تمتلك الكتل الهوائية احتياطيات لا تنضب من الطاقة التي استخدمتها البشرية في العصور القديمة. في الأساس ، ضمنت قوة الرياح حركة السفن تحت الأشرعة وتشغيل طواحين الهواء. بعد اختراع المحركات البخارية ، فقد هذا النوع من الطاقة أهميته.

فقط في الظروف الحديثة ، أصبحت طاقة الرياح شائعة مرة أخرى كقوة دافعة تطبق على المولدات الكهربائية. لم تنتشر بعد على نطاق صناعي ، لكنها أصبحت تحظى بشعبية متزايدة في القطاع الخاص. في بعض الأحيان يكون من المستحيل ببساطة توصيل خط الكهرباء. في مثل هذه الحالات ، يقوم العديد من الملاك بتصميم وتصنيع مولد طاقة الرياح لمنزل خاص بأيديهم من المواد المرتجلة. علاوة على ذلك يتم استخدامها كمصادر رئيسية أو مساعدة للكهرباء.

نظرية الطاحونة المثالية

تم تطوير هذه النظرية في أوقات مختلفة من قبل العلماء والمتخصصين في مجال الميكانيكا. تم تطويره لأول مرة بواسطة V.P. تم استخدام Vetchinkin في عام 1914 ، ونظرية المروحة المثالية كأساس. في هذه الدراسات ، تم اشتقاق استخدام طاقة الرياح بواسطة طاحونة هوائية مثالية لأول مرة.

استمر العمل في هذا المجال من قبل N.E. جوكوفسكي ، الذي استنتج القيمة القصوى لهذا المعامل ، يساوي 0.593. في الأعمال اللاحقة لأستاذ آخر - Sabinin G.Kh. كانت قيمة المعامل المعدل 0.687.

وفقًا للنظريات المتقدمة ، يجب أن تحتوي عجلة الرياح المثالية على المعلمات التالية:

• يجب أن يكون محور دوران العجلة موازيا لسرعة تدفق الرياح.
• عدد الشفرات كبير بشكل لا نهائي ، بعرض صغير جدًا.
• مقاومة للجوانب الصفرية في وجود دوران مستمر على طول الشفرات.
• السطح المكتسح لطاحونة الهواء بالكامل لديه سرعة تدفق هواء مفقودة ثابتة على العجلة.
• ميل السرعة الزاوية إلى اللانهاية.

اختيار توربينات الرياح

عند اختيار نموذج مولد الرياح لمنزل خاص ، يجب أن تؤخذ الطاقة اللازمة في الاعتبار ، مما يضمن تشغيل الأدوات والمعدات ، مع مراعاة الجدول الزمني وتواتر التبديل. يتم تحديده من خلال المحاسبة الشهرية للكهرباء المستهلكة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحديد قيمة الطاقة وفقًا للخصائص التقنية للمستهلكين.

من الضروري مراعاة العامل القائل بأن طاقة جميع الأجهزة الكهربائية لا يتم تنفيذها مباشرة من مولد الرياح ، ولكن من العاكس ومجموعة البطاريات. وبالتالي ، فإن المولد بقدرة 1 كيلوواط قادر على ضمان الأداء الطبيعي للبطاريات التي توفر عاكسًا بقوة 4 كيلووات. ونتيجة لذلك ، يتم تزويد الأجهزة المنزلية بنفس القدرة بالكهرباء بالكامل. من الأهمية بمكان الاختيار الصحيح للبطاريات. ينبغي إيلاء اهتمام خاص لمعلمات مثل شحن التيار.

عند اختيار تصميم توربينات الرياح ، يتم مراعاة العوامل التالية:

• اتجاه دوران عجلة الرياح عمودي أو أفقي.
• يمكن أن يكون شكل ريش المروحة على شكل شراع ، مع سطح مستقيم أو منحني. في بعض الحالات ، يتم استخدام الخيارات المدمجة.
• مواد للشفرات وتكنولوجيا تصنيعها.
• وضع ريش المروحة مع منحدر مختلف ، نسبة إلى تدفق الهواء المار.
• عدد الشفرات المضمنة في المروحة.
• الطاقة المطلوبة المنقولة من توربين الرياح إلى المولد.

بالإضافة إلى ذلك ، من الضروري مراعاة متوسط \u200b\u200bسرعة الرياح السنوية لمنطقة معينة ، المحددة في خدمة الطقس. ليس من الضروري تحديد اتجاه الرياح ، لأن التصميمات الحديثة لمولدات الرياح تدور بشكل مستقل في الاتجاه المعاكس.

بالنسبة لمعظم مناطق الاتحاد الروسي ، سيكون الخيار الأفضل هو الاتجاه الأفقي لمحور الدوران ، ويكون سطح الشفرات مقعرًا مقعرًا ، والذي يتدفق تيار الهواء حوله بزاوية حادة. كمية الطاقة المأخوذة من الرياح تتأثر بمنطقة النصل. بالنسبة للمنزل العادي ، تكفي مساحة 1.25 م 2.

يعتمد عدد دورات طاحونة هوائية على عدد الشفرات. تدور توربينات الرياح بشفرة واحدة بشكل أسرع. في مثل هذه التصاميم ، يتم استخدام ثقل موازن لتحقيق التوازن. ضع في اعتبارك حقيقة أنه عندما تكون سرعة الرياح أقل من 3 م / ث ، تصبح توربينات الرياح غير قادرة على أخذ الطاقة. لكي تدرك الوحدة رياحًا ضعيفة ، يجب زيادة مساحة ريشها إلى 2 م 2 على الأقل.

حساب مولد الرياح

قبل اختيار مولد الرياح ، من الضروري تحديد سرعة الرياح واتجاهها ، وهي الأكثر تميزًا في مكان التركيب المقترح. يجب أن نتذكر أن دوران الشفرات يبدأ بسرعة رياح لا تقل عن 2 م / ث. يمكن تحقيق أقصى قدر من الكفاءة عندما يصل هذا المؤشر إلى قيمة من 9 إلى 12 م / ث. أي ، من أجل توفير الكهرباء لمنزل ريفي صغير ، ستحتاج إلى مولد بطاقة لا تقل عن 1 كيلوواط / ساعة والرياح بسرعة لا تقل عن 8 م / ث.

سرعة الرياح وقطر المروحة لها تأثير مباشر على الطاقة المولدة من توربينات الرياح. من الممكن حساب الخصائص التشغيلية لنموذج معين بدقة باستخدام الصيغ التالية:

1. يتم إجراء الحسابات وفقًا لمنطقة الدوران على النحو التالي: P \u003d 0.6 x S x V 3 ، حيث S هي المنطقة المتعامدة مع اتجاه الرياح (m 2) ، V هي سرعة الرياح (m / s) ، P هي قوة مجموعة التوليد ( كيلوواط).
2. لحساب التركيب الكهربائي وفقًا لقطر البرغي ، يتم استخدام الصيغة: P \u003d D 2 x V 3/7000 ، حيث D هو قطر المسمار (m) ، V هو سرعة الرياح (m / s) ، P هي طاقة المولد (kW).
3. تأخذ الحسابات الأكثر تعقيدًا كثافة الهواء في الاعتبار. لهذه الأغراض ، هناك صيغة: P \u003d ξ x π x R 2 x 0.5 x V 3 x ρ x η أحمر x η الجين ، حيث ξ هو معامل استخدام طاقة الرياح (قيمة بلا أبعاد) ، π \u003d 3.14 ، R - نصف قطر الدوار (م) ، V هو سرعة الهواء (م / ث) ، ρ هي كثافة الهواء (كجم / م 3) ، η هي كفاءة علبة التروس (٪) ، η الجين هو كفاءة المولد (٪).

وبالتالي ، فإن الكهرباء التي ينتجها مولد الرياح تزداد كمياً بنسبة مكعب مع السرعة المتزايدة لتدفق الرياح. على سبيل المثال ، مع زيادة سرعة الرياح بمقدار ضعفين ، سيزيد إنتاج الطاقة الحركية الدوارة 8 أضعاف.

عند اختيار مكان لتركيب مولد الرياح ، من الضروري إعطاء الأفضلية للمناطق التي لا تحتوي على مبانٍ كبيرة وأشجار طويلة تخلق حاجزًا أمام الرياح. الحد الأدنى للمسافة من المباني السكنية من 25 إلى 30 مترًا ، وإلا فإن الضوضاء أثناء التشغيل ستسبب إزعاجًا وعدم ارتياح. يجب أن يكون الدوار لتوربين الرياح على ارتفاع يتجاوز أقرب المباني بما لا يقل عن 3-5 متر.

إذا كنت لا تخطط لربط منزل ريفي بالشبكة العامة ، في هذه الحالة يمكنك استخدام الخيارات للأنظمة المدمجة. سيكون تشغيل توربين الرياح أكثر فعالية بكثير عند استخدامه مع مولد الديزل أو الألواح الشمسية.

كيف تصنع مولد الرياح افعل ذلك بنفسك

بغض النظر عن نوع وتصميم مولد الرياح ، تم تجهيز كل جهاز كأساس بعناصر مماثلة. تحتوي جميع الموديلات على مولدات ، وشفرات من مواد مختلفة ، ومصاعد توفر المستوى المطلوب من التثبيت ، بالإضافة إلى بطاريات إضافية ونظام تحكم إلكتروني. أبسط أنواع التصنيع هي الركام من النوع الدوار أو الهياكل المحورية باستخدام المغناطيس.

الخيار 1. تصميم الدوار لمولد الرياح.

يستخدم تصميم مولد الرياح الدوار شفرات أو أربع شفرات أو أكثر. مولدات الرياح هذه غير قادرة على توفير الكهرباء بالكامل للمنازل الريفية الكبيرة. يتم استخدامها في المقام الأول كمصدر مساعد للكهرباء.

اعتمادًا على الطاقة المقدرة للطاحونة الهوائية ، يتم اختيار المواد والمكونات الضرورية:

• مولد من سيارة بجهد 12 فولت وبطارية السيارة.
• منظم جهد يحول التيار المتردد من 12 إلى 220 فولت.
• حاوية ذات سعة كبيرة. من الأفضل استخدام دلو ألومنيوم أو مقلاة من الفولاذ المقاوم للصدأ.
• كشاحن ، يمكنك استخدام مرحل تمت إزالته من السيارة.
• ستحتاج إلى مفتاح 12 فولت ، ومصباح شحن مع وحدة تحكم ، ومسامير مع صواميل وغسالات ، بالإضافة إلى مشابك معدنية مع حشوات مطاطية.
• كابل ثلاثي النواة مع مقطع عرضي لا يقل عن 2.5 مم 2 وجهاز قياس الفولتميتر التقليدي ، مأخوذ من أي جهاز قياس.

بادئ ذي بدء ، يتم تحضير الدوار من حاوية معدنية موجودة - مقلاة أو دلو. يتم تمييزه في أربعة أجزاء متساوية ، ويتم عمل ثقوب في نهايات الخطوط لتسهيل الفصل إلى أجزاء مكونة. ثم يتم قطع الحاوية بمقص للمعادن أو المطحنة. يتم قطع ريش الدوار من الفراغات الناتجة. يجب فحص جميع القياسات بعناية للتأكد من توافقها مع الأبعاد ، وإلا فلن يعمل التصميم بشكل صحيح.

بعد ذلك ، يتم تحديد جانب دوران بكرة المولد. كقاعدة ، يتم تدويره في اتجاه عقارب الساعة ، ولكن من الأفضل التحقق منه. بعد ذلك ، يتم توصيل الجزء الدوار للمولد. من أجل تجنب اختلال التوازن في حركة الدوار ، يجب وضع ثقوب المثبتات في كلا الهيكلين بشكل متناظر.

لزيادة سرعة دوران حافة الشفرات يجب أن تكون مثنية قليلاً. مع زيادة زاوية الانحناء ، سيتم إدراك تدفقات الهواء بشكل أكثر فعالية من خلال التركيب الدوار. نظرًا لأن الشفرات تستخدم ليس فقط عناصر قدرة القطع ، ولكن أيضًا الأجزاء الفردية المتصلة بقضبان معدنية ذات شكل دائري.

بعد ربط الحاوية بالمولد ، يجب تثبيت الهيكل بالكامل الذي تم الحصول عليه بالكامل على الصاري بمساعدة المشابك المعدنية. ثم يتم تركيب الأسلاك وتجميعها. يجب توصيل كل جهة اتصال بالموصل الخاص بها. بعد التوصيل ، يتم توصيل الأسلاك إلى الصاري بالأسلاك.

في نهاية التجميع ، يتم توصيل العاكس والبطارية والحمل. البطارية متصلة بكابل بقسم 3 مم 2 ، لجميع التوصيلات الأخرى ، قسم 2 مم 2 يكفي تمامًا. بعد ذلك ، يمكن تشغيل مولد الرياح.

الخيار 2. التصميم المحوري لمولد الرياح باستخدام المغناطيس.

طواحين الهواء المحورية للمنزل هي بنية ، أحد العناصر الرئيسية منها مغناطيسات النيوديميوم. من حيث أدائها ، فهي تتقدم بشكل كبير على الوحدات الدوارة التقليدية.

الدوار هو العنصر الرئيسي للهيكل الكامل لمولد الرياح. لتصنيعها ، فإن محور العجلة الكامل مع أقراص الفرامل هو الأنسب. يجب تحضير الجزء الذي كان قيد التشغيل - تنظيفه من الأوساخ والصدأ ، ودهن المحامل.

بعد ذلك ، تحتاج إلى توزيع وتأمين المغناطيس بشكل صحيح. في المجموع ، ستحتاج إلى 20 قطعة ، بقياس 25 × 8 مم. يقع المجال المغناطيسي فيها على طول الطول. حتى المغناطيسات ستكون أقطاب ، تقع على طول مستوى القرص بأكمله ، بالتناوب من خلال واحد. ثم يتم تحديد الإيجابيات والسلبيات. أحد المغناطيس يلمس المغناطيس الآخر بالتناوب على القرص. إذا انجذبوا ، فإن القطب إيجابي.

