Οι μάζες αέρα έχουν μια ανεξάντλητη παροχή ενέργειας, την οποία η ανθρωπότητα χρησιμοποιούσε στην αρχαιότητα. Βασικά, η αιολική ενέργεια παρείχε την κίνηση των πλοίων υπό ιστιοπλοΐα και τη λειτουργία των ανεμόμυλων. Μετά την εφεύρεση των ατμομηχανών, αυτός ο τύπος ενέργειας έχει χάσει τη σημασία του.

Μόνο στις σύγχρονες συνθήκες η αιολική ενέργεια έγινε και πάλι σε ζήτηση ως κινητήρια δύναμη που εφαρμόζεται στις ηλεκτρικές γεννήτριες. Δεν είναι ακόμη ευρέως διαδεδομένες σε βιομηχανική κλίμακα, αλλά γίνονται πιο δημοφιλείς στον ιδιωτικό τομέα. Μερικές φορές είναι απλώς αδύνατο να συνδεθείτε στο ηλεκτροφόρο καλώδιο. Σε τέτοιες περιπτώσεις, πολλοί ιδιοκτήτες σχεδιάζουν και κατασκευάζουν μια ανεμογεννήτρια για μια ιδιωτική κατοικία με τα χέρια τους από απορρίμματα. Στο μέλλον, χρησιμοποιούνται ως κύριες ή βοηθητικές πηγές ηλεκτρικής ενέργειας.

Η ιδανική θεωρία ανεμογεννητριών

Αυτή η θεωρία αναπτύχθηκε σε διαφορετικούς χρόνους από επιστήμονες και ειδικούς στον τομέα της μηχανικής. Αναπτύχθηκε για πρώτη φορά από τον V.P. Vetchinkin το 1914, και η θεωρία της ιδανικής έλικα χρησιμοποιήθηκε ως βάση. Σε αυτές τις μελέτες, προέκυψε για πρώτη φορά το ποσοστό χρησιμοποίησης της αιολικής ενέργειας μιας ιδανικής ανεμογεννήτριας.

Οι εργασίες σε αυτόν τον τομέα συνεχίστηκαν από τη Ν.E. Ο Zhukovsky, ο οποίος συνήγαγε τη μέγιστη τιμή αυτού του συντελεστή ίση με 0,593. Στα μεταγενέστερα έργα ενός άλλου καθηγητή, Sabinin G.Kh. η προσαρμοσμένη τιμή του συντελεστή ήταν 0,687.

Σύμφωνα με τις εξελιγμένες θεωρίες, ένας ιδανικός τροχός ανέμου πρέπει να έχει τις ακόλουθες παραμέτρους:

• Ο άξονας περιστροφής του τροχού πρέπει να είναι παράλληλος με την ταχύτητα της ροής του ανέμου.
• Ο αριθμός των λεπίδων είναι απείρως μεγάλος, με πολύ μικρό πλάτος.
• Μηδενική τιμή του προφίλ έλξης των φτερών παρουσία συνεχούς κυκλοφορίας κατά μήκος των λεπίδων.
• Ολόκληρη η επιφάνεια της ανεμογεννήτριας έχει σταθερή χαμένη ταχύτητα αέρα στον τροχό.
• Η τάση της γωνιακής ταχύτητας στο άπειρο.

Επιλέγοντας μια ανεμογεννήτρια

Κατά την επιλογή ενός μοντέλου ανεμογεννήτριας για ιδιωτική κατοικία, θα πρέπει να λαμβάνεται υπόψη η απαιτούμενη ισχύς για τη διασφάλιση της λειτουργίας συσκευών και εξοπλισμού, λαμβάνοντας υπόψη το χρονοδιάγραμμα και τη συχνότητα ενεργοποίησης. Προσδιορίζεται με μηνιαία λογιστική κατανάλωσης ηλεκτρικής ενέργειας. Επιπλέον, η τιμή ισχύος μπορεί να προσδιοριστεί σύμφωνα με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των καταναλωτών.

Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η ισχύς όλων των ηλεκτρικών συσκευών δεν πραγματοποιείται απευθείας από την ανεμογεννήτρια, αλλά από τον μετατροπέα και μια σειρά μπαταριών. Έτσι, μια γεννήτρια χωρητικότητας 1 kW μπορεί να διασφαλίσει την κανονική λειτουργία των μπαταριών που τροφοδοτούν έναν μετατροπέα τεσσάρων κιλοβάτ. Ως αποτέλεσμα, οι οικιακές συσκευές με παρόμοια χωρητικότητα τροφοδοτούνται πλήρως με ηλεκτρικό ρεύμα. Έχει μεγάλη σημασία σωστή επιλογή μπαταρίες. Ιδιαίτερη προσοχή πρέπει να δοθεί σε παραμέτρους όπως το ρεύμα φόρτισης.

Κατά την επιλογή ενός σχεδιασμού ανεμογεννητριών, λαμβάνονται υπόψη οι ακόλουθοι παράγοντες:

• Η κατεύθυνση περιστροφής του τροχού ανέμου είναι κάθετη ή οριζόντια.
• Τα πτερύγια ανεμιστήρα μπορούν να είναι σε σχήμα πανιού, με ευθεία ή καμπύλη επιφάνεια. Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιούνται συνδυασμένες επιλογές.
• Υλικό για λεπίδες και τεχνολογία για την κατασκευή τους.
• Τοποθέτηση πτερυγίων ανεμιστήρα με διαφορετική κλίση σε σχέση με τη ροή του διερχόμενου αέρα.
• Ο αριθμός των λεπίδων που περιλαμβάνονται στον ανεμιστήρα.
• Η απαιτούμενη ισχύς μεταφέρεται από την ανεμογεννήτρια στη γεννήτρια.

Επιπλέον, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη η μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου για μια συγκεκριμένη περιοχή, όπως καθορίζεται από την μετεωρολογική υπηρεσία. Δεν απαιτείται να διευκρινιστεί η κατεύθυνση του ανέμου, καθώς τα μοντέρνα σχέδια των ανεμογεννητριών στρέφονται ανεξάρτητα προς την άλλη κατεύθυνση.

Για τις περισσότερες περιοχές της Ρωσικής Ομοσπονδίας, η βέλτιστη επιλογή θα ήταν ο οριζόντιος προσανατολισμός του άξονα περιστροφής, η επιφάνεια των λεπίδων είναι καμπύλη και κοίλη, την οποία ρέει το ρεύμα του αέρα υπό οξεία γωνία. Η ποσότητα ισχύος που λαμβάνεται από τον άνεμο επηρεάζεται από την περιοχή της λεπίδας. Για ένα συνηθισμένο σπίτι, η επιφάνεια των 1,25 m 2 είναι αρκετά.

Ο αριθμός περιστροφών της ανεμογεννήτριας εξαρτάται από τον αριθμό των λεπίδων. Οι ανεμογεννήτριες με μία λεπίδα περιστρέφονται ταχύτερα. Αυτά τα σχέδια χρησιμοποιούν αντίβαρο για αντιστάθμιση. Θα πρέπει επίσης να ληφθεί υπόψη ότι σε χαμηλές ταχύτητες ανέμου, κάτω από 3 m / s, οι ανεμογεννήτριες αδυνατούν να πάρουν ενέργεια. Προκειμένου η μονάδα να αντιληφθεί τον ασθενή άνεμο, η περιοχή των πτερυγίων της πρέπει να αυξηθεί σε τουλάχιστον 2 m 2.

Υπολογισμός της ανεμογεννήτριας

Πριν από την επιλογή μιας ανεμογεννήτριας, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου, οι οποίες είναι πιο χαρακτηριστικές στη θέση της προτεινόμενης εγκατάστασης. Πρέπει να θυμόμαστε ότι η περιστροφή των πτερυγίων ξεκινά με ελάχιστη ταχύτητα ανέμου 2 m / s. Η μέγιστη απόδοση επιτυγχάνεται όταν αυτός ο δείκτης φτάσει μια τιμή από 9 έως 12 m / s. Δηλαδή, για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας για ένα μικρό Εξοχικό σπίτι, θα χρειαστείτε μια γεννήτρια με ελάχιστη ισχύ 1 kW / h και ταχύτητα ανέμου τουλάχιστον 8 m / s.

Η ταχύτητα του ανέμου και η διάμετρος της έλικας έχουν άμεσο αντίκτυπο στην ισχύ που παράγεται από μια ανεμογεννήτρια. Υπολογίστε με ακρίβεια χαρακτηριστικά απόδοσης Ένα συγκεκριμένο μοντέλο είναι δυνατό χρησιμοποιώντας τους ακόλουθους τύπους:

1. Οι υπολογισμοί σύμφωνα με την περιοχή περιστροφής εκτελούνται ως εξής: P \u003d 0,6 x S x V 3, όπου S είναι η περιοχή κάθετη προς την κατεύθυνση του ανέμου (m 2), V είναι η ταχύτητα του ανέμου (m / s), P είναι η ισχύς του σετ γεννήτριας ( kW).
2. Για υπολογισμούς μιας ηλεκτρικής εγκατάστασης με τη διάμετρο της βίδας, χρησιμοποιείται ο τύπος: P \u003d D 2 x V 3/7000, όπου D είναι η διάμετρος της βίδας (m), V είναι η ταχύτητα του ανέμου (m / s), P είναι η ισχύς της γεννήτριας (kW).
3. Πιο περίπλοκοι υπολογισμοί λαμβάνουν υπόψη την πυκνότητα ροής αέρα. Για αυτούς τους σκοπούς, υπάρχει ένας τύπος: P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, όπου ξ είναι ο συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας (μετρήσιμη τιμή), π \u003d 3,14, R - ακτίνα ρότορα (m), V - ταχύτητα ροής αέρα (m / s), ρ - πυκνότητα αέρα (kg / m 3), η απόδοση red - μειωτή (%), η gen - απόδοση απόδοσης γεννήτριας (%).

Έτσι, η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από την ανεμογεννήτρια αυξάνεται ποσοτικά σε κυβική αναλογία με την αυξανόμενη ταχύτητα του ανέμου. Για παράδειγμα, εάν η ταχύτητα του ανέμου διπλασιαστεί, η παραγωγή κινητικής ενέργειας από τον ρότορα θα αυξηθεί 8 φορές.

Όταν επιλέγετε ένα μέρος για την εγκατάσταση μιας ανεμογεννήτριας, είναι απαραίτητο να προτιμάτε περιοχές χωρίς μεγάλα κτίρια και ψηλά δέντρα που δημιουργούν εμπόδιο στον άνεμο. Η ελάχιστη απόσταση από κτίρια κατοικιών είναι 25 έως 30 μέτρα, διαφορετικά ο θόρυβος κατά τη λειτουργία θα προκαλέσει ενόχληση και δυσφορία. Ο ρότορας του ανεμόμυλου πρέπει να βρίσκεται σε ύψος που υπερβαίνει τα πλησιέστερα κτίρια τουλάχιστον 3-5 m.

Εάν δεν σκοπεύετε να συνδέσετε το εξοχικό σπίτι σε ένα κοινό δίκτυο, σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τις επιλογές για συνδυασμένα συστήματα. Η λειτουργία μιας ανεμογεννήτριας θα είναι πολύ πιο αποτελεσματική όταν χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με μια γεννήτρια ντίζελ ή μια ηλιακή μπαταρία.

Πώς να φτιάξετε μια ανεμογεννήτρια με τα χέρια σας

Ανεξάρτητα από τον τύπο και το σχεδιασμό της ανεμογεννήτριας, κάθε συσκευή ως βάση είναι εξοπλισμένη με παρόμοια στοιχεία. Όλα τα μοντέλα διαθέτουν γεννήτριες, λεπίδες από διάφορα υλικά, ανελκυστήρες για να εξασφαλιστεί το επιθυμητό επίπεδο εγκατάστασης, καθώς και πρόσθετες μπαταρίες και ηλεκτρονικό σύστημα ελέγχου. Μονάδες περιστροφικού τύπου ή αξονικές κατασκευές που χρησιμοποιούν μαγνήτες θεωρούνται η ευκολότερη κατασκευή.

Επιλογή 1. Περιστροφικός σχεδιασμός της ανεμογεννήτριας.

Ο σχεδιασμός μιας περιστροφικής ανεμογεννήτριας χρησιμοποιεί δύο, τέσσερις ή περισσότερες λεπίδες. Αυτές οι ανεμογεννήτριες δεν είναι σε θέση να παρέχουν πλήρως ηλεκτρική ενέργεια σε μεγάλες εξοχικές κατοικίες. Χρησιμοποιούνται κυρίως ως βοηθητική πηγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Ανάλογα με τη σχεδιαστική ισχύ της ανεμογεννήτριας, επιλέγονται τα απαραίτητα υλικά και εξαρτήματα:

• Γεννήτρια από αυτοκίνητο 12 volt και μπαταρία αυτοκινήτου.
• Ένας ρυθμιστής τάσης που μετατρέπει εναλλασσόμενο ρεύμα από 12 σε 220 βολτ.
• Μεγάλο δοχείο. Ένας κάδος αλουμινίου ή ένα δοχείο από ανοξείδωτο ατσάλι λειτουργεί καλύτερα.
• Ένα ρελέ που αφαιρείται από το όχημα μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως φορτιστής.
• Θα χρειαστείτε διακόπτη 12 V, λάμπα φόρτισης με ελεγκτή, μπουλόνια με παξιμάδια και ροδέλες, καθώς και μεταλλικούς σφιγκτήρες με καουτσούκ παρεμβύσματα.
• Καλώδιο τριών πυρήνων με ελάχιστη διατομή 2,5 mm 2 και ένα συμβατικό βολτόμετρο αφαιρούμενο από οποιαδήποτε συσκευή μέτρησης.

Πρώτα απ 'όλα, ο ρότορας παρασκευάζεται από ένα υπάρχον μεταλλικό δοχείο - μια κατσαρόλα ή κάδο. Σημειώνεται σε τέσσερα ίσα μέρη, γίνονται οπές στα άκρα των γραμμών για διευκόλυνση του διαχωρισμού σε εξαρτήματα. Στη συνέχεια, το δοχείο κόβεται με μεταλλικό ψαλίδι ή μύλο. Οι λεπίδες του ρότορα κόβονται από τα κενά που προκύπτουν. Όλες οι μετρήσεις πρέπει να ελέγχονται προσεκτικά για συμμόρφωση με τις διαστάσεις, διαφορετικά η κατασκευή δεν θα λειτουργεί σωστά.

Στη συνέχεια, προσδιορίζεται η πλευρά περιστροφής της τροχαλίας της γεννήτριας. Κατά κανόνα, περιστρέφεται δεξιόστροφα, αλλά είναι καλύτερο να το ελέγξετε. Μετά από αυτό, το τμήμα του ρότορα συνδέεται στη γεννήτρια. Για να αποφευχθεί η ανισορροπία στην κίνηση του ρότορα, οι οπές στήριξης και στις δύο κατασκευές πρέπει να είναι συμμετρικά τοποθετημένες.

Για να αυξήσετε την ταχύτητα περιστροφής, τα άκρα των λεπίδων πρέπει να είναι ελαφρώς λυγισμένα. Με αύξηση της γωνίας κάμψης, οι ροές αέρα θα γίνονται πιο αποδοτικές από την περιστροφική εγκατάσταση. Ως λεπίδες, χρησιμοποιούνται όχι μόνο στοιχεία της χωρητικότητας κοπής, αλλά και ατομικές λεπτομέρειεςσυνδέεται με ένα μεταλλικό κομμάτι σε σχήμα κύκλου.

Αφού συνδέσετε το δοχείο στη γεννήτρια, ολόκληρη η ληφθείσα κατασκευή πρέπει να εγκατασταθεί πλήρως στον ιστό χρησιμοποιώντας μεταλλικούς σφιγκτήρες. Στη συνέχεια, η καλωδίωση τοποθετείται και συναρμολογείται. Κάθε ακίδα πρέπει να συνδεθεί στη δική του υποδοχή. Μόλις συνδεθεί, η καλωδίωση συνδέεται στον ιστό με καλώδιο.

Στο τέλος της διάταξης, ο μετατροπέας, η μπαταρία και το φορτίο συνδέονται. Η μπαταρία συνδέεται με ένα καλώδιο με διατομή 3 mm 2, για όλες τις άλλες συνδέσεις αρκεί μια διατομή 2 mm 2. Στη συνέχεια μπορεί να λειτουργήσει η ανεμογεννήτρια.

Επιλογή 2. Αξονικός σχεδιασμός μιας ανεμογεννήτριας με μαγνήτες.

Οι αξονικοί ανεμόμυλοι για το σπίτι είναι μια δομή, ένα από τα κύρια στοιχεία της οποίας είναι οι μαγνήτες νεοδυμίου. Όσον αφορά την απόδοσή τους, είναι σημαντικά μπροστά από τις συμβατικές περιστροφικές μονάδες.

Ο ρότορας είναι το κύριο στοιχείο ολόκληρης της δομής της ανεμογεννήτριας. Για την κατασκευή του, η πλήμνη τροχού αυτοκινήτου με δίσκους φρένων ταιριάζει καλύτερα. Το εξάρτημα που έχει τεθεί σε λειτουργία πρέπει να είναι προετοιμασμένο - καθαρισμένο από βρωμιά και σκουριά, λιπάνετε τα έδρανα.

