen Konzepte erlernen, verband mit einer Windturbine, weil jene gleichen Konzepte auf andere mechanische Systeme zutreffen. Wann denken sie Feldversuch die Maßeinheit unter realistischen Bedingungen, ich sie? ll erfahren, dass einige Entwürfe auf oder ab eingestuft werden und noch effektiv arbeiten können, während andere - wie das kleine Windergänzen Solar - anziehen? t arbeiten so gut aus.

Gesamt es? empfehlenswertes älteres Entwurfsprojekt S.-A., das ein nützliches Produkt herstellte und Aufmerksamkeit auf die Notwendigkeit an den Generatoren lenkt, die anziehen? t beruhen auf Fossilienbrennstoffen.