مع زيادة عدد الأعمدة ، يجب مراعاة قواعد معينة. في المولدات أحادية الطور ، يتزامن عدد الأعمدة مع عدد المغناطيسات. في المولدات ثلاثية الطور ، لوحظت نسبة 4/3 بين المغناطيس والأعمدة ، وكذلك نسبة 2/3 بين الأعمدة والملفات. يتم تثبيت المغناطيس بشكل عمودي على محيط القرص. لتوزيعها الموحد ، يتم استخدام قالب ورقي. أولاً ، يتم تثبيت المغناطيس باستخدام غراء قوي ، ثم يتم إصلاحه في النهاية باستخدام الإيبوكسي.

إذا قارنا مولدات أحادية الطور وثلاث مراحل ، فإن أداء الأول سيكون أسوأ قليلاً من الأخير. ويرجع ذلك إلى تقلبات السعة العالية في الشبكة بسبب الخرج الحالي غير المستقر. لذلك ، في الأجهزة أحادية الطور ، يحدث الاهتزاز. في التصميمات ثلاثية المراحل ، يتم تعويض هذا العيب بالأحمال الحالية من مرحلة إلى أخرى. ونتيجة لذلك ، يتم دائمًا توفير قيمة طاقة ثابتة في الشبكة. نظرًا للاهتزاز ، تكون عمر الأنظمة أحادية الطور أقل بكثير من عمر الأنظمة ثلاثية الطور. بالإضافة إلى ذلك ، لا تحتوي النماذج ثلاثية الطور على ضوضاء أثناء التشغيل.

يبلغ ارتفاع الصاري حوالي 6-12 مترًا ، ويتم تثبيته في مركز القوالب وسكب بالخرسانة. ثم ، يتم تركيب الهيكل النهائي على الصاري ، حيث يتم تثبيت المسمار. الصاري نفسه مؤمن بالكابلات.

شفرات توربينات الرياح

تعتمد كفاءة محطات طاقة الرياح إلى حد كبير على تصميم الشفرات. بادئ ذي بدء ، هذا هو عددهم وحجمهم ، بالإضافة إلى المواد التي ستصنع منها شفرات مولد الرياح.

العوامل التي تؤثر على تصميم الشفرات:

• حتى أضعف الرياح يمكن أن تحرك شفرات طويلة. ومع ذلك ، يمكن أن تبطئ سرعة دوران عجلة الرياح لفترة طويلة جدًا.
• الزيادة في العدد الإجمالي للشفرات تجعل عجلة الرياح أكثر استجابة. أي أنه كلما زادت الشفرات ، كان الدوران أفضل. ومع ذلك ، ستنخفض الطاقة والسرعة ، مما يجعل هذا الجهاز غير مناسب لتوليد الكهرباء.
• يؤثر قطر وسرعة دوران عجلة الرياح على مستوى الضوضاء الناتجة عن الجهاز.

يجب الجمع بين عدد الشفرات وموقع التثبيت للهيكل بأكمله. في ظل أفضل الظروف ، تكون الشفرات المختارة بشكل صحيح قادرة على توفير أقصى عائد لمولد الرياح.

بادئ ذي بدء ، تحتاج إلى أن تحدد مقدما القوة والوظائف اللازمة للجهاز. لتصنيع مولد الرياح بشكل صحيح ، من الضروري دراسة التصاميم المحتملة ، وكذلك الظروف المناخية التي سيتم تشغيلها فيها.

بالإضافة إلى الطاقة الإجمالية ، يوصى بتحديد قيمة الطاقة الناتجة ، والتي تعرف أيضًا باسم ذروة الحمل. وهي تمثل العدد الإجمالي للأجهزة والمعدات التي سيتم تشغيلها في وقت واحد مع تشغيل مولد الرياح. إذا كنت بحاجة إلى زيادة هذا المؤشر ، فمن المستحسن استخدام العديد من العاكسون في وقت واحد.

مولد الرياح DIY 24V - 2500W

فيما يتعلق بموارد طاقة الرياح ، فإن روسيا لديها موقف مزدوج. من ناحية ، بسبب المساحة الإجمالية الضخمة ووفرة المساحات المسطحة ، هناك الكثير من الرياح بشكل عام ، وهي في الغالب مسطحة. من ناحية أخرى ، تكون رياحنا ذات قدرة منخفضة في الغالب ، بطيئة ، انظر الشكل. والثالث ، في مناطق ذات كثافة سكانية منخفضة ، تكون الرياح عنيفة. وبناءً على ذلك ، فإن مهمة بدء مولد الرياح في المزرعة مهمة للغاية. ولكن من أجل تحديد ما إذا كنت تريد شراء جهاز باهظ الثمن إلى حد ما ، أو لجعله بنفسك ، تحتاج إلى التفكير بعناية في نوع (وهناك الكثير منها) لأي غرض تختار.

المفاهيم الأساسية

1. KIEV - معامل استخدام طاقة الرياح. إذا تم استخدام الرياح الطائرة لحساب النموذج الميكانيكي (انظر أدناه) ، فإنها تساوي كفاءة الدوار لمحطة طاقة الرياح (APU).
2. الكفاءة - من خلال كفاءة APU ، من الرياح السائدة إلى أطراف المولد الكهربائي ، أو إلى كمية المياه التي يتم ضخها في الخزان.
3. الحد الأدنى لسرعة الرياح العاملة (MRS) هو سرعتها حيث تبدأ طاحونة الهواء في إعطاء التيار للحمل.
4. الحد الأقصى المسموح به لسرعة الرياح (MDS) هو سرعته التي يتوقف عندها إنتاج الطاقة: إما أن تقوم الأوتوماتيكية بإيقاف تشغيل المولد ، أو وضع الدوار في ريشة الطقس ، أو طيه وإخفائه ، أو يتوقف الدوار نفسه ، أو ينهار APU ببساطة.
5. بدء سرعة الرياح (CER) - في مثل هذه السرعة ، يمكن للدوار أن يدور بدون تحميل ، ويدور ويدخل إلى وضع التشغيل ، وبعد ذلك يمكن تشغيل المولد.
6. سرعة البدء السلبية (OSS) - وهذا يعني أن APU (أو توربين الرياح - توربينات الرياح ، أو توربينات الرياح ، توربينات الرياح) للبدء في أي سرعة رياح تتطلب الفك الإلزامي من مصدر خارجي للطاقة.
7. لحظة البدء (الأولية) - قدرة الدوار ، المثبط بالقوة في تدفق الهواء ، لإنشاء عزم الدوران على العمود.
8. توربين الرياح (VD) - جزء من APU من الدوار إلى عمود المولد أو المضخة ، أو مستهلك طاقة آخر.
9. مولد الرياح الدوار - APU ، حيث يتم تحويل طاقة الرياح إلى لحظة دوران على عمود الإقلاع عن طريق تدوير الدوار في تيار الهواء.
10. نطاق سرعات تشغيل الدوار هو الفرق بين MDS و MPC أثناء التشغيل عند الحمل المقنن.
11. طاحونة هوائية بطيئة الحركة - لا تتجاوز فيها السرعة الخطية لأجزاء العضو الدوار في التيار سرعة الرياح أو تحتها بشكل ملحوظ. يتم تحويل رأس التدفق الديناميكي مباشرة إلى دفع النصل.
12. طاحونة هوائية عالية السرعة - السرعة الخطية للشفرات أعلى بشكل ملحوظ (حتى 20 مرة أو أكثر) من سرعة الرياح ، ويشكل الدوار دوران الهواء الخاص بها. دورة تحويل طاقة التدفق إلى جر معقدة.

ملاحظات:

1. كقاعدة عامة ، تحتوي وحدات APU ذات الحركة البطيئة على KIEV أقل من تلك عالية السرعة ، ولكن لديها لحظة بدء كافية لتدوير المولد دون فصل الحمل وصفر CER ، أي مطلقة ذاتيا وقابلة للتطبيق في أضعف الرياح.
2. بطء السرعة والمفاهيم النسبية للسرعة. يمكن أن يكون طاحونة هوائية محلية بسرعة 300 دورة في الدقيقة بطيئة الحركة ، كما أن وحدات APU القوية من نوع EuroWind ، والتي تنتج منها حقول الرياح ، ومزارع الرياح (انظر الشكل) والدوارات الخاصة بها حوالي 10 دورة في الدقيقة ، سريعة الحركة ، لأن مع مثل هذا القطر ، فإن السرعة الخطية للشفرات وديناميكياتها الهوائية على جزء كبير من النطاق هي "طائرة" تمامًا ، انظر أدناه.

ما هو المولد المطلوب؟

يجب أن يولد المولد الكهربائي لتوربينات الرياح المنزلية الكهرباء في مجموعة واسعة من سرعات الدوران ولديه القدرة على البدء الذاتي بدون التشغيل الآلي ومصادر الطاقة الخارجية. في حالة استخدام APU مع OSS (توربينات الرياح مع الدوران) ، والتي ، كقاعدة عامة ، لديها KIEV وكفاءة عالية ، يجب أن تكون قابلة للعكس ، أي لتكون قادرة على العمل كمحرك. بسعات تصل إلى 5 كيلو واط ، يتم استيفاء هذا الشرط بواسطة الآلات الكهربائية بمغناطيس دائم يعتمد على النيوبيوم (مغناطيس فائق) ؛ على الفولاذ أو المغناطيس الفريت يمكن حسابها على ما لا يزيد عن 0.5-0.7 كيلو واط.

ملحوظة: مولدات التيار المتناوب غير المتزامن أو المولدات ذات الجزء الثابت غير الممغنط غير مناسبة تمامًا. مع انخفاض في قوة الرياح ، فإنها "تخرج" قبل أن تنخفض سرعتها بوقت طويل إلى MPC ، وبعد ذلك لن تبدأ هي نفسها.

يتم الحصول على "قلب" ممتاز لوحدة APU بطاقة تتراوح من 0.3 إلى 1-2 كيلو واط من مولد التيار المتردد مع مقوم متكامل ؛ يوجد معظمهم الآن. أولاً ، يحافظون على جهد الخرج من 11.6-14.7 فولت في نطاق سرعة واسع إلى حد ما بدون مثبتات إلكترونية خارجية. ثانيًا ، تفتح صمامات السيليكون عندما يصل الجهد عبر اللفة إلى حوالي 1.4 فولت ، وقبل ذلك "لا يرى" المولد الحمل. للقيام بذلك ، يجب على المولد بالفعل أن يستريح بشكل لائق.

في معظم الحالات ، يمكن توصيل المذبذب مباشرة بدون محرك أو ترس بحزام VD عالي السرعة ، واختيار السرعة عن طريق اختيار عدد الشفرات ، انظر أدناه. تتمتع "مسارات السير" بلحظة بدء صغيرة أو صفر ، ولكن حتى بدون إيقاف الحمل ، سيكون للدوار الوقت الكافي للدوران قبل فتح الصمامات ويعطي المولد التيار.

خيار الريح

قبل أن نقرر ما يجب صنعه لمولد الرياح ، سنقرر بشأن علم الطيران المحلي. باللون الأخضر المخضر   المناطق (الخالية من الرياح) من خريطة الرياح ، على الأقل بعض الشعور سيكون فقط من توربينات الرياح الشراعية   (وسنتحدث عنها لاحقًا). إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة ثابت ، فسيتعين عليك إضافة معزز (مقوم مع مثبت الجهد) ، وشاحن ، وبطارية قوية ، وعاكس 12/24/36/48 فولت DC عند 220/380 فولت 50 هرتز AC. سيكلف مثل هذا الاقتصاد ما لا يقل عن 20000 دولار ، ومن غير المحتمل أنه سيكون من الممكن إزالة الطاقة طويلة المدى التي تزيد عن 3-4 كيلووات. بشكل عام ، مع السعي الدؤوب للحصول على طاقة بديلة ، من الأفضل البحث عن مصدر آخر.

في الأماكن ذات اللون الأصفر والأخضر والرياح قليلاً ، مع الحاجة إلى كهرباء تصل إلى 2-3 كيلو واط ، يمكنك تشغيل مولد الرياح الرأسي منخفض السرعة بنفسك. وهي مصممة بحيث تحتوي على عدد قليل ، وهناك تصميمات جيدة تقريبًا مثل KIEV و KPI للشفرات الصناعية.

إذا كان من المفترض أن تشتري توربينًا ريحًا للمنزل ، فمن الأفضل التركيز على طاحونة هوائية بدوار شراعي. هناك العديد من الخلافات ، ومن الناحية النظرية ، ليس كل شيء واضحًا بعد ، لكنها تعمل. في الاتحاد الروسي ، يتم إنتاج "المراكب الشراعية" في تاغونروغ بطاقة تصل إلى 1-100 كيلووات.

في المناطق الحمراء والرياح ، يعتمد الاختيار على الطاقة المطلوبة. في حدود 0.5-1.5 كيلو وات ، يتم تبرير "الخطوط العمودية" الذاتية الصنع ؛ 1.5-5 كيلووات - "المراكب الشراعية" المشتراة. يمكن أيضًا شراء "عمودي" ، ولكنه سيكلف أكثر من المخطط الأفقي لـ APU. وأخيرًا ، إذا كان هناك حاجة إلى توربين رياح بطاقة 5 كيلوواط أو أكثر ، فأنت بحاجة إلى الاختيار بين "الشفرات" الأفقية المشتراة أو "المراكب الشراعية".

ملحوظة: تقدم العديد من الشركات المصنعة ، وخاصة الطبقة الثانية ، مجموعات من الأجزاء التي يمكنك من خلالها تجميع مولد طاقة الرياح بسعة تصل إلى 10 كيلو واط بنفسك. ستكلف هذه المجموعة 20-50 ٪ أرخص من المجموعة النهائية مع التثبيت. ولكن قبل الشراء ، تحتاج إلى دراسة علم الطيران لموقع التثبيت المقترح بعناية ، ثم تحديد النوع والنموذج المناسبين وفقًا للمواصفات.

عن الأمن

تفاصيل توربينات الرياح المنزلية قيد التشغيل يمكن أن يكون لها سرعة خطية تتجاوز 120 وحتى 150 م / ث ، وقطعة من أي مادة صلبة تزن 20 جرامًا تحلق بسرعة 100 م / ث ، مع ضربة "ناجحة" ، تقتل رجلاً سليمًا على الفور. لوح من الصلب أو البلاستيك الصلب بسمك 2 مم ، يتحرك بسرعة 20 م / ث ، ويقطعه إلى النصف.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم توربينات الرياح التي تزيد طاقتها عن 100 واط صاخبة للغاية. يولد العديد من التقلبات في ضغط الهواء بترددات منخفضة للغاية (أقل من 16 هرتز) - بالموجات فوق الصوتية. الموجات فوق الصوتية غير مسموعة ، ولكنها مميتة للصحة ، وتنتشر بعيدًا جدًا.

ملحوظة: في أواخر الثمانينيات كانت هناك فضيحة في الولايات المتحدة - كان من الضروري إغلاق أكبر مزرعة رياح في ذلك الوقت في البلاد. أثبت الهنود من الحجز على بعد 200 كيلومتر من حقل APU في المحكمة أن المشاكل الصحية التي أصبحت أكثر تواتراً بشكل حاد بعد تشغيل مزرعة الرياح ناتجة عن أشباهها.

للأسباب المذكورة أعلاه ، يُسمح بتركيب APU على مسافة لا تقل عن 5 من ارتفاعاتها من أقرب المباني السكنية. في ساحات المنازل الخاصة ، من الممكن تركيب طواحين هواء صناعية معتمدة بشكل صحيح. من المستحيل عمومًا تثبيت وحدات APU على الأسطح - أثناء تشغيلها ، حتى بالنسبة للأجهزة منخفضة الطاقة ، تنشأ الأحمال الميكانيكية المتناوبة التي يمكن أن تسبب صدى هيكل المبنى وتدميره.

ملحوظة: يعتبر ارتفاع APU أعلى نقطة من القرص الذي يتم طرحه (لشفرات الدوار) أو شكل جيومري (ل APU الرأسي مع الدوار على العمود). إذا برز صاري APU أو محور الدوار أعلى ، يتم حساب الارتفاع وفقًا لأعلىها.

الرياح والديناميكا الهوائية ، KIEV

يخضع مولد الرياح المصنوع في المنزل لنفس قوانين الطبيعة المطبقة في المصنع ، المحسوبة على الكمبيوتر. ويحتاج المرء أن يفعل ذلك بنفسك لفهم أساسيات عمله بشكل جيد للغاية - في معظم الأحيان لا توجد مواد باهظة الثمن حديثة ومعدات تكنولوجية تحت تصرفه. الديناميكا الهوائية APU يا مدى صعوبة ...

الرياح وكييف

لحساب مصنع APU المسلسل يستخدم ما يسمى. نموذج ميكانيكي مسطح للرياح. ويستند إلى الافتراضات التالية:

• سرعة واتجاه الرياح ثابتة داخل سطح الدوار الفعال.
• الهواء هو وسيلة مستمرة.
• السطح الفعال للدوار يساوي المنطقة الممسوحة.
• طاقة تدفق الهواء هي حركية بحتة.

في ظل هذه الظروف ، يتم حساب الحد الأقصى للطاقة لكل وحدة حجم من الهواء وفقًا لصيغة المدرسة ، بافتراض أن كثافة الهواء في الظروف العادية تبلغ 1.29 كجم * مكعب. م بسرعة رياح 10 م / ث ، متر مكعب واحد من الهواء يحمل 65 جول ، ويمكن إزالة 650 واط من مربع واحد من السطح الفعال للدوار ، بكفاءة 100٪ لوحدة APU بأكملها. هذا نهج مبسط للغاية - الجميع يعرف أن الريح ليست متساوية تمامًا. ولكن يجب القيام بذلك من أجل ضمان تكرار المنتجات - وهو أمر شائع في التكنولوجيا.

لا ينبغي تجاهل النموذج المسطح ؛ فهو يعطي الحد الأدنى من طاقة الرياح المتاحة. ولكن ، أولاً ، نقوم بضغط الهواء ، وثانيًا ، يكون مائعًا جدًا (اللزوجة الديناميكية هي فقط 17.2 μPa * s). هذا يعني أن التدفق يمكن أن يتدفق حول المنطقة الممسوحة ، مما يقلل من السطح الفعال و KIEV ، والذي يتم ملاحظته في أغلب الأحيان. ولكن من حيث المبدأ ، فإن الموقف المعاكس ممكن أيضًا: تتدفق الرياح إلى الدوار ثم تتحول مساحة السطح الفعالة إلى أكبر من التي جرفتها ، و KIEV - أكثر من 1 بالنسبة لها لرياح الطائرة.

نقدم مثالين. الأول هو قارب متعة ، ثقيل نوعًا ما ، يمكن لليخت أن يذهب ليس فقط ضد الريح ، ولكن أيضًا أسرع منه. تشير الرياح إلى الخارجية. يجب أن تكون الرياح الراسية أسرع ، وإلا كيف ستسحب السفينة؟

والثاني هو كلاسيكي في تاريخ الطيران. في اختبارات MIG-19 ، اتضح أن المعترض ، الذي كان أثقل طنًا من مقاتل الخط الأمامي ، يتسارع بسرعة أكبر. مع نفس المحركات في نفس طائرة شراعية.

لم يعرف المنظرون ما يجب التفكير فيه ، وشككوا بجدية في قانون الحفاظ على الطاقة. في النهاية ، اتضح - النقطة في مخروط الرادار تبرز من مدخل الهواء. من الجورب إلى جانب القشرة ، ظهر تكاثف هواء ، وكأنه ينقله من الجانبين إلى ضواغط المحرك. منذ ذلك الحين ، دخلت موجات الصدمة بقوة النظرية باعتبارها مفيدة ، وبيانات الطيران الرائعة للطائرات الحديثة ترجع إلى حد كبير إلى استخدامها الماهر.

الديناميكا الهوائية

ينقسم تطوير الديناميكا الهوائية عادة إلى عصرين - قبل N. G. Zhukovsky وبعده. كان تقريره ، "في دوامات متصلة" ، بتاريخ 15 نوفمبر 1905 ، يمثل بداية حقبة جديدة في الطيران.

قبل جوكوفسكي ، طاروا على أبحر الشراع: كان يعتقد أن جزيئات التدفق القادم تعطي كل زخمها إلى الحافة الأمامية للجناح. هذا جعل من الممكن التخلص على الفور من كمية المتجه - لحظة الزخم - التي ولدت الرياضيات الغاضبة وغير التحليلية في كثير من الأحيان ، والذهاب إلى علاقات الطاقة العددية الأكثر ملاءمة ، وأخيرًا الحصول على مجال الضغط المحسوب على مستوى الناقل ، أكثر أو أقل تشابهًا مع الحاضر.

مثل هذا النهج الميكانيكي جعل من الممكن إنشاء أجهزة قادرة على الأقل على الارتفاع في الهواء والتحليق من مكان إلى آخر ، وليس بالضرورة الاصطدام بالأرض في مكان ما على طول الطريق. لكن الرغبة في زيادة السرعة والقدرة الاستيعابية وخصائص الطيران الأخرى كشفت بشكل متزايد عن خلل في النظرية الديناميكية الهوائية الأولية.

كانت فكرة جوكوفسكي هي: على طول الأسطح العلوية والسفلية للجناح ، يذهب الهواء بطريقة مختلفة. من حالة استمرارية الوسط (فقاعات الفراغ في حد ذاتها لا تتشكل في الهواء) ، يتبع ذلك أن تختلف سرعات التدفقات العلوية والسفلية القادمة من الحافة الخلفية. بسبب اللزوجة الصغيرة ولكنها محدودة للهواء ، يجب أن تتكون الدوامة هناك بسبب الاختلاف في السرعة.

يدور الدوامة ، وقانون الحفاظ على الزخم ، غير قابل للتغيير مثل قانون الحفاظ على الطاقة ، صالح أيضًا لكميات الناقلات ، أي يجب أن تأخذ بعين الاعتبار اتجاه الحركة. لذلك ، مباشرة على الحافة اللاحقة ، يجب أن تتكون دوامة متعاكسة مع نفس لحظة الدوران. بسبب ماذا؟ بسبب الطاقة المولدة من المحرك.

بالنسبة لممارسة الطيران ، كان هذا يعني ثورة: باختيار ملف الجناح المناسب ، يمكن إطلاق الدوامة المرفقة حول الجناح في شكل دوران G ، مما يزيد من قوة الرفع. أي ، بعد أن أنفقت جزءًا ، وللحصول على سرعات عالية وأحمال الأجنحة - جزء كبير ، قوة المحرك ، يمكنك إنشاء تدفق هواء حول الجهاز ، مما يتيح لك تحقيق أفضل صفات الطيران.

هذا جعل طيران الطيران ، وليس جزءًا من الطيران: الآن يمكن للطائرة نفسها أن تخلق لنفسها البيئة اللازمة للرحلة ولم تعد لعبة للتيارات الهوائية. يحتاج فقط إلى محرك أكثر قوة ، وأكثر قوة ...

مرة أخرى KIEV

لكن الطاحونة ليس لها محرك. على العكس ، يجب أن تأخذ الطاقة من الريح وتعطيها للمستهلكين. وهنا اتضح - أخرج ساقيه ، وعلق ذيله. إنهم يضعون القليل جدًا من طاقة الرياح في دورانهم الخاص للدوار - سيكون ضعيفًا ، وسيكون دفع الشفرات صغيرًا ، وستكون قوة KIEV والطاقة منخفضة. دعونا نعطي الكثير من الدورة الدموية - الدوار سيكون خاملاً مثل الجنون في الرياح المنخفضة ، لكن المستهلكين سيحصلون على القليل مرة أخرى: إنهم يعطون القليل من الحمل ، فرامل الدوار ، تهب الرياح من الدورة الدموية ، ويبدأ الدوار.

يعطي قانون "الحفاظ على الطاقة" "الوسط" فقط في الوسط: نعطي 50٪ من الطاقة للحمل ، ونلوي التدفق إلى 50٪ المتبقية إلى الحد الأقصى. الممارسة تؤكد الافتراض: إذا كانت كفاءة المروحة جيدة السحب 75-80 ٪ ، فإن KIEV الخاص بالدوار ذو الشفرة كما تم حسابه بعناية ونفخه في نفق الرياح يصل إلى 38-40 ٪ ، أي ما يصل إلى نصف ما يمكن تحقيقه بالطاقة الزائدة.

الحداثة

في الوقت الحاضر ، تتحرك الديناميكا الهوائية ، المسلحة بالرياضيات وأجهزة الكمبيوتر الحديثة ، بشكل متزايد بعيداً عن شيء لا محالة وتبسط النماذج إلى وصف دقيق لسلوك الجسم الحقيقي في التدفق الحقيقي. وهنا ، بالإضافة إلى الخط العام - السلطة ، والسلطة ، والقوة مرة أخرى! - تم العثور على طرق جانبية ، لكنها واعدة فقط مع دخول كمية محدودة من الطاقة إلى النظام.

ابتكر الطيار البديل الشهير بول ماكريدي طائرة في الثمانينيات بمحركين بالمنشار بقوة 16 حصانًا. عرض 360 كم / ساعة. علاوة على ذلك ، كان هيكلها عبارة عن تروس ثابت ثلاثي الدعامات ، وكانت العجلات بدون هدايا. لم يتم تشغيل أي من أجهزة McCready على الخط وذهب في مهمة قتالية ، ولكن اثنين - أحدهما بمحركات المكبس والمراوح ، والآخر نفاث - لأول مرة في التاريخ طافوا حول العالم دون الهبوط في محطة وقود واحدة.

الأشرعة التي ولدت الجناح الأصلي ، أثرت تطور النظرية أيضًا بشكل كبير. سمحت الديناميكا الهوائية "الحية" لليخوت برياح من 8 عقدة. الوقوف على ملفات الهيدروفيل (انظر الشكل) ؛ لتسريع مثل هذا الهائل إلى السرعة المطلوبة مع المروحة ، يلزم محرك لا يقل عن 100 حصان سباقات الزورق ذات الريح نفسها تسير بسرعة حوالي 30 عقدة. (55 كم / ساعة).

هناك أيضًا اكتشافات غير تافهة تمامًا. المشجعون من أندر الرياضات وأكثرها تطرفًا - القفز على قاعدة - يرتدون بدلة جناح مثالية ، بدلة غطس ، يطير بدون محرك ، مناورة بسرعات تزيد عن 200 كم / ساعة (الشكل إلى اليمين) ، ثم يهبطون بسلاسة في موقع محدد مسبقًا. في أي حكاية خرافية يطير الناس بمفردهم؟

تم حل العديد من أسرار الطبيعة. على وجه الخصوص ، رحلة خنفساء. في الديناميكا الهوائية الكلاسيكية ، لا يستطيع الطيران. بنفس الطريقة ، مؤسس الشبح F-117 بجناحه الماسي الشكل غير قادر أيضًا على الطيران في الهواء. لكن طائرات MIG-29 و Su-27 ، التي يمكن أن تطير لبعض الوقت ، لا تتناسب مع أي أفكار على الإطلاق.

ولماذا إذن ، من خلال الانخراط في توربينات الرياح ، وليس المتعة وليس أداة لتدمير نوعها الخاص ، ولكن مصدرًا لمصدر حيوي ، لا بد من الرقص من نظرية التيارات الضعيفة مع نموذجها لرياح الطائرة؟ هل حقا لا توجد فرصة للمضي قدما؟

ماذا تتوقع من الكلاسيكيات؟

ومع ذلك ، لا ينبغي التخلي عن الكلاسيكيات في أي حال. يوفر أساسًا ، دون الاعتماد على لا يمكنك الارتفاع فيه. بالطريقة نفسها التي لا تلغي فيها نظرية المجموعات جدول الضرب ، لن يطير التفاح من الأشجار بعيدًا عن الديناميكيات الكمية.

إذن ما الذي يمكنك الاعتماد عليه في النهج الكلاسيكي؟ دعونا نلقي نظرة على الصورة. على اليسار أنواع الدوارات. تم تصويرهم بشروط. 1 - دائري عمودي ، 2 - متعامدة رأسية (توربينات الرياح) ؛ 2-5 - دوارات للشفرات مع عدد مختلف من الشفرات بملامح محسنة.

على اليمين على طول المحور الأفقي توجد سرعة الدوار النسبية ، أي نسبة السرعة الخطية للشفرة إلى سرعة الرياح. عمودي لأعلى - KIEV. وإلى أسفل - مرة أخرى ، عزم الدوران النسبي. يعتبر عزم واحد (100 ٪) عزم الدوران الذي يخلق دوارًا يتم تثبيته بالقوة في التدفق بنسبة 100 ٪ KIEV ، أي عندما يتم تحويل كل طاقة التيار إلى قوة دورانية.

يسمح لنا هذا النهج باستخلاص نتائج بعيدة المدى. على سبيل المثال ، يجب اختيار عدد الشفرات ليس فقط وليس كثيرًا وفقًا لسرعة الدوران المطلوبة: 3 و 4 شفرات تفقد على الفور الكثير من حيث KIEV وعزم الدوران مقارنة بـ 2 و 6 شفرات تعمل بشكل جيد في نفس نطاق السرعة تقريبًا. ولكل من دائري متماثل ظاهريًا ومتعامدًا له خصائص مختلفة جوهريًا.

بشكل عام ، يجب إعطاء الأفضلية لشفرات الدوار ، إلا عندما تكون التكلفة المنخفضة للغاية والبساطة والبدء الذاتي بدون صيانة بدون الحاجة إلى التشغيل الآلي ، ومن المستحيل تسلق الصاري.

ملحوظة:   سنتحدث عن دوارات الإبحار بشكل خاص - لا يبدو أنها تتناسب مع الكلاسيكيات.

عمودي

تتميز وحدات APU ذات المحور الرأسي للدوران بميزة لا جدال فيها في الحياة اليومية: تتركز العقد التي تتطلب الصيانة في الأسفل ولا تحتاج إلى الصعود. يبقى ، وليس دائمًا ، محمل دفع ذاتي المحاذاة ، ولكنه قوي ودائم. لذلك ، عند تصميم مولد الرياح البسيط ، يجب أن يبدأ اختيار الخيارات بأشرطة عمودية. يتم عرض أنواعها الرئيسية في الشكل.

الشمس

في الموضع الأول - الأبسط ، غالبًا ما يسمى دوار سافونيوس. في الواقع ، تم اختراعه في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في عام 1924 من قبل Y. A. و A. A. Voronin ، والصناعي الفنلندي Sigurd Savonius بشكل غير مضمون في اختراع الاختراع ، وتجاهل شهادة حقوق الطبع والنشر السوفيتية ، وبدأ الإنتاج المتسلسل. لكن إدخال مصير الاختراع يعني الكثير ، لذلك ، من أجل عدم ترتيب الماضي وعدم إزعاج رماد المغادرين ، سنطلق على توربين الرياح هذا دوار Voronin-Savonius ، أو باختصار ، الشمس.

الطائرة جيدة للمرء بفعل ذلك ، باستثناء KIEV "قاطرة" بنسبة 10-18٪. ومع ذلك ، فقد عملوا عليها كثيرًا في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، وهناك إنجازات. أدناه نعتبر تصميمًا محسنًا ، ليس أكثر تعقيدًا ، ولكن وفقًا لـ KIEV يعطي احتمالات للشفرات.

ملحوظة: الطائرة ذات الشفرتين لا تدور ولكن الهزات. 4-lobed هي فقط أكثر سلاسة ، لكنها تفقد الكثير في KIEV. للتحسين ، 4- غالبًا ما تنتشر "الأحواض" على طابقين - زوج من الشفرات أدناه ، والزوج الآخر ، يدور 90 درجة أفقيًا ، فوقهما. تستمر KIEV ، وتضعف الأحمال الجانبية على الميكانيكا ، لكن الأحمال المرنة تزيد إلى حد ما ، وبرياح أكثر من 25 م / ث ، مثل APU على العمود ، أي. من دون حمل ممدود من الكابلات فوق الدوار ، فإنه "يكسر البرج".

داريا

التالي هو دوار دارييه. KIEV - حتى 20٪. إنه أبسط: فالشفرات مصنوعة من شريط مطاطي بسيط بدون أي ملف تعريف. لا تزال نظرية دارييه الدوار متخلفة. من الواضح فقط أنه بدأ في الاسترخاء بسبب الاختلاف في السحب الديناميكي الهوائي للسنام وجيب الشريط ، ثم يصبح نوعًا من الحركة السريعة ، لتشكيل دورانه الخاص.

تكون لحظة الدوران صغيرة ، وفي مواضع بدء الدوار الموازي والعمودي للريح غائبة بشكل عام ، لذلك لا يمكن الترويج الذاتي إلا بعدد فردي من الشفرات (الأجنحة؟) في أي حال ، يجب فصل الحمل من المولد.

يحتوي دوار داريا على نوعين سيئين آخرين. أولاً ، أثناء الدوران ، يصف ناقل الاتجاه للشفرة ثورة كاملة بالنسبة إلى تركيزها الديناميكي الهوائي ، وليس بسلاسة ، ولكن بغموض. لذلك ، يكسر دوار داريا ميكانيكاه بسرعة ، حتى مع رياح ثابتة.

ثانيًا ، داريا ليست صاخبة فحسب ، بل تصرخ وتصرخ ، حتى إلى درجة تمزق الشريط. يحدث هذا بسبب اهتزازه. وكلما زادت الشفرات ، كان الصخب أقوى. لذا ، إذا صنعوا داريا ، فإنهم ذو نصلتين ، مصنوعين من مواد امتصاص الصوت باهظة الثمن عالية القوة (ألياف الكربون ، مايلر) ، وللتعزيز في منتصف عمود الصاري ، يتكيفون مع طائرة صغيرة.

متعامد

على نقاط البيع. 3 - دوار عمودي متعامد مع شفرات بروفايل. متعامد لأن الأجنحة تلتصق عموديا. يتم توضيح الانتقال من الشمس إلى المتعامدة في الشكل. إلى اليسار.

يمكن أن تكون زاوية تركيب الشفرات بالنسبة للمماس للدائرة التي تلامس بؤر الأجنحة الهوائية إما إيجابية (في الشكل) أو سلبية ، وفقًا لقوة الرياح. في بعض الأحيان تصنع الشفرات دوارة وتضع عليها أحواض الطقس ، وتحمل "ألفا" تلقائيًا ، لكن مثل هذه التصاميم غالبًا ما تنكسر.

يتيح لك الجسم المركزي (الأزرق في الشكل) إحضار KIEV إلى ما يقرب من 50٪. في شكل متعامد ثلاثي الشفرات ، يجب قطعه على شكل مثلث ذو جوانب محدبة قليلاً وزوايا مستديرة ، ومع عدد أكبر من الشفرات ، يكفي وجود أسطوانة بسيطة. لكن نظرية المتعامدة تعطي العدد الأمثل للشفرات بشكل لا لبس فيه: يجب أن يكون هناك 3 منها بالضبط.

تشير التعامد إلى توربينات الرياح عالية السرعة مع OSS ، أي يتطلب بالضرورة الترقية أثناء التكليف وبعد الهدوء. وفقًا للمخطط المتعامد ، يتم إنتاج وحدات APU متسلسلة غير مراقبة بسعة تصل إلى 20 كيلو واط.

Helicoid

دوار Helicoid ، أو دوار Gorlov (pos.4) - نوع من التعامد الذي يوفر دوران منتظم ؛ متعامدة بأجنحة مستقيمة "دموع" فقط أضعف بقليل من الطائرة ذات الشفرتين. يتجنب ثني الشفرات على طول الهليكويد فقدان كييف بسبب انحنائها. على الرغم من أن الشفرة المنحنية تتجاهل جزءًا من التدفق دون استخدامه ، إلا أنها تستهلك أيضًا جزءًا في منطقة السرعة الخطية الأعلى ، وتعوض الخسائر. تُستخدم الهليوكويدات أقل من طواحين الهواء الأخرى بسبب تعقيد التصنيع ، فهي أكثر تكلفة من أقرانهم من نفس الجودة.

برميل برميل

في 5 يطرح. - نوع الدوار BC ، محاط بجهاز توجيه ؛ يتم عرض مخططها في الشكل. على اليمين. في التصميم الصناعي نادر ، لأنه لا يعوض الاستحواذ على الأراضي المكلفة الزيادة في السعة ، كما أن استهلاك المواد وتعقيد الإنتاج كبيران. لكن الشخص الذي يخاف من العمل لم يعد سيدًا ، بل مستهلكًا ، وإذا كنت لا تحتاج إلى أكثر من 0.5-1.5 كيلووات ، فإن "انتقاء البرميل" هو بالنسبة له:

• هذا النوع من الدوار آمن تمامًا وصامت ولا يخلق اهتزازات ويمكن تثبيته في أي مكان ، حتى في الملعب.
• لثني "أحواض" الجلفنة ولحام الإطار من الأنابيب هراء.
• الدوران موحد تمامًا ، ويمكن الحصول على تفاصيل الميكانيكا من أرخص أو من القمامة.
• لا تخاف من الأعاصير - الرياح القوية للغاية لا يمكن أن تدفع إلى "برميل". تظهر شرنقة دوامة انسيابية حوله (سنظل نواجه هذا التأثير).
• والأهم من ذلك ، نظرًا لأن سطح "zagrybok" أكبر عدة مرات من سطح الجزء الداخلي من الداخل ، يمكن أن تكون KIEV فائقة الصغر ، ولحظة الدوران بالفعل عند 3 م / ث عند "البرميل" بقطر يبلغ ثلاثة أمتار بحيث يكون المولد 1 كيلو واط مع حمولة قصوى ، مثل يقولون أنه من الأفضل عدم الارتعاش.

فيديو: مولد الرياح لينز

في الستينيات في الاتحاد السوفياتي ، حصل E. S. Biryukov على براءة اختراع APU دوار مع KIEV 46 ٪. بعد ذلك بقليل ، حقق V. Blinov 58 ٪ من التصميم على نفس مبدأ KIEV ، ولكن لا توجد بيانات عن اختباراته. تم إجراء اختبارات شاملة للقوات المسلحة الأوكرانية بيريوكوف من قبل موظفي مجلة "المخترع والمرشد". الدوار المكون من طابقين بقطر 0.75 م وارتفاع 2 م مع رياح منعشة يدور مولد غير متزامن بقوة 1.2 كيلووات بكامل طاقته ويقاوم 30 م / ث بدون كسر. يتم عرض رسومات القوات المسلحة الأوكرانية بيريوكوف في الشكل.

1. دوار سقف المجلفن.
2. صف مزدوج محاذاة ذاتية ؛
3. الكابلات - كابل فولاذي 5 مم ؛
4. محور المحور - أنبوب فولاذي بسماكة جدار 1.5-2.5 مم ؛
5. أذرع تحكم السرعة الهوائية ؛
6. شفرات التحكم في السرعة - خشب رقائقي 3-4 مم أو لوح بلاستيكي ؛
7. سحب منظم المنعطفات ؛
8. تحميل جهاز التحكم في السرعة ، يحدد وزنه السرعة ؛
9. بكرة القيادة - عجلة دراجة بدون إطار مع كاميرا ؛
10. تحمل الاتجاه - تحمل الدفع ؛
11. بكرة مدفوعة - بكرة المولد القياسية ؛
12. مولد.

حصل Biryukov على APU الخاص به على العديد من شهادات حقوق النشر في وقت واحد. أولاً ، انتبه إلى قطع الدوار. أثناء التسارع ، يعمل مثل الشمس ، مما يخلق لحظة انطلاق رائعة. أثناء الدوران ، يتم إنشاء وسادة دوامة في الجيوب الخارجية للشفرات. من وجهة نظر الريح ، تصبح الشفرات ملفوفة ، ويتحول الدوار إلى متعامد عالي السرعة ، ويتغير المظهر الافتراضي وفقًا لقوة الرياح.

ثانيًا ، تعمل القناة المحددة بين الشفرات في نطاق سرعة العمل كجسم مركزي. إذا اشتدت الرياح ، فإنها تخلق أيضًا وسادة دوامة تمتد خارج الدوار. تنشأ نفس شرنقة الدوامة كما هو الحال حول APU مع جهاز توجيه. يتم أخذ الطاقة اللازمة لخلقها من الرياح ، ولا توجد بالفعل طاقة كافية لكسرها.

ثالثًا ، وحدة التحكم في السرعة مخصصة بشكل أساسي للتوربين. يحافظ على سرعته القصوى من وجهة نظر كييف. ويتم توفير السرعة المثلى للمولد عن طريق اختيار نسبة التروس للميكانيكيين.

ملاحظة: بعد نشر منشورات في جمهورية إيران الإسلامية في عام 1965 ، غرقت القوات المسلحة الأوكرانية بيريوكوفا في طي النسيان. ولم ينتظر صاحب البلاغ رداً من السلطات. مصير العديد من الاختراعات السوفيتية. يقولون أن بعض اليابانيين أصبحوا مليارديرًا ، يقرأون بانتظام المجلات التقنية الشعبية السوفيتية ويحصلون على براءات الاختراع لكل شيء يستحق الاهتمام.

شفرات

كما قلت ، وفقًا للموسيقى الكلاسيكية ، فإن مولد الرياح الأفقي بدوار الشفرة هو الأفضل. ولكن ، أولاً ، يحتاج إلى رياح مستقرة وحتى متوسطة القوة. ثانيًا ، تصميم الرجل المصنوع في المنزل محفوف بالكثير من المزالق ، والتي غالبًا ما تضيء ثمرة العمل الشاق الطويل في أحسن الأحوال المرحاض أو الرواق أو الشرفة ، وحتى يمكن فقط أن تفك نفسها.

وفقا للمخططات في الشكل. النظر بمزيد من التفصيل ؛ الموضع:

• الشكل. ج:

1. شفرات الدوار
2. مولد كهربائي
3. سرير المولد
4. ريشة الطقس الواقية (مجرفة الإعصار) ؛
5. جامع الحالي
6. الشاسيه
7. وحدة دوارة
8. ريشة الطقس العمل؛
9. سارية
10. المشبك تحت الرجال.

• الشكل. B ، منظر علوي:

1. ريشة الطقس الواقية ؛
2. ريشة الطقس العمل؛
3. منظم ضغط الريح الربيعي.

• الشكل. ز ، جامع الحالي:

1. جامع مع إطارات حلقة نحاسية مستمرة ؛
2. فراشي نحاسية من الجرافيت.

ملحوظة: حماية الأعاصير لشفرة أفقية قطرها أكثر من 1 متر ضرورية للغاية ، لأن إنه غير قادر على صنع شرنقة دوامة حوله. مع الأحجام الأصغر ، يمكن تحقيق التحمل الدوار حتى 30 م / ث مع شفرات البروبيلين.

فأين تنتظرنا البقع؟

شفرات

نتوقع تحقيق قوة على عمود المولد بأكثر من 150-200 واط على شفرات من أي حجم ، مقطوعة من أنبوب بلاستيكي سميك الجدران ، كما يُنصح غالبًا - أمل هواة يائسين. النصل من الأنبوب (ما لم يكن سميكًا بحيث يتم استخدامه ببساطة كقطعة عمل) سيكون له ملف مقطع ، أي سيكون سطحها العلوي أو كليهما أقواس دائرية.

ملفات تعريف القطع مناسبة للوسائط غير القابلة للضغط ، على سبيل المثال ، للوقود الهيدروجيني أو شفرات المروحة. ومع ذلك ، بالنسبة للغازات ، هناك حاجة إلى شفرة متغيرة وملف تعريف ، على سبيل المثال انظر الشكل ؛ نطاق - 2 م. سيكون منتجًا معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً ، ويتطلب حسابًا مضنيًا في درع كامل للنظرية ، ونفخ في الأنبوب واختبارات واسعة النطاق.

مولد

مع وجود فوهة الدوار مباشرة على عمودها ، سوف ينكسر المحمل القياسي قريبًا - لا يوجد حمل متساوٍ على جميع الشفرات في طواحين الهواء. نحتاج إلى عمود وسيط بمحمل دعم خاص ونقل ميكانيكي منه إلى المولد. بالنسبة لطواحين الهواء الكبيرة ، فإن محمل الدفع هو صف مزدوج محاذاة ذاتية ؛ في أفضل الموديلات - ثلاث طبقات ، الشكل. D في الشكل. أعلاه. هذا يسمح لعمود الدوار ليس فقط بالانحناء قليلاً ، ولكن أيضًا للتحول قليلاً من جانب إلى آخر أو لأعلى ولأسفل.

ملحوظة: استغرق تطوير محمل دعم لنوع EuroWind APU حوالي 30 عامًا.

ريشة الطقس في حالات الطوارئ

يظهر مبدأ عملها في الشكل. ب.الرياح ، التي تزداد قوة ، تضغط على المجرفة ، ويمتد الزنبرك ، ويميل الدوار ، وتنخفض سرعته ، وفي النهاية تصبح موازية للتدفق. يبدو أن كل شيء على ما يرام ، ولكن - كان سلسًا على الورق ...

حاول في يوم عاصف أن تمسك مقبض الغليان أو مقلاة كبيرة بالمقبض الموازي للرياح. فقط بعناية - يمكن أن تتدلى قطعة الحديد الدوارة على علم الفراسة بحيث تتدلى على طول الأنف ، وتقطع الشفة ، وحتى تدق العين.

الرياح المسطحة هي فقط في الحسابات النظرية ، وبدقة كافية للممارسة ، في أنفاق الرياح. في الواقع ، طواحين الهواء مع مجرفة الإعصار هي أصعب من الدفاع عنها تمامًا. من الأفضل تغيير الشفرات المشوهة بعد كل شيء بدلاً من القيام بها مرة أخرى. في المنشآت الصناعية أمر آخر. هناك ، يتم مراقبة طبقة الشفرات ، كل منها على حدة ، وتنظيمها عن طريق الأتمتة التي يتحكم بها الكمبيوتر المحمول. وهي مصنوعة من المركبات الثقيلة ، وليس من أنابيب المياه.

جامع الحالي

هذا هو موقع خدمة بانتظام. يعرف أي مهندس طاقة أن المجمّع المزود بالفرش يحتاج إلى التنظيف والتشحيم والتعديل. والصاري من ماسورة مياه. لن تصعد ، مرة في الشهر أو شهرين ، سيكون عليك رمي طاحونة الهواء بأكملها إلى الأرض ثم رفعها مرة أخرى. إلى أي مدى سيمتد من مثل هذا "المنع"؟

فيديو: مولد الرياح مجداف + الألواح الشمسية لتشغيل الكوخ

صغيرة ومتناهية الصغر

ولكن مع انخفاض حجم الشفرة ، تقع الصعوبات على طول مربع قطر العجلة. إنتاج الشفرة الأفقية لوحدة APU بمفردها للطاقة حتى 100 وات ممكن بالفعل. الأمثل هو 6 فصوص. مع المزيد من الشفرات ، سيكون قطر الدوار ، المصمم للقوة نفسها ، أصغر ، ولكن سيكون من الصعب إصلاحها بإحكام على المحور. لا يمكن أخذ الدوارات التي تحتوي على أقل من 6 شفرات في الاعتبار: تحتاج الشفرة 2 لكل 100 واط إلى دوار بقطر 6.34 م ، و 4 شفرات للقوة نفسها - 4.5 م. وبالنسبة إلى 6 شفرات ، يتم التعبير عن العلاقة بين القوة والقطر على النحو التالي :

• 10 واط - 1.16 م.
• 20 واط - 1.64 م.
• 30 واط - 2 م.
• 40 واط - 2.32 م.
• 50 واط - 2.6 م.
• 60 واط - 2.84 م.
• 70 واط - 3.08 م.
• 80 واط - 3.28 م.
• 90 واط - 3.48 م.
• 100 واط - 3.68 م.
• 300 واط - 6.34 م.

سيكون من الأفضل الاعتماد على قوة 10-20 واط. أولاً ، الشفرة البلاستيكية بامتداد يزيد عن 0.8 م بدون تدابير حماية إضافية لا يمكنها تحمل الرياح أكثر من 20 م / ث. ثانيًا ، مع امتداد نصل يصل إلى 0.8 مترًا ، لا تتجاوز السرعة الخطية لأطرافها سرعة الرياح بأكثر من ثلاث مرات ، ويتم تقليل متطلبات التنميط مع التواء بأوامر من الحجم ؛ هنا ، "حوض" مع ملف تعريف مجزأ من أنبوب ، نقاط البيع. B في الشكل. وسوف توفر 10-20 واط الطاقة للجهاز اللوحي ، وإعادة شحن الهاتف الذكي أو إضاءة مدبرة المنزل.

بعد ذلك ، حدد المولد. المحرك الصيني مثالي - مركز عجلة للدراجات الكهربائية ، نقاط البيع. 1 في التين. قوتها كمحرك 200-300 واط ، ولكن في وضع المولد ستعطي حوالي 100 واط. ولكن هل هي مناسبة لنا من حيث السرعة؟

مؤشر السرعة z لـ 6 شفرات هو 3. صيغة حساب سرعة الدوران تحت الحمل هي N \u003d v / l * z * 60 ، حيث N هو تردد الدوران ، 1 / \u200b\u200bmin ، v هي سرعة الرياح ، و l هو محيط الدوار. مع شفرة تبلغ 0.8 م ورياح 5 م / ث نحصل على 72 دورة في الدقيقة ؛ عند 20 م / ث - 288 دورة في الدقيقة. تدور عجلة الدراجة أيضًا بنفس السرعة تقريبًا ، لذلك سنزيل 10-20 واط من مولد قادر على إنتاج 100. يمكنك زراعة الدوار مباشرة على عموده.

ولكن هنا تبرز المشكلة التالية: بعد أن أنفقنا الكثير من العمل والمال ، على الأقل على محرك ، حصلنا على ... لعبة! ما هو 10-20 حسنا 50 واط؟ لكن طاحونة هوائية يمكنها تشغيل التلفزيون حتى في المنزل. هل من الممكن شراء مولد رياح صغير جاهز ، وهل سيكلف أقل؟ قدر الإمكان ، وحتى أرخص ، انظر نقاط البيع. 4 و 5. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون الهاتف أيضًا. ضع جدعة - واستخدمها.

الخيار الثاني هو إذا كان محرك السائر مستلقيًا في مكان ما من محرك أقراص قديم مقاس 5 أو 8 بوصات ، أو من محرك ورق أو حامل للطابعة النافثة للحبر أو طابعة المصفوفة. يمكن أن يعمل كمولد ، ويعلق عليه الدوار الدوار من العلب (المفتاح 6) أسهل من تجميع تصميم مشابه لذلك الموضح في موضع البيع. 3.

على العموم ، الاستنتاج واضح بالنسبة لـ "الشفرات": من المرجح أن تتقن تلك المصنوعة محليًا الطاقة ، ولكن ليس من أجل كفاءة الطاقة الحقيقية على المدى الطويل.

فيديو: أبسط مولد رياح لإضاءة منزل صيفي

المراكب الشراعية

يُعرف مولد الرياح الشراعي منذ فترة طويلة ، لكن الألواح الناعمة لشفراته (انظر الشكل) بدأت في صنع الأقمشة والأفلام الاصطناعية المقاومة للاهتراء عالية القوة. انتشرت طواحين الهواء ذات الريش المتعددة ذات الأشرعة الصلبة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كمحرك لمضخات المياه الأوتوماتيكية منخفضة الطاقة ، لكن بياناتها الفنية أقل من تلك الخاصة بدوارات.

ومع ذلك ، لا يبدو أن الشراع الناعم مثل جناح طاحونة هو بهذه البساطة. إنها ليست مسألة مقاومة للرياح (الشركات المصنعة لا تحد من سرعة الرياح القصوى المسموح بها): يعرف اليخوت الشراعيون بالفعل أنه من المستحيل تقريبًا أن تكسر الرياح قماش شراع برمودا. بدلاً من ذلك ، سوف تتقيأ الورقة ، أو تكسر الصاري ، أو ستقوم السفينة بأكملها بـ "تحريف الإفراط." النقطة هي الطاقة.

للأسف ، لا يمكن العثور على بيانات اختبار دقيقة. وفقًا لمراجعات المستخدم ، كان من الممكن تكوين تبعيات "تركيبية" لتركيب مصنع تاجونر VEU-4.380 / 220.50 بقطر عجلة رياح يبلغ 5 أمتار ، وكتلة رأس رياح 160 كجم وسرعة دوران تصل إلى 40 1 / دقيقة ؛ يتم تقديمها في الشكل.

بالطبع ، لا يمكن أن يكون هناك يقين بنسبة 100 ٪ من اليقين ، ولكن يمكن ملاحظة أنه لا توجد رائحة لنموذج ميكانيكي الطائرة. لا يمكن بأي حال من الأحوال أن تعطي عجلة 5 أمتار في رياح مسطحة تبلغ 3 م / ث حوالي 1 كيلوواط ، بسرعة 7 م / ث تصل إلى هضبة من حيث الطاقة ومن ثم الاحتفاظ بها حتى عاصفة شديدة. بالمناسبة ، يدعي المصنعون أنه يمكن الحصول على 4 كيلو واط الاسمي عند 3 م / ث ، ولكن عند تثبيته بالقوات وفقًا لنتائج دراسات علم الطيران المحلي.

كما لم يتم العثور على نظرية كمية ؛ تفسيرات المطور غير مفهومة. ومع ذلك ، بما أن الناس يشترون توربينات رياح تاغونروج ويعملون ، فلا يزال يفترض أن الدوران المخروطي المعلن والتأثير المندفع ليسا وهميين. على أي حال ، ممكن.

ثم ، اتضح ، قبل الدوار ، وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم ، يجب أن تظهر الدوامة المخروطية أيضًا ، ولكنها تتوسع وبطيئة. ومثل هذا القمع سوف يدفع الرياح إلى الدوار ، وسيتحول سطحه الفعال إلى مزيد من الانجراف ، و KIEV - superunit.

يمكن للقياسات واسعة النطاق لمجال الضغط أمام الدوار ، حتى اللاسائلية المنزلية ، أن تلقي الضوء على هذا السؤال. إذا اتضح أنه أعلى من الجانبين إلى الجانب ، فعندئذ ، فإن وحدات APU الشراعية تعمل مثل ذباب الحشرات.

مولد منزلي

من ما قيل أعلاه ، من الواضح أن الأشخاص منزليهم أفضل حالا في اتخاذ خطوط عمودية أو قوارب شراعية. لكن كلاهما بطيء جدًا ، والتحويل إلى مولد عالي السرعة عمل غير ضروري ، وتكاليف وخسائر إضافية. هل من الممكن أن تصنع بنفسك مولد كهربائي منخفض السرعة؟

نعم ، يمكنك ، على مغناطيس مصنوع من سبائك النيوبيوم ، ما يسمى. مغناطيسات فائقة. تظهر عملية تصنيع الأجزاء الرئيسية في الشكل. لفائف - كل من 55 لفة من الأسلاك النحاسية 1 مم في عزل عالي المقاومة للحرارة بالمينا ، PEMM ، PETV ، إلخ. يبلغ ارتفاع اللفات 9 ملم.

انتبه إلى الممرات الرئيسية في أنصاف الدوار. يجب أن يتم ترتيبها بحيث تتلاقى المغناطيسات (يتم لصقها في القلب المغناطيسي باستخدام الإيبوكسي أو الأكريليك) بعد التجميع مع أقطاب متقابلة. يجب أن تصنع "الفطائر" (النوى المغناطيسية) من مغناطيس حديدي ناعم ؛ ستفعل الفولاذ الهيكلي العادي. سمك "الفطائر" لا يقل عن 6 مم.

في الواقع ، من الأفضل شراء مغناطيس بفتحة محورية وشدها بمسامير. تنجذب المغناطيسات الفائقة بقوة رهيبة. وللسبب نفسه ، يتم وضع فاصل أسطواني بارتفاع 12 مم على العمود بين "الفطائر".

ترتبط اللفات التي تتكون منها أجزاء الجزء الثابت وفقًا للمخططات الموضحة أيضًا في الشكل. لا يجب تمديد الأطراف الملحومة ، ولكن يجب أن تشكل حلقات ، وإلا فإن الإيبوكسي ، الذي سيتم ملؤه بالجزء الثابت ، يصلب ، قد يكسر الأسلاك.

يسكب الجزء الثابت في القالب بسمك 10 مم. ليس من الضروري التوسيط والتوازن ، فالجزء الثابت لا يدور. الفجوة بين الدوار والجزء الثابت هي 1 مم على كل جانب. يجب تثبيت الجزء الثابت في مبيت المولد بشكل آمن ليس فقط ضد الإزاحة على طول المحور ، ولكن أيضًا من الدوران ؛ حقل مغناطيسي قوي مع تيار في الحمل سيسحبه على طول.

فيديو: مولد DIY لطاحونة هوائية

الخلاصة

وماذا لدينا في النهاية؟ يتم تفسير الاهتمام بـ "الشفرات" بمظهرها المذهل أكثر من أدائها الفعلي في نسخة محلية الصنع وبسعات منخفضة. ستوفر وحدة APU المستديرة محلية الصنع طاقة "احتياطية" لشحن بطارية السيارة أو تشغيل منزل صغير.

ولكن مع الإبحار APU ، يجدر تجربة الأساتذة ذوي الأوردة الإبداعية ، خاصة في الأداء المصغر ، بعجلة قطرها 1-2 متر. إذا كانت افتراضات المطورين صحيحة ، فسيكون من الممكن الإزالة من هذا ، من خلال مولد المحرك الصيني الموصوف أعلاه ، كل 200-300 واط.

قال أندريه:

شكرًا لاستشارتك المجانية ... وأسعار "الشركات" ليست باهظة الثمن حقًا ، وأعتقد أن الحرفيين المهرة من المناطق الداخلية يمكن أن يصنعوا مولدات كهربائية مثل مولداتكم. يمكن كتابة بطاريات Li-po من الصين ، والعاكسون في Chelyabinsk يقومون بعمل جيد جدًا (بسلاسة الجيوب). والأشرعة أو الشفرات أو الدوارات - وهذا سبب آخر لهروب الفكر من رجالنا الروس.

قال إيفان (أ):

سؤال:
  بالنسبة إلى توربينات الرياح ذات المحور الرأسي (الموضع 1) ومتغير "Lenz" ، من الممكن إضافة جزء إضافي - المكره ، الذي يتعرض للرياح ويغطي الجانب غير المجدي منه (الذهاب نحو الريح). أي أن الرياح لن تكسر النصل ، ولكن هذه "الشاشة". انطلاق اتجاه الريح مع "ذيل" يقع خلف الطاحونة نفسها تحت الشفرات (التلال) وفوقها. قرأت مقالاً ولدت فكرة.

بالنقر فوق "إضافة تعليق" ، أوافق على الموقع.

الكهرباء في ارتفاع مطرد في الأسعار. للشعور بالراحة خارج المدينة في طقس الصيف الحار وفي يوم الشتاء البارد ، يجب عليك إما إنفاق الأموال بالكامل ، أو البحث عن مصادر طاقة بديلة. روسيا دولة شاسعة ذات أراضي مسطحة كبيرة. على الرغم من أن الرياح البطيئة تسود في معظم المناطق ، إلا أن التيارات الهوائية القوية والعنيفة تهب على المنطقة ذات الكثافة السكانية المنخفضة. لذلك ، غالبًا ما يكون مبرر وجود مولد طاقة الرياح في اقتصاد مالك العقارات في الضواحي. يتم اختيار نموذج مناسب بناءً على منطقة التطبيق والغرض الفعلي للاستخدام.

Windmill # 1 - تصميم نوع الدوار

يمكنك صنع طاحونة هوائية بسيطة من النوع الدوار باستخدام يديك. بالطبع ، من غير المحتمل أن يكون قادرًا على توفير الكهرباء لمنزل ريفي كبير ، ولكن توفير منزل حديقة متواضع بالكهرباء هو في حدود سلطته. بمساعدتها ، يمكنك توفير الإضاءة في المساء ، والمباني الملحقة ، ومسارات الحديقة المضيئة والأراضي المجاورة.

اقرأ المزيد عن الأنواع الأخرى من مصادر الطاقة البديلة في هذه المقالة:

لذلك أو تقريبًا يفعله مولد الرياح الدوار افعل ذلك بنفسك. كما ترون ، لا يوجد شيء معقد للغاية في تصميم هذه المعدات

تحضير الأجزاء والمواد الاستهلاكية

لتجميع مولد الرياح ، التي لن تتجاوز طاقتها 1.5 كيلو واط ، نحتاج إلى:

• مولد من السيارة 12 فولت ؛
• 12 فولت حمض أو بطارية الهيليوم.
• محول 12V - 220V إلى 700 W - 1500 W ؛
• سعة كبيرة من الألمنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ: دلو أو مقلاة ضخمة ؛
• تتابع شحن بطارية السيارة ومصباح تحذير الشحن ؛
• زر شبه محكم من نوع الزر لـ 12 فولت ؛
• الفولتميتر من أي جهاز قياس غير ضروري ، يمكنك استخدام سيارة ؛
• البراغي مع الغسالات والصواميل ؛
• الأسلاك ذات المقطع العرضي 2.5 مم 2 و 4 مم 2 ؛
• مشبكين سيتم إرفاق المولد بهما إلى الصاري.

للقيام بالعمل ، سنحتاج إلى مقص معدني أو طاحونة ، شريط قياس ، قلم تحديد أو قلم رصاص ، مفك ، مفاتيح ، حفر ، حفر ، كماشة.

معظم أصحاب المنازل الخاصة لا يعترفون باستخدام التدفئة الحرارية الأرضية ، ولكن هذا النظام له آفاق. يمكنك قراءة المزيد عن مزايا وعيوب هذا المجمع في المواد التالية:

تقدم التصميم

سنقوم بعمل دوار ونعيد تشكيل بكرة المولد. للبدء ، نحتاج إلى خزان معدني أسطواني. في معظم الأحيان ، يتم تركيب وعاء أو دلو لهذه الأغراض. قم بأخذ شريط قياس وقلم أو قلم رصاص وتقسيم السعة إلى أربعة أجزاء متساوية. إذا قطعنا المعدن بالمقص ، لإدراجه ، يجب عليك أولاً عمل ثقوب. يمكنك أيضًا استخدام مطحنة إذا لم يكن الدلو مصنوعًا من الصفيح المطلي أو الفولاذ المجلفن. في هذه الحالات ، سوف يسخن المعدن حتمًا. نقطع الشفرات دون قطعها حتى النهاية.

لكي لا تخطئ في أبعاد الشفرات التي نقطعها في الخزان ، من الضروري إجراء قياسات دقيقة وإعادة سرد كل شيء بعناية

في القاع وفي البكرة نقوم بوضع علامات وحفر ثقوب للمسامير. في هذه المرحلة ، من المهم عدم التسرع وترتيب الثقوب وفقًا للتناظر ، وذلك أثناء الدوران لتجنب عدم التوازن. يجب أن تكون الشفرات مثنية ، ولكن ليس كثيرًا. عند تنفيذ هذا الجزء من العمل ، نأخذ في الاعتبار اتجاه دوران المولد. عادة يدور في اتجاه عقارب الساعة. اعتمادًا على زاوية الانحناء ، تزداد مساحة تأثير تدفقات الرياح ، وبالتالي سرعة الدوران.

هذه نسخة أخرى من الشفرات. في هذه الحالة ، يوجد كل جزء بشكل منفصل ، وليس كجزء من الحاوية التي تم قطعه منها

نظرًا لأن كل من شفرات طاحونة الهواء موجودة بشكل منفصل ، فأنت بحاجة إلى ربط كل واحدة منها. ميزة هذا التصميم هي زيادة صيانته

يجب تركيب الجرافة ذات الشفرات النهائية على البكرة باستخدام البراغي. باستخدام المشابك ، نقوم بتثبيت مولد على الصاري ، ثم توصيل الأسلاك وتجميع الدائرة. من الأفضل إعادة كتابة الدائرة ولون الأسلاك ووضع علامات على جهات الاتصال مقدمًا. يجب أيضًا تثبيت الأسلاك على الصاري.

لتوصيل البطارية ، نستخدم أسلاك 4 مم 2 ، يجب ألا يزيد طولها عن متر واحد. يتم توصيل الحمل (الأجهزة الكهربائية والإضاءة) باستخدام أسلاك ذات مقطع عرضي 2.5 مم 2. لا تنسى وضع المحول (العاكس). يتم توصيله بجهات الاتصال 7.8 بسلك 4 مم 2.

يتكون تصميم توربينات الرياح من مقاوم (1) ، ومولد بدء تشغيل (2) ، ودوار مولد (3) ، ومنظم جهد (4) ، ومرحل تيار عكسي (5) ، ومتر (6) ، وبطارية (7) ، وفيوز (8) قاطع الدائرة (9)

مزايا وعيوب مثل هذا النموذج

إذا تم عمل كل شيء بشكل صحيح ، فإن مولد الرياح هذا سيعمل بدون خلق مشاكل لك. مع بطارية 75A ومحول 1000 W ، يمكنها توفير إضاءة الشوارع وأجهزة المراقبة بالفيديو ، إلخ.

يوضح مخطط عملية التثبيت بوضوح كيف يتم تحويل طاقة الرياح بالضبط إلى كهرباء وكيف يتم استخدامها للغرض المقصود

مزايا هذا النموذج واضحة: إنه منتج اقتصادي للغاية ، ويمكن إصلاحه بسهولة ، ولا يتطلب ظروفًا خاصة لعمله ، فهو يعمل بشكل موثوق ولا ينتهك راحتك الصوتية. تشمل العيوب انخفاض الإنتاجية والاعتماد الكبير على هبوب الرياح القوية: يمكن أن تتعطل الشفرات بواسطة التيارات الهوائية.

طاحونة هوائية # 2 - تصميم مغناطيسي محوري

حتى وقت قريب ، لم يتم صنع طواحين الهواء المحورية مع الثوابت الخالية من الحديد على مغناطيس النيوديميوم في روسيا بسبب عدم إمكانية الوصول إلى هذا الأخير. لكنهم الآن في بلادنا ، وتكلفهم أقل من البداية. لذلك ، بدأ الحرفيون في إنتاج مولدات الرياح من هذا النوع.

بمرور الوقت ، عندما لم تعد قدرات مولد الرياح الدوار توفر جميع احتياجات الاقتصاد ، يمكنك إنشاء نموذج محوري لمغناطيس النيوديميوم

ما الذي يجب تحضيره؟

يجب أن يعتمد المولد المحوري على محور من سيارة مزودة بأقراص الفرامل. إذا كان هذا الجزء قيد التشغيل ، فيجب تفكيكه ، ويجب فحص المحامل وتزييتها ، وتنظيف الصدأ. سيتم طلاء المولد النهائي.

لتنظيف المحور نوعيًا من الصدأ ، استخدم فرشاة معدنية يمكن تركيبها على المثقاب الكهربائي. سيبدو المحور رائعًا مرة أخرى

توزيع و تركيب المغناطيس

علينا التمسك بالمغناطيس على أقراص الدوار. في هذه الحالة ، يتم استخدام 20 مغناطيسًا مقاس 25x8mm. إذا قررت إنشاء عدد مختلف من الأعمدة ، فاستخدم القاعدة: في مولد أحادي الطور يجب أن يكون هناك عدد الأقطاب ، والعديد من المغناطيس ، وفي مولد ثلاثي الأطوار ، من الضروري ملاحظة نسبة 4/3 أو 2/3 من القطب إلى الملفات. يجب وضع المغناطيس بالتناوب بين القطبين. لكي يكون موقعهم صحيحًا ، استخدم قالبًا يحتوي على قطاعات مطبوعة على الورق أو على القرص نفسه.

إذا كان هناك مثل هذا الاحتمال ، فمن الأفضل استخدام مغناطيسات مستطيلة بدلاً من مغناطيسات مستديرة ، لأنه بالنسبة للجولات يتركز المجال المغناطيسي في المركز ، وبالنسبة للمجالات المستطيلة على طولها. يجب أن يكون للمغناطيس المتعارض أقطاب مختلفة. من أجل عدم الخلط بين أي شيء ، استخدم علامة لتطبيق "+" أو "-" على سطحها. لتحديد القطب ، خذ مغناطيسًا واحضر الآخرين إليه. على الأسطح الزائدة ، ضع الزائد والناقص على الأسطح الطاردة. على الأقراص ، يجب تبديل القطبين.

يتم وضع المغناطيس بشكل صحيح. قبل تثبيتها براتنج الإيبوكسي ، من الضروري صنع ألواح من البلاستيك حتى يمكن تجميد المادة اللاصقة ، وليس الزجاج على الطاولة أو الأرضية

لإصلاح المغناطيس ، تحتاج إلى استخدام غراء قوي ، وبعد ذلك يتم تعزيز قوة الترابط بالإضافة إلى الإيبوكسي. إنه مليء بالمغناطيس. لمنع انتشار الراتنج ، يمكنك عمل حدود من البلاستيك أو ببساطة لف الشريط بشريط.

مولدات ثلاثية الطور ومرحلة واحدة

الجزء الثابت أحادي الطور أسوأ من المرحلة الثلاثية ، لأنه يعطي اهتزازًا عند التحميل. ويرجع ذلك إلى الاختلاف في سعة التيار ، والذي يحدث بسبب عودته غير الثابتة للحظة من الزمن. لا يعاني نموذج المراحل الثلاث من هذا العيب. القوة فيه ثابتة دائمًا ، لأن الأطوار تعوض بعضها البعض: إذا انخفض في تيار واحد ، وفي آخر يرتفع.

في نزاع المتغيرات أحادية الطور وثلاث مراحل ، يخرج الأخير منتصراً ، لأن الاهتزاز الإضافي لا يطيل عمر المعدات ويزعج السمع

ونتيجة لذلك ، فإن العائد على نموذج ثلاثي المراحل أعلى بنسبة 50٪ من نفس معدل المرحلة الواحدة. ميزة أخرى لغياب الاهتزاز غير الضروري هي الراحة الصوتية عند العمل تحت الحمل: لا يرن المولد أثناء تشغيله. بالإضافة إلى ذلك ، الاهتزاز يدمر دائمًا مولد الرياح قبل نهاية عمره.

عملية لف لفائف

سيخبرك أي متخصص أنه قبل لف الملفات ، تحتاج إلى إجراء حساب دقيق. وسيفعل أي ممارس كل شيء بشكل حدسي. لن يكون مولدنا سريعًا جدًا. نحتاج إلى عملية شحن بطارية 12 فولت لتبدأ عند 100-150 دورة في الدقيقة. مع هذه البيانات الأولية ، يجب أن يكون العدد الإجمالي للانعطافات في جميع الملفات 1000-1200 قطعة. يبقى تقسيم هذا الرقم على عدد الملفات ومعرفة عدد الدورات في كل منها.

لجعل مولد الرياح بسرعات منخفضة أكثر قوة ، تحتاج إلى زيادة عدد الأعمدة. في هذه الحالة ، سيزداد تواتر التذبذب الحالي في الملفات. لفائف اللف ، من الأفضل استخدام سلك سميك. سيؤدي هذا إلى تقليل المقاومة ، وبالتالي ، ستزداد القوة الحالية. وتجدر الإشارة إلى أنه عند الجهد العالي ، قد يتبين أن التيار "يلتهم" بمقاومة اللف. ستساعدك الماكينة البسيطة محلية الصنع على لف لفائف عالية الجودة بسرعة وبدقة.

الجزء الثابت محدد ، والملفات موضوعة في مكانها. لتثبيتها ، يتم استخدام راتنجات الايبوكسي ، التي يعارضها الجريان السطحي مرة أخرى بواسطة ألواح البلاستيسين

بسبب عدد وسمك المغناطيس الموجود على الأقراص ، يمكن أن تختلف المولدات بشكل كبير في معلمات التشغيل الخاصة بها. لمعرفة القوة التي يمكن توقعها نتيجة لذلك ، يمكنك لف ملف واحد وتمريره في المولد. لتحديد الطاقة المستقبلية ، يجب عليك قياس الجهد عند ثورات معينة دون تحميل.

على سبيل المثال ، عند 200 دورة في الدقيقة ، يتحول إلى 30 فولت بمقاومة 3 أوم. اطرح جهد البطارية من 12 فولت من 30 فولت ، وقسم 18 الناتج الناتج على 3 أوم. والنتيجة 6 أمبير. هذا هو المقدار الذي يذهب للبطارية. على الرغم من أنه عمليًا ، إلا أنه يخرج أقل بسبب الخسائر في جسر الصمام الثنائي وفي الأسلاك.

في معظم الأحيان ، يتم عمل الملفات بشكل دائري ، ولكن من الأفضل تمديدها قليلاً. في الوقت نفسه ، يتم الحصول على المزيد من النحاس في هذا القطاع ، وتكون لفات الملف أكثر استقامة. يجب أن يتوافق قطر الثقب الداخلي للملف مع حجم المغناطيس أو أن يكون أكبر بقليل منه.

يتم إجراء الاختبارات الأولية للمعدات الناتجة ، مما يؤكد أدائها الممتاز. بمرور الوقت ، يمكن تحسين هذا النموذج.

عند عمل الجزء الثابت ، ضع في اعتبارك أن سمكها يجب أن يتوافق مع سمك المغناطيس. إذا تم زيادة عدد اللفات في الملفات وكان الجزء الثابت أكثر سمكًا ، فستزداد مساحة القرص ، وسيقل التدفق المغناطيسي. ونتيجة لذلك ، يمكن توليد نفس الجهد ، ولكن أقل تيارًا بسبب زيادة مقاومة الملفات.

يتم استخدام الخشب الرقائقي كشكل للجزء الثابت ، ولكن يمكنك تحديد قطاعات لفائف على الورق ، ووضع حدود من البلاستيسين. ستزيد قوة المنتج من الألياف الزجاجية الموضوعة على الجزء السفلي من القالب وأعلى الملفات. يجب ألا يلتزم الإيبوكسي بالعفن. للقيام بذلك ، يتم تشحيمه بالشمع أو الفازلين. لنفس الأغراض ، يمكنك استخدام فيلم أو شريط. يتم تثبيت الملفات ببعضها البعض بلا حراك ، ويتم إخراج أطراف المراحل. ثم يتم توصيل جميع الأسلاك الستة بمثلث أو نجم.

يتم اختبار مجموعة المولد باستخدام الدوران اليدوي. الجهد الناتج هو 40 فولت ، القوة الحالية حوالي 10 أمبير.

المرحلة النهائية - الصاري والمسمار

كان الارتفاع الفعلي للسارية النهائية 6 أمتار ، ولكن سيكون من الأفضل جعلها 10-12 مترًا. الأساس لذلك يحتاج إلى الخرسانة. من الضروري عمل مثل هذا الربط بحيث يمكن رفع الأنبوب وخفضه باستخدام ونش يدوي. يتم إرفاق برغي أعلى الأنبوب.

الأنابيب البلاستيكية - مادة موثوقة وخفيفة الوزن إلى حد ما ، يمكنك من خلالها استخدام برغي توربين الرياح مع منحنى محدد مسبقًا

لصنع برغي ، تحتاج إلى أنبوب PVC بقطر 160 مم. يتم قطع برغي طوله ستة أمتار بطول مترين. من المنطقي تجربة شكل الشفرات من أجل زيادة عزم الدوران عند دورات منخفضة. يجب إزالة المروحة من الرياح القوية. يتم تنفيذ هذه الوظيفة باستخدام ذيل قابل للطي. يتم تخزين الطاقة المولدة في البطاريات.

يجب رفع الصاري وخفضه باستخدام ونش يدوي. يمكن نقل الاستقرار الهيكلي الإضافي باستخدام كابلات التوتر

هناك خياران لمولدات الرياح التي غالبًا ما يستخدمها سكان الصيف وأصحاب العقارات في الضواحي. كل منهم فعال بطريقته الخاصة. تتجلى بشكل خاص نتيجة استخدام هذه المعدات في المناطق ذات الرياح القوية. على أي حال ، مثل هذا المساعد في المنزل لا يؤذي أبدًا.

ستكون طاقة مولد الرياح محلية الصنع كافية لشحن بطاريات المعدات المختلفة ، وتوفير الإضاءة ، وبشكل عام ، تشغيل الأجهزة الكهربائية المنزلية. عن طريق تركيب مولد الرياح ، يمكنك توفير تكلفة الكهرباء. إذا رغبت في ذلك ، يمكن تجميع الوحدة المعنية بيديك. تحتاج فقط إلى تحديد المعلمات الرئيسية لمولد الرياح والقيام بكل شيء وفقًا للتعليمات.

يتضمن تصميم مولد الرياح عدة شفرات تدور تحت تأثير تدفقات الرياح. نتيجة لهذا التأثير ، يتم إنشاء طاقة الدوران. يتم تغذية الطاقة المولدة من خلال الدوار إلى المضاعف ، والذي بدوره ينقل الطاقة إلى المولد.

هناك أيضًا تصميمات لمولدات الرياح بدون مضاعفات. يمكن أن يؤدي عدم وجود مضاعف إلى زيادة إنتاجية التثبيت بشكل كبير.

يمكن تركيب مولدات الرياح إما بشكل فردي أو في مجموعات مجتمعة في مزرعة رياح. أيضا ، يمكن دمج محركات الرياح مع مولدات الديزل ، مما يوفر الوقود ويضمن التشغيل الأكثر كفاءة للنظام الكهربائي في المنزل.

ما الذي تحتاج إلى معرفته قبل تجميع مولد الرياح؟

قبل البدء في تجميع مولد الرياح ، عليك أن تقرر عددًا من النقاط الرئيسية.

الخطوة الأولى. حدد النوع المناسب من تصميم توربينات الرياح. يمكن أن يكون التثبيت رأسيًا وأفقيًا. في حالة التجميع الذاتي ، من الأفضل اختيار النماذج الرأسية ، لأن فهي أسهل في التصنيع والتوازن.

الخطوة الثانية. اعثر على القوة المناسبة. في هذه اللحظة ، كل شيء فردي - ركز على احتياجاتك الخاصة. للحصول على المزيد من القوة ، تحتاج إلى زيادة قطر ووزن المكره.

ستؤدي الزيادة في هذه الخصائص إلى صعوبات معينة في مرحلة تثبيت وموازنة عجلات مولد الرياح. فكر في هذه اللحظة وقم بتقييم قدراتك بشكل موضوعي. إذا كنت مبتدئًا ، ففكر في تثبيت العديد من مولدات الرياح متوسطة الطاقة بدلاً من وحدة إنتاجية واحدة.

الخطوة الثالثة. فكر فيما إذا كان بإمكانك عمل جميع عناصر مولد الرياح بنفسك. يجب حساب كل التفاصيل بدقة وتصنيعها بما يتفق تمامًا مع نظائرها في المصنع. في غياب المهارات اللازمة ، من الأفضل شراء العناصر الجاهزة.

الخطوة الرابعة. حدد البطاريات المناسبة. من الأفضل رفض بطاريات السيارات فهي قصيرة العمر ومتفجرة وتتطلب الرعاية والرعاية.

البطاريات المختومة هي الخيار المفضل. إنها تكلف بضع مرات أكثر ، لكنها تخدم عدة مرات أطول ولها خصائص أعلى بشكل عام.

انتبه بشكل خاص لاختيار العدد الصحيح من الشفرات. الأكثر شعبية هي مولدات الرياح مع 2 و 3 شفرات. ومع ذلك ، فإن مثل هذه التركيبات لها عدد من العيوب.

عندما يعمل المولد مع 2 أو 3 شفرات ، تحدث قوى طرد مركزي وقوى جيروسكوبية قوية. تحت تأثير القوى المذكورة ، يزداد الحمل على العناصر الرئيسية لمولد الرياح بشكل ملحوظ. في نفس الوقت ، في بعض النقاط ، تعمل القوى كقوة موازية لبعضها البعض.

من أجل تسوية الأحمال الواردة والحفاظ على تصميم مولد الرياح على حاله ، تحتاج إلى الأداء حساب الديناميكيات الهوائية المختصة للشفرات وجعلها متوافقة تمامًا مع البيانات المحسوبة.   حتى الحد الأدنى من الأخطاء يقلل من كفاءة التثبيت عدة مرات ويزيد من احتمال حدوث انهيار مبكر لمولد الرياح.

عند تشغيل توربينات الرياح عالية السرعة ، يتم توليد الكثير من الضوضاء ، خاصة عندما يتعلق الأمر بالتركيبات المرتجلة ، فكلما كانت الشفرات أكبر ، كلما زادت الضوضاء. تفرض هذه النقطة عددًا من القيود. على سبيل المثال ، لن يعمل تثبيت مثل هذا الهيكل الصاخب على سطح المنزل ، ما لم يكن المالك بالطبع لا يحب الشعور بالحياة في مطار.

ضع في اعتبارك أنه مع زيادة عدد الشفرات ، سيزداد مستوى الاهتزاز الناتج عن تشغيل مولد الرياح. من الصعب تحقيق التوازن بين التركيبات ذات الشفرتين ، خاصة بالنسبة للمستخدمين عديمي الخبرة. وبالتالي ، سيكون هناك الكثير من الضوضاء والاهتزاز من طواحين الهواء بشفرتين.

أعط اختيارك لصالح مولد الرياح مع 5-6 شفرات.   تظهر الممارسة أن هذه النماذج هي الأكثر مثالية للإنتاج الذاتي والاستخدام في المنزل.

يوصى بعمل برغي بقطر حوالي 2 م.   سوف يتعامل أي شخص تقريبًا مع عمل تجميعه وموازنته. بعد اكتساب الخبرة ، يمكنك محاولة تجميع وتثبيت عجلة مزودة بـ 12 شفرة. يتطلب تجميع مثل هذا التجميع المزيد من الجهد. كما سيزداد استهلاك المواد وتكاليف الوقت. ومع ذلك ، فإن 12 شفرة ستسمح حتى مع رياح خفيفة من 6-8 م / ث للحصول على الطاقة عند مستوى 450-500 واط.

ضع في اعتبارك أنه مع 12 شفرة ستصبح العجلة بطيئة جدًا ، وهذا يمكن أن يؤدي إلى مشاكل مختلفة.   على سبيل المثال ، سيكون عليك تجميع علبة تروس خاصة وأكثر تعقيدًا وأغلى تكلفة في التصنيع.

وبالتالي ، فإن أفضل خيار لحرفي المنزل المبتدئ هو مولد الرياح بعجلة قطرها 200 سم ، ومجهزة بشفرات متوسطة الحجم بحجم 6 قطع.

الملحقات وأدوات التجميع

سيتطلب تجميع طاحونة هوائية العديد من المكونات المختلفة والأجهزة الإضافية. اجمع واشتر كل ما تحتاجه مسبقًا حتى لا تضطر إلى تشتيت انتباهك في المستقبل.

اعتمادًا على شروط موقف معين ، قد تختلف قائمة الأدوات الضرورية قليلاً. عند هذه النقطة ، ستنتقل بنفسك على طول الطريق.

دليل خطوة بخطوة لتجميع مولد الرياح

يتم تجميع وتركيب مولد الرياح محلي الصنع على عدة مراحل.

المرحلة الأولى. إعداد قاعدة خرسانية ثلاثية النقاط. تحديد عمق وسمك الأساس بشكل عام وفقًا لنوع التربة والظروف المناخية في موقع البناء. دع الخرسانة تكسب القوة لمدة أسبوع إلى أسبوعين وقم بتثبيت الصاري. للقيام بذلك ، دفن سارية الدعم في الأرض بحوالي 50-60 سم وقم بإصلاحها بعلامات التمدد.

المرحلة الثانية. جهز الدوار والبكرة. البكرة عبارة عن عجلة احتكاك. محيط هذه العجلة هو أخدود أو حافة. عند اختيار قطر الدوار ، تحتاج إلى التركيز على متوسط \u200b\u200bالقيمة السنوية لسرعة الرياح. لذا ، وبسرعة متوسطة 6-8 م / ث ، فإن الدوار بقطر 5 م سيكون أكثر كفاءة من الدوار 4 م.

المرحلة الثالثة. اصنع شفرات مولد الرياح في المستقبل. للقيام بذلك ، خذ البرميل وقسمه إلى عدة أجزاء متطابقة وفقًا لعدد الشفرات المحدد. قم بتمييز الشفرات بعلامة ، ثم قم بقطع العناصر. المطحنة مثالية للقطع ، يمكنك أيضًا استخدام المقص المعدني.

المرحلة الرابعة. اربط الجزء السفلي من البرميل ببكرة المولد. استخدم البراغي للتثبيت. بعد ذلك ، تحتاج إلى ثني الشفرات على البرميل. لا تبالغ ، وإلا فإن التثبيت النهائي سيعمل بشكل غير مستقر. اضبط سرعة دوران مناسبة لمولد الرياح عن طريق تغيير انحناءات الشفرات.

المرحلة الخامسة. قم بتوصيل الأسلاك بالمولد وتجميعها في دائرة جرعة. اربط المولد بالصاري. قم بتوصيل الأسلاك بالمولد والصاري. تجميع المولد في دائرة. قم أيضًا بتوصيل البطارية بالدائرة. ضع في اعتبارك أن الحد الأقصى لطول السلك المسموح به في حالة هذا التثبيت هو 100 سم ، قم بتوصيل الحمل بالأسلاك.

يستغرق تجميع مولد واحد في المتوسط \u200b\u200b3-6 ساعات ، اعتمادًا على المهارات والأداء العام والماجستير.

يتطلب مولد الرياح رعاية وصيانة منتظمة.

1. 2-3 أسابيع بعد تثبيت مولد جديد ، أنت بحاجة قم بتفكيك الجهاز وتأكد من أن التركيبات آمنة. لسلامتك ، تحقق فقط من أدوات التثبيت في الرياح الخفيفة.
2. محامل الشحوم   مرة واحدة على الأقل كل 6 أشهر. إذا ظهرت أولى علامات خلل في توازن العجلات ، فقم بإزالته على الفور وإصلاح أي أعطال. العلامة الأكثر شيوعًا لعدم التوازن هي الارتعاش غير المعياري للشفرات.
3. مرة واحدة على الأقل كل 6 أشهر ، تحقق من فرشاة جامع الحالي. كل 2-6 سنوات طلاء عناصر معدنية التثبيت. الطلاء المنتظم سيحمي المعدن من التآكل عن طريق التآكل.
4. راقب حالة المولد. تحقق بانتظام من عدم سخونة المولد أثناء التشغيل. إذا تم تسخين سطح التثبيت لدرجة تجعل من الصعب جدًا الإمساك بيدك ، خذ المولد إلى ورشة العمل.
5. رصد حالة جامع. يجب إزالة أي تلوث في أقرب وقت ممكن من جهات الاتصال ، كما أنها تقلل بشكل كبير من كفاءة التثبيت. تتبع الحالة الميكانيكية لجهات الاتصال.   ارتفاع درجة حرارة الوحدة ، والملفات المحترقة وغيرها من العيوب المماثلة - يجب التخلص من كل هذا على الفور.

وبالتالي ، لا يوجد شيء معقد في تجميع مولد الرياح. يكفي إعداد جميع العناصر الضرورية وتجميع التثبيت وفقًا للتعليمات وتوصيل الوحدة النهائية بالتيار الكهربائي. سيصبح مولد الرياح الذي تم تجميعه بشكل صحيح للمنزل مصدرًا موثوقًا به للكهرباء المجانية. اتبع التعليمات وسوف يعمل كل شيء.

عمل جيد!

فيديو - توربينات الرياح DIY لمنزلك

لطالما اجتذبت الطاقة التي لا تنضب التي تحملها الكتل الهوائية انتباه الناس. تعلم أجدادنا الأعظم تسخير الريح في أشرعة وطواحين طواحين الهواء ، وبعد ذلك تجول بلا هدف على مساحات شاسعة من الأرض لمدة قرنين.

اليوم ، تم العثور على عمل مفيد له مرة أخرى. يصبح مولد الرياح لمنزل خاص من فئة الابتكارات التقنية عاملاً حقيقيًا في حياتنا اليومية.

دعونا نلقي نظرة فاحصة على مزارع الرياح ، وتقييم شروط استخدامها الفعال من حيث التكلفة والنظر في الأصناف الموجودة. في مقالنا ، سيتلقى الحرفيون المنزليون معلومات للتفكير في موضوع التجميع الذاتي لطاحونة هوائية والأجهزة اللازمة لتشغيلها الفعال.

ما هو مولد الرياح؟

مبدأ تشغيل مزرعة الرياح المنزلية بسيط: تدفق الهواء يدور ريش الدوار المثبتة على عمود المولد ويخلق تيارًا متناوبًا في اللفات. يتم تخزين الكهرباء الناتجة في البطاريات ويتم استهلاكها عند الضرورة من قبل الأجهزة المنزلية. بالطبع ، هذا مخطط مبسط لتوربينات الرياح المنزلية. من الناحية العملية ، يتم استكماله بالأجهزة التي تحول الكهرباء.

وحدة تحكم خلف المولد مباشرة في سلسلة الطاقة. يحول التيار المتناوب ثلاث مراحل إلى تيار مباشر ويوجهه لشحن البطاريات. لا يمكن لمعظم الأجهزة المنزلية العمل على أساس "ثابت" ، لذلك يتم وضع جهاز آخر ، العاكس ، خلف البطاريات. ينفذ العملية المعاكسة: يحول التيار المباشر إلى جهد كهربائي متناوب 220 فولت. من الواضح أن هذه التحولات لا تمر بدون أثر وتزيل جزءًا لائقًا تمامًا من الطاقة الأولية (15-20 ٪).

إذا تم إقران الطاحونة ببطارية شمسية أو مولد آخر للكهرباء (بنزين ، ديزل) ، فسيتم استكمال الدائرة بقاطع الدائرة (ATS). عند إيقاف تشغيل مصدر الطاقة الرئيسي ، يقوم بتنشيط مصدر النسخ الاحتياطي.

للحصول على الطاقة القصوى ، يجب أن يكون مولد الرياح موجودًا على طول تيار الرياح. في الأنظمة البسيطة ، يتم تطبيق مبدأ weathervane. للقيام بذلك ، يتم تثبيت شفرة عمودية في الطرف المقابل للمولد ، وتحويلها نحو الريح.

في التركيبات الأكثر قوة ، هناك محرك كهربائي دوار يتحكم فيه مستشعر الاتجاه.

الأنواع الرئيسية لمولدات الرياح وخصائصها

هناك نوعان من مولدات الرياح:

1. مع ترتيب أفقي للدوار.
2. مع الدوار الرأسي.

النوع الأول هو الأكثر شيوعًا. تتميز بالكفاءة العالية (40-50٪) ، ولكن لديها مستوى متزايد من الضوضاء والاهتزاز. بالإضافة إلى ذلك ، يتطلب تركيبه مساحة حرة كبيرة (100 متر) أو صاري عالي (من 6 أمتار).

تعتبر المولدات ذات الدوار الرأسي أقل كفاءة من حيث الفعالية (الكفاءة أقل بثلاث مرات تقريبًا من تلك الأفقية).

وتشمل مزاياها التثبيت البسيط والتصميم الموثوق به. تسمح لك الضوضاء المنخفضة بتركيب مولدات رأسية على أسطح المنازل وحتى على مستوى الأرض. هذه المنشآت لا تخاف من الجليد والأعاصير. يتم إطلاقها من رياح ضعيفة (من 1.0-2.0 م / ث) ، بينما يحتاج التوربين الأفقي للرياح إلى تيار هواء متوسط \u200b\u200bالقوة (3.5 م / ث وما فوق). شكل مولدات الرياح العمودية المكره (الدوار) متنوعة للغاية.

عجلات الدوار لطواحين الهواء العمودية

نظرًا لسرعة الدوران المنخفضة للدوار (حتى 200 دورة في الدقيقة) ، فإن الحياة الميكانيكية لهذه المصانع تتجاوز بشكل كبير أداء مولدات الرياح الأفقية.

كيفية حساب واختيار مولد الرياح؟

الرياح لا يتم ضخ الغاز الطبيعي عبر الأنابيب وليست الكهرباء التي تتدفق دون انقطاع من خلال الأسلاك إلى منزلنا. إنه مزاجي ومتقلب. اليوم ، يمزق الإعصار الأسطح ويكسر الأشجار ، وغدا يفسح المجال لهدوء هادئ. لذلك ، قبل شراء أو صنع طاحونة هوائية ، تحتاج إلى تقييم إمكانات طاقة الهواء في منطقتك. للقيام بذلك ، حدد متوسط \u200b\u200bقوة الرياح السنوية. يمكن العثور على هذه القيمة على الإنترنت عند الطلب المقابل.

بعد الحصول على مثل هذا الجدول ، نجد منطقة إقامتنا وننظر في كثافة لونه ، ومقارنته بمقياس التصنيف. إذا كان متوسط \u200b\u200bسرعة الرياح السنوية أقل من 4.0 متر في الثانية ، فلا معنى لوضع طاحونة هوائية. لن يعطي المقدار الصحيح من الطاقة.

إذا كانت طاقة الرياح كافية لتثبيت مزرعة رياح ، فيمكنك الانتقال إلى الخطوة التالية: اختيار طاقة المولد.

إذا كنا نتحدث عن مصدر طاقة مستقل في المنزل ، فسيتم أخذ متوسط \u200b\u200bالاستهلاك الإحصائي للكهرباء من قبل عائلة واحدة في الاعتبار. وهي تتراوح من 100 إلى 300 كيلووات في الساعة شهريًا. في المناطق التي تقل فيها طاقة الرياح السنوية (5-8 م / ث) ، فإن مثل هذه الكمية من الكهرباء قادرة على توليد توربين رياح بسعة 2-3 كيلو واط. يجب أن يوضع في الاعتبار أنه في فصل الشتاء يكون متوسط \u200b\u200bسرعة الرياح أعلى ، وبالتالي ، سيكون إنتاج الطاقة خلال هذه الفترة أكبر مما هو عليه في الصيف.

اختيار مولد الرياح. أسعار إرشادية

تتراوح أسعار مولدات الرياح المنزلية الرأسية بسعة 1.5-2.0 كيلو واط في المدى من 90 إلى 110 ألف روبل. تتضمن الحزمة بهذا السعر فقط مولدًا مع شفرات ، بدون صاري ومعدات إضافية (وحدة تحكم ، عاكس ، كابل ، بطاريات). ستكلف محطة كهرباء كاملة مع التركيب 40-60 ٪ أكثر.

تتراوح تكلفة توربينات الرياح الأكثر قوة (3-5 كيلووات) من 350 إلى 450 ألف روبل (مع معدات إضافية وأعمال تركيب).

طاحونة DIY. مدخرات ممتعة أو حقيقية؟

سنقول على الفور أن صنع مولد الرياح بيديك بالكامل وفعال ليس بالأمر السهل. الحساب المختص لعجلة الرياح ، والعتاد ، واختيار مولد مناسب للطاقة والسرعة مسألة منفصلة. سنقدم فقط توصيات موجزة حول المراحل الرئيسية لهذه العملية.

مولد

مولدات السيارات والمحركات الكهربائية من غسالات الدفع المباشر غير مناسبة لهذا الغرض. إنهم قادرون على توليد الطاقة من عجلة الرياح ، لكنها لن تكون ذات أهمية. تحتاج المولدات الأوتوماتيكية للتشغيل الفعال إلى سرعات عالية جدًا ، والتي لا يمكن تطويرها بواسطة طاحونة هوائية.

محركات للغسالات لديها مشكلة أخرى. هناك مغناطيسات من الفريت ، وهناك حاجة إلى أكثر إنتاجية لمولد الرياح - niode. تتطلب عملية التجميع الذاتي والتصفية للملفات الحاملة للصبر والدقة العالية.

لا تتجاوز قوة الجهاز المجمع ذاتيًا ، كقاعدة عامة ، 100-200 واط.

في الآونة الأخيرة ، كانت عجلات السيارات للدراجات والدراجات البخارية مشهورة بين الشركات المصنعة محليًا. من وجهة نظر طاقة الرياح ، هذه مولدات نيود قوية ومناسبة بشكل مثالي للعمل مع عجلات الرياح العمودية وشحن البطاريات. يمكن إزالة ما يصل إلى 1 كيلو واط من طاقة الرياح من هذا المولد.

عجلة المحرك - مولد جاهز لمزرعة رياح مؤقتة

برغي

مراوح الإبحار والدوار أسهل. يتكون الأول من أنابيب منحنية خفيفة مثبتة على لوحة مركزية. يتم سحب شفرات القماش المتين على كل أنبوب. تتطلب اللفافة الكبيرة للبراغي ربط الشفرات بحيث تطوى أثناء الإعصار ولا تتشوه.

يتم استخدام تصميم الدوار لعجلة الرياح للمولدات العمودية. من السهل تصنيعها وموثوق بها.

يتم تشغيل توربينات الرياح محلية الصنع ذات المحور الأفقي للدوران بواسطة مروحة. يجمعها الحرفيون المنزليون من الأنابيب البلاستيكية بقطر 160-250 ملم. يتم تثبيت الشفرات على صفيحة فولاذية مستديرة مع تجويف لعمود المولد.