Στη συνέχεια, πρέπει να διανείμετε και να διορθώσετε σωστά τους μαγνήτες. Συνολικά, θα χρειαστούν 20 τεμάχια, 25 x 8 mm σε μέγεθος. Το μαγνητικό πεδίο σε αυτά βρίσκεται κατά μήκος. Οι ζυγοί μαγνήτες θα είναι πόλοι, βρίσκονται σε ολόκληρο το επίπεδο του δίσκου, εναλλάσσοντας έναν. Στη συνέχεια καθορίζονται τα υπέρ και τα κατά. Ένας μαγνήτης αγγίζει εναλλάξ τους άλλους μαγνήτες στο δίσκο. Εάν προσελκύσουν, τότε ο πόλος είναι θετικός.

Με αυξημένο αριθμό πόλων, πρέπει να ακολουθούνται ορισμένοι κανόνες. Σε μονοφασικές γεννήτριες, ο αριθμός των πόλων είναι ο ίδιος με τον αριθμό των μαγνητών. Σε γεννήτριες τριών φάσεων, τηρείται ένας λόγος 4/3 μεταξύ μαγνητών και πόλων και ένας λόγος 2/3 μεταξύ πόλων και πηνίων. Οι μαγνήτες εγκαθίστανται κάθετα στην περιφέρεια του δίσκου. Για την ομοιόμορφη διανομή τους, χρησιμοποιήστε πρότυπο χαρτιού... Πρώτα, οι μαγνήτες ασφαλίζονται με ισχυρή κόλλα και στη συνέχεια στερεώνονται με εποξική.

Εάν συγκρίνουμε μονοφασικές και τριφασικές γεννήτριες, τότε η απόδοση του πρώτου θα είναι ελαφρώς χειρότερη σε σύγκριση με τη δεύτερη. Αυτό οφείλεται σε διακυμάνσεις μεγάλου πλάτους στο δίκτυο λόγω ασταθούς ρεύματος. Επομένως, η δόνηση συμβαίνει σε μονοφασικές συσκευές. Σε τριφασικούς σχεδιασμούς, αυτό το μειονέκτημα αντισταθμίζεται από τρέχοντα φορτία από τη μία φάση στην άλλη. Αυτό διασφαλίζει ότι παρέχεται πάντα μια σταθερή τιμή ισχύος στο δίκτυο. Λόγω των κραδασμών, η διάρκεια ζωής των μονοφασικών συστημάτων είναι σημαντικά χαμηλότερη από εκείνη των τριφασικών συστημάτων. Επιπλέον, τα τριφασικά μοντέλα δεν έχουν θόρυβο κατά τη λειτουργία.

Το ύψος του ιστού είναι περίπου 6-12 μ. Τοποθετείται στο κέντρο του ξυλότυπου και χύνεται με σκυρόδεμα. Στη συνέχεια, μια έτοιμη δομή εγκαθίσταται στον ιστό, στον οποίο είναι προσαρτημένη η βίδα. Ο ίδιος ο ιστός στερεώνεται χρησιμοποιώντας καλώδια.

Λεπίδες ανεμογεννητριών

Η απόδοση των ανεμογεννητριών εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σχεδιασμό των πτερυγίων. Πρώτα απ 'όλα, αυτός είναι ο αριθμός και το μέγεθός τους, καθώς και το υλικό από το οποίο θα κατασκευαστούν οι λεπίδες για την ανεμογεννήτρια.

Παράγοντες που επηρεάζουν το σχεδιασμό της λεπίδας:

• Ακόμη και ο ελαφρύτερος άνεμος μπορεί να μετακινήσει μακριές λεπίδες. Ωστόσο, πολύ μεγάλο μήκος μπορεί να επιβραδύνει την ταχύτητα περιστροφής του τροχού ανέμου.
• Η αύξηση του συνολικού αριθμού των λεπίδων καθιστά τον τροχό του ανέμου πιο ευαίσθητο. Δηλαδή, όσο περισσότερες λεπίδες, τόσο καλύτερη ξεκινά η περιστροφή. Ωστόσο, η ισχύς και η ταχύτητα θα μειωθούν, καθιστώντας μια τέτοια συσκευή ακατάλληλη για παραγωγή ενέργειας.
• Η διάμετρος και η ταχύτητα περιστροφής του τροχού ανέμου επηρεάζει το επίπεδο θορύβου που δημιουργείται από τη συσκευή.

Ο αριθμός των λεπίδων πρέπει να είναι συμβατός με τη θέση εγκατάστασης ολόκληρης της δομής. Στις βέλτιστες συνθήκες, οι σωστά επιλεγμένες λεπίδες μπορούν να παρέχουν τη μέγιστη απόδοση της ανεμογεννήτριας.

Πρώτα απ 'όλα, πρέπει να προσδιορίσετε εκ των προτέρων την απαιτούμενη ισχύ και λειτουργικότητα της συσκευής. Για να κατασκευάσετε σωστά μια ανεμογεννήτρια, πρέπει να μελετήσετε τα πιθανά σχέδια, καθώς και τις κλιματολογικές συνθήκες στις οποίες θα λειτουργεί.

Εκτός από τη συνολική ισχύ, συνιστάται να προσδιορίσετε την τιμή της ισχύος εξόδου, επίσης γνωστή ως μέγιστο φορτίο. Αντιπροσωπεύει τον συνολικό αριθμό οργάνων και εξοπλισμού που θα ενεργοποιηθούν ταυτόχρονα με τη λειτουργία της ανεμογεννήτριας. Εάν είναι απαραίτητο να αυξηθεί αυτός ο δείκτης, συνιστάται να χρησιμοποιείτε πολλούς μετατροπείς ταυτόχρονα.

DIY ανεμογεννήτρια 24v - 2500 watt

Η Ρωσία έχει διπλή θέση όσον αφορά τους πόρους αιολικής ενέργειας. Από τη μία πλευρά, λόγω της τεράστιας συνολικής έκτασης και της αφθονίας των επίπεδων περιοχών, γενικά υπάρχει πολύς άνεμος, και είναι κυρίως επίπεδος. Από την άλλη πλευρά, οι άνεμοι μας είναι ως επί το πλείστον χαμηλού δυναμικού, αργός, βλέπε σχήμα. Στο τρίτο, οι άνεμοι είναι βίαιοι σε αραιοκατοικημένες περιοχές. Με βάση αυτό, το έργο της εκκίνησης μιας ανεμογεννήτριας στο αγρόκτημα είναι αρκετά σχετικό. Όμως, για να αποφασίσετε αν θα αγοράσετε μια μάλλον ακριβή συσκευή ή για να την φτιάξετε μόνοι σας, πρέπει να σκεφτείτε προσεκτικά για τον τύπο (και υπάρχουν πολλά από αυτά) για ποιο σκοπό να επιλέξετε.

ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ

1. KIEV - συντελεστής χρήσης αιολικής ενέργειας. Εάν χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό ενός μηχανιστικού μοντέλου ενός αεροπλάνου (βλέπε παρακάτω), ισοδυναμεί με την απόδοση του ρότορα ενός αιολικού σταθμού (APU).
2. Η αποδοτικότητα είναι η αποτελεσματικότητα μέσω του APU, από τον επερχόμενο άνεμο έως τους ακροδέκτες της ηλεκτρικής γεννήτριας ή μέχρι την ποσότητα νερού που αντλείται στη δεξαμενή.
3. Η ελάχιστη ταχύτητα ανέμου λειτουργίας (MWS) είναι η ταχύτητα με την οποία η ανεμογεννήτρια αρχίζει να παρέχει ρεύμα στο φορτίο.
4. Η μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα ανέμου (MDS) είναι η ταχύτητα με την οποία σταματά η παραγωγή ενέργειας: η αυτοματοποίηση είτε απενεργοποιεί τη γεννήτρια, είτε βάζει τον ρότορα σε ανεμοδείκτη, ή διπλώνει και τον κρύβει, ή ο ίδιος ο ρότορας σταματά, ή το APU απλώς καταστρέφεται.
5. Έναρξη ταχύτητας ανέμου (SWS) - με αυτήν την ταχύτητα, ο ρότορας μπορεί να περιστρέφεται χωρίς φορτίο, να περιστρέφεται και να εισέρχεται στον τρόπο λειτουργίας, μετά τον οποίο μπορείτε να ενεργοποιήσετε τη γεννήτρια.
6. Αρνητική ταχύτητα εκκίνησης (OSS) - αυτό σημαίνει ότι η APU (ή ανεμογεννήτρια - μονάδα αιολικής ενέργειας ή VEA, μονάδα αιολικής ενέργειας) για εκκίνηση με οποιαδήποτε ταχύτητα ανέμου απαιτεί υποχρεωτική περιστροφή από εξωτερική πηγή ενέργειας.
7. Έναρξη (αρχική) ροπή - η ικανότητα ενός ρότορα, επιβραδυνόμενου βίαια σε μια ροή αέρα, για τη δημιουργία ροπής στον άξονα.
8. Η ανεμογεννήτρια (VD) είναι ένα μέρος του APU από τον ρότορα στον άξονα μιας γεννήτριας ή αντλίας ή άλλου καταναλωτή ενέργειας.
9. Περιστροφική γεννήτρια ανέμου - APU, στην οποία η αιολική ενέργεια μετατρέπεται σε ροπή στον άξονα απογείωσης ισχύος περιστρέφοντας τον ρότορα στο ρεύμα αέρα.
10. Το εύρος ταχύτητας λειτουργίας του ρότορα είναι η διαφορά μεταξύ MDS και MPC όταν λειτουργεί με ονομαστικό φορτίο.
11. Ανεμόμυλος χαμηλής ταχύτητας - σε αυτό η γραμμική ταχύτητα των μερών του ρότορα στο ρεύμα δεν υπερβαίνει σημαντικά την ταχύτητα του ανέμου ή κάτω από αυτήν. Η κεφαλή δυναμικής ροής μετατρέπεται απευθείας σε ώθηση λεπίδας.
12. Ανεμογεννήτρια υψηλής ταχύτητας - η γραμμική ταχύτητα των λεπίδων είναι σημαντικά (έως 20 ή περισσότερες φορές) υψηλότερη από την ταχύτητα του ανέμου και ο ρότορας σχηματίζει τη δική του κυκλοφορία αέρα. Ο κύκλος μετατροπής της ενέργειας ροής σε ώθηση είναι πολύπλοκος.

Σημειώσεις:

1. Οι APU χαμηλής ταχύτητας, κατά κανόνα, έχουν KIEV χαμηλότερες από αυτές υψηλής ταχύτητας, αλλά έχουν ροπή εκκίνησης επαρκή για την περιστροφή της γεννήτριας χωρίς αποσύνδεση του φορτίου και μηδενικό TCO, δηλ. απόλυτα αυτο-εκκίνησης και εφαρμόσιμο στους ελαφρύτερους ανέμους.
2. Η βραδύτητα και η ταχύτητα είναι σχετικές έννοιες. Μια οικιακή ανεμογεννήτρια με 300 σ.α.λ. μπορεί να είναι χαμηλής ταχύτητας και ισχυρές APU τύπου EuroWind, από τις οποίες τα πεδία αιολικών σταθμών, αιολικά πάρκα (βλ. Εικ.) Και των οποίων οι στροφείς έχουν περίπου 10 σ.α.λ., είναι υψηλής ταχύτητας, επειδή Με τέτοια διάμετρο, η γραμμική ταχύτητα των λεπίδων και η αεροδυναμική τους στο μεγαλύτερο μέρος της έκτασης τους είναι αρκετά «αεροπλάνα», βλέπε παρακάτω.

Τι είδους γεννήτρια χρειάζεστε;

Μια ηλεκτρική γεννήτρια για μια οικιακή ανεμογεννήτρια πρέπει να παράγει ηλεκτρισμό σε ένα ευρύ φάσμα ταχυτήτων περιστροφής και να έχει τη δυνατότητα αυτόματης εκκίνησης χωρίς αυτοματοποίηση και εξωτερικές πηγές ισχύος. Σε περίπτωση χρήσης APU με OSS (ανεμογεννήτριες με περιστροφή), η οποία, κατά κανόνα, έχει υψηλή KIEV και απόδοση, πρέπει επίσης να είναι αναστρέψιμη, δηλαδή να είναι σε θέση να λειτουργεί ως κινητήρας. Σε ισχύ έως 5 kW, αυτή η κατάσταση ικανοποιείται από ηλεκτρικά μηχανήματα με μόνιμους μαγνήτες με βάση το νιόβιο (σούπερ μαγνήτες). σε μαγνήτες χάλυβα ή φερρίτη, μπορείτε να υπολογίζετε σε όχι περισσότερο από 0,5-0,7 kW.

Σημείωση: ασύγχρονοι εναλλάκτες ή γεννήτριες συλλεκτών με μη μαγνητισμένο στάτορα δεν είναι καθόλου κατάλληλοι. Όταν η αιολική δύναμη μειώνεται, "βγαίνουν" πολύ πριν η ταχύτητά της πέσει στο MPC, και τότε οι ίδιοι δεν θα ξεκινήσουν.

Μια εξαιρετική "καρδιά" του APU με χωρητικότητα 0,3 έως 1-2 kW επιτυγχάνεται από έναν εναλλάκτη με έναν ενσωματωμένο ανορθωτή. αυτά είναι τώρα η πλειοψηφία. Πρώτον, διατηρούν την τάση εξόδου 11,6-14,7 V σε αρκετά μεγάλο εύρος στροφών χωρίς εξωτερικούς ηλεκτρονικούς σταθεροποιητές. Δεύτερον, οι πύλες πυριτίου ανοίγουν όταν η τάση κατά μήκος της περιέλιξης φτάνει περίπου 1,4 V, και πριν από αυτό η γεννήτρια «δεν βλέπει» το φορτίο. Για να γίνει αυτό, η γεννήτρια πρέπει να περιστραφεί αρκετά καλά.

Στις περισσότερες περιπτώσεις, η αυτόματη γεννήτρια μπορεί να συνδεθεί απευθείας, χωρίς γρανάζι ή ιμάντα, στον άξονα HP υψηλής ταχύτητας, επιλέγοντας την ταχύτητα επιλέγοντας τον αριθμό των λεπίδων, δείτε παρακάτω. Οι "πεζοπόροι" έχουν μικρή ή μηδενική ροπή εκκίνησης, αλλά ο ρότορας θα έχει αρκετό χρόνο για να περιστρέφεται αρκετά χωρίς να αποσυνδέεται το φορτίο πριν ανοίξουν οι βαλβίδες και η γεννήτρια θα δώσει ρεύμα.

Επιλέγοντας από τον άνεμο

Πριν αποφασίσετε ποια ανεμογεννήτρια θα κάνει, ας αποφασίσουμε για την τοπική αερολογία. Σε γκρι-πρασινωπό (ανέμου) περιοχές του χάρτη ανέμου, τουλάχιστον κάποια αίσθηση θα είναι μόνο από μια ανεμογεννήτρια που πλέει (και θα μιλήσουμε για αυτά περαιτέρω). Εάν χρειάζεστε σταθερή τροφοδοσία, θα πρέπει να προσθέσετε έναν ενισχυτή (έναν ανορθωτή με έναν σταθεροποιητή τάσης), έναν φορτιστή, μια ισχυρή μπαταρία, έναν μετατροπέα 12/24/36/48 V DC σε 220/380 V 50 Hz AC. Μια τέτοια οικονομία θα κοστίσει τουλάχιστον 20.000 $ και είναι απίθανο να καταργηθεί μια μακροπρόθεσμη ισχύς μεγαλύτερη από 3-4 kW. Σε γενικές γραμμές, με μια ανυπόφορη επιθυμία για εναλλακτική ενέργεια, είναι καλύτερο να αναζητήσετε άλλη πηγή.

Σε κίτρινα-πράσινα, ασθενώς θυελλώδη μέρη, με ανάγκη ηλεκτρικής ενέργειας έως και 2-3 kW, μπορείτε να πάρετε μόνοι σας μια γεννήτρια κάθετου ανέμου χαμηλής ταχύτητας... Έχουν αναπτυχθεί αναρίθμητα, και υπάρχουν σχέδια που από την άποψη του KIEV και της απόδοσης δεν είναι σχεδόν κατώτερα από τα βιομηχανικά "πτερύγια".

Εάν υποτίθεται ότι αγοράζεται μια ανεμογεννήτρια για ένα σπίτι, τότε είναι προτιμότερο να εστιάσετε σε μια ανεμογεννήτρια με ένα ρότορα. Υπάρχουν πολλές διαφωνίες, και θεωρητικά τα πάντα δεν είναι ακόμα ξεκάθαρα, αλλά λειτουργούν. Στη Ρωσική Ομοσπονδία "ιστιοφόρα" παράγονται στο Ταγκανρόγκ με χωρητικότητα 1-100 kW.

Σε περιοχές με κόκκινο χρώμα, θυελλώδεις, η επιλογή εξαρτάται από την απαιτούμενη ισχύ. Στην κλίμακα 0,5-1,5 kW, οι αυτοκατασκευασμένοι "κάθετοι" δικαιολογούνται. 1,5-5 kW - αγορασμένα ιστιοφόρα. Το "Vertical" μπορεί επίσης να αγοραστεί, αλλά θα κοστίσει περισσότερο από ένα οριζόντιο APU. Και, τέλος, εάν απαιτείται ανεμογεννήτρια χωρητικότητας 5 kW ή μεγαλύτερη, τότε πρέπει να επιλέξετε μεταξύ οριζόντιων αγορασμένων "λεπίδων" ή "ιστιοπλοϊκών".

