WINDEN SIE ENERGIE FÜR WASSER PUMPEN
 
Überblick
 
Es gibt viele Stellen in der Welt, wo Energie windet, ist eine gute Alternative für
das Pumpen von Wasser. Ausdrücklich schließen diese windige Gebiete mit begrenztem Zugang zu ander ein
Formen von Macht. Um zu bestimmen, ob Wind-Macht für geeignet ist, ein
besondere Situation, die eine Einschätzung von seinen Möglichkeiten und den Alternativen sollte,
würde unternommen. Die notwendigen Schritte schließen das folgende ein:
 
1.  identifizieren die Benutzer des Wassers.
 
2.  bewerten die Wasser-Anforderung.
 
3.  Fund die pumpende Höhe und gesamte Macht-Anforderungen.
 
4.  schätzen die Wind-Ressourcen ein.
 
5.  Schätzung die Größe des Wind-machine(s) brauchte.
 
6.  vergleichen die Wind-Maschine-Ausgabe mit der Wasser-Anforderung auf ein
    saisonbedingte Basis.
 
7.  Auserlesen eine Art von Wind-Maschine und pumpt von den verfügbaren Möglichkeiten.
 
8.  identifizieren mögliche Lieferanten von Maschinen, Ersatzteile, Reparatur, und so weiter
 
9.  identifizieren alternative Quellen für Wasser.
 
10. Bewerten Sie Preise verschiedener Systeme und führen Sie wirtschaftliche Analyse auf, um zu finden
    wenigste Preis-Alternative.
 
11. Wenn Wind-Energie gewählt wird, arrangieren Sie für das Erhalten und das Installieren das
    bearbeitet maschinell und für das Sorgen für ihre Aufrechterhaltung.
 
Treffen von Entscheidungen-Prozeß
 
Das folgende faßt die Schlüssel-Aspekte jener vorgeschlagenen Schritte zusammen.
 
1. Identifizieren Sie die Benutzer
 
Dieser Schritt scheint ganz offensichtlich, aber sollte nicht ignoriert werden. Durch das Aufpassen zu
wer wird die Wind-Maschine und sein Wasser benutzen, daß es möglich zu entwickeln sein wird, ein
projizieren Sie das das Fortsetzen von Erfolg haben kann. Fragen zu betrachten sind ob sie
sind Dorfbewohner, Bauern, oder Viehzüchter; das, was ihr pädagogisches Niveau ist,; ob sie
hat Erfahrung mit ähnlichen Arten von Technologie in der Vergangenheit gemacht; ob sie
haben Sie Zugang zu oder erfahren Sie mit Metall, das Geschäfte bedient. Wer wird für zahlen
die Projekte? Wer wird die Ausrüstung besitzen; wer wird für verantwortlich sein
ihm das Laufen leistend; und wer wird am meisten nützen? Noch eine wichtige Frage
ist, wie vielen Pumpse geplant werden. Ein großes Projekt, viele Pumpen zu liefern darf gut
seien Sie ander als man, das sieht, um eine einzelne Stelle zu liefern.
 
2. Bewerten Sie die Wasser-Anforderungen
 
Es gibt vier Haupt Arten von Verwendungen für Wasser-Pumpen in Gebieten, wo Energie winden, ist
wahrscheinlich benutzt zu werden. Diese sind: 1) häusliche Verwendung, 2) Viehbestand Bewässern, 3) Bewässerung,
4) Ableitung.
 
Häusliche Verwendung wird ein großer Deal auf den angenehmen Lagen verfügbar abhängen. Ein typisch
Dorfbewohner benutzt vielleicht von 15-30 Liter pro Tag (4-8 Gallonen pro Tag). Wenn Innen
Installateurarbeit wird benutzt, Wasser-Verbrauch nimmt vielleicht im wesentlichen zu. Zum Beispiel, ein
Spülklosett konsumiert 25 Liter (6 1/2 Gallonen) mit jeder Verwendung und eine Dusche darf
nehmen Sie 230 (60 Gallonen.) Als das Schätzen von Wasser-Anforderungen, muß man auch betrachten
Bevölkerung-Wuchs. Zum Beispiel, wenn die Wachstumsrate 3 Prozent ist, würde Wasser-Verwendung
vergrößern Sie sich um beinahe 60 Prozent am Ende von 15 Jahren, eine vernünftige Lebensdauer für ein
Wasser-Pumpe.
 
Grund Viehbestand-Anforderungen schwanken von ungefähr 0.2 Litern (0.2 Quart) ein Tag für
Hähnchen oder Kaninchen zu 135 Litern (36 Gallonen) ein Tag für eine melkende Kuh. Ein Einzelzimmer
Vieh-kurze Bad könnte 7500 Liter benutzen (2000 Gallonen) ein Tag.
 
Schätzung von Bewässerung-Anforderungen ist komplexer und hängt auf einer Vielfalt von ab
meteorologische Faktoren sowie die Arten von Ernten betrafen. Die Menge von
Bewässerung-Wasser, das gebraucht wird, ist ungefähr zum Unterschied zwischen dem gleich
brauchte neben den Pflanzen und daß vorausgesetzt durch Niederschlag. Verschiedene Techniken sind vielleicht
haben Sie früher geschätzt, Verdampfung schätzt ein, fällig zum Beispiel zu winden und Sonne. Diese dürfen
dann würde erzählt, um Anforderungen bei anderen Phasen während ihres Wachsen einzupflanzen
Zyklus. Über Beispiel, in ein Sattelschlepper-dürren Gebiet-Bewässerung-Anforderungen, die variiert werden,
von 35,000 Litern (9,275 Gallonen) pro Tag pro Hektar (2.47 Morgen) für Früchte und
Gemüse zu 100,000 Litern (26,500 Gallonen) pro Tag pro Hektar für Baumwolle.
 
Ableitung-Anforderungen sind genaue Stelle abhängig. Typische tägliche Werte könnten schwanken
von 10,000 bis 50,000 Litern (2,650 bis 13,250 Gallonen) pro Hektar.
 
Um die Schätzung für die Wasser-Forderung zu machen ist der Verbrauch jedes Benutzers
identifizierte und faßte Fund die Gesamtsumme zusammen. Als wird später offenbar werden. Es ist
wünschenswert, dieses auf einer monatlichen Basis zu machen, damit die Forderung zu erzählt werden kann, das
winden Sie Mittel.
 
 3. Fund, der Höhe und Gesamtsumme-Macht-Anforderung pumpt,
 
Wenn Brunnen schon verfügbar sind, kann ihre Tiefe direkt gemessen werden. Wenn neue Brunnen
wird gegraben werden, Tiefe muß von Hinweis auf andere Brunnen und Wissen geschätzt werden
von Boden-Wasser-Merkmalen im Gebiet. Das totale Hochheben, oder führt der das
Pumpe muß aber gegen funktionieren, ist immer größer als die statische gesunde Tiefe.
Andere Beiträger sind das gesunde Unentschieden hinunter (die Senkung des Wasser-Tisches in
die Umgebung von das gesund, während das Pumpen unterwegs ist,), die Höhe über Boden zu
welcher das Wasser wird gepumpt werden (wie zu einem Lagerung-Tank), und Reibungs Verluste
im Rohrleitungen. In einem richtig entworfenen System die gesunde Tiefe und die Höhe über
Boden des Abflusses sind die wichtigsten Bestimmende vom Pumpen von Kopf.
 
Die Macht, die erfordert wird, Wasser zu pumpen, ist zu seiner Masse pro Einheit-Volumen verhältnismäßig, oder
Dichte (1000 kg/[m.sup.3]), die Beschleunigung von Schwerkraft (g = 9.8 m/[s.sup.2], das totale Pumpen
Kopf (m), und das Volumen fließt Rate von Wasser ([m.sup.3]/s). Macht ist auch umgekehrt
der Pumpe-Tüchtigkeit verhältnismäßig. Bemerken Sie, daß 1 kubischer Meter 1000 Litern gleicht.
Drückte als eine Formel aus,
 
                 Power = Dichte x Schwerkraft x Kopf x Flow Rate
 
Beispiel:
 
   , 50 zu pumpen [m.sup.3] in einem Tag (0.000579 [m.sup.3]/s) auf einem totalen Kopf von 15 m
    würde erfordern:
 
       Power = (1000 kg/[m.sup.3]) (9.8m/[s.sup.2]) (15m) (.000579[m.sup.3]/s) = 85 Watt.
 
    Actual, den Macht erforderte, wäre mehr wegen das weniger als Perfekt
    Tüchtigkeit der Pumpe.
 
Manchmal gebrauchte gepumpte Macht wird in Hinsicht auf täglicher hydraulischer Anforderung beschrieben,
welcher wird oft in den Einheiten von gegeben [m.sup.3] [vervielfachte durch] m/day. Zum Beispiel, ins oben erwähnte
Beispiel die hydraulische Anforderung ist 750 [m.sup.3] [vervielfachte durch] m/day.
 
4. Schätzen Sie Wind-Mittel ein
 
Es wird gut gewußt, daß die Macht im Wind mit dem Würfel des Windes variiert,
Geschwindigkeit. So wenn die Wind-Geschwindigkeit-Doppel, die verfügbaren Macht-Zunahmen durch einen Faktor,
von Acht. Also ist es sehr wichtig, ein gutes Verständnis des Windes zu haben
Geschwindigkeit-Muster bei einer gegebenen Stelle um die mögliche Verwendung eines Windes einzuschätzen
pumpen Sie dort. Es wird manchmal empfohlen, daß eine Stelle einen durchschnittlichen Wind haben sollte,
flitzen Sie bei der Höhe von einem Wind-Rotor von wenigstens 2.5 m/s, um Potential zu haben
für Wasser Pumpen. Das ist eine gute Regel von Daumen, aber auf keinen Fall das Ganze
Geschichte. Zuerst von allen weiß man die Wind-Geschwindigkeit selten bei irgendeiner Höhe bei ein künftig
Windmühle-Stelle, außer durch Schätzung und Wechselbeziehung. Sekunde, mittlere Wind-Geschwindigkeiten,
variieren Sie generell mit der Zeit von Tag und Jahr, und es macht einen enormen Unterschied
wenn die Winde vorkommen, wenn das Wasser gebraucht wird.
 
Der beste Weg, den Wind bei einer künftigen Stelle einzuschätzen sollte es für bei überwachen
am am wenigsten ein Jahr. Daten sollten wenigstens monatlich zusammengefaßt werden. Dies ist oft unmöglich,
aber es sollte geben einiges überwachend erledigt, wenn ein großes Wind-Projekt geplant wird.
Der praktischste Ansatz ist vielleicht, Wind-Fakten vom nächsten Wetter zu erhalten
Station (für Hinweis) und versucht, es damit beim vorgeschlagenen Wind zu korrelieren
Pumpe-Stelle. Wenn bei total möglich die Station sollte besucht werden, um festzustellen das
Lage des messenden Instrumentes (Windmesser) und sein Kalibrieren. Viel
mal werden Windmesser gesetzt zu in der Nähe vom Boden oder wird von Vegetation verdeckt
und unterschätzt so sehr die Wind-Geschwindigkeit. Die Wechselbeziehung mit den schlugen
Stelle wird am besten gemacht, indem man dort einen Windmesser für eine relativ kurze Zeit setzt, (bei
am am wenigsten einige Wochen) und das Vergleichen vom Resultieren Fakten mit dieses besetzt gleichzeitig bei
die Hinweis-Stelle. Ein schuppender Faktor für die langfristigen Fakten kann gefolgert werden und
haben Sie früher Wind-Geschwindigkeit bei der gewünschten Lage vorhergesagt.
 
Natürlich werden mögliche Lagen für Wind-Maschinen von der Lage von begrenzt
die Brunnen, aber an einige Grund Beobachtungen sollten gedacht werden. Der ganze Rotor
sollen Sie die umliegende Vegetation sein, die behalten werden sollte, gut oben erwähnte so niedrig wie
möglich für eine Entfernung von wenigstens zehn Malen der Rotor-Durchmesser in allen Richtungen.
Wind-Geschwindigkeit-Zunahmen mit Hochheben über Boden, normalerweise durch 15-20 Prozent mit
jedes Verdoppeln von Höhe (in der Höhe-Auswahl meisten Windes pumpt). Wegen
die kubische Beziehung zwischen Wind-Geschwindigkeit und treibt an, die Wirkung auf das letzt ist
noch dramatischer.
 
5. Schätzung-Wind-Maschinen sortieren Nach der Größe
 
Eine typische Wind-Pumpe wird in Zahl 1 gezeigt. Die meisten Wind-Pumpse haben ein waagerecht

fig1x121.gif (600x600)


Achse (das heißt, der sich drehende Stiel ist zum Boden parallel). Senkrechte Achse bearbeitet maschinell,
wie der Savonius Rotor, ist normalerweise in Übung weniger erfolgreich gewesen.
 
Um die Größe von Wind-Maschine zu schätzen ist es zuerst notwendig, irgendeine Idee zu haben
wie es in wirklichen Winden auftreten wird. Als vorher erwähnte, die Macht in Wind
variiert mit dem Würfel der Wind-Geschwindigkeit. Es ist auch zur Dichte von verhältnismäßig
die Luft. Atmosphärische Dichte ist 1.293 kg/[m.sup.3] bei Meeresspiegel bei üblichen Zuständen, aber
wird von Temperatur und Druck beeinflußt. Die Macht, die eine Wind-Maschine produziert,
außerdem, hängt vom gefegten Gebiet von seinem Rotor und den aerodynamischen Merkmalen ab
von seinen Klingen. Unter idealen Zuständen die abwechselnde Geschwindigkeit des Rotors
variiert in direkter Verbindung zur Wind-Geschwindigkeit. In diesem Fall die Tüchtigkeit von das
Rotor bleibt dauernd, und Macht variiert als der Würfel der Wind-Geschwindigkeit (und
abwechselnde Geschwindigkeit).
 
Mit Wind-Pumpen aber wird die Situation mehr kompliziert. Die Mehrheit-Verwendung
Kolben, wessen Anforderungen antreibt, pumpt, variieren Sie direkt mit der Geschwindigkeit von das
Pumpe. Bei hohem Wind flitzt, der Rotor kann mehr Macht produzieren, als die Pumpe kann,
Verwendung. Der Rotor beschleunigt und verursacht seine Tüchtigkeit
deshalb um zu fallen, produziert es weniger Macht. Das
pumpen Sie, verband zum Rotor, auch bewegt mehr
schnell, damit es mehr Macht aufnimmt. Bei ein
bestimmter Punkt die Macht von den Rotor-Gleichgestellten
die Macht, die von der Pumpe benutzt wird, und das abwechselnd
Geschwindigkeit-Überreste dauernd bis den Wind
Geschwindigkeit-Änderungen.
 
Die netto Wirkung von all diesem ist, daß das Ganze
System benimmt sich ganz anders als ein
ideale Wind-Turbine. Seine eigentliche Aufführung ist
am besten beschrieb durch eine gemessene Eigenschaft
Kurve (Zahl 2) das eigentliches Wasser erzählt

fig2x121.gif (540x540)


fließen Sie bei gegeben Pumpen Köpfen zum Wind
Geschwindigkeit. Diese Kurve spiegelt auch ander wichtig wider
Informationen wie der Wind flitzen bei
welcher die Maschine Anfänge und hört auf, zu pumpen
(niedriger Wind) und wenn es anfängt, sich abzuwenden,
in hohen Winden (das Aufrollen).
 
Die meisten kommerziellen Maschinen und jene entwickelten sich und prüften in jüngster Zeit, haben Sie
solche Kurven und diese sollten benutzt werden wenn möglich im Vorhersagen von Wind-Maschine
Ausgabe. Andererseits sollte es bemerkt werden, daß einige Hersteller bereitstellen,
unvollständig oder übermäßig optimistische Schätzungen von dem, was ihre Maschinen machen können. Verkäufe
Literatur sollte vorsichtig untersucht werden.
 
Zusätzlich zur charakteristischen Kurve der Wind-Maschine muß man auch wissen
das Muster des Windes in Reihenfolge genau Produktivität zu schätzen. Zum Beispiel,
nehmen Sie an, es wird wie vielen Stunden gewußt (Häufigkeit) die durchschnittliche Wind-Geschwindigkeit war
zwischen 0-1 m/s, 1-2 m/s, 2-3 m/s, und so weiter, in einem gegebenen Monat. Durch das Sprechen zu das
charakteristische Kurve, man konnte bestimmen, wieviel Wasser in jedem von gepumpt wurde,
die Gruppen von Stunden, die jenen Wind-Geschwindigkeit-Auswahlen entsprechen. Die Summe von Wasser
von allen Gruppen wäre die monatliche Gesamtsumme. Normalerweise solche ausführliche Informationen auf
der Wind wird nicht gewußt. Aber eine Vielfalt statistischer Techniken ist verfügbar
von dem die Häufigkeiten ganz genau vorhergesagt werden können und benutzt werden können nur das
langfristige Mitte-Wind-Geschwindigkeit und, wenn verfügbar, eine Maßnahme seiner Variabilität
(übliche Abweichung). Sehen Sie Lysen, 1983, und Wyatt und Hodgkin, 1984.
 
Oft gibt es wenig Informationen, die über eine mögliche Maschine gewußt werden, oder es ist
gerade gewünscht, welche Größe-Maschine sehr ungefähr zu wissen, wäre geeignet.
Unter diesen Zuständen kann die folgende vereinfachte Formel benutzt werden:
 
    Power = Gebiet x 0.1 x [(Vmean) .sup.3]
            wo
    Power = nützliche Macht lieferte im Pumpen des Wassers, Watt,
 
    Gebiet = fegte Gebiet von Rotor (3.14 x Radius rechnete ab), [m.sup.2]
 
    Vmean = mittlere Wind-Geschwindigkeit, m/s,
 
Ein ungefährer Durchmesser des Wind-Rotors kann, indem er die oben erwähnte Gleichung umstellt,
würde gefunden. Zum früheren Beispiel zurückkommend, 50 zu pumpen [m.sup.3]/day, 15 m würden
erfordern Sie einen Durchschnitt von 85 Watt. Nehmen Sie an, die mittlere Wind-Geschwindigkeit war 4 m/s. Dann
der Durchmesser (zweimal der Radius) wäre:
 
    Diameter = 2 [Power/(3.14) x 0.1 x [Vmean.sup.3])]
               oder
    Diameter = 2 x [85/(3.14 x 0.1 x [4.sup.3])] = 4.1 m
 
6. Vergleichen Sie Saisonbedingte Wasser-Produktion mit Anforderung
 
Dieses Verfahren wird normalerweise auf einer monatlichen Basis gemacht. Es besteht aus dem Vergleichen das
Menge von Wasser, mit dem gepumpt werden könnte, daß eigentlich brauchte. Auf diese Art es
kann erzählt werden, wenn die Maschine genug und umgekehrt groß ist, wenn einige der Zeit
es wird Überschuß-Wasser geben. Diese Informationen müssen auftreten ein realistisch
wirtschaftliche Analyse. Die Ergebnisse schlagen vielleicht eine Änderung in der Größe von Maschinen vor, um zu sein
benutzte.
 
Vergleich von Wasser-Versorgung und Anforderung wird auch im Bestimmen unterstützen das
notwendige Lagerung-Größe. Im allgemeinen sollte Lagerung zu ungefähr einem oder zwei gleich sein
Tage von Verwendung.
 
7. Auserlesene Art von Wind-Maschine und Pumpe
 
Es gibt eine Vielfalt von Arten von Wind-Maschinen, die betrachtet werden könnten. Der meiste
gewöhnliche Verwendung relativ langsame Geschwindigkeit-Rotoren mit vielen Klingen, verband zu einem Erwidern
Kolben-Pumpe.
 
Rotor-Geschwindigkeit wird in Hinsicht auf dem Spitze-Geschwindigkeit-Verhältnis beschrieben, das das Verhältnis ist,
zwischen der eigentlichen Geschwindigkeit der Klinge kippt und die freie Wind-Geschwindigkeit. Traditionell
Wind-Pumpse operieren mit höchster Tüchtigkeit, wenn das Spitze-Geschwindigkeit-Verhältnis ungefähr 1.0 ist.
Einige der in jüngster Zeit entwickelten Maschinen, mit weniger Klinge-Gebiet verhältnismäßig zu
ihr gefegtes Gebiet, treten Sie am besten bei höheren Spitze-Geschwindigkeit-Verhältnissen auf (wie 2.0).
 
Eine primäre Überlegung im Auswählen einer Maschine ist seine beabsichtigte Anwendung.
Allgemein sagen pumpt Wind für häusliche Verwendung oder Viehbestand-Versorgung, wird entworfen
für unbegleitete Bedienung. Sie sollten ganz zuverlässig sein und haben vielleicht ein relativ
hoher Preis. Maschinen für Bewässerung werden saisongemäß benutzt und werden vielleicht entworfen, um zu sein
operierte von Hand. Also können sie einfacher konstruiert werden und weniger teuer.
 
Für die meisten Wind-Pumpe-Anwendungen gibt es vier mögliche Arten oder Quellen von
Ausrüstung. Diese sind: 1) kommerziell verfügbare Maschinen der Art entwickelten sich
für den amerikanischen Westen in den späten 1800s; 2) renovierte Maschinen der ersten
Arten, die verlassen worden sind,; 3) Dazwischenliegende Technologie bearbeitet maschinell, entwickelte sich
im Verlauf der letzten 20 Jahre für Produktion und benutzt in Entwicklungsländern; und 4) Niedrig
Technologie bearbeitet maschinell, baute von örtlichen Materialien.
 
Die traditionelle, amerikanische " Fächer-Mühle, ist " eine gut entwickelte Technologie mit genau
hohe Zuverlässigkeit. Es integriert einen Schritt Übermittlung entlang, damit das Pumpen von Rate ist,
ein Viertel zu einem dritten von der abwechselnden Geschwindigkeit des Rotors. Dieses Design ist insbesondere
geeignet für relativ tiefe Brunnen (größer als 30m-- 100 '). Das Haupt
Problem mit diesen Maschinen ist ihr hohes Gewicht und Preis-Verwandter zu ihr
das Pumpen von Kapazität. Produktion dieser Maschinen in Entwicklungsländern ist oft
schwierig wegen des Bedürfnisses für das Werfen von Ausrüstungen.
 
Refurbushing verließ, traditionelle Pumpse haben vielleicht potentieller als Macht bei
zuerst erscheinen Sie wahrscheinlich. In vielen windigen Teilen der Welt eine beträchtliche Zahl von
diese Maschinen wurden früh in diesem Jahrhundert installiert, aber wurden später verlassen
als andere Formen von Macht verfügbar wurden. Oft können diese Maschinen gemacht werden
betriebsbereit für viel weniger Preis als das Kaufen von einem neuem. In vielen Fälle-Teilen
von neueren Maschinen ist mit den älteren austauschbar. Durch verbindendes Renovieren
mit einem Schulung-Programm können eine Aufrechterhaltung und eine Reparatur-Infrastruktur sein
schuf zur gleichen Zeit, daß Maschinen wiederhergestellt werden. Entwicklung davon
Infrastruktur wird die erfolgreiche Einführung neuerer Maschinen in erleichtern das
künftig.
 
Für Köpfe von weniger als 30m sind die dazwischenliegenden Technologie-Maschinen vielleicht am meisten
geeignet. Einige von den Gruppen, die an solchen Designs arbeiten, werden am Ende von aufgezählt
dieser Eintritt. Diese Maschinen benutzen typisch einen höheren Geschwindigkeit-Rotor und haben keine Ausrüstung
Kiste. Andererseits brauchen sie vielleicht eine Luft-Kammer, für ungünstig zu entschädigen
Beschleunigung bewirkt wegen des schnell beweglichen Kolbens. Die Maschinen werden von gemacht
Stahl, und erfordert keinen Guß und minimales Schweißen. Ihr Design ist solch, daß sie
kann bereitwillig in Maschine-Geschäften in Entwicklungsländern gemacht werden. Viele dieses Windes
Pumpen haben beträchtliche Analyse und Feld-Erprobung durchgemacht und können betrachtet werden
zuverlässig.
 
Niedrige Technologie-Maschinen werden beabsichtigt, mit örtlich verfügbaren Materialien gebaut zu werden
und einfache Werkzeuge. Ihre Fabrikation und Aufrechterhaltung sind andererseits genau
Arbeit intensiv. In einer Anzahl von Fälle-Projekten, die diese Designs benutzen, ist weniger gewesen
erfolgreich als hatte gehofft. Wenn so ein Design gewünscht wird, sollte es zuerst sein
verifiziert, bearbeitet das maschinell von dieser Art, ist eigentlich gebaut worden und ist erfolgreich operiert worden.
Für eine machende nüchtern Bewertung von einigen der Probleme, die im Bauen begegnet wird,
Wind bearbeitet maschinell örtlich, sehen Sie Wind-Energie-Entwicklung in Kenia (sehen Sie Quellen).
 
Obwohl der meiste Wind maschinell bearbeitet, benutzen Sie, Kolben pumpt, andere Arten schließen mono Pumpen ein
(das Drehen), zentrifugale Pumpen (das Drehen bei hoher Geschwindigkeit), beim Schwingen Flügel, presste zusammen
Luft-Pumpen, und elektrische Pumpen, die von einem Wind elektrischer Generator gefahren werden.
Zwerchfell-Pumpse werden manchmal für niedrige Kopf-Bewässerung benutzt (5-10 m oder 16-32 ').
Egal wird welche Art von Rotor benutzt, die Pumpe muß geeignet der Größe nach sortiert werden. Ein
große Pumpe wird mehr Wasser bei hohen Wind-Geschwindigkeiten pumpen als will ein kleines. Auf
die andere Hand, es wird überhaupt nicht bei niedrigeren Wind-Geschwindigkeiten pumpen. Seit der Macht
im Pumpen des Wassers erfordert, ist zum Kopf verhältnismäßig, und die Strömung schätzt ein, als
der Kopf nimmt zu, das Volumen, das gepumpt wird, wird dementsprechend abzunehmen haben. Das
Kolben-Reise, oder streichelt, ist generell dauernd (mit einigen Ausnahmen) für ein gegeben
Windmühle. Also sollte Kolben-Gebiet in Verhältnis zum Pumpen verringert werden
führen Sie, um optimale Aufführung beizubehalten.
 
Das Auswählen der korrekten Kolben-Pumpe für eine besondere Anwendung bringt Überlegung mit sich
von zwei Arten von Faktoren: 1) die Merkmale vom Rotor und der Ruhe von
die Maschine, und 2) die Stelle-Zustände. Die wichtigen Maschine Merkmale
ist: 1) die Rotor-Größe (Durchmesser); 2) das Design Spitze Geschwindigkeit Verhältnis; 3) das Ausrüstung-Verhältnis;
und 4) die Schlag-Länge. Die ersten zwei sind früher diskutiert worden. Die Ausrüstung
Verhältnis spiegelt die Tatsache wider, daß die meisten Wind-Pumpse geared hinunter durch einen Faktor von 3 zu sind,
4. Streicheln Sie Länge-Zunahmen mit Rotor-Größe. Die Auswahl wird durch strukturell beeinflußt
Überlegungen. Typische Werte für einen Maschine geared 3.5:1 Auswahl von 10 entlang cm
(4 ") für einen Rotor-Durchmesser von 1.8 m (6 ') zu 40 cm (15 " )for ein Durchmesser von 5 m (16 ').
 
Bemerken Sie, daß es die Größe der Kurbel ist, die vom Rotor gefahren wird, (über das Getriebe) das
bestimmt den Schlag der Pumpe.
 
Die Schlüssel-Stelle-Zustände sind: 1) mittlere Wind-Geschwindigkeit und 2) gesunde Tiefe. Diese legen
Faktoren können mit den Maschine Parametern kombiniert werden, um den Pumpe-Durchmesser zu finden
mit der Verwendung der folgenden Gleichung. Diese Gleichung nimmt an, daß die Pumpe ist,
wählte aus, damit die Maschine am besten bei der mittleren Wind-Geschwindigkeit auftritt.
 
DV = [quadratische Wurzel von] (0.1) ([Pi]) (DIAMR)[sup.3] (VMEAN)[sup.2] (AUSRÜSTUNG)
                    ------ -------- -------- -------- -------- -------- ----
                        (DENSW) (G) (HÖHE) (TSR) (SCHLAG)
 
      wo:
DV = Durchmesser von Kolben, m
[Pi] = 3.1416
DIAMR = Durchmesser des Rotors, m
VMEAN = Mittlere Wind-Geschwindigkeit, m/s,
AUSRÜSTUNG = Ausrüstung Verhältnis entlang
DENSW = Dichte von Wasser, 1000 kg/[m.sup.3]
G = Beschleunigung von Schwerkraft, 9.8 m/[s.sup.2]
HÖHE = Gesamtsumme, die Kopf pumpt, m
TSR = Design Spitze Geschwindigkeit Verhältnis
SCHLAG = Kolben-Schlag-Länge, m
 
Beispiel:
 
    Suppose, von dem die Wind-Maschine der vorausgehenden Beispiele eine Ausrüstung Verhältnis entlang hat,
    3.5:1, ein Design Spitze Geschwindigkeit Verhältnis von 1.0 und einem Schlag von 30 cm. Dann das
    Durchmesser des Kolbens wäre:
 
      DP = [quadratische Wurzel von] (0.1) (3.14) (4.1)[sup.3] (4.0)[sup.2] (3.5)
                            ------ -------- -------- -------- -------- ------ = .166M
                            (1000) (9.8) (15) (1.0) (0.3)
 
8. Identifizieren Sie Lieferanten von Maschinerie
 
Sobald eine Art von Maschine ausgewählt worden ist, Lieferanten der Ausrüstung oder das
Designs sollten für Informationen über Erhältlichkeit von Ausrüstung verständigt werden und
Ersatzteile im Gebiet in Frage, Hinweise, Preis, und so weiter, Wenn die Maschine zu ist,
würde örtlich gebaut, Quellen von Material, wie Laken-Stahl, Winkel-Eisen, Orientierungen, und so weiter
werden Sie identifiziert zu werden haben. Mögliche Maschine Geschäfte sollten besucht werden und ihre Arbeit
auf ähnlichen Arten von Fabrikation sollte untersucht werden.
 
9. Identifizieren Sie Alternative Macht-Quellen für Wasser Pumpen
 
Es gibt normalerweise eine Anzahl von Alternativen in irgendeiner gegebenen Situation. Was könnte sein
eine gute Möglichkeit hängt von den bestimmten Zuständen ab. Einige der Möglichkeiten schließen ein
Pumpen, die menschliche Macht benutzen, (Hand-Pumpen), tierische Macht (Persische Räder, Kette,
Pumpen), innerere Verbrennung-Motoren (Benzin, Dieselöl, oder Biogas), externe Verbrennung
Motoren (Dampf, Stirling Zyklus), Wasserkraft (hydraulische Widder, norias), und solar
Macht (thermodynamische Zyklen, photovoltaics).
 
10. Schätzen Sie Wirtschaftswissenschaft ein
 
Für alle realistischen Möglichkeiten sollten die wahrscheinlichen Preise bewertet werden und ein Leben-Zyklus
wirtschaftliche Analyse trat auf. Die Preise schließen den ersten Preis ein (Ankauf oder
das Herstellen von Preis), das Versenden, Installation, Bedienung (einschließlich Brennstoffes wo
anwendbar), Aufrechterhaltung, Ersatzteile, und so weiter Für jedes System, das eingeschätzt wird, das
totales nützliches geliefertes Wasser muß auch bestimmt werden (wie in Schritt 6 beschrieben). Das
Leben-Zyklus-Analyse nimmt Konto von Preisen und Nutzen, von denen sich über dem Leben ansammeln,
das Projekt und setzt sie auf eine vergleichbare Basis. Das Ergebnis ist häufig
drückte in einem durchschnittlichen Preis pro kubischer Meter Wasser aus (Zahl 3).

fig3x126.gif (600x600)


 
Es sollte bemerkt werden, daß die wirtschaftlichste Möglichkeit stark von der Größe beeinflußt wird,
vom Projekt. Im allgemeinen ist Wind-Energie selten wettbewerbsfähig wenn mittlere Winde
ist weniger als 2.5 m/s, aber es ist die wenigste Preis-Alternative für eine breite Auswahl von
Zustände, wenn die mittlere Wind-Geschwindigkeit größer als 4.0 m/s ist.
 
11. Installieren Sie die Maschinen
 
Sobald Wind-Energie ausgewählt worden ist, sollten Vereinbarungen für getroffen werden das
Ankauf oder Konstruktion der Ausrüstung. Die Stelle muß bereit sein und das
Materialien alle brachte dort. Eine Mannschaft für Versammlung und Aufrichtung muß gesichert werden,
und unterrichtete. Jemand muß in Gebühr vom Beaufsichtigen der Installation zu sein
stellen Sie sicher, daß es richtig gemacht wird, und die Maschine hinaus zu überprüfen, wenn es aufwärts ist.
Reguläre Aufrechterhaltung muß für arrangiert werden.
 
Mit richtiger Planung, Organisation, Design, Konstruktion, und Aufrechterhaltung, das
Wind-Maschinen haben vielleicht ein sehr nützliches und produktives Leben.
 
Quelle:
 
James F. Manwell, VITA Volunteer, Universität von Massachusetts.
 
Hinweise:
 
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London: Dazwischenliegende Technologie-Veröffentlichungen, 1986.
 
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Korridor, AG,
 
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Berichten Sie, Vol. 1: Vergangene und Gegenwärtige Wind-Energie-Aktivitäten, SWD 82-3/Vol. 1
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LYSEN, E.H. Einführung, Energie zu winden. SWD 82-1 Amersfoort, Die Niederlande,:
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MANWELL, J.F. und Cromack, D.E. Verständnisvolle Wind-Energie: Ein Überblick.
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Beratschlagung für Wind-Energie in Entwicklungsländern, 1981.
 
WEGLEY, H.L., ET-AL. Ein legendes Handbuch für Kleine Wind Energie Umwandlung Systeme.
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WYATT, A.S. und Hodgkin, J., EIN Aufführung-Modell für Multiblade Water Pumping,
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Gruppen betrafen mit Wind, der in Entwicklungsländern pumpt,
 
Beratschlagung für Wind-Energie in Entwicklungsländern, P.O. Schließen Sie 85, 3800 AB, ein
Amersfoort, Die Niederlande,
 
Dazwischenliegende Technologie-Entwicklung-Gruppe, GmbH, 9 König Street, Coven Garten,
London, WC2E 8HW, VEREINIGTE KÖNIGREICH,
 
IPAT, Technische Universität von Berlin, Sekr. TH2, Lentzallee 86, D-1000 Berlin 33,
Westdeutschland
 
Erneuerbares Energie-Forschung-Laboratorium, Abt. von Maschinenbau, Universität,
von Massachusetts, Amherst, Massachusetts 01003, USA,
 
SKAT, VARNBUELSTR. 14, CH-9000 St. Gallen, die Schweiz,
 
Das dänische Zentrum für Erneuerbare Energie, Asgaard, Sdr. YDBY, DK-7760 HURUP,
Thy, Dänemark,
 
Freiwillige in Technischer Hilfe (VITA), 1815 N. Lynn Straße, Zimmerflucht 200,
Arlington, Virginia 22209-2079 USA
 
Hersteller von Wasser, das Windmühlen pumpt,
 
AERMOTOR, P.O. Schließen Sie 1364, Conway, Arkansas 72032, USA, ein
 
Dempster Industries, AG, Beatrice, Nebraska 68310, USA,
 
Heller Aller Gesellschaft, Perry & Oakwood St., Napoleon, Ohio 43545, USA,