PAPIER TECHNIQUE #62
UNDERSTANDING ÉNERGIE DU VENT
POUR POMPE À EAU
Par
James F. Manwell
Published Par
VOLUNTEERS DANS ASSISTANCE TECHNIQUE
VITA
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Arlington, Virginia 22209 USA
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Understanding Énergie du Vent pour Pomper de l'Eau
ISBN: 0-86619-281-6
[C] 1988, Volontaires dans Assistance Technique,
PREFACE
Ce papier est une d'une série publiée par les Volontaires dans Technique
L'Assistance (VITA) fournir une introduction à spécifique
technologies dernier cri d'intérêt à gens dans développer
countries. que Les papiers sont projetés d'être utilisé comme directives à
les gens de l'aide choisissent des technologies qui sont convenable à leurs situations.
Ils ne sont pas projetés de fournir construction ou mise en oeuvre
à Gens details. sont conseillés vivement de contacter VITA ou un semblable
organisation pour renseignements complémentaires et assistance technique si
ils trouvent qu'une technologie particulière paraît satisfaire leurs besoins.
Les papiers dans les séries ont été écrits, examinés, et illustrés
presque tout à fait par VITA Volunteers experts techniques sur un purement
basis. volontaire que Quelques 500 volontaires ont été impliqués dans la production
des 100 titres premiers publiés, en contribuant approximativement
5,000 heures de leur time. le personnel VITA a inclus Margaret Crouch comme
éditeur et directeur du projet et Suzanne Brooks composition de la manutention,
la disposition, et graphique.
L'auteur de ce papier, VITA Volontaire James F. Manwell, têtes,
le Renewable. Énergie Recherche Laboratoire, Ministère de Mécanique,
Construire, à l'Université de Massachusetts dans Amherst.
Dr. Manwell est aussi le co-auteur avec son collègue Dr. Duane E.
Cromack de " Comprendre l'Énergie du Vent, " un autre en papier dans ceci
les séries.
VITA est soldat, organisation sans but lucratif qui supporte des gens,
travailler sur les problèmes techniques au pays en voie de développement.
offres VITA
l'information et assistance ont visé aider des individus et
les groupes sélectionner et rendre effectif des technologies approprient à leur
situations. VITA maintient un Service de l'Enquête international, un
le centre de la documentation spécialisé, et un tableau de service informatisé de
le volontaire consultants techniques; dirige des projets de champ à long terme;
et publie une variété de manuels technique et papiers.
UNDERSTANDING ÉNERGIE DU VENT POUR POMPE À EAU
LA VUE D'ENSEMBLE I.
Il y a beaucoup de places dans le monde où enroule l'énergie est une bonne alternative pour
la pompant eau. Spécifiquement ceux-ci incluent des régions venteuses avec accès limité à autre
formes de pouvoir. Pour déterminer si le pouvoir du vent est approprié pour un
situation particulière qu'une estimation de ses possibilités et les alternatives doit
que soit entrepris. Les pas nécessaires incluent le suivre:
1. Identifient les utilisateurs de l'eau.
2. Répartissent l'exigence de l'eau.
3. Découverte la pompant hauteur et puissances requises totales.
4. Évaluent les ressources du vent.
5. Évaluation la dimension du machine(s du vent) a eu besoin.
6. Comparent la production de la machine du vent avec l'exigence de l'eau sur un
base saisonnière.
7. Choisi un type de machine du vent et pompe des options disponibles.
8. Identifient fournisseurs possibles de machines, pièces de rechange, réparation, etc.,
9. Identifient des sources alternatives pour l'eau.
10. Répartissez des coûts de plusieurs systems et exécutez l'analyse économique pour trouver
plus petite alternative du coût.
11. Si l'énergie du vent est choisie, arrangez pour obtenir et installer le
usine et pour prévoir leur entretien.
Le Processus de la prise de décision
Le suivre résume les aspects clés de ces pas suggérés.
1. Identifiez les Utilisateurs
Ce pas paraît assez évident, mais ne devrait pas être ignoré. En faisant l'attention à
qui utilisera la machine du vent et son eau ce sera possible de développer un
projetez qui peut avoir succès continu. Les questions considérer sont si ils
est villageois, fermiers, ou propriétaires de ranch; ce que leur niveau pédagogique est; si ils
a eu l'expérience avec semblables types de technologie dans le passé; si ils
ayez l'accès à ou éprouvez avec le métal magasins actifs. Qui paiera pour
les projets? Qui possédera le matériel; qui sera responsable pour
le garder courir; et qui bénéficiera le plus?
Une autre question importante
est combien de pompes sont organisées. Un grand projet fournir beaucoup de pompes peut bien
soyez différent qu'un qui regarde pour fournir un emplacement seul.
2. Répartissez les Exigences de l'Eau
Il y a quatre principaux types d'usages pour les pompes à eau dans régions où enroulent l'énergie est
vraisemblablement être utilisé. Ce sont: 1) usage domestique, 2) bétail arroser, 3) irrigation,
4) écoulement.
L'usage domestique dépendra une grande quantité des aménagements disponible.
Un typique
le villageois peut utiliser de 15 - 30 litres par jour (4-8 gallons par jour).
Quand d'intérieur
sonder est utilisé, la consommation d'eau peut augmenter substantiellement.
Par exemple, un
la toilette à chasse d'eau consomme 25 litres (6 1/2 gallons) avec chaque usage et une douche peut
prenez-en 230 (60 gallons.) Quand estimer des exigences de l'eau, on doit considérer aussi
l'augmentation de la population. Par exemple, si le taux de croissance est 3 pour cent, l'usage de l'eau veut
augmentez par presque 60 pour cent à la fin de 15 années, une vie raisonnable pour un
la pompe à eau.
Les exigences du bétail de base alignent d'approximativement 0.2 litres (0.2 quart de gallon) un jour pour
poulets ou lapins à 135 litres (36 gallons) un jour pour une vache de la traite.
Un seul
le plongement du bétail peut utiliser 7500 litres (2000 gallons) un jour.
L'estimation d'exigences de l'irrigation est plus complexe et dépend d'une variété de
les facteurs météorologiques aussi bien que les types de récoltes ont impliqué.
Le montant de
l'eau de l'irrigation eue besoin est approximativement égal à la différence entre cela
eu besoin par les plantes et cela a fourni par chute de pluie. Les plusieurs techniques peuvent être
estimez l'évaporation estime, dû par exemple enrouler et soleil.
Ceux-ci peuvent
alors soyez des exigences de la plante relatives à à étapes différentes pendant leur grandir
le cycle. Par exemple, dans un exigences de l'irrigation de la région semi-arides variées,
de 35,000 litres (9,275 gallons) par jour par hectare (2.47 acres) pour les fruits et
légumes à 100,000 litres (26,500 gallons) par jour par hectare pour le coton.
Les exigences de l'écoulement sont emplacement même dépendant. Les valeurs journalières typiques peuvent aligner
de 10,000 à 50,000 litres (2,650 à 13,250 gallons) par hectare.
Pour faire l'évaluation pour la demande de l'eau, la consommation de chaque utilisateur est
identifié, et a résumé la découverte le total. Comme deviendra apparent plus tard.
C'est
désirable faire ceci sur une base mensuelle afin que la demande puisse être relative à le
enroulez la ressource.
3. Découverte qui Pompe Hauteur et puissance requise Totale
Si les puits sont déjà disponibles leur profondeur peut être mesurée directement.
Si nouveaux puits
sera creusé, la profondeur doit être estimée par référence aux autres puits et la connaissance
de caractéristiques de l'eau moulues dans la région. L'élévation totale, ou conduit qui le
cependant, la pompe doit travailler contre est toujours bien plus grand que l'électricité statique profondeur.
Les autres contributaires sont le bien tirez vers le bas (l'abaissement de la nappe phréatique dans
le voisinage du bien en pompant est en chemin), la hauteur à le jour à
lequel l'eau sera pompée (tel qu'à un réservoir), et pertes à friction
dans la tuyauterie. Dans un system correctement conçu le bien profondeur et hauteur au-dessus
fondez du débouché est les déterminants les plus importants de pomper la tête.
Le besoin d'énergie pomper de l'eau est proportionnel à sa masse volume unitaire, ou
la densité (1000 kg/[m.sup.3]), l'accélération de la pesanteur (g = 9.8 m/[s.sup.2], le pomper total
la tête (m), et le débit du volume d'eau ([m.sup.3]/s).
Le pouvoir est aussi inversement
proportionnel au rendement d'une pompe. Notez que 1 mètre cube égale 1000 litres.
Exprimé comme une formule,
Power = Densité Gravité x x Head débit x
L'exemple:
en pomper 50 [m.sup.3] dans un jour (0.000579 [m.sup.3]/s) en haut une tête totale de 15 m
exigerait:
Power = (1000 kg/[m.sup.3]) (9.8m/[s.sup.2]) (15m) (.000579[m.sup.3]/s) = 85 watts.
le besoin d'énergie Réel serait plus à cause du parfait plus petit que
Efficacité de la pompe.
Le pouvoir pompé quelquefois eu besoin est décrit quant à exigence hydraulique journalière,
lequel est souvent donné dans les unités de [m.sup.3] [a multiplié par] m/day.
Par exemple, dans le précité
l'exemple l'exigence hydraulique est 750 [m.sup.3] [a multiplié par] m/day.
4. Évaluez la Ressource du Vent
C'est bien connu que le pouvoir dans le vent varie avec le cube du vent
la vitesse. Donc si les doubles de la vitesse du vent, les augmentations du pouvoir disponibles par un facteur,
de huit. D'où c'est très important d'avoir une bonne compréhension du vent
modèles de la vitesse à un emplacement donné pour évaluer l'usage possible d'un vent
pompez là. Il est recommandé quelquefois qu'un emplacement devrait avoir un vent moyen
hâtez-vous au plus haut d'un rotor du vent d'au moins 2.5 m/s pour avoir la possibilité
pour pompe à eau. C'est une bonne règle empirique, mais par aucuns moyens la totalité
l'histoire. En premier de tout, on sait rarement la vitesse du vent à toute hauteur à un futur
l'emplacement de moulin à vent, exceptez par évaluation et corrélation. Seconde, vitesses du vent moyennes,
généralement variez avec le temps de jour et année et il fait une différence énorme
si les vents se produisent quand de l'eau est exigée.
La bonne façon d'évaluer le vent à un futur emplacement est le diriger pour à
le moins une année. Les données devraient être résumées au moins mensuel.
C'est souvent impossible,
mais il devrait y avoir quelque écoute faite si un grand projet du vent est envisagé.
L'approche la plus pratique peut être obtenir la données du vent du temps prochain
le poste (pour référence) et essaie de le correspondre avec cela au vent proposé
l'emplacement de la pompe. Si possible le poste devrait être visité pour constater le
placement de l'appareil de mesure (anémomètre) et son calibrage.
Beaucoup
les anémomètres des temps sont placés trop près la terre ou est obscurci par végétation
et si grandement sous-estime la vitesse du vent. La corrélation avec les proposé
l'emplacement est fait en plaçant un anémomètre pour un relativement court temps là le mieux (à
le moins quelques semaines) et comparer résulter données avec cet occupé simultanément à
l'emplacement de la référence. Une échelle pour la données à long terme peut être déduite et
prédisez la vitesse du vent à l'emplacement désiré.
Bien sûr, les emplacements possibles pour les machines du vent sont limités par le placement de
les puits, mais à quelques observations de base devraient être pensées.
Le rotor entier
devez être bien précité la végétation environnante qui devrait être gardée aussi bas que
possible pour une distance d'au moins dix fois le diamètre du rotor dans toutes les directions.
Augmentations de la vitesse du vent avec élévation à le jour, habituellement par 15-20 pour cent avec
chaque doubler de hauteur (dans la gamme de la hauteur de la plupart du vent pompe).
À cause de
le rapport cubique entre vitesse du vent et propulse, l'effet sur le dernier est
même plus dramatique.
5. La Dimension des Machines du Vent de l'évaluation
Une pompe du vent typique est montrée dans Chiffre 1. La plupart des pompes du vent ont un horizontal
40p05.gif (600x600)
l'axe (c'est, l'axe de rotation est parallèle à la terre).
L'axe vertical usine,
tel que le rotor Savonius, a été habituellement moins prospère dans entraînement.
Pour estimer la dimension de machine du vent c'est nécessaire d'avoir quelque idée en premier
comme il exécutera dans les vrais vents. Comme précédemment a mentionné, le pouvoir dans vent
varie avec le cube de la vitesse du vent. C'est aussi proportionnel à la densité de
l'air. La densité atmosphérique est 1.293 kg/[m.sup.3] sur mer niveau à conditions standardes mais
est affecté par température et pression. Le pouvoir qui un produits alimentaires de la machine du vent,
de plus, dépend de la région balayée de son rotor et les caractéristiques aérodynamiques
de ses lames. Sous conditions idéales la vitesse de rotation du rotor
varie dans relation directe à la vitesse du vent. Dans ce cas l'efficacité du
le rotor reste constant et le pouvoir varie comme le cube de la vitesse du vent (et
la vitesse de rotation).
Avec pompes du vent, cependant, la situation est compliquée plus.
L'usage majoritaire
pompes à piston de dont les puissances requises varient avec la vitesse directement le
la pompe. À hautes vitesses du vent le rotor peut produire plus de pouvoir que la pompe peut
l'usage. Le rotor accélère, en causant son efficacité
pour laisser tomber, donc il produit moins de pouvoir. Le
pompez, a associé au rotor, aussi déplace plus
rapidement donc il absorbe plus de pouvoir. À un
le certain point le pouvoir des égaux du rotor
le pouvoir utilisé par la pompe, et le rotationnel
la vitesse reste constante jusqu'à le vent
les changements de la vitesse.
L'effet net de tout ceci est que la totalité
le system se comporte plutôt différemment qu'un
la turbine du vent idéale. Sa performance réelle est
le mieux décrit par une caractéristique mesurée
la courbe (Chiffre 2) qui raconte de l'eau réelle
40p06.gif (486x486)
coulez à pompant têtes donné au vent
la vitesse. Cette courbe reflète aussi autre important
l'information telle que le vent s'hâte à
lequel la machine commence et cesse de pomper
(bas vent) et quand il commence à se détourner
dans les hauts vents (rouler).
La plupart des machines commerciales et ce ont développé et ont testé plus récemment ayez
tel courbe et ceux-ci devraient être utilisés si possible dans prédire la machine du vent
la production. En revanche, il devrait être noté que quelques fabricants fournissent
incomplet ou trop évaluations optimistes de ce que leurs machines peuvent faire.
Les ventes
la littérature devrait être examinée avec soin.
En plus de la courbe caractéristique de la machine du vent, on doit savoir aussi
le modèle du vent dans ordre correctement estimer la productivité.
Par exemple,
supposez il est su combien d'heures (fréquence) la vitesse du vent moyenne était
entre 0-1 m/s, 1-2 m/s, 2-3 m/s, etc., dans un mois donné.
En se reportant au
la courbe caractéristique, on pourrait déterminer combien d'eau a été pompée dans chacun de
les groupes d'heures qui correspondent à ces gammes de la vitesse du vent.
La somme d'eau
de tous les groupes le total mensuel serait. L'habituellement telle information détaillée sur
le vent n'est pas su. Cependant, une variété de techniques statistiques est disponible
de qui les fréquences peuvent être prédites assez correctement, en utilisant seulement le
la vitesse du vent de la moyenne à long terme et, quand disponible, une mesure de sa variabilité
(déviation standard). Voyez Lysen, 1983, et Wyatt et Hodgkin, 1984.
Beaucoup chronomètre il y a peu d'information sue au sujet d'une machine possible ou c'est
juste désiré savoir quelle machine de la dimension très approximativement serait approprié.
Sous ces conditions la suivant formule simplifiée peut être utilisée:
Power = Région x 0.1 x [(Vmean) .sup.3]
où
Power = le pouvoir utile a délivré dans pomper l'eau, watts,
La Région = a balayé région de rotor (3.14 Rayon x a rendu carré), [m.sup.2]
Vmean = vitesse du vent moyenne, m/s,
En réarrangeant l'équation précitée, un diamètre approximatif du rotor du vent peut
que soit trouvé. Revenir à l'exemple plus tôt, en pomper 50 [m.sup.3]/day, 15 m veut
exigez une moyenne de 85 watts. Supposez la vitesse du vent moyenne était 4 m/s.
Alors
le diamètre (deux fois le rayon) serait:
Le Diamètre = 2 [Power/(3.14) x 0.1 x [Vmean.sup.3])]
OR
Le Diamètre = 2 x [85/(3.14 x 0.1 x [4.sup.3])] = 4.1 m
6. Comparez la Production de l'Eau Saisonnière à Exigence
Cette procédure est faite sur une base mensuelle habituellement. Il consiste en comparer le
montant d'eau avec qui pourrait être pompée que réellement a eu besoin.
Dans ce chemin il
peut être dit si la machine est grande assez et inversement si quelques-uns du temps
il y aura de l'eau en excès. Cette information est exigée d'exécuter un réaliste
l'analyse économique. Les résultats peuvent suggérer un changement dans la dimension de machines pour être
utilisé.
La comparaison de service de les eaux et exigence aidera aussi dans déterminer le
la dimension du stockage nécessaire. Dans mémoire de masse devrait être égal à un ou deux approximativement
jours d'usage.
7. Type choisi de Machine du Vent et Pompe
Il y a une variété de types de machines du vent qui pourraient être considérées.
Le plus plus
l'usage commun rotors de la vitesse relativement lents avec beaucoup de lames, a associé à un échanger
la pompe à piston.
La vitesse du rotor est décrite quant à la proportion de la vitesse de la pointe qui est la proportion
entre la vitesse réelle de la lame penche et la vitesse du vent libre.
Traditionnel
les pompes du vent opèrent avec plus haute efficacité quand la proportion de la vitesse de la pointe est approximativement 1.0.
Quelques-unes des machines récemment développées, avec moins de région de la lame relatif à
leur région balayée, exécutez à proportions de la vitesse de la pointe supérieures le mieux (tel que 2.0).
Une considération fondamentale dans sélectionner une machine est la sienne candidature projetée.
En général, les pompes du vent pour usage domestique ou provision du bétail sont conçues
pour opération sans surveillance. Ils devraient être assez fiables et peuvent avoir un par rapport
le haut coût. Les machines pour irrigation sont utilisées de façon saisonnière et peuvent être conçues pour être
opéré manuellement. D'où ils peuvent être construits plus simplement et moins cher.
Pour la plupart des candidatures de la pompe du vent, il y a quatre types possibles ou sources de
le matériel. Ce sont: 1) les machines commercialement disponibles de la sorte ont développé
pour l'Ouest américain dans les tardifs 1800s; 2) a Remis à neuf des machines du premier
types qui ont été abandonnés; 3) la technologie Intermédiaire usine, a développé
sur les 20 années dernières pour production et utilise au pays en voie de développement; et 4) Bas
la technologie usine, a construit de matières locales.
Le moulin du ventilateur traditionnel, américain ", " est une technologie bien développée avec très
la haute précision. Il incorpore un pas en bas transmission, afin que pomper le taux soit
un quart à un troisième de la vitesse de rotation du rotor.
Ce dessin est en particulier
convenable pour les puits relativement profonds (plus grand que 30m--100 ').
Le principal
le problème avec ces machines est leur haut poids et coût relatif à leur
la pompant capacité. Production de ces machines au pays en voie de développement est souvent
difficile à cause du besoin pour se dépouiller des équipements.
Refurbushing a abandonné les pompes traditionnelles peuvent avoir plus potentiel qu'à
en premier paraissez vraisemblablement. Dans beaucoup de parties venteuses du monde un nombre substantiel de
ces machines ont été installées dans ce siècle tôt, mais a été abandonné plus tard
quand les autres formes de pouvoir sont devenues disponibles. Souvent ces machines peuvent être faites
opérationnel pour beaucoup moins de coût qu'acheter un nouveau. Dans beaucoup de parties des cas
de plus nouvelles machines est interchangeable avec les aînés.
En associant remettant à neuf
avec un programme d'enseignement, un entretien et infrastructure de la réparation peuvent être
a créé en même temps que les machines sont restaurées.
Développement de ceci
l'infrastructure facilitera l'introduction prospère de plus nouvelles machines dans le
le futur.
Pour les têtes de plus petit que 30m, les machines de la technologie intermédiaires peuvent être plus plus
à propos. Quelques-uns des groupes qui travaillent sur les tels dessins sont inscrits à la fin de
cette entrée. Ces machines utilisent un rotor de la vitesse supérieur typiquement et n'ont aucun équipement
la boîte. En revanche ils peuvent avoir besoin qu'une chambre à air dédommage pour adverse
les effets de l'accélération dû au rapidement piston en mouvement. Les machines sont faites de
l'acier, et n'exige aucun jet et soudure minime. Leur dessin est tel qu'ils
peut être fait dans les ateliers de construction mécanique au pays en voie de développement aisément.
Beaucoup de ceux-ci enroule
les pompes ont subi analyse substantielle et essai pratique et peuvent être considérées
fiable.
Les basses machines de la technologie sont projetées d'être construit avec les matières localement disponibles
et outils simples. Leur invention et entretien, en revanche, sont mêmes
la main-d'oeuvre intensif. Dans plusieurs projets des cas utiliser ces dessins ont été moins
prospère qu'avait été espéré. Si un tel dessin est désiré, ce devrait être en premier
vérifié cela usine de ce type a été construit réellement et été opéré avec succès.
Pour une assagissant estimation de quelques-uns des problèmes rencontrée dans construire
le vent usine localement, voyez Vent Développement D'énergie au Kenya (voyez des Sources).
Bien que la plupart du vent usine utilisez des pompes à piston, les autres types incluent des pompes monos
(tourner), pompes centrifuges (tourner à grande vitesse), girouettes oscillantes, compressé,
les pompes à air, et pompes électriques conduites par un vent générateur électrique.
Les pompes à membrane sont utilisées pour basse irrigation de la tête quelquefois (5-10 m ou 16-32 ').
Peu importe ce que le type de rotor est utilisé, la pompe doit être classée selon la grosseur convenablement.
Un
la grande pompe pompera plus d'eau à hautes vitesses du vent que veuillez un petit.
Sur
l'autre main, il ne pompera pas à tout à vitesses du vent inférieures.
Depuis le pouvoir
exigé dans pomper l'eau est proportionnel à la tête et le débit, comme
la tête augmente le volume pompé doit diminuer en conséquence.
Le
le voyage du piston, ou caresse, est généralement constant (avec quelques exceptions) pour un donné
le moulin à vent. D'où, la région du piston devrait être diminuée en le pompant
conduisez pour maintenir la performance optimum.
Sélectionner la pompe à piston correcte pour une candidature particulière implique la considération
de deux types de facteurs: 1) les caractéristiques du rotor et le reste de
la machine, et 2) les conditions d'emplacement. Les caractéristiques de la machine importantes
est: 1) la dimension du rotor (diamètre); 2) la proportion de la vitesse de la pointe du dessin; 3) le rapport de multiplication;
et 4) la longueur du coup. Le premier deux ont été discutés plus tôt.
L'équipement
la proportion reflète le fait que la plupart des pompes du vent se sont embrayées vers le bas par un facteur de 3 à
4. Augmentations de la longueur du coup avec dimension du rotor. Le choix est affecté par structurel
les considérations. Les valeurs typiques pour une machine ont réduit 3.5:1 gamme de 10 centimètre
(4 ") pour un diamètre du rotor de 1.8 m (6 ') à 40 centimètre (15 " )for un diamètre de 5 m (16 ').
La note que c'est la dimension de la manivelle conduit par le rotor (par l'engrenage) cela
détermine le coup de la pompe.
Les conditions d'emplacement clés sont: 1) vitesse du vent moyenne et 2) bien profondeur.
Ceux-ci placent
les facteurs peuvent être combinés avec les paramètres de la machine pour trouver le diamètre de la pompe
avec l'usage de l'équation suivante. Cette équation suppose que la pompe est
a sélectionné afin que la machine exécute à la vitesse du vent moyenne le mieux.
Le DP = [racine carrée de] (0.1) ([pi]) (DIAMR)[sup.3] (VMEAN)[sup.2] (EMBRAYEZ-VOUS)
--------------------------------------------------
(DENSW) (G) (HAUTEUR) (PROGRAMME RÉSIDENT) (COUP)
où:
Le DP = Diamètre de piston, m,
[pi] = 3.1416
DIAMR = Diamètre du rotor, m,
VMEAN = vitesse du vent Moyenne, m/s,
EMBRAYEZ-VOUS = Réduisez la proportion
DENSW = Densité d'eau, 1000 kg/[m.sup.3]
G = accélération de la pesanteur, 9.8 m/[s.sup.2]
La HAUTEUR = Total qui pompe la tête, m,
Le PROGRAMME RÉSIDENT = proportion de la vitesse de la pointe du Dessin
Le COUP = longueur du coup du Piston, m,
L'exemple:
Suppose la machine du vent des exemples antérieurs a un équipement en bas proportion de
3.5:1, une proportion de la vitesse de la pointe du dessin de 1.0 et un coup de 30 centimètre.
Alors le
Le diamètre du piston serait:
Le DP = [racine carrée de] (0.1) (3.14) (4.1)[sup.3] (4.0)[sup.2] (3.5)
--------------------------------------------= .166M
(1000) (9.8) (15) (1.0) (0.3)
8. Identifiez des Fournisseurs de Machinerie
Une fois un type de machine a été sélectionné, fournisseurs du matériel ou le
les dessins devraient être contactés pour l'information au sujet de disponibilité de matériel et
pièces de rechange dans la région en question, références, coûtez, etc. Si la machine est à
que soit construit localement, sources de matière, tel que tôle d'acier, équerre, portées, etc.,
être identifié. Les ateliers de construction mécanique possibles devraient être visités et leur travail
sur semblables genres d'invention devrait être examiné.
9. Identifiez des Sources du Pouvoir de l'Alternative pour pompe à eau
Il y a plusieurs alternatives dans toute situation donné habituellement.
Que peuvent être
une bonne option dépend des conditions spécifiques. Quelques-unes des possibilités incluent
pompes qui utilisent le pouvoir humain (pompes de la main), pouvoir animal (roues persanes, chaîne,
les pompes), moteurs à combustion interne (essence, gas-oil, ou biogaz), combustion externe
les moteurs (vapeur, Stirling font du vélo), énergie hydroélectrique (béliers hydrauliques, norias), et solaire
le pouvoir (cycles thermodynamiques, photovoltaics).
10. Évaluez l'Économie
Pour toutes les options réalistes les dépens possibles devraient être répartis et un cycle de la vie
l'analyse économique a exécuté. Les dépens incluent le coût primitif (achat ou
le prix industriel), transporter, installation, opération (y compris combustible où
applicable), entretien, pièces de rechange, etc. Pour chaque system qui est évalué le
l'eau délivrée utile totale doit aussi être déterminée (comme décrit dans Pas 6).
Le
l'analyse du cycle de la vie prend compte de coûts et avantages de qui accumulent sur la vie
le projet et les met sur une base comparable. Le résultat est fréquemment
exprimé dans un coût moyen par mètre cube d'eau (Chiffre 3).
40p11.gif (600x600)
Il devrait être noté que l'option la plus économique est affectée par la dimension fortement
du projet. Dans général, l'énergie du vent est rarement compétitive quand vents moyens
est des 2.5 m/s plus petit que, mais c'est la plus petite alternative du coût pour une grande gamme de
les conditions quand la vitesse du vent moyenne est plus grande que 4.0 m/s.
11. Installez les Machines
Une fois l'énergie du vent a été sélectionnée, les arrangements devraient être faits pour le
achat ou construction du matériel. L'emplacement doit être préparé et le
matières que tout ont apporté là. Un équipage pour assemblée et érection doit être se procuré,
et a instruit. Quelqu'un doit être en charge de surveiller l'installation à
assurez qu'il est fait correctement et vérifier la machine dehors quand c'est au-dessus.
L'entretien régulier doit être arrangé pour.
Avec organisation adéquate, organisation, dessin, construction, et entretien, le
les machines du vent peuvent avoir une vie très utile et productive.
La source:
James F. Manwell, VITA Volunteer, Université de Massachusetts.
Les références:
Fraenkel, Peter. Les Appareils eau - pompant: Un Catalogue pour les Utilisateurs et les Choosers.
Londres: Publications de la Technologie intermédiaires, 1986.
Johnson, Garry. Le vent Systems D'énergie. Falaises Englewood, New Jersey,:
Prentice
Salle, Inc.
LIEROP, W.E. et fourgon Veldheizen, L.R. Le vent Développement D'énergie au Kenya, Principal
Rapportez, Vol. 1: Passé et Vent du Présent Activités D'énergie, SWD 82-3/Vol.
1
Amersfoort, La Hollande,: Assistance technique pour Énergie du Vent au pays en voie de développement,
1982.
LYSEN, E.H. Introduction Enrouler l'Énergie. SWD 82-1 Amersfoort, La Hollande,:
Assistance technique pour Énergie du Vent au pays en voie de développement, 1983.
MANWELL, J.F. et Cromack, D.E. L'Énergie du Vent compréhensive:
Une Vue d'ensemble.
Arlington, Virginia,: Volontaires dans Assistance Technique, 1984.
MCKENZIE, D.W. Les Moulins à vent de la pompe à eau " améliorés et Nouveaux, " Débats de
Réunion de l'hiver, Société américaine d'Ingénieurs Agricoles, Nouvelle-Orléans,
Décembre, 1984.
VILSTEREN, A.V. Aspects d'Irrigation avec les Moulins à vent.
Amersfoort, La Hollande,:
Assistance technique pour Énergie du Vent au pays en voie de développement, 1981.
Wegley, H.L., al de l'et. Un Plaçant Catalogue pour Petit Vent Conversion D'énergie Systems.
Richland, Washington,: Battelle Institut Commémoratif, 1978.
WYATT, A.S. et Hodgkin, J., UN Modèle de la Performance pour pompe à eau Multiblade,
Les moulins à vent. Arlington, Virginia,: VITA, 1984.
Les groupes ont Impliqué avec Vent qui Pompe au pays en voie de développement
Assistance technique pour Énergie du Vent au pays en voie de développement, P.O.
Empaquetez 85, 3800 AB,
Amersfoort, La Hollande,
Le Groupe du Développement de la Technologie intermédiaire, Ltd., 9 Roi Street, Coven Garden,
Londres, WC2E 8HW, ROYAUME-UNI,
IPAT, Université de Berlin Technique, Sekr. TH2, Lentzallee 86, D-1000 Berlin 33,
Allemagne de l'Ouest
Laboratoire de la Recherche de l'Énergie renouvelable, Dept. de mécanique, Université
de Massachusetts, Amherst, Massachusetts 01003, USA,
SKAT, VARNBUELSTR. 14, CH-9000 St.. Gallen, Suisse,
Le Centre danois pour Énergie Renouvelable, Asgaard, Sdr. YDBY, DK-7760 HURUP,
Thy, Danemark,
Volontaires dans Assistance Technique (VITA), 1815 N. Lynn Rue, Suite 200,
Arlington, Virginia 22209-2079 USA
Fabricants de Moulins à vent de la pompe à eau
AERMOTOR, P.O. Empaquetez 1364, Conway, Arkansas 72032, USA,
Les Industries Dempster, Inc., Beatrice, Nebraska 68310, USA,
La Heller Aller Compagnie, Perry & Oakwood St.., Napoléon, Ohio 43545, USA,