Σημείωση: Πολλοί κατασκευαστές, ειδικά του δεύτερου κλιμακίου, προσφέρουν κιτ ανταλλακτικών από τα οποία μπορείτε να συναρμολογήσετε μια ανεμογεννήτρια χωρητικότητας έως και 10 kW μόνοι σας. Ένα τέτοιο σετ θα κοστίσει 20-50% φθηνότερο από ένα έτοιμο με εγκατάσταση. Πριν αγοράσετε, πρέπει να μελετήσετε προσεκτικά την αερολογία του προτεινόμενου ιστότοπου εγκατάστασης και, στη συνέχεια, σύμφωνα με τις προδιαγραφές, επιλέξτε τον κατάλληλο τύπο και μοντέλο.

Σχετικά με την ασφάλεια

Τα μέρη μιας οικιακής ανεμογεννήτριας που λειτουργούν μπορούν να έχουν γραμμική ταχύτητα μεγαλύτερη από 120 ή ακόμη και 150 m / s, και ένα κομμάτι από οποιοδήποτε στερεό υλικό βάρους 20 g, που πετάει με ταχύτητα 100 m / s, με "επιτυχημένο" χτύπημα, σκοτώνει έναν υγιή άνθρωπο επί τόπου. Ένας χάλυβας, ή σκληρό πλαστικό, πλάκας πάχους 2 mm, που κινείται με ταχύτητα 20 m / s, το κόβει στο μισό.

Επιπλέον, οι περισσότερες ανεμογεννήτριες άνω των 100 W είναι πολύ θορυβώδεις. Πολλοί παράγουν διακυμάνσεις πίεσης αέρα εξαιρετικά χαμηλής (κάτω των 16 Hz) - υπερύθρων. Οι υπέρυθροι ήχοι δεν ακούγονται, αλλά είναι καταστροφικοί για την υγεία και εξαπλώνονται πολύ μακριά.

Σημείωση: στα τέλη της δεκαετίας του '80, υπήρξε σκάνδαλο στις Ηνωμένες Πολιτείες - το μεγαλύτερο αιολικό πάρκο της χώρας εκείνη την εποχή έπρεπε να κλείσει. Οι Ινδοί από την κράτηση 200 χλμ. Από το πεδίο των Ενόπλων Δυνάμεων του απέδειξαν στο δικαστήριο ότι οι διαταραχές της υγείας που είχαν αυξηθεί απότομα σε αυτούς μετά την έναρξη λειτουργίας του WPP οφείλονταν στον υπερηχογράφημα.

Για τους παραπάνω λόγους, η εγκατάσταση του APU επιτρέπεται σε απόσταση τουλάχιστον 5 από τα ύψη τους από τα πλησιέστερα κτίρια κατοικιών. Στις αυλές ιδιωτικών νοικοκυριών, μπορείτε να εγκαταστήσετε βιομηχανικές ανεμογεννήτριες, κατάλληλα πιστοποιημένες. Είναι γενικά αδύνατο να εγκατασταθεί ένα APU στις στέγες - κατά τη λειτουργία τους, ακόμη και με χαμηλής ισχύος, προκύπτουν εναλλακτικά μηχανικά φορτία που μπορούν να προκαλέσουν συντονισμό της δομής του κτιρίου και της καταστροφής του.

Σημείωση: το ύψος του APU είναι το υψηλότερο σημείο του δίσκου σάρωσης (για ρότορες λεπίδων) ή γεωμετρικού σχήματος (για κάθετο APU με ρότορα στον άξονα). Εάν ο ιστός APU ή ο άξονας του ρότορα προεξέχουν προς τα πάνω ακόμη ψηλότερα, το ύψος υπολογίζεται από την κορυφή τους - την κορυφή.

Άνεμος, αεροδυναμική, KIEV

Μια οικιακή ανεμογεννήτρια συμμορφώνεται με τους ίδιους νόμους της φύσης με τους εργοστασιακούς που υπολογίζονται σε υπολογιστή. Και ένας οικοδόμος σπιτιού πρέπει να κατανοήσει πολύ καλά τα βασικά της δουλειάς του - τις περισσότερες φορές δεν έχει στη διάθεσή του ακριβά υπερσύγχρονα υλικά και τεχνολογικό εξοπλισμό. Η αεροδυναμική του APU, ω, πόσο δύσκολο είναι ...

Wind και KIEV

Για τον υπολογισμό του σειριακού εργοστασίου APU, το λεγόμενο. επίπεδη μηχανιστική άνεμος μοντέλο. Βασίζεται στις ακόλουθες παραδοχές:

• Η ταχύτητα και η κατεύθυνση του ανέμου είναι σταθερές εντός της πραγματικής επιφάνειας του ρότορα.
• Ο αέρας είναι ένα συνεχές μέσο.
• Η αποτελεσματική επιφάνεια του ρότορα είναι ίση με την περιοχή σάρωσης.
• Η ενέργεια της ροής του αέρα είναι καθαρά κινητική.

Υπό τέτοιες συνθήκες, η μέγιστη ενέργεια ανά μονάδα όγκου αέρα υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τη σχολική φόρμουλα, υποθέτοντας ότι η πυκνότητα αέρα υπό κανονικές συνθήκες είναι 1,29 kg * κυβικά μέτρα. μ. Με ταχύτητα ανέμου 10 m / s, ένας κύβος αέρα μεταφέρει 65 J και 650 watt μπορούν να αφαιρεθούν από ένα τετράγωνο της πραγματικής επιφάνειας του ρότορα, με απόδοση 100% ολόκληρης της APU. Αυτή είναι μια πολύ απλοϊκή προσέγγιση - όλοι γνωρίζουν ότι ο άνεμος δεν είναι ποτέ απόλυτα επίπεδος. Αλλά αυτό πρέπει να γίνει για να διασφαλιστεί η επαναληψιμότητα των προϊόντων - μια κοινή πρακτική στην τεχνολογία.

Το επίπεδο μοντέλο δεν πρέπει να αγνοείται · παρέχει ένα σαφές ελάχιστο της διαθέσιμης αιολικής ενέργειας. Αλλά ο αέρας, πρώτα, συμπιέζουμε, και δεύτερον, είναι πολύ ρευστός (το δυναμικό ιξώδες είναι μόνο 17,2 μPa * s). Αυτό σημαίνει ότι η ροή μπορεί να ρέει γύρω από την περιοχή σάρωσης, μειώνοντας την αποτελεσματική επιφάνεια και το KIEV, το οποίο παρατηρείται συχνότερα. Όμως, κατ 'αρχήν, η αντίθετη κατάσταση είναι επίσης δυνατή: ο άνεμος ρέει στον ρότορα και η πραγματική επιφάνεια θα είναι τότε μεγαλύτερη από την επιφάνεια σάρωσης και το KIEV θα είναι μεγαλύτερο από 1 σε σχέση με το ίδιο για έναν άνεμο.

Ακολουθούν δύο παραδείγματα. Το πρώτο είναι ένα σκάφος αναψυχής, μάλλον βαρύ, το σκάφος μπορεί να κινείται όχι μόνο στον άνεμο, αλλά και πιο γρήγορα από αυτόν. Ο άνεμος σημαίνει έξω. ο φαινόμενος άνεμος πρέπει να είναι ακόμα πιο γρήγορος, αλλιώς πώς θα τραβήξει το πλοίο;

Το δεύτερο είναι ένα κλασικό της ιστορίας των αερομεταφορών. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών του MIG-19, αποδείχθηκε ότι ο αναχαιτιστής, ο οποίος ήταν ένας τόνος βαρύτερος από τον μαχητή της πρώτης γραμμής, επιταχύνθηκε γρηγορότερα σε ταχύτητα. Με τους ίδιους κινητήρες στο ίδιο ανεμόπτερο.

Οι θεωρητικοί δεν ήξεραν τι να σκεφτούν, και αμφέβαλαν σοβαρά το νόμο της εξοικονόμησης ενέργειας. Στο τέλος, αποδείχθηκε ότι ήταν ο κώνος φέρινγκ ραντάρ που προεξέχει από την εισαγωγή αέρα. Από τη μύτη του στο κέλυφος, εμφανίστηκε μια σφραγίδα αέρα, σαν να την έτρεχε από τις πλευρές στους συμπιεστές του κινητήρα. Έκτοτε, τα κραδασμούς έχουν καθιερωθεί θεωρητικά ως χρήσιμα, και η φανταστική απόδοση πτήσεων των σύγχρονων αεροσκαφών δεν είναι σε μικρό βαθμό λόγω της επιδέξιας χρήσης τους.

Αεροδυναμική

Η ανάπτυξη της αεροδυναμικής χωρίζεται συνήθως σε δύο εποχές - πριν από τον Ν. Ζ. Ζούκοφσκι και μετά. Η έκθεσή του «Στις συνημμένες στροφές» της 15ης Νοεμβρίου 1905 σηματοδότησε την αρχή μιας νέας εποχής στην αεροπορία.

Πριν από τον Ζούκοφσκι, πέταξαν με πανιά σε επίπεδη θέση: υποτίθεται ότι τα σωματίδια της εισερχόμενης ροής δίνουν όλη τους την ορμή στο μπροστινό άκρο της πτέρυγας. Αυτό κατέστησε δυνατή την άμεση απαλλαγή της διανυσματικής ποσότητας - τη γωνιακή ορμή - η οποία προκάλεσε έξαλλα και πιο συχνά μη αναλυτικά μαθηματικά, να κινηθούμε σε πολύ πιο βολικές κλιματικές σχέσεις καθαρά ενεργείας, και ως αποτέλεσμα, το υπολογισμένο πεδίο πίεσης στο επίπεδο ρουλεμάν, λίγο πολύ παρόμοιο με το παρόν.

Μια τέτοια μηχανιστική προσέγγιση κατέστησε δυνατή τη δημιουργία οχημάτων που, τουλάχιστον, μπορούν να απογειωθούν και να πετάξουν από το ένα μέρος στο άλλο, όχι απαραίτητα να πέσουν στο έδαφος κάπου στο δρόμο. Όμως, η επιθυμία να αυξηθεί η ταχύτητα, η ικανότητα μεταφοράς και άλλες ιδιότητες πτήσης αποκάλυψαν όλο και περισσότερο την ατέλεια της αρχικής αεροδυναμικής θεωρίας.

Η ιδέα του Zhukovsky ήταν η εξής: κατά μήκος των άνω και κάτω επιφανειών της πτέρυγας, ο αέρας ταξιδεύει με διαφορετικό μονοπάτι. Από την κατάσταση της συνέχειας του μέσου (οι φυσαλίδες κενού δεν σχηματίζονται από μόνες τους στον αέρα), προκύπτει ότι οι ταχύτητες των άνω και κάτω ροών που κατεβαίνουν από το πίσω άκρο πρέπει να είναι διαφορετικές. Λόγω του μικρού αλλά πεπερασμένου ιξώδους του αέρα, μια δίνη πρέπει να σχηματιστεί εκεί λόγω της διαφοράς στις ταχύτητες.

Η δίνη περιστρέφεται και ο νόμος της διατήρησης της ορμής, τόσο αμετάβλητος όσο ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας, ισχύει επίσης για τις ποσότητες του φορέα, δηλ. πρέπει να λαμβάνει υπόψη την κατεύθυνση της κίνησης. Επομένως, ακριβώς εκεί, στο πίσω άκρο, πρέπει να σχηματιστεί μια αντίθετα περιστρεφόμενη δίνη με την ίδια ροπή. Με τι σημαίνει; Λόγω της ενέργειας που παράγεται από τον κινητήρα.

Για την αεροπορική πρακτική, αυτό σήμαινε μια επανάσταση: επιλέγοντας το κατάλληλο προφίλ πτέρυγας, ήταν δυνατόν να αφήσουμε τη συνημμένη δίνη γύρω από την πτέρυγα με τη μορφή κυκλοφορίας G, αυξάνοντας την ανύψωσή της. Δηλαδή, έχοντας περάσει ένα μέρος και για υψηλές ταχύτητες και φορτία πτερυγίων - ένα μεγάλο μέρος, την ισχύ του κινητήρα, είναι δυνατή η δημιουργία ροής αέρα γύρω από τη συσκευή, η οποία επιτρέπει την επίτευξη των βέλτιστων ποιοτικών πτήσεων.

Αυτό έκανε την αεροπορία αεροπορική και όχι μέρος της αεροναυτικής: τώρα το αεροσκάφος θα μπορούσε να δημιουργήσει το ίδιο το περιβάλλον που απαιτείται για την πτήση και να μην είναι πλέον παιχνίδι αεροπορικών ρευμάτων. Το μόνο που χρειάζεστε είναι ένας πιο ισχυρός κινητήρας και όλο και πιο ισχυρός ...

KIEV ξανά

Αλλά ο ανεμόμυλος δεν έχει κινητήρα. Αντιθέτως, πρέπει να πάρει ενέργεια από τον άνεμο και να την δώσει στους καταναλωτές. Και εδώ βγαίνει - έβγαλε τα πόδια του, η ουρά κολλήθηκε. Επιτράπηκε πολύ μικρή αιολική ενέργεια στην κυκλοφορία του ρότορα - θα είναι αδύναμη, η ώθηση των λεπίδων θα είναι μικρή και το KIEV και η ισχύς θα είναι χαμηλά. Ας δώσουμε πολλά για κυκλοφορία - ο ρότορας θα περιστρέφεται σαν τρελός σε αδράνεια σε έναν ασθενή άνεμο, αλλά οι καταναλωτές πάλι παίρνουν λίγο: έδωσαν λίγο φορτίο, ο ρότορας φρενάρει, ο άνεμος φυσάει την κυκλοφορία και ο ρότορας έγινε.

Ο νόμος της διατήρησης της ενέργειας δίνει ένα «χρυσό μέσο» ακριβώς στη μέση: δίνουμε το 50% της ενέργειας στο φορτίο, και για το υπόλοιπο 50% στρίβουμε τη ροή στο βέλτιστο. Η πρακτική επιβεβαιώνει τις παραδοχές: εάν η απόδοση μιας καλής έλικα έλξης είναι 75-80%, τότε το KIEV, όπως υπολογίζεται προσεκτικά και διοχετεύεται σε μια σήραγγα ανέμου, του ρότορα λεπίδας φτάνει το 38-40%, δηλαδή. έως και το ήμισυ αυτού που μπορεί να επιτευχθεί με υπερβολική ενέργεια.

Νεωτερισμός

Σήμερα, η αεροδυναμική, εξοπλισμένη με σύγχρονα μαθηματικά και υπολογιστές, απομακρύνεται όλο και περισσότερο από αναπόφευκτα κάτι και απλοποιεί τα μοντέλα σε μια ακριβή περιγραφή της συμπεριφοράς ενός πραγματικού σώματος σε πραγματική ροή. Και εδώ, εκτός από τη γενική γραμμή - δύναμη, δύναμη και περισσότερη δύναμη! - Βρίσκονται πλαϊνές διαδρομές, αλλά πολλά υποσχόμενες με περιορισμένη ποσότητα ενέργειας που εισέρχεται στο σύστημα.

Ο διάσημος εναλλακτικός αεροπόρος Paul McCready δημιούργησε ένα αεροπλάνο τη δεκαετία του '80, με δύο κινητήρες από αλυσοπρίονο με ισχύ 16 hp. δείχνει 360 km / h. Επιπλέον, το σασί του ήταν μη ανασυρόμενο τρίκυκλο, και οι τροχοί ήταν χωρίς πτερύγια. Κανένα από τα οχήματα της McCready δεν ήταν συνδεδεμένο στο διαδίκτυο και έμεινε σε εγρήγορση, αλλά δύο - ένα με έμβολα και έλικες, και το άλλο τζετ - πέταξε σε όλο τον κόσμο για πρώτη φορά στην ιστορία χωρίς να προσγειωθεί σε ένα βενζινάδικο.

Η ανάπτυξη της θεωρίας επηρέασε επίσης πολύ τα πανιά που έφεραν στην αρχική πτέρυγα πολύ σημαντικά. Η "ζωντανή" αεροδυναμική επέτρεψε στα σκάφη με άνεμο 8 κόμβων. σταθείτε σε ιπτάμενα δελφίνια (βλ. σχήμα). Για την επιτάχυνση αυτού του επιβλητικού στην απαιτούμενη ταχύτητα με μια έλικα, απαιτείται κινητήρας τουλάχιστον 100 hp. Οι καταμαράν αγώνων πλέουν περίπου 30 κόμβους στον ίδιο άνεμο. (55 χλμ / ώρα).

Υπάρχουν επίσης εντελώς μη ασήμαντα ευρήματα. Ανεμιστήρες του σπανιότερου και πιο ακραίου σπορ - άλμα βάσης - φορώντας ένα ειδικό κοστούμι πτέρυγας, φτερά, πετάξτε χωρίς κινητήρα, ελιγμούς, με ταχύτητα μεγαλύτερη από 200 km / h (εικόνα στα δεξιά), και στη συνέχεια προσγειώστε ομαλά σε ένα προεπιλεγμένο μέρος. Σε τι παραμύθι πετούν οι ίδιοι;

Πολλά μυστήρια της φύσης έχουν επίσης επιλυθεί. ειδικότερα - η πτήση ενός σκαθάρι. Σύμφωνα με την κλασική αεροδυναμική, δεν μπορεί να πετάξει. Με τον ίδιο τρόπο όπως ο ιδρυτής του "stealth" F-117 με το διαμάντι σε σχήμα φτερούγας, δεν μπορεί επίσης να απογειωθεί. Και τα MiG-29 και Su-27, τα οποία για κάποιο διάστημα μπορούν να πετάξουν με την ουρά τους προς τα εμπρός, δεν ταιριάζουν καθόλου σε ιδέες.

Και γιατί, λοιπόν, να ασχολούμαστε με ανεμογεννήτριες, όχι διασκεδαστικά και όχι ένα εργαλείο για την καταστροφή του είδους τους, αλλά πηγή ζωτικής σημασίας πόρου, είναι απαραίτητο να χορέψουμε χωρίς αποτυχία από τη θεωρία των αδύναμων ρευμάτων με το μοντέλο του επίπεδου ανέμου; Δεν υπάρχει τρόπος να προχωρήσουμε περισσότερο;

Τι να περιμένετε από ένα κλασικό;

Ωστόσο, σε καμία περίπτωση δεν πρέπει να εγκαταλείψετε τα κλασικά. Παρέχει ένα θεμέλιο χωρίς να κλίνει πάνω στο οποίο δεν μπορεί κανείς να ανέβει ψηλότερα. Με τον ίδιο τρόπο, καθώς η θεωρία των συνόλων δεν ακυρώνει τον πίνακα πολλαπλασιασμού και η κβαντική χρωμοδυναμική δεν κάνει τα μήλα να πετούν από τα δέντρα.

Τι μπορείτε λοιπόν να περιμένετε με την κλασική προσέγγιση; Ας δούμε την εικόνα. Αριστερά - τύποι στροφείων. εμφανίζονται υπό όρους. 1 - κάθετο καρουσέλ, 2 - κάθετο ορθογώνιο (ανεμογεννήτρια). 2-5 - δίσκοι με λεπίδες με διαφορετικό αριθμό λεπίδων με βελτιστοποιημένα προφίλ.

Στα δεξιά, κατά μήκος του οριζόντιου άξονα, απεικονίζεται η σχετική ταχύτητα του ρότορα, δηλαδή η αναλογία της γραμμικής ταχύτητας της λεπίδας προς την ταχύτητα του ανέμου. Κάθετη προς τα πάνω - KIEV. Και κάτω - πάλι, η σχετική ροπή. Μία απλή ροπή (100%) θεωρείται αυτή που δημιουργεί έναν ρότορα φρεναρισμένο βίαια στη ροή με 100% KIEV, δηλ. όταν όλη η ενέργεια της ροής μετατρέπεται σε περιστρεφόμενη δύναμη.

Αυτή η προσέγγιση επιτρέπει εκτεταμένα συμπεράσματα. Για παράδειγμα, ο αριθμός των λεπίδων πρέπει να επιλέγεται όχι μόνο και όχι τόσο ανάλογα με την επιθυμητή ταχύτητα περιστροφής: 3- και 4-λεπίδες χάνουν αμέσως πολλά από την άποψη του KIEV και της ροπής σε σύγκριση με τα 2- και 6-λεπίδες που λειτουργούν καλά σε περίπου το ίδιο εύρος ταχύτητας. Και εξωτερικά παρόμοιο καρουσέλ και ορθογώνιο έχουν θεμελιωδώς διαφορετικές ιδιότητες.

Συνολικά, θα πρέπει να δοθεί προτίμηση στους στροφείς πτερυγίων, εκτός από τις περιπτώσεις στις οποίες απαιτείται η μέγιστη φθηνή, απλότητα, αυτόματη εκκίνηση χωρίς συντήρηση και η ανύψωση στον ιστό είναι αδύνατη.

Σημείωση: ας μιλήσουμε ειδικά για τους ρότορες ιστιοπλοΐας - δεν φαίνεται να ταιριάζουν στα κλασικά.

Κατακόρυφος

Οι APU με κατακόρυφο άξονα περιστροφής έχουν αναμφισβήτητο πλεονέκτημα για την καθημερινή ζωή: οι μονάδες τους που απαιτούν συντήρηση συγκεντρώνονται στο κάτω μέρος και δεν χρειάζεται να τις σηκώσετε. Παραμένει, και ακόμη και τότε όχι πάντα, ένα αυτο-ευθυγραμμισμένο ρουλεμάν ώθησης, αλλά είναι ισχυρό και ανθεκτικό. Επομένως, κατά το σχεδιασμό μιας απλής ανεμογεννήτριας, η επιλογή των επιλογών πρέπει να ξεκινά με κάθετες μονάδες. Οι κύριοι τύποι τους φαίνονται στο Σχ.

Ήλιος

Στην πρώτη θέση - το απλούστερο, πιο συχνά ονομάζεται ρότορας Savonius. Στην πραγματικότητα, εφευρέθηκε το 1924 στην ΕΣΣΔ από τον Ya.A. και τον A.A. Voronin, και ο Φινλανδός βιομηχανικός Sigurd Savonius εκμεταλλεύτηκε ντροπιαστικά την εφεύρεση, αγνοώντας το σοβιετικό πιστοποιητικό πνευματικών δικαιωμάτων και ξεκίνησε τη σειριακή παραγωγή. Όμως, η εισαγωγή στη μοίρα της εφεύρεσης σημαίνει πολλά, επομένως, για να μην αναζωπυρωθεί το παρελθόν και να μην διαταραχθεί η στάχτη των νεκρών, θα ονομάσουμε αυτήν την ανεμογεννήτρια τον ρότορα Voronin-Savonius, ή, εν συντομία, VS.

Το VS είναι καλό για όλους, εκτός από το "ατμομηχανή" KIEV σε 10-18%. Ωστόσο, στην ΕΣΣΔ δούλεψαν πολύ σε αυτό, και υπάρχουν κάποιες εξελίξεις. Παρακάτω θα εξετάσουμε έναν βελτιωμένο σχεδιασμό, ο οποίος δεν είναι πολύ πιο περίπλοκος, αλλά σύμφωνα με το KIEV δίνει ένα προβάδισμα στις λεπίδες.

Σημείωση: το αεροσκάφος με δύο λεπίδες δεν περιστρέφεται, αλλά τραντάζει. Το 4-blade είναι ελαφρώς πιο ομαλό, αλλά χάνει πολλά στο KIEV. Για τη βελτίωση των 4- "γούρνων" μεταφέρονται συχνότερα σε δύο ορόφους - ένα ζευγάρι λεπίδων στο κάτω μέρος και ένα άλλο ζευγάρι περιστρέφεται κατά 90 μοίρες οριζόντια, πάνω από αυτά. Το KIEV διατηρείται και τα πλευρικά φορτία στους μηχανικούς αποδυναμώνουν, αλλά τα κάμψη αυξάνονται ελαφρώς, και με άνεμο μεγαλύτερο από 25 m / s, ένα τέτοιο APU στον άξονα, δηλ. χωρίς το ρουλεμάν πάνω από το ρότορα τεντωμένο από τα καλύμματα, «σκοντάφτει τον πύργο».

Ντάρια

Το επόμενο είναι ο ρότορας Darrieus. KIEV - έως και 20%. Είναι ακόμη πιο απλό: οι λεπίδες είναι κατασκευασμένες από μια απλή ελαστική ταινία χωρίς κανένα προφίλ. Η θεωρία του ρότορα Darrieus δεν έχει αναπτυχθεί ακόμη επαρκώς. Είναι μόνο σαφές ότι αρχίζει να ξεκουράζεται λόγω της διαφοράς στην αεροδυναμική αντίσταση του εξογκώματος και της τσέπης της ταινίας και στη συνέχεια γίνεται κάπως γρήγορη, σχηματίζοντας τη δική της κυκλοφορία.

Η ροπή είναι μικρή και στις αρχικές θέσεις του ρότορα δεν υπάρχει καθόλου παράλληλος ή κάθετος στον άνεμο, οπότε η αυτόματη περιστροφή είναι δυνατή μόνο με περίεργο αριθμό λεπίδων (φτερά;). Σε κάθε περίπτωση, το φορτίο από τη γεννήτρια πρέπει να αποσυνδεθεί κατά την περιστροφή.

Ο ρότορας Darrieus έχει δύο ακόμη κακές ιδιότητες. Πρώτον, κατά τη διάρκεια της περιστροφής, ο φορέας ώθησης της λεπίδας περιγράφει μια πλήρη περιστροφή σε σχέση με την αεροδυναμική εστίασή της, και όχι ομαλά, αλλά σε τραύματα. Επομένως, ο ρότορας Darrieus σπάει γρήγορα τη μηχανική του ακόμη και σε έναν ομοιόμορφο άνεμο.

Δεύτερον, η Ντάρια δεν κάνει μόνο θόρυβο, αλλά ουρλιάζει και ουρλιάζει, σε σημείο που η ταινία σπάει. Αυτό οφείλεται στη δόνηση του. Και όσο περισσότερες λεπίδες, τόσο ισχυρότερη είναι η βρυχηθμό Έτσι, εάν το Daria είναι κατασκευασμένο, είναι δύο λεπίδων, κατασκευασμένο από ακριβά υλικά υψηλής αντοχής που απορροφούν τον ήχο (ανθρακονήματα, mylar) και ένα μικρό αεροσκάφος είναι προσαρμοσμένο για περιστροφή στη μέση του ιστού.

Ορθογώνιο

Στη θέση. 3 - ορθογώνιος κάθετος ρότορας με προφίλ λεπίδων. Ορθογώνιο επειδή τα φτερά προεξέχουν κάθετα. Η μετάβαση από το VS στο ορθογώνιο απεικονίζεται στο Σχ. αριστερά.

Η γωνία τοποθέτησης των λεπίδων σε σχέση με την εφαπτομένη στον κύκλο που αγγίζει τις αεροδυναμικές εστίες των πτερυγίων μπορεί να είναι είτε θετική (στο σχήμα) είτε αρνητική, σύμφωνα με την δύναμη του ανέμου. Μερικές φορές οι λεπίδες γίνονται περιστρεφόμενες και τα καιρικά φορτηγά τοποθετούνται πάνω τους, κρατώντας αυτόματα το "άλφα", αλλά τέτοιες δομές συχνά σπάνε.

Το κεντρικό σώμα (μπλε στην εικόνα) σας επιτρέπει να φέρετε το KIEV σχεδόν στο 50%. Σε ένα τρίγωνο ορθογώνιο, θα πρέπει να έχει σχήμα τριγώνου σε τομή με ελαφρώς κυρτές πλευρές και στρογγυλεμένες γωνίες, και με μεγαλύτερο αριθμό λεπίδων, αρκεί ένας απλός κύλινδρος. Αλλά η θεωρία για το ορθογώνιο δίνει τον βέλτιστο αριθμό λεπίδων χωρίς αμφιβολία: πρέπει να υπάρχουν ακριβώς 3 από αυτές.

Ορθογώνιο αναφέρεται σε ανεμογεννήτριες υψηλής ταχύτητας με OSS, δηλαδή Απαιτεί απαραίτητα προώθηση κατά τη θέση σε λειτουργία και μετά από ηρεμία Οι σειριακές χωρίς παρακολούθηση APU χωρητικότητας έως 20 kW παράγονται σύμφωνα με το ορθογώνιο σχήμα.

Ελικοειδές

Helicoid ρότορας ή ρότορας Gorlov (θέση 4) - ένα είδος ορθογώνιου, που παρέχει ομοιόμορφη περιστροφή. το ορθογώνιο με ίσια φτερά «δάκρυα» είναι ελαφρώς πιο αδύναμο από το δύο λεπίδων π.Χ. Η κάμψη των λεπίδων κατά μήκος του ελικοειδούς σάς επιτρέπει να αποφύγετε απώλειες του KIEV λόγω της καμπυλότητας τους. Αν και η καμπύλη λεπίδα απορρίπτει μέρος της ροής χωρίς να τη χρησιμοποιεί, μεταφέρει επίσης μέρος της στη ζώνη της υψηλότερης γραμμικής ταχύτητας, αντισταθμίζοντας τις απώλειες. Τα ελικοειδή χρησιμοποιούνται λιγότερο συχνά από άλλες ανεμογεννήτριες, επειδή Λόγω της πολυπλοκότητας της κατασκευής τους, είναι πιο ακριβά από τα αντίστοιχα αντίστοιχα.

Βαρέλι-ζάγκρεμπκα

5 θέση - ρότορας τύπου BC που περιβάλλεται από πτερύγια οδήγησης. Το διάγραμμα του φαίνεται στο Σχ. στα δεξιά. Σπάνια βρίσκεται στον βιομηχανικό σχεδιασμό, επειδή Η ακριβή απόκτηση γης δεν αντισταθμίζει την αύξηση της χωρητικότητας και η κατανάλωση υλικών και η πολυπλοκότητα της παραγωγής είναι μεγάλη. Αλλά ένας οικοδόμος σπιτιού που φοβάται τη δουλειά δεν είναι πλέον κύριος, αλλά καταναλωτής, και εάν δεν απαιτούνται περισσότερα από 0,5-1,5 kW, τότε θα είναι ένα μήνυμα για αυτόν:

• Ένας ρότορας αυτού του τύπου είναι απολύτως ασφαλής, αθόρυβος, δεν δημιουργεί δονήσεις και μπορεί να εγκατασταθεί οπουδήποτε, ακόμη και σε παιδική χαρά.
• Η κάμψη των γαλβανισμένων σκαφών και η συγκόλληση ενός πλαισίου από σωλήνες είναι ανοησία.
• Η περιστροφή είναι απολύτως ομοιόμορφη, τα μηχανικά μέρη μπορούν να ληφθούν από τα φθηνότερα ή από τα σκουπίδια.
• Δεν φοβάμαι τους τυφώνες - ο πολύ δυνατός άνεμος δεν μπορεί να σπρώξει στο βαρέλι. γύρω από αυτό εμφανίζεται ένα βελτιωμένο κουκούλι δίνης (θα το συναντήσουμε αργότερα).
• Και το πιο σημαντικό, δεδομένου ότι η επιφάνεια της «αρπάγης» είναι αρκετές φορές μεγαλύτερη από αυτήν του ρότορα στο εσωτερικό, το KIEV μπορεί να είναι υπερ-μονάδα και η ροπή ήδη στα 3 m / s στο "βαρέλι" διαμέτρου τριών μέτρων είναι τέτοια ώστε μια γεννήτρια 1 kW με μέγιστο φορτίο να είναι λένε ότι είναι καλύτερο να μην στριφογυρίζουμε.

Βίντεο: Ανεμογεννήτρια Lenz

Στη δεκαετία του '60 στην ΕΣΣΔ, ο E.SBiryukov κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ένα carousel APU με 46% KIEV. Λίγο αργότερα, ο V. Blinov πέτυχε το 58% του σχεδιασμού με βάση την ίδια αρχή του KIEV, αλλά δεν υπάρχουν δεδομένα σχετικά με τις δοκιμές του. Και δοκιμές πλήρους κλίμακας των Ένοπλων Δυνάμεων του Biryukov πραγματοποιήθηκαν από το προσωπικό του περιοδικού Inventor and Rationalizer. Ένας διώροφος ρότορας με διάμετρο 0,75 m και ύψος 2 m σε έναν φρέσκο \u200b\u200bάνεμο περιστράφηκε μια ασύγχρονη γεννήτρια 1,2 kW σε πλήρη ισχύ και αντέχει 30 m / s χωρίς να σπάσει. Τα σχέδια APU του Biryukov φαίνονται στο Σχ.

1. γαλβανισμένος ρότορας οροφής.
2. αυτο-ευθυγράμμιση ρουλεμάν διπλής σειράς
3. καλώδια - χαλύβδινο καλώδιο 5 mm.
4. άξονας άξονα - χαλύβδινος σωλήνας με πάχος τοιχώματος 1,5-2,5 mm.
5. αεροδυναμικοί μοχλοί ελέγχου ταχύτητας ·
6. λεπίδες ρυθμιστή ταχύτητας - κόντρα πλακέ ή πλαστικό φύλλο 3-4 mm.
7. ράβδοι του ρυθμιστή ταχύτητας ·
8. το φορτίο του ελεγκτή ταχύτητας, το βάρος του καθορίζει την ταχύτητα.
9. τροχαλία κίνησης - ένας τροχός ποδηλάτου χωρίς ελαστικό με σωλήνα.
10. ρουλεμάν ώθησης - ρουλεμάν ώθησης
11. κινητήρια τροχαλία - τυπική τροχαλία γεννήτριας.
12. γεννήτρια.

Ο Biryukov έλαβε αρκετά πιστοποιητικά πνευματικών δικαιωμάτων για το APU του. Πρώτα, παρατηρήστε την κοπή του ρότορα. Κατά την επιτάχυνση, λειτουργεί σαν αεροσκάφος, δημιουργώντας μια μεγάλη στιγμή εκκίνησης. Καθώς η περιστροφή προχωρά, δημιουργείται ένα μαξιλάρι δίνης στις εξωτερικές τσέπες των λεπίδων. Από την άποψη του ανέμου, οι λεπίδες γίνονται προφίλ και ο ρότορας μετατρέπεται σε ορθογώνιο υψηλής ταχύτητας, με το εικονικό προφίλ να αλλάζει ανάλογα με την ισχύ του ανέμου.

Δεύτερον, το προφίλ καναλιού μεταξύ των λεπίδων στο εύρος ταχύτητας λειτουργίας λειτουργεί ως κεντρικό σώμα. Εάν ο άνεμος αυξάνεται, τότε δημιουργείται επίσης ένα μαξιλάρι δίνης, που εκτείνεται πέρα \u200b\u200bαπό τον ρότορα. Το ίδιο κουκούλι δίνης εμφανίζεται όπως γύρω από το APU με τα πτερύγια οδήγησης. Η ενέργεια για τη δημιουργία της λαμβάνεται από τον άνεμο και δεν αρκεί πλέον για την κατάρρευση του ανεμόμυλου.

Τρίτον, ο ελεγκτής ταχύτητας έχει σχεδιαστεί κυρίως για την τουρμπίνα. Διατηρεί τον κύκλο εργασιών της βέλτιστο από την άποψη του KIEV. Και η βέλτιστη ταχύτητα γεννήτριας διασφαλίζεται επιλέγοντας την σχέση μετάδοσης των μηχανικών.

Σημείωση: μετά τις δημοσιεύσεις στο IR για το 1965, οι Ένοπλες Δυνάμεις της Ουκρανίας Biryukova βυθίστηκαν. Ο συγγραφέας δεν έλαβε απάντηση από τις αρχές. Η μοίρα πολλών σοβιετικών εφευρέσεων. Λένε ότι κάποιοι Ιάπωνες έγιναν δισεκατομμυριούχος, διαβάζοντας τακτικά δημοφιλή σοβιετικά τεχνικά περιοδικά και κατοχύρωσε με δίπλωμα ευρεσιτεχνίας ό, τι αξίζει να προσέξετε.

Λεπίδες

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, μια οριζόντια ανεμογεννήτρια πτερυγίων-στροφέων είναι η καλύτερη στα κλασικά. Όμως, πρώτον, χρειάζεται έναν σταθερό, τουλάχιστον μεσαίου αέρα. Δεύτερον, η κατασκευή του DIYer είναι γεμάτη από πολλές παγίδες, γι 'αυτό συχνά ο καρπός της μακράς σκληρής δουλειάς, στην καλύτερη περίπτωση, φωτίζει την τουαλέτα, το διάδρομο ή τη βεράντα, ή ακόμη και αποδεικνύεται ότι είναι σε θέση μόνο να ξετυλίγεται.

Σύμφωνα με τα διαγράμματα στο Σχ. ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά. θέσεις:

• ΣΥΚΟ. ΚΑΙ:

1. πτερύγια ρότορα;
2. γεννήτρια;
3. γεννήτρια κρεβάτι?
4. προστατευτικό καιρικό πτερύγιο (φτυάρι τυφώνα) ·
5. τρέχων συλλέκτης
6. σασί;
7. περιστρεφόμενος κόμβος
8. ανεμοδείκτης εργασίας
9. κατάρτι;
10. σφιγκτήρας για καλώδια.

• ΣΥΚΟ. Β, κάτοψη:

1. προστατευτικό καιρικό πτερύγιο;
2. ανεμοδείκτης εργασίας
3. ρυθμιστής τάσης ελατηρίου του προστατευτικού πτερυγίου.

• ΣΥΚΟ. G, τρέχων συλλέκτης:

1. ένας συλλέκτης με συνεχείς δακτυλίους χαλκού ·
2. βούρτσες χαλκού-γραφίτη με ελατήριο.

Σημείωση: Η προστασία τυφώνα για μια οριζόντια λεπίδα με διάμετρο μεγαλύτερη από 1 m είναι απολύτως απαραίτητη, διότι δεν είναι ικανός να δημιουργήσει ένα κουκούλι δίνης γύρω του. Με μικρότερες διαστάσεις, η αντοχή του ρότορα έως 30 m / s μπορεί να επιτευχθεί με λεπίδες προπυλενίου.

Πού είναι λοιπόν τα εμπόδια;

Λεπίδες

Περιμένετε να αποκτήσετε ισχύ στον άξονα της γεννήτριας άνω των 150-200 W σε λεπίδες οποιουδήποτε ανοίγματος, κομμένα από πλαστικό σωλήνα με παχύ τοίχωμα, όπως συχνά συνιστάται, είναι οι ελπίδες ενός απελπισμένου ερασιτέχνη. Μια λεπίδα σωλήνων (εκτός αν είναι τόσο παχύ, που χρησιμοποιείται απλά ως κενό) θα έχει τμηματοποιημένο προφίλ, δηλ. η κορυφή του, ή και τα δύο, θα είναι κυκλικά τόξα.

Τα προφίλ τμήματος είναι κατάλληλα για ασυμπίεστο μέσο, \u200b\u200bόπως ιπτάμενα δελφίνια ή πτερύγια έλικα. Για αέρια, απαιτείται λεπίδα μεταβλητού προφίλ και βήματος, για παράδειγμα, δείτε το σχ. span - 2 m. Θα είναι ένα πολύπλοκο και χρονοβόρο προϊόν, που απαιτεί επίπονο υπολογισμό πλήρως εξοπλισμένο με θεωρία, φυσώντας σωλήνες και δοκιμές πλήρους κλίμακας.

Γεννήτρια

Όταν ο ρότορας είναι τοποθετημένος απευθείας στον άξονα του, το τυπικό ρουλεμάν θα σπάσει σύντομα - το ίδιο φορτίο σε όλες τις λεπίδες στις ανεμογεννήτριες δεν συμβαίνει. Χρειάζεστε έναν ενδιάμεσο άξονα με ειδικό ρουλεμάν στήριξης και μηχανική μετάδοση από αυτόν στη γεννήτρια. Για μεγάλες ανεμογεννήτριες, λαμβάνεται ένα αυτο-ευθυγραμμισμένο ρουλεμάν διπλής σειράς. σε καλύτερα μοντέλα - τριών επιπέδων, Εικ. D στο Σχ. πιο ψηλά. Αυτό επιτρέπει στον άξονα του ρότορα όχι μόνο να κάμπτεται ελαφρώς, αλλά και να κινείται ελαφρώς από πλευρά σε πλευρά ή πάνω και κάτω.

Σημείωση: χρειάστηκαν περίπου 30 χρόνια για να αναπτυχθεί μια ώθηση για το EuroWind APU.

Ανεμοδείκτης έκτακτης ανάγκης

Η αρχή της λειτουργίας του φαίνεται στο ΣΧ. Γ. Ο άνεμος, αυξάνεται, πιέζει το φτυάρι, τεντώνει το ελατήριο, το στροφείο του στροφείου, οι περιστροφές του πέφτουν και στο τέλος γίνεται παράλληλος με τη ροή. Όλα φαίνονται καλά, αλλά ήταν ομαλά σε χαρτί ...

Σε μια θυελλώδη μέρα, δοκιμάστε να κρατάτε ένα καπάκι βρασμού ή μια μεγάλη κατσαρόλα από τη λαβή παράλληλα με τον άνεμο. Μόνο προσεκτικά - ένα ογκώδες κομμάτι σιδήρου μπορεί να χτυπήσει το πρόσωπο με τέτοιο τρόπο ώστε να τρίβει τη μύτη, να κόβει τα χείλη ή ακόμη και να χτυπάει το μάτι.

Ο άνεμος συμβαίνει μόνο σε θεωρητικούς υπολογισμούς και, με επαρκή ακρίβεια για πρακτική, σε σήραγγες ανέμου. Στην πραγματικότητα, οι ανεμογεννήτριες ενός τυφώνα με ένα φτυάρι τυφώνα μπερδεύονται περισσότερο από τους εντελώς ανυπεράσπιστους. Είναι καλύτερο να αλλάξετε τις στρεβλωμένες λεπίδες, παρά να κάνετε τα πάντα ξανά. Σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις, είναι ένα άλλο θέμα. Εκεί, το βήμα των λεπίδων, ένα κάθε φορά, παρακολουθείται και ρυθμίζεται με αυτοματοποίηση υπό τον έλεγχο ενός ενσωματωμένου υπολογιστή. Και είναι κατασκευασμένα από σύνθετα βαρέως τύπου και όχι σωλήνες νερού.

Τρέχων συλλέκτης

Αυτός είναι ένας ιστότοπος που εξυπηρετείται τακτικά. Οποιοσδήποτε μηχανικός δύναμης γνωρίζει ότι ένας συλλέκτης με βούρτσες πρέπει να καθαριστεί, να λιπανθεί και να ρυθμιστεί. Και ο ιστός είναι από σωλήνα νερού. Δεν θα μπείτε, μία ή δύο φορές το μήνα θα πρέπει να ρίξετε ολόκληρο τον ανεμόμυλο στο έδαφος και στη συνέχεια να τον σηκώσετε ξανά. Πόσο καιρό θα διαρκέσει από μια τέτοια «πρόληψη»;

Βίντεο: γεννήτρια αέρος με λεπίδα + ηλιακό πάνελ για τροφοδοσία του καλοκαιριού

Μίνι και μικρο

Αλλά με μείωση του μεγέθους του πτερυγίου, οι δυσκολίες πέφτουν κατά μήκος του τετραγώνου της διαμέτρου του τροχού. Είναι ήδη δυνατό να κατασκευάσουμε μόνο μας ένα οριζόντιο πτερύγιο APU με ισχύ έως και 100 W. Μια λεπίδα 6 θα ήταν η βέλτιστη. Με περισσότερες λεπίδες, η διάμετρος του ρότορα για την ίδια ισχύ θα είναι μικρότερη, αλλά θα είναι δύσκολο να τα στερεώσετε σταθερά στο κέντρο. Οι ρότορες με λιγότερες από 6 λεπίδες μπορούν να αγνοηθούν: μια λεπίδα 2 των 100 W χρειάζεται έναν ρότορα διαμέτρου 6,34 m και μια 4 λεπίδα της ίδιας ισχύος χρειάζεται 4,5 m. Για μια 6 λεπίδα, η εξάρτηση από τη διάμετρο ισχύος εκφράζεται ως εξής :

• 10 W - 1,16 μ.
• 20 Δ - 1,64 μ.
• 30 W - 2 μ.
• 40 W - 2,32 m.
• 50 W - 2,6 μ.
• 60 W - 2,84 μ.
• 70 W - 3,08 μ.
• 80 W - 3,28 μ.
• 90 W - 3,48 m.
• 100 W - 3,68 μ.
• 300 W - 6,34 μ.

Το καλύτερο θα είναι να βασίζεστε σε ισχύ 10-20 βατ. Πρώτον, μια πλαστική λεπίδα με έκταση μεγαλύτερη από 0,8 m δεν θα αντέξει ανέμους που ξεπερνούν τα 20 m / s χωρίς πρόσθετα μέτρα προστασίας. Δεύτερον, με απόσταση λεπίδας έως και τα ίδια 0,8 m, η γραμμική ταχύτητα των άκρων της δεν θα υπερβαίνει την ταχύτητα του ανέμου περισσότερο από τρεις φορές και οι απαιτήσεις για το προφίλ με περιστροφή μειώνονται κατά τάξεις μεγέθους. εδώ μια «γούρνα» με κατακερματισμένο προφίλ από σωλήνα, θέση. Β στο Σχ. Και τα 10-20 W θα τροφοδοτήσουν το tablet, θα επαναφορτίσουν το smartphone ή θα ανάψουν το φως καθαρισμού.

Στη συνέχεια, επιλέξτε τη γεννήτρια. Ένας κινεζικός κινητήρας είναι τέλειος - ένας διανομέας τροχών για ηλεκτρικά ποδήλατα, θέση. 1 στο σχ. Η ισχύς του ως κινητήρα είναι 200-300 W, αλλά σε λειτουργία γεννήτριας θα δώσει περίπου 100 W. Αλλά θα μας ταιριάζει όσον αφορά τον κύκλο εργασιών;

Ο δείκτης ταχύτητας z για 6 λεπίδες είναι 3. Ο τύπος για τον υπολογισμό της ταχύτητας περιστροφής υπό φορτίο είναι N \u003d v / l * z * 60, όπου N είναι η ταχύτητα περιστροφής, 1 / min, v είναι η ταχύτητα ανέμου και l είναι η περιφέρεια του ρότορα. Με διάμετρο λεπίδας 0,8 m και άνεμο 5 m / s, έχουμε 72 rpm. στα 20 m / s - 288 rpm. Ο τροχός του ποδηλάτου περιστρέφεται με περίπου την ίδια ταχύτητα, οπότε θα αφαιρέσουμε τα 10-20 W από μια γεννήτρια ικανή να δώσει 100. Μπορείτε να τοποθετήσετε τον ρότορα απευθείας στον άξονα του.

Αλλά εδώ προκύπτει το ακόλουθο πρόβλημα: έχουμε ξοδέψει πολλή δουλειά και χρήματα, τουλάχιστον για έναν κινητήρα, έχουμε ... ένα παιχνίδι! Τι είναι 10-20, καλά, 50 watts; Και δεν μπορείτε να φτιάξετε μια ανεμογεννήτρια με λεπίδα ικανή να τροφοδοτήσει τουλάχιστον μια τηλεόραση στο σπίτι. Είναι δυνατόν να αγοράσετε μια έτοιμη γεννήτρια μίνι ανέμου και θα κοστίσει λιγότερο; Όσο το δυνατόν περισσότερο, και ακόμη και φθηνότερο, δείτε θέση. 4 και 5. Επιπλέον, θα είναι επίσης κινητό. Βάλτε το σε ένα κούτσουρο - και χρησιμοποιήστε το.

Η δεύτερη επιλογή είναι εάν ένας κινητήρας stepper βρίσκεται κάπου από μια παλιά μονάδα δίσκου 5 ή 8 ιντσών, ή από μια μονάδα χαρτιού ή μια μεταφορά ενός άχρηστου εκτυπωτή inkjet ή dot matrix. Μπορεί να λειτουργήσει ως γεννήτρια και είναι πιο εύκολο να συνδέσετε ένα ρότορα καρουζέλ από κουτιά (θέση 6) σε αυτό από το να συναρμολογήσετε μια δομή όπως αυτή που φαίνεται στη θέση. 3.

Σε γενικές γραμμές, το συμπέρασμα σχετικά με τις "λεπίδες" είναι ξεκάθαρο: αυτοδημιούργημα - πιο πιθανό για να τροποποιήσετε το περιεχόμενο της καρδιάς σας, αλλά όχι για πραγματική μακροπρόθεσμη παραγωγή ενέργειας.

Βίντεο: η απλούστερη γεννήτρια ανέμου για φωτισμό εξοχικής κατοικίας

Ιστιοφόρα

Μια γεννήτρια ανέμου ιστιοπλοΐας είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό, αλλά τα μαλακά πάνελ των πτερυγίων της (βλέπε Εικ.) Άρχισαν να κατασκευάζονται με την έλευση συνθετικών υφασμάτων και μεμβρανών υψηλής αντοχής, ανθεκτικά στη φθορά. Οι ανεμόμυλοι πολλαπλών λεπίδων με άκαμπτα πανιά διανέμονται ευρέως σε όλο τον κόσμο ως κίνηση για αυτόματες αντλίες νερού χαμηλής ισχύος, αλλά τα τεχνικά τους δεδομένα είναι χαμηλότερα ακόμη και από αυτά των καρουζέλ.

Ωστόσο, ένα μαλακό πανί όπως το φτερό ενός ανεμόμυλου δεν φαίνεται να είναι τόσο απλό. Δεν αφορά την αντίσταση του ανέμου (οι κατασκευαστές δεν περιορίζουν τη μέγιστη επιτρεπόμενη ταχύτητα ανέμου): τα ιστιοφόρα γνωρίζουν ήδη ότι είναι σχεδόν αδύνατο για τον άνεμο να σπάσει τα πανιά των Βερμούδων. Αντίθετα, το φύλλο θα ξεθωριάσει, ή ο ιστός θα σπάσει, ή ολόκληρο το αγγείο θα κάνει «υπερβολή». Πρόκειται για ενέργεια.

Δυστυχώς, δεν μπορούν να βρεθούν ακριβή δεδομένα δοκιμών. Σύμφωνα με τις κριτικές των χρηστών, ήταν δυνατό να καταρτιστούν "συνθετικές" εξαρτήσεις για την εγκατάσταση μιας ανεμογεννήτριας-4.380 / 220.50 που παράγεται στο Ταγκανρόγκ με διάμετρο τροχού ανέμου 5 m, βάρος κεφαλής ανέμου 160 kg και ταχύτητα περιστροφής έως 40 rpm. φαίνονται στο Σχ.

Φυσικά, δεν μπορεί να υπάρξει καμία εγγύηση για 100% αξιοπιστία, αλλά παρόλα αυτά είναι σαφές ότι δεν υπάρχει κανένα σημάδι ενός επίπεδου-μηχανιστικού μοντέλου εδώ. Σε καμία περίπτωση δεν μπορεί ένας τροχός 5 μέτρων σε έναν άνεμο 3 m / s να δώσει περίπου 1 kW, στα 7 m / s να φτάσει σε ένα οροπέδιο ισχύος και στη συνέχεια να τον κρατήσει μέχρι μια σοβαρή καταιγίδα. Οι κατασκευαστές, παρεμπιπτόντως, δηλώνουν ότι ονομαστικά 4 kW μπορούν να ληφθούν στα 3 m / s, αλλά όταν εγκατασταθούν από τις δυνάμεις τους σύμφωνα με τα αποτελέσματα των τοπικών μελετών αερολογίας.

Δεν υπάρχει ούτε ποσοτική θεωρία. οι εξηγήσεις των προγραμματιστών είναι ασαφείς. Ωστόσο, δεδομένου ότι οι άνθρωποι αγοράζουν τις ανεμογεννήτριες του Taganrog και λειτουργούν, παραμένει να υποθέσουμε ότι η δηλωμένη κωνική κυκλοφορία και το προωθητικό αποτέλεσμα δεν είναι φανταστικά. Σε κάθε περίπτωση, είναι δυνατά.

Τότε, αποδεικνύεται, ΠΡΙΝ το ρότορα, σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ορμής, θα πρέπει επίσης να υπάρχει μια κωνική δίνη, αλλά να επεκτείνεται και να είναι αργή. Και μια τέτοια χοάνη θα οδηγήσει τον άνεμο στον ρότορα, η αποτελεσματική του επιφάνεια θα αποδειχθεί πιο σαρωμένη και το KIEV - υπερ-μονάδα.

Το φως σε αυτήν την ερώτηση θα μπορούσε να ρίξει με μετρήσεις πεδίου του πεδίου πίεσης μπροστά από το ρότορα, τουλάχιστον με ένα νοικοκυριό ανεροειδές. Εάν αποδειχθεί ότι είναι υψηλότερο από ό, τι από πλευρά σε άκρη, τότε, πράγματι, τα APU ιστιοπλοΐας λειτουργούν σαν να πετάει ένας σκαθάρι.

Σπιτική γεννήτρια

Από τα παραπάνω είναι σαφές ότι είναι καλύτερο για τους κατασκευαστές σπιτιών να καταλαμβάνουν κάθετα ή ιστιοφόρα. Αλλά και τα δύο είναι πολύ αργά, και η μεταφορά σε μια γεννήτρια υψηλής ταχύτητας είναι περιττή εργασία, περιττά έξοδα και απώλειες. Μπορείτε να φτιάξετε μια αποτελεσματική ηλεκτρική γεννήτρια χαμηλής ταχύτητας;

Ναι, μπορείτε, με μαγνήτες από κράμα νιόβιου, το λεγόμενο. σούπερ μαγνήτες. Η διαδικασία κατασκευής των κύριων ανταλλακτικών φαίνεται στο Σχ. Πηνία - καθεμία από 55 στροφές χαλκού σύρματος 1 mm σε ανθεκτική στη θερμότητα μόνωση σμάλτου υψηλής αντοχής, FEMM, PETV κ.λπ. Το ύψος των περιελίξεων είναι 9 mm.

Δώστε προσοχή στις μπρελόκ στα μισά του ρότορα. Πρέπει να τοποθετηθούν έτσι ώστε οι μαγνήτες (να κολληθούν στο μαγνητικό κύκλωμα με εποξειδικό ή ακρυλικό) μετά τη συναρμολόγηση μαζί με αντίθετους πόλους. Οι "τηγανίτες" (μαγνητικά κυκλώματα) πρέπει να είναι κατασκευασμένες από μαλακό μαγνητικό σιδηρομαγνήτη. ο κανονικός δομικός χάλυβας θα κάνει. Το πάχος των "τηγανιτών" είναι τουλάχιστον 6 mm.

Σε γενικές γραμμές, είναι καλύτερο να αγοράσετε μαγνήτες με αξονική οπή και να τους σφίξετε με βίδες. οι σούπερ μαγνήτες προσελκύουν με τρομερή δύναμη. Για τον ίδιο λόγο, ένας κυλινδρικός διαχωριστής ύψους 12 mm τοποθετείται στον άξονα μεταξύ των «τηγανιτών».

Οι περιελίξεις που αποτελούν τα τμήματα στάτη συνδέονται σύμφωνα με τα διαγράμματα που φαίνονται επίσης στο Σχ. Τα συγκολλημένα άκρα δεν πρέπει να τεντώνονται, αλλά πρέπει να σχηματίζουν βρόχους, διαφορετικά η εποξική, η οποία θα πλημμυρίσει με τον στάτορα, σκλήρυνση, μπορεί να σπάσει τα σύρματα.

Ο στάτορας χύνεται στο καλούπι σε πάχος 10 mm. Δεν υπάρχει ανάγκη κεντραρίσματος και ισορροπίας, ο στάτορας δεν περιστρέφεται. Το κενό μεταξύ του ρότορα και του στάτορα είναι 1 mm σε κάθε πλευρά. Ο στάτης στο περίβλημα της γεννήτριας πρέπει να στερεώνεται με ασφάλεια όχι μόνο έναντι αξονικής μετατόπισης, αλλά και κατά της περιστροφής. ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο με ρεύμα στο φορτίο θα το τραβήξει.

Βίντεο: Γεννήτρια ανεμογεννητριών DIY

Παραγωγή

Και τι έχουμε στο τέλος; Το ενδιαφέρον για τα "blades" εξηγείται μάλλον από την εντυπωσιακή εμφάνισή τους παρά από την πραγματική απόδοση σε ένα σπιτικό σχέδιο και με χαμηλή ισχύ. Ένα σπιτικό καρουσέλ APU θα παρέχει ισχύ "αναμονής" για φόρτιση μπαταρίας αυτοκινήτου ή παροχή ενέργειας σε ένα μικρό σπίτι.

Αλλά με το APU ιστιοπλοΐας, αξίζει να πειραματιστείτε με τους πλοιάρχους με μια δημιουργική σειρά, ειδικά σε μια μίνι έκδοση, με έναν τροχό διαμέτρου 1-2 μ. Εάν οι παραδοχές των προγραμματιστών είναι σωστές, τότε θα είναι δυνατή η αφαίρεση από αυτό, χρησιμοποιώντας την κινεζική γεννήτρια κινητήρα που περιγράφεται παραπάνω, όλα τα 200-300 watt της.

Ο Αντρέι είπε:

Σας ευχαριστούμε για τη δωρεάν συμβουλή σας ... Και οι τιμές "από εταιρείες" δεν είναι πραγματικά ακριβές και νομίζω ότι τεχνίτες από τις επαρχίες θα μπορούν να κάνουν γεννήτριες παρόμοιες με τη δική σας. Και οι μπαταρίες Li-po μπορούν να παραγγελθούν από την Κίνα, οι μετατροπείς στο Chelyabinsk κάνουν πολύ καλές ημιτονοειδές). Και πανιά, λεπίδες ή ρότορες - αυτός είναι ένας άλλος λόγος για την πτήση της σκέψης των εύχρηστων Ρώσων ανδρών μας.

Ο Ιβάν είπε:

ερώτηση:
Για ανεμογεννήτριες με κατακόρυφο άξονα (θέση 1) και έκδοση "Lenz", μπορείτε να προσθέσετε μια πρόσθετη λεπτομέρεια - μια πτερωτή που εκτίθεται στον άνεμο και κλείνει την άχρηστη πλευρά από αυτήν (πηγαίνοντας στην πλευρά του ανέμου). Δηλαδή, ο άνεμος δεν θα επιβραδύνει τη λεπίδα, αλλά αυτή η «οθόνη». Ρύθμιση στον άνεμο με την "ουρά" που βρίσκεται πίσω από τον ίδιο τον ανεμόμυλο κάτω και πάνω από τις λεπίδες (κορυφογραμμές). Διάβασα το άρθρο και γεννήθηκε μια ιδέα.

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Προσθήκη σχολίου", αποδέχομαι τον ιστότοπο.

Η ηλεκτρική ενέργεια γίνεται πιο ακριβή. Για να νιώσετε άνετα έξω από την πόλη σε ζεστό καλοκαιρινό και μια παγωμένη χειμερινή ημέρα, πρέπει είτε να ξοδέψετε πολλά είτε να αρχίσετε να αναζητάτε εναλλακτικές πηγές ενέργειας. Η Ρωσία είναι μια τεράστια χώρα με μεγάλες επίπεδες περιοχές. Αν και οι αργοί άνεμοι επικρατούν στις περισσότερες περιοχές, η αραιοκατοικημένη περιοχή διοχετεύεται από ισχυρά και βίαια ρεύματα αέρα. Επομένως, η παρουσία μιας ανεμογεννήτριας στο αγρόκτημα του ιδιοκτήτη των προαστιακών ακινήτων είναι συνήθως δικαιολογημένη. Ένα κατάλληλο μοντέλο επιλέγεται με βάση την περιοχή εφαρμογής και τους πραγματικούς σκοπούς χρήσης.

Ανεμογεννήτρια # 1 - σχεδιασμός περιστροφικού τύπου

Μπορείτε να το κάνετε μόνοι σας με έναν απλό περιστροφικό ανεμόμυλο. Φυσικά, είναι απίθανο να είναι σε θέση να παρέχει ηλεκτρικό ρεύμα σε ένα μεγάλο εξοχικό σπίτι, αλλά η παροχή ηλεκτρικού ρεύματος σε ένα μέτριο σπίτι στον κήπο είναι αρκετά στη διάθεσή του. Με αυτό, μπορείτε να τροφοδοτείτε τα κτίρια με φως το βράδυ, να φωτίζετε μονοπάτια κήπου και το διπλανό έδαφος.

Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για άλλους τύπους εναλλακτικών πηγών ενέργειας σε αυτό το άρθρο:

Αυτό μοιάζει σχεδόν με μια περιστροφική γεννήτρια ανέμου κατασκευασμένη με το χέρι. Όπως μπορείτε να δείτε, δεν υπάρχει τίποτα πολύ περίπλοκο στο σχεδιασμό αυτού του εξοπλισμού.

Προετοιμασία ανταλλακτικών και αναλώσιμων

Για τη συναρμολόγηση μιας ανεμογεννήτριας, η ισχύς της οποίας δεν θα υπερβαίνει τα 1,5 kW, θα χρειαστούμε:

• γεννήτρια από το αυτοκίνητο 12 V ·
• Μπαταρία οξέος ή ηλίου 12 V.
• μετατροπέας 12V - 220V για 700 W - 1500 W;
• ένα μεγάλο δοχείο κατασκευασμένο από αλουμίνιο ή ανοξείδωτο ατσάλι: κάδος ή ογκώδες τηγάνι.
• ρελέ φόρτισης μπαταρίας αυτοκινήτου και ενδεικτική λυχνία φόρτισης.
• ημι-ερμητικός διακόπτης τύπου "κουμπιού" για 12 V ·
• ένα βολτόμετρο από οποιαδήποτε περιττή συσκευή μέτρησης, μπορείτε να το αυτοκίνητο?
• μπουλόνια με ροδέλες και παξιμάδια.
• σύρματα με διατομή 2,5 mm 2 και 4 mm 2 ·
• δύο σφιγκτήρες με τους οποίους θα συνδεθεί η γεννήτρια στον ιστό.

Για να κάνουμε τη δουλειά, θα χρειαζόμαστε μεταλλικό ψαλίδι ή μύλο, μεζούρα, μαρκαδόρο ή μολύβι κατασκευής, κατσαβίδι, κλειδιά, τρυπάνι, τρυπάνι και φερμουάρ.

Οι περισσότεροι ιδιοκτήτες ιδιωτικών κατοικιών δεν αναγνωρίζουν τη χρήση της γεωθερμικής θέρμανσης, αλλά ένα τέτοιο σύστημα έχει προοπτικές. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα σχετικά με τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα αυτού του συγκροτήματος στο ακόλουθο άρθρο:

Πρόοδος σχεδιασμού

Θα φτιάξουμε έναν ρότορα και θα επανασχεδιάσουμε την τροχαλία του εναλλάκτη. Για να ξεκινήσουμε, χρειαζόμαστε ένα κυλινδρικό μεταλλικό δοχείο. Τις περισσότερες φορές, μια κατσαρόλα ή κάδος προσαρμόζεται για αυτούς τους σκοπούς. Πάρτε μια μεζούρα και ένα μαρκαδόρο ή μολύβι δόμησης και χωρίστε το δοχείο σε τέσσερα ίσα μέρη. Αν κόψουμε μέταλλο με ψαλίδι, τότε για να τα τοποθετήσουμε, πρέπει πρώτα να κάνουμε τρύπες. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα μύλο αν ο κάδος δεν είναι κατασκευασμένος από βαμμένο φύλλο ή γαλβανισμένο ατσάλι. Σε αυτές τις περιπτώσεις, το μέταλλο αναπόφευκτα θα υπερθερμανθεί. Κόψαμε τις λεπίδες χωρίς να τις κόψουμε στο τέλος.

Για να μην μπερδευτείτε με το μέγεθος των λεπίδων που κόβουμε στο δοχείο, είναι απαραίτητο να κάνετε προσεκτικές μετρήσεις και να μελετήσετε προσεκτικά τα πάντα

Στο κάτω μέρος και στην τροχαλία, σημειώστε και ανοίξτε τις τρύπες για τα μπουλόνια. Σε αυτό το στάδιο είναι σημαντικό να αφιερώσετε το χρόνο σας και να τακτοποιήσετε τις οπές συμμετρικά για να αποφύγετε την ανισορροπία κατά την περιστροφή. Οι λεπίδες πρέπει να είναι λυγισμένες, αλλά όχι πάρα πολύ. Κατά την εκτέλεση αυτού του μέρους της εργασίας, λάβετε υπόψη την κατεύθυνση περιστροφής της γεννήτριας. Συνήθως περιστρέφεται δεξιόστροφα. Ανάλογα με τη γωνία κάμψης, η περιοχή επιρροής των ροών του ανέμου αυξάνεται και, συνεπώς, η ταχύτητα περιστροφής.

Αυτός είναι ένας άλλος τύπος λεπίδας. Σε αυτήν την περίπτωση, κάθε μέρος υπάρχει ξεχωριστά και όχι ως μέρος του δοχείου από το οποίο κόπηκε

Δεδομένου ότι κάθε μία από τις λεπίδες του ανεμόμυλου υπάρχει ξεχωριστά, πρέπει να βιδώσετε κάθε μία. Το πλεονέκτημα αυτού του σχεδιασμού είναι η αυξημένη συντηρητικότητά του.

Ο κάδος με τις τελικές λεπίδες πρέπει να στερεωθεί στην τροχαλία χρησιμοποιώντας μπουλόνια. Εγκαθιστούμε τη γεννήτρια στον ιστό χρησιμοποιώντας σφιγκτήρες, στη συνέχεια συνδέουμε τα καλώδια και συναρμολογούμε την αλυσίδα. Είναι καλύτερα να ξαναγράψετε εκ των προτέρων το διάγραμμα, τα χρώματα του σύρματος και τα σημάδια επαφής. Τα καλώδια πρέπει επίσης να στερεωθούν στον ιστό.

Για τη σύνδεση της μπαταρίας, χρησιμοποιούμε καλώδια 4 mm 2, το μήκος των οποίων δεν πρέπει να υπερβαίνει το 1 μέτρο. Συνδέουμε το φορτίο (ηλεκτρικές συσκευές και φωτισμό) χρησιμοποιώντας καλώδια με διατομή 2,5 mm 2. Μην ξεχάσετε να βάλετε τον μετατροπέα (μετατροπέας). Συνδέεται στο δίκτυο με επαφές 7,8 με καλώδιο 4 mm 2.

Η δομή ανεμογεννητριών αποτελείται από μια αντίσταση (1), μια περιέλιξη μίζας γεννήτριας (2), έναν ρότορα γεννήτριας (3), έναν ρυθμιστή τάσης (4), ένα ρελέ αντίστροφης ροής (5), ένα αμπερόμετρο (6), μια μπαταρία (7), μια ασφάλεια (8) , διακόπτης (9)

Τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματα ενός τέτοιου μοντέλου

Εάν όλα γίνουν σωστά, αυτή η ανεμογεννήτρια θα λειτουργήσει χωρίς να δημιουργεί προβλήματα για εσάς. Με μπαταρία 75Α και μετατροπέα 1000 W, μπορεί να τροφοδοτεί φωτισμό δρόμου, συσκευές παρακολούθησης βίντεο κ.λπ.

Το σχήμα της εγκατάστασης δείχνει με σαφήνεια πώς ακριβώς η αιολική ενέργεια μετατρέπεται σε ηλεκτρική ενέργεια και πώς χρησιμοποιείται για τον επιδιωκόμενο σκοπό.

Τα πλεονεκτήματα αυτού του μοντέλου είναι προφανή: είναι ένα πολύ οικονομικό προϊόν, προσφέρεται για επισκευή, δεν απαιτεί ειδικές συνθήκες για τη λειτουργία του, λειτουργεί αξιόπιστα και δεν παραβιάζει την ακουστική σας άνεση. Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλή παραγωγικότητα και σημαντική εξάρτηση από έντονες ριπές ανέμου: οι λεπίδες μπορούν να αποσπαστούν από ρεύματα αέρα.

Ανεμογεννήτρια # 2 - αξονικός σχεδιασμός με μαγνήτες

Αξονικοί ανεμόμυλοι με σιδερένιες στάτες στους μαγνήτες νεοδυμίου δεν έχουν κατασκευαστεί στη Ρωσία μέχρι πρόσφατα λόγω της μη προσπελασιμότητας του τελευταίου. Αλλά τώρα βρίσκονται στη χώρα μας και είναι φθηνότερα από ό, τι αρχικά. Επομένως, οι τεχνίτες μας άρχισαν να κατασκευάζουν ανεμογεννήτριες αυτού του τύπου.

Με την πάροδο του χρόνου, όταν οι δυνατότητες της περιστροφικής ανεμογεννήτριας δεν θα παρέχουν πλέον όλες τις ανάγκες της οικονομίας, είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα αξονικό μοντέλο σε μαγνήτες νεοδυμίου

Τι πρέπει να προετοιμαστεί;

Η αξονική γεννήτρια βασίζεται σε έναν διανομέα από ένα αυτοκίνητο με δίσκους φρένων. Εάν αυτό το εξάρτημα ήταν σε λειτουργία, πρέπει να αποσυναρμολογηθεί, τα έδρανα πρέπει να ελεγχθούν και να λιπανθούν και η σκουριά πρέπει να καθαριστεί. Η τελική γεννήτρια θα βαφτεί.

Για να καθαρίσετε σωστά τον κόμβο από τη σκουριά, χρησιμοποιήστε μια μεταλλική βούρτσα που μπορεί να τοποθετηθεί σε ένα ηλεκτρικό τρυπάνι. Το κέντρο θα φανεί ξανά υπέροχο

Διανομή και ασφάλιση μαγνητών

Θα κολλήσουμε μαγνήτες στους δίσκους του ρότορα. Σε αυτήν την περίπτωση, χρησιμοποιούνται 20 μαγνήτες 25x8mm. Εάν αποφασίσετε να δημιουργήσετε διαφορετικό αριθμό πόλων, τότε χρησιμοποιήστε τον κανόνα: σε μια μονοφασική γεννήτρια πρέπει να υπάρχουν όσο πολλοί πόλοι υπάρχουν μαγνήτες και σε μια τριφασική γεννήτρια είναι απαραίτητο να παρατηρηθεί η αναλογία 4/3 ή 2/3 πόλων προς τα πηνία. Τοποθετήστε τους μαγνήτες εναλλάσσοντας τους πόλους. Για να βεβαιωθείτε ότι η θέση τους είναι σωστή, χρησιμοποιήστε ένα πρότυπο με τομείς που εκτυπώνονται σε χαρτί ή στον ίδιο τον δίσκο.

Εάν υπάρχει μια τέτοια ευκαιρία, είναι καλύτερο να χρησιμοποιείτε ορθογώνιους μαγνήτες, παρά στρογγυλούς, διότι σε στρογγυλούς, το μαγνητικό πεδίο συγκεντρώνεται στο κέντρο και σε ορθογώνια - κατά μήκος τους. Οι αντίπαλοι μαγνήτες πρέπει να έχουν διαφορετικούς πόλους. Για να μην μπερδευτεί τίποτα, απλώστε ένα δείκτη στην επιφάνειά τους "+" ή "-". Για να προσδιορίσετε τον πόλο, πάρτε έναν μαγνήτη και φέρετε τους άλλους σε αυτόν. Βάλτε ένα θετικό σε ελκυστικές επιφάνειες και μείον σε απωθητικές επιφάνειες. Σε δίσκους, οι πόλοι πρέπει να εναλλάσσονται.

Οι μαγνήτες είναι σωστά τοποθετημένοι. Πριν τα στερεώσετε με εποξική ρητίνη, είναι απαραίτητο να φτιάξετε τις πλευρές της πλαστελίνης έτσι ώστε η κολλητική μάζα να μπορεί να στερεοποιηθεί και όχι το γυαλί στο τραπέζι ή στο πάτωμα

Για να στερεώσετε τους μαγνήτες, πρέπει να χρησιμοποιήσετε ισχυρή κόλλα, μετά την οποία η αντοχή της κόλλησης ενισχύεται επιπλέον με εποξειδική ρητίνη. Κατακλύζεται από μαγνήτες. Για να αποφευχθεί η εξάπλωση της ρητίνης, μπορείτε να κάνετε συγκράτηση πλαστελίνης ή απλά τυλίξτε το δίσκο με ταινία.

Τριφασικές και μονοφασικές γεννήτριες

Ένας μονοφασικός στάτης είναι χειρότερος από έναν τριφασικό στάτορα, επειδή εκπέμπει κραδασμούς υπό φορτίο. Αυτό οφείλεται στη διαφορά στο πλάτος του ρεύματος, η οποία συμβαίνει λόγω της μη σταθερής επιστροφής του κάθε φορά. Το τριφασικό μοντέλο δεν πάσχει από αυτό το μειονέκτημα. Η ισχύς σε αυτήν είναι πάντα σταθερή, διότι οι φάσεις αντισταθμίζουν η μία την άλλη: εάν το ρεύμα πέσει σε ένα, και στο άλλο αυξάνεται.

Στη διαφωνία μεταξύ μονοφασικών και τριφασικών επιλογών, ο τελευταίος βγαίνει νικητής, επειδή η πρόσθετη δόνηση δεν παρατείνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και ερεθίζει την ακοή

Ως αποτέλεσμα, η έξοδος του τριφασικού μοντέλου είναι 50% υψηλότερη από αυτήν του μονοφασικού μοντέλου. Ένα άλλο πλεονέκτημα της αποφυγής περιττών κραδασμών είναι η ακουστική άνεση όταν λειτουργεί υπό φορτίο: η γεννήτρια δεν βουίζει κατά τη λειτουργία. Επιπλέον, η δόνηση καταστρέφει πάντα μια ανεμογεννήτρια πριν από την ημερομηνία λήξης της.

Διαδικασία περιέλιξης πηνίων

Οποιοσδήποτε ειδικός θα σας πει ότι πρέπει να κάνετε έναν προσεκτικό υπολογισμό πριν τυλίξετε τα πηνία. Και κάθε ασκούμενος θα κάνει τα πάντα διαισθητικά. Η γεννήτρια μας δεν θα είναι πολύ γρήγορη. Πρέπει να ξεκινήσουμε τη φόρτιση της μπαταρίας 12 volt στις 100-150 rpm. Με τέτοια αρχικά δεδομένα, ο συνολικός αριθμός στροφών σε όλα τα πηνία πρέπει να είναι 1000-1200 τεμάχια. Απομένει να διαιρέσουμε αυτόν τον αριθμό με τον αριθμό των πηνίων και να μάθουμε πόσες στροφές θα υπάρχουν σε κάθε μια.

Για να κάνετε την ανεμογεννήτρια πιο ισχυρή σε χαμηλές ταχύτητες, πρέπει να αυξήσετε τον αριθμό των πόλων. Σε αυτήν την περίπτωση, η συχνότητα της τρέχουσας ταλάντωσης θα αυξηθεί στα πηνία. Είναι καλύτερο να χρησιμοποιήσετε παχύ σύρμα για την περιέλιξη των πηνίων. Αυτό θα μειώσει την αντίσταση, πράγμα που σημαίνει ότι το ρεύμα θα αυξηθεί. Πρέπει να σημειωθεί ότι σε υψηλή τάση, το ρεύμα μπορεί να «καταναλώνεται» από την αντίσταση της περιέλιξης. Ένα απλό σπιτικό μηχάνημα θα σας βοηθήσει να τυλίξετε υψηλής ποιότητας ρόλους γρήγορα και με ακρίβεια.

Ο στάτορας είναι σημειωμένος, τα πηνία είναι στη θέση τους. Για τη διόρθωσή τους, χρησιμοποιείται εποξική ρητίνη, η αποστράγγιση της οποίας αντιστέκεται και πάλι από πλαστελίνη.

Λόγω του αριθμού και του πάχους των μαγνητών που βρίσκονται στους δίσκους, οι γεννήτριες μπορεί να διαφέρουν σημαντικά στις παραμέτρους λειτουργίας τους. Για να μάθετε πόση ισχύ αναμένεται ως αποτέλεσμα, μπορείτε να τυλίξετε ένα πηνίο και να το περιστρέψετε στη γεννήτρια. Για τον προσδιορισμό της μελλοντικής ισχύος, η τάση πρέπει να μετράται σε συγκεκριμένες ταχύτητες χωρίς φορτίο.

Για παράδειγμα, στις 200 σ.α.λ., λαμβάνονται 30 βολτ με αντίσταση 3 ohms. Αφαιρούμε την τάση της μπαταρίας 12 βολτ από 30 βολτ και διαιρούμε τα προκύπτοντα 18 βολτ με 3 ωμ. Το αποτέλεσμα είναι 6 αμπέρ. Αυτή είναι η ένταση που θα πάει στην μπαταρία. Αν και στην πράξη, φυσικά, βγαίνει λιγότερο λόγω των απωλειών στη γέφυρα διόδων και στα καλώδια.

Τις περισσότερες φορές, τα πηνία είναι στρογγυλά, αλλά είναι καλύτερα να τα τεντώσετε λίγο. Σε αυτήν την περίπτωση, παράγεται περισσότερος χαλκός στον τομέα, και οι στροφές των πηνίων είναι πιο δυνατές. Η διάμετρος της εσωτερικής οπής του πηνίου πρέπει να αντιστοιχεί στο μέγεθος του μαγνήτη ή να είναι ελαφρώς μεγαλύτερη.

Πραγματοποιούνται προκαταρκτικές δοκιμές του προκύπτοντος εξοπλισμού, οι οποίες επιβεβαιώνουν την εξαιρετική απόδοσή του. Με την πάροδο του χρόνου, αυτό το μοντέλο μπορεί να βελτιωθεί.

Κατά τη δημιουργία ενός στάτορα, λάβετε υπόψη ότι το πάχος του πρέπει να αντιστοιχεί στο πάχος των μαγνητών. Εάν αυξηθεί ο αριθμός στροφών στα πηνία και ο στάτορας γίνει παχύτερος, ο χώρος του δίσκου θα αυξηθεί και η μαγνητική ροή θα μειωθεί. Ως αποτέλεσμα, μπορεί να παραχθεί η ίδια τάση, αλλά χαμηλότερο ρεύμα λόγω της αυξημένης αντίστασης των πηνίων.

Το κόντρα πλακέ χρησιμοποιείται ως φόρμα για τον στάτορα, αλλά μπορείτε να επισημάνετε τομείς για πηνία σε χαρτί και να κάνετε μπλοκ από πλαστελίνη. Η αντοχή του προϊόντος θα αυξηθεί με γυάλινο ύφασμα τοποθετημένο στο κάτω μέρος του καλουπιού και πάνω από τα καρούλια. Εποξική ρητίνη δεν πρέπει να κολλήσει στο καλούπι. Για να γίνει αυτό, λιπαίνεται με κερί ή βαζελίνη. Για τους ίδιους σκοπούς, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε κασέτα ή κασέτα. Τα πηνία στερεώνονται μεταξύ τους ακίνητα, βγαίνουν τα άκρα των φάσεων. Τότε και τα έξι καλώδια συνδέονται με ένα τρίγωνο ή αστέρι.

Το συγκρότημα γεννήτριας δοκιμάζεται χρησιμοποιώντας περιστροφή χεριών. Η προκύπτουσα τάση είναι 40 βολτ, ενώ το ρεύμα είναι περίπου 10 αμπέρ.

Τελικό βήμα - ιστός και έλικα

Το πραγματικό ύψος του τελικού ιστού ήταν 6 μέτρα, αλλά θα ήταν καλύτερο να το κάνουμε 10-12 μέτρα. Η βάση για αυτό χρειάζεται σκυροδέτηση. Η στερέωση πρέπει να είναι τέτοια ώστε ο σωλήνας να μπορεί να ανυψώνεται και να χαμηλώνεται με βαρούλκο χειρός. Μία βίδα συνδέεται στο πάνω μέρος του σωλήνα.

Ο σωλήνας PVC είναι ένα αξιόπιστο και αρκετά ελαφρύ υλικό, χρησιμοποιώντας το οποίο μπορείτε να φτιάξετε μια βίδα ανεμόμυλου με μια προκαθορισμένη στροφή

Για να φτιάξετε μια βίδα, χρειάζεστε έναν σωλήνα PVC με διάμετρο 160 mm. Πρέπει να κοπεί μια βίδα δύο μέτρων με έξι λεπίδες. Είναι λογικό να πειραματιστείτε με το σχήμα της λεπίδας για να έχετε περισσότερη ροπή σε χαμηλές στροφές. Η έλικα πρέπει να απομακρυνθεί από ισχυρούς ανέμους. Αυτή η λειτουργία εκτελείται χρησιμοποιώντας αναδιπλούμενη ουρά. Η παραγόμενη ενέργεια αποθηκεύεται σε μπαταρίες.

Ο ιστός πρέπει να ανυψωθεί και να χαμηλώσει χρησιμοποιώντας βαρούλκο χεριών. Πρόσθετη δομική σταθερότητα μπορεί να δοθεί χρησιμοποιώντας καλώδια τάσης

Σας ενημερώνουμε δύο επιλογές για ανεμογεννήτριες, οι οποίες χρησιμοποιούνται συχνότερα από καλοκαιρινούς κατοίκους και ιδιοκτήτες προαστιακών ακινήτων. Κάθε ένα από αυτά είναι αποτελεσματικό με τον δικό του τρόπο. Ειδικά το αποτέλεσμα της χρήσης αυτού του εξοπλισμού εκδηλώνεται σε περιοχές με ισχυρούς ανέμους. Σε κάθε περίπτωση, ένας τέτοιος βοηθός στο νοικοκυριό δεν θα βλάψει ποτέ.

Η ισχύς μιας αυτοπαρασκευασμένης ανεμογεννήτριας θα είναι αρκετή για να φορτίζει μπαταρίες για διάφορους εξοπλισμούς, να παρέχει φωτισμό και, γενικά, τη λειτουργία οικιακών ηλεκτρικών συσκευών. Με την εγκατάσταση μιας ανεμογεννήτριας, εξοικονομείτε το κόστος της ηλεκτρικής ενέργειας. Εάν είναι επιθυμητό, \u200b\u200bη εν λόγω μονάδα μπορεί να συναρμολογηθεί με το χέρι. Απλά πρέπει να αποφασίσετε για τις κύριες παραμέτρους της γεννήτριας ανέμου και να κάνετε τα πάντα σύμφωνα με τις οδηγίες.

Ο σχεδιασμός της ανεμογεννήτριας περιλαμβάνει πολλές λεπίδες που περιστρέφονται υπό την επίδραση των ρευμάτων ανέμου. Ως αποτέλεσμα αυτού του φαινομένου, παράγεται ενέργεια περιστροφής. Η παραγόμενη ενέργεια τροφοδοτείται από τον ρότορα στον πολλαπλασιαστή, ο οποίος με τη σειρά του μεταφέρει την ενέργεια στην ηλεκτρική γεννήτρια.

Υπάρχουν επίσης σχέδια ανεμογεννητριών χωρίς πολλαπλασιαστές. Η απουσία πολλαπλασιαστή μπορεί να αυξήσει σημαντικά την παραγωγικότητα της εγκατάστασης.

Οι ανεμογεννήτριες μπορούν να εγκατασταθούν τόσο μεμονωμένα όσο και σε ομάδες ενωμένες σε αιολικό πάρκο. Επίσης, οι ανεμογεννήτριες μπορούν να συνδυαστούν με γεννήτριες ντίζελ, οι οποίες θα εξοικονομήσουν καύσιμα και θα εξασφαλίσουν την πιο αποτελεσματική λειτουργία του ηλεκτρικού συστήματος τροφοδοσίας στο σπίτι.

Τι πρέπει να γνωρίζετε πριν συναρμολογήσετε μια ανεμογεννήτρια;

Πριν ξεκινήσετε τη συναρμολόγηση μιας ανεμογεννήτριας, πρέπει να αποφασίσετε σχετικά με ορισμένα βασικά σημεία.

Το πρώτο βήμα. Επιλέξτε έναν κατάλληλο τύπο σχεδιασμού ανεμογεννητριών. Η εγκατάσταση μπορεί να είναι κάθετη ή οριζόντια. Στην περίπτωση της αυτοσυναρμολόγησης, είναι καλύτερο να δώσετε την επιλογή υπέρ κάθετων μοντέλων, διότι είναι ευκολότερη στην κατασκευή και την εξισορρόπηση.

Βήμα δυο. Προσδιορίστε την κατάλληλη ισχύ. Αυτή τη στιγμή, όλα είναι ατομικά - εστιάστε στις δικές σας ανάγκες. Για να αποκτήσετε περισσότερη ισχύ, είναι απαραίτητο να αυξήσετε τη διάμετρο και τη μάζα του στροφείου.

Η αύξηση αυτών των χαρακτηριστικών θα οδηγήσει σε ορισμένες δυσκολίες στο στάδιο στερέωσης και εξισορρόπησης του τροχού της ανεμογεννήτριας. Σκεφτείτε αυτήν τη στιγμή και αξιολογήστε αντικειμενικά τις δυνατότητές σας. Εάν είστε αρχάριος, σκεφτείτε να εγκαταστήσετε πολλές μεσαίου μεγέθους ανεμογεννήτριες αντί για μια πολύ αποτελεσματική μονάδα.

Βήμα τρίτο. Σκεφτείτε εάν μπορείτε να φτιάξετε μόνοι σας όλα τα στοιχεία της ανεμογεννήτριας. Κάθε λεπτομέρεια πρέπει να υπολογίζεται με ακρίβεια και να γίνεται σε πλήρη συμφωνία με τους αντίστοιχους εργοστασιακούς. Ελλείψει των απαραίτητων δεξιοτήτων, είναι καλύτερο να αγοράσετε έτοιμα στοιχεία.

Τέταρτο βήμα. Επιλέξτε τις κατάλληλες μπαταρίες. Είναι καλύτερα να απορρίπτετε τις μπαταρίες του αυτοκινήτου, γιατί είναι βραχύβια, εκρηκτικά και απαιτούν φροντίδα και συντήρηση.

Προτιμώνται οι σφραγισμένες μπαταρίες. Κοστίζουν μερικές φορές περισσότερο, αλλά εξυπηρετούν αρκετές φορές περισσότερο και, γενικά, έχουν υψηλότερα χαρακτηριστικά.

Δώστε ιδιαίτερη προσοχή στην επιλογή ενός κατάλληλου αριθμού λεπίδων. Οι πιο δημοφιλείς είναι ανεμογεννήτριες με 2 και 3 λεπίδες. Ωστόσο, τέτοιες εγκαταστάσεις έχουν ορισμένα μειονεκτήματα.

Κατά τη λειτουργία μιας γεννήτριας με 2 ή 3 λεπίδες, λαμβάνουν χώρα ισχυρές φυγοκεντρικές και γυροσκοπικές δυνάμεις. Υπό την επίδραση αυτών των δυνάμεων, το φορτίο στα κύρια στοιχεία της ανεμογεννήτριας αυξάνεται σημαντικά. Ταυτόχρονα, σε μερικές στιγμές οι δυνάμεις δρουν σε αντίθεση μεταξύ τους.

Για να εξομαλυνθούν τα εισερχόμενα φορτία και να διατηρηθεί ανέπαφη η δομή της ανεμογεννήτριας, πρέπει να εκτελέσετε κατάλληλος αεροδυναμικός υπολογισμός των πτερυγίων και να τις κάνετε σύμφωνα με τα υπολογισμένα δεδομένα. Ακόμη και τα ελάχιστα σφάλματα μειώνουν την αποτελεσματικότητα της εγκατάστασης αρκετές φορές και αυξάνουν την πιθανότητα πρόωρης βλάβης της ανεμογεννήτριας.

Οι ανεμογεννήτριες υψηλής ταχύτητας παράγουν πολύ θόρυβο, ειδικά όταν πρόκειται για οικιακές εγκαταστάσεις. Όσο μεγαλύτερες είναι οι λεπίδες, τόσο πιο δυνατός θα είναι ο θόρυβος. Αυτή η στιγμή επιβάλλει έναν αριθμό περιορισμών. Για παράδειγμα, δεν θα είναι πλέον δυνατή η εγκατάσταση μιας τόσο θορυβώδους δομής στην οροφή ενός σπιτιού, εκτός εάν, φυσικά, ο ιδιοκτήτης δεν του αρέσει η αίσθηση της ζωής σε ένα αεροδρόμιο.

Λάβετε υπόψη ότι με την αύξηση του αριθμού των λεπίδων, το επίπεδο των κραδασμών που δημιουργούνται κατά τη λειτουργία της ανεμογεννήτριας θα αυξηθεί. Τα σετ δύο λεπίδων είναι πιο δύσκολο να εξισορροπηθούν, ειδικά για τον άπειρο χρήστη. Κατά συνέπεια, θα υπάρχει πολύς θόρυβος και κραδασμοί από ανεμογεννήτριες με δύο λεπίδες.

Δώστε μια επιλογή υπέρ μιας ανεμογεννήτριας με 5-6 λεπίδες. Η πρακτική δείχνει ότι τέτοια μοντέλα είναι τα βέλτιστα για ανεξάρτητη παραγωγή και χρήση στο σπίτι.

Η βίδα συνιστάται να κατασκευάζεται με διάμετρο περίπου 2 m. Σχεδόν όλοι μπορούν να χειριστούν το έργο της συναρμολόγησης και της εξισορρόπησης. Με περισσότερη εμπειρία, μπορείτε να προσπαθήσετε να συναρμολογήσετε και να εγκαταστήσετε έναν τροχό με 12 λεπίδες. Η συναρμολόγηση μιας τέτοιας μονάδας θα απαιτήσει περισσότερη προσπάθεια. Το κόστος υλικού και χρόνου θα αυξηθεί επίσης. Ωστόσο, 12 λεπίδες θα επιτρέψουν, ακόμη και με ασθενή άνεμο 6-8 m / s, να λάβουν ισχύ στο επίπεδο των 450-500 W.

Λάβετε υπόψη ότι με 12 λεπίδες, ο τροχός θα είναι αρκετά αργός και αυτό μπορεί να οδηγήσει σε διάφορα προβλήματα. Για παράδειγμα, θα πρέπει να συναρμολογήσετε ένα ειδικό κιβώτιο ταχυτήτων, το οποίο είναι πιο περίπλοκο και ακριβό στην κατασκευή.

Έτσι, η καλύτερη επιλογή για έναν αρχάριο τεχνίτη σπιτιού είναι μια ανεμογεννήτρια με τροχό διαμέτρου 200 cm, εξοπλισμένο με λεπίδες μεσαίου μήκους σε ποσότητα 6 τεμαχίων.

Αξεσουάρ και εργαλεία συναρμολόγησης

Η συναρμολόγηση μιας ανεμογεννήτριας απαιτεί πολλά διαφορετικά εξαρτήματα και αξεσουάρ. Συλλέξτε και αγοράστε ό, τι χρειάζεστε εκ των προτέρων, ώστε να μην χρειάζεται να σας αποσπάσουν στο μέλλον.

Ανάλογα με τις συνθήκες μιας συγκεκριμένης κατάστασης, η λίστα των απαιτούμενων εργαλείων ενδέχεται να διαφέρει ελαφρώς. Σε αυτήν τη στιγμή, θα προσανατολιστείτε ανεξάρτητα κατά τη διάρκεια της εργασίας.

Ένας βήμα προς βήμα οδηγός για τη συναρμολόγηση μιας ανεμογεννήτριας

Η συναρμολόγηση και η εγκατάσταση μιας σπιτικής ανεμογεννήτριας πραγματοποιείται σε διάφορα στάδια.

Το πρώτο βήμα. Προετοιμάστε τρία σημεία βάση από σκυρόδεμα... Προσδιορίστε το βάθος και τη συνολική αντοχή του ιδρύματος σύμφωνα με τον τύπο του εδάφους και τις κλιματολογικές συνθήκες στο εργοτάξιο. Αφήστε το σκυρόδεμα να σκληρύνει για 1 έως 2 εβδομάδες και στερεώστε τον ιστό. Για να το κάνετε αυτό, θάβετε τον ιστό στήριξης περίπου 50-60 cm στο έδαφος και στερεώστε το με σχοινιά τύπου.

Δεύτερη φάση. Προετοιμάστε ρότορα και τροχαλία. Η τροχαλία είναι ένας τροχός τριβής. Ένα αυλάκι ή χείλος βρίσκεται γύρω από την περιφέρεια ενός τέτοιου τροχού. Όταν επιλέγετε μια διάμετρο ρότορα, πρέπει να εστιάσετε στη μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου. Έτσι, με μέση ταχύτητα 6-8 m / s, ένας ρότορας διαμέτρου 5 m θα είναι πιο αποτελεσματικός από έναν ρότορα 4 m.

Στάδιο τρίτο. Φτιάξτε τις λεπίδες της μελλοντικής ανεμογεννήτριας. Για να το κάνετε αυτό, πάρτε ένα βαρέλι και διαιρέστε το σε διάφορα ίσα μέρη σύμφωνα με τον επιλεγμένο αριθμό λεπίδων. Σημειώστε τις λεπίδες με μαρκαδόρο και μετά κόψτε τα στοιχεία. Ένας μύλος είναι ιδανικός για κοπή, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε μεταλλικό ψαλίδι.

Τέταρτο στάδιο. Στερεώστε το κάτω μέρος του τυμπάνου στην τροχαλία της γεννήτριας. Χρησιμοποιήστε μπουλόνια για στερέωση. Μετά από αυτό, πρέπει να λυγίσετε τις λεπίδες στο βαρέλι. Μην το παρακάνετε, διαφορετικά η ολοκληρωμένη εγκατάσταση θα είναι ασταθής. Ρυθμίστε την κατάλληλη ταχύτητα περιστροφής της γεννήτριας ανέμου αλλάζοντας την καμπυλότητα των πτερυγίων.

Πέμπτο στάδιο. Συνδέστε τα καλώδια στη γεννήτρια και συλλέξτε τα σε μια αλυσίδα σε δόση. Ασφαλίστε τη γεννήτρια στον ιστό. Συνδέστε τα καλώδια στη γεννήτρια και τον ιστό. Συναρμολογήστε τη γεννήτρια σε αλυσίδα. Συνδέστε επίσης την μπαταρία στο κύκλωμα. Λάβετε υπόψη ότι το μέγιστο επιτρεπόμενο μήκος καλωδίου για αυτήν την εγκατάσταση είναι 100 εκ. Συνδέστε το φορτίο με καλώδια.

Χρειάζονται κατά μέσο όρο 3-6 ώρες για τη συναρμολόγηση μιας γεννήτριας, ανάλογα με τις διαθέσιμες δεξιότητες και, γενικά, την αποδοτικότητα και τον κύριο.

Η ανεμογεννήτρια απαιτεί τακτική φροντίδα και συντήρηση.

1. 2-3 εβδομάδες μετά την εγκατάσταση μιας νέας γεννήτριας, πρέπει να αποσυναρμολογήστε τη συσκευή και βεβαιωθείτε ότι οι υπάρχοντες συνδετήρες είναι ασφαλείς... Για τη δική σας ασφάλεια, ελέγξτε τις βάσεις μόνο με ελαφρούς ανέμους.
2. Λιπάνετε τα έδρανα τουλάχιστον μία φορά κάθε 6 μήνες. Όταν εμφανιστούν τα πρώτα σημάδια ανισορροπίας στον τροχό, αφαιρέστε το αμέσως και εξαλείψτε τα υπάρχοντα σφάλματα. Το πιο συνηθισμένο σημάδι ανισορροπίας είναι το ανώμαλο κούνημα της λεπίδας.
3. Ελέγχετε τις βούρτσες παντογράφου τουλάχιστον κάθε 6 μήνες... Κάθε 2-6 χρόνια μεταλλικά στοιχεία βαφής εγκατάσταση. Η τακτική βαφή προστατεύει το μέταλλο από τη διάβρωση.
4. Παρακολουθήστε την κατάσταση της γεννήτριας... Ελέγχετε τακτικά ότι η γεννήτρια δεν υπερθερμαίνεται κατά τη λειτουργία. Εάν η επιφάνεια εγκατάστασης γίνει τόσο ζεστή που γίνεται πολύ δύσκολο να κρατήσετε το χέρι σας πάνω της, μεταφέρετε τη γεννήτρια σε συνεργείο.
5. Παρακολουθήστε την κατάσταση του συλλέκτη... Οποιαδήποτε μόλυνση πρέπει να απομακρυνθεί από τις επαφές το συντομότερο δυνατό. μειώνουν σημαντικά την αποτελεσματικότητα της εγκατάστασης. Δώστε προσοχή στη μηχανική κατάσταση των επαφών. Υπερθέρμανση της μονάδας, καμμένες περιελίξεις και άλλα παρόμοια ελαττώματα - όλα αυτά πρέπει να εξαλειφθούν αμέσως.

Έτσι, δεν υπάρχει τίποτα δύσκολο στη συναρμολόγηση μιας ανεμογεννήτριας. Αρκεί απλώς να προετοιμάσετε όλα τα απαραίτητα στοιχεία, να συναρμολογήσετε την εγκατάσταση σύμφωνα με τις οδηγίες και να συνδέσετε την τελική μονάδα στο δίκτυο. Μια σωστά συναρμολογημένη ανεμογεννήτρια για το σπίτι σας θα είναι μια αξιόπιστη πηγή δωρεάν ηλεκτρικής ενέργειας. Ακολουθήστε το σεμινάριο και θα είστε καλά.

Καλή δουλειά!

Βίντεο - Ανεμογεννήτριες DIY για το σπίτι

Η ανεξάντλητη ενέργεια που μεταφέρουν οι μάζες του αέρα πάντα προσελκύει την προσοχή των ανθρώπων. Οι παππούδες μας έμαθαν πώς να εκμεταλλευτούν τον άνεμο στα πανιά και τους τροχούς των ανεμόμυλων, μετά τον οποίο έτρεξε άσκοπα στις απέραντες εκτάσεις της Γης για δύο αιώνες.

Βρέθηκε μια χρήσιμη δουλειά γι 'αυτόν σήμερα. Μια ανεμογεννήτρια για μια ιδιωτική κατοικία από την κατηγορία των τεχνικών καινοτομιών γίνεται πραγματικός παράγοντας στη ζωή μας.

Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά στα εργοστάσια αιολικής ενέργειας, να αξιολογήσουμε τις συνθήκες για την οικονομικά αποδοτική χρήση τους και να εξετάσουμε υπάρχουσες ποικιλίες... Οι οικιακοί τεχνίτες θα λάβουν στο άρθρο μας πληροφορίες για προβληματισμό σχετικά με το θέμα της αυτοσυναρμολόγησης ενός ανεμόμυλου και των συσκευών που είναι απαραίτητες για την αποτελεσματική λειτουργία του.

Τι είναι η ανεμογεννήτρια;

Η αρχή της λειτουργίας ενός οικιακού σταθμού αιολικής ενέργειας είναι απλή: η ροή του αέρα περιστρέφει τις λεπίδες του ρότορα που είναι τοποθετημένες στον άξονα της γεννήτριας και δημιουργεί εναλλασσόμενο ρεύμα στις περιελίξεις του. Η προκύπτουσα ηλεκτρική ενέργεια αποθηκεύεται σε μπαταρίες και καταναλώνεται από οικιακές συσκευές όπως απαιτείται. Φυσικά, αυτό είναι ένα απλοποιημένο διάγραμμα για το πώς λειτουργεί μια ανεμογεννήτρια στο σπίτι. Στην πράξη, συμπληρώνεται από συσκευές που μετατρέπουν ηλεκτρισμό.

Ακριβώς πίσω από τη γεννήτρια στην ενεργειακή αλυσίδα βρίσκεται ο ελεγκτής. Μετατρέπει το τριφασικό εναλλασσόμενο ρεύμα σε συνεχές ρεύμα και το κατευθύνει να φορτίζει τις μπαταρίες. Οι περισσότερες οικιακές συσκευές δεν μπορούν να λειτουργούν με "σταθερά", επομένως μια άλλη συσκευή τοποθετείται πίσω από τις μπαταρίες - έναν μετατροπέα. Εκτελεί την αντίστροφη λειτουργία: μετατρέπει το συνεχές ρεύμα σε εναλλασσόμενο ρεύμα νοικοκυριού με τάση 220 βολτ. Είναι σαφές ότι αυτοί οι μετασχηματισμοί δεν περνούν χωρίς να αφήσουν ίχνη και να πάρουν ένα αρκετά αξιοπρεπές μέρος της αρχικής ενέργειας (15-20%).

Εάν η ανεμογεννήτρια συνδυάζεται με ηλιακή μπαταρία ή άλλη γεννήτρια ηλεκτρικής ενέργειας (βενζίνη, ντίζελ), τότε το κύκλωμα συμπληρώνεται με αυτόματο διακόπτη (ATS). Όταν η κύρια τροφοδοσία αποσυνδέεται, ενεργοποιεί την εφεδρική.

Για μέγιστη ισχύ, η ανεμογεννήτρια πρέπει να τοποθετείται κατά μήκος της ροής του ανέμου. Σε απλά συστήματα, εφαρμόζεται η αρχή του καιρού. Για αυτό, μια κατακόρυφη λεπίδα στερεώνεται στο αντίθετο άκρο της γεννήτριας, η οποία τη στρέφει προς τον άνεμο.

Σε πιο ισχυρές εγκαταστάσεις, υπάρχει ένας περιστροφικός ηλεκτρικός κινητήρας που ελέγχεται από έναν αισθητήρα κατεύθυνσης.

Οι κύριοι τύποι ανεμογεννητριών και τα χαρακτηριστικά τους

Υπάρχουν δύο τύποι ανεμογεννητριών:

1. Με οριζόντιο ρότορα.
2. Με κάθετο ρότορα.

Ο πρώτος τύπος είναι ο πιο συνηθισμένος. Χαρακτηρίζεται από υψηλή απόδοση (40-50%), αλλά έχει αυξημένο επίπεδο θορύβου και κραδασμών. Επιπλέον, η εγκατάστασή του απαιτεί μεγάλο ελεύθερο χώρο (100 μέτρα) ή υψηλό ιστό (από 6 μέτρα).

Οι γεννήτριες με κάθετο ρότορα είναι λιγότερο ενεργειακά αποδοτικές (η απόδοση είναι σχεδόν 3 φορές χαμηλότερη από αυτήν των οριζόντιων).

Τα πλεονεκτήματά τους περιλαμβάνουν απλή εγκατάσταση και δομική αξιοπιστία. Ο χαμηλός θόρυβος επιτρέπει την εγκατάσταση κάθετων γεννητριών στις στέγες και ακόμη και στο επίπεδο του εδάφους. Αυτές οι εγκαταστάσεις δεν φοβούνται την τήξη και τους τυφώνες. Εκτοξεύονται από έναν ασθενή άνεμο (από 1,0-2,0 m / s), ενώ μια οριζόντια ανεμογεννήτρια χρειάζεται ροή αέρα μέσης αντοχής (3,5 m / s και άνω). Με τη μορφή της πτερωτής (ρότορας), οι κάθετες γεννήτριες ανέμου είναι πολύ διαφορετικές.

Περιστροφικοί τροχοί κάθετων ανεμογεννητριών

Λόγω της χαμηλής ταχύτητας του ρότορα (έως 200 σ.α.λ.), ο μηχανικός πόρος τέτοιων εγκαταστάσεων υπερβαίνει σημαντικά την απόδοση των οριζόντιων ανεμογεννητριών.

Πώς να υπολογίσετε και να επιλέξετε μια ανεμογεννήτρια;

Ο άνεμος δεν είναι φυσικό αέριο που αντλείται μέσω σωλήνων, ούτε τροφοδοτείται συνεχώς μέσω ηλεκτρικού ρεύματος στο σπίτι μας. Είναι ιδιότροπος και ασταθής. Σήμερα ένας τυφώνας σκίζει τις στέγες και σπάει τα δέντρα και αύριο δίνει τη δυνατότητα να ηρεμήσει. Επομένως, προτού αγοράσετε ή φτιάξετε τη δική σας ανεμογεννήτρια, πρέπει να αξιολογήσετε το δυναμικό της αεροπορικής ενέργειας στην περιοχή σας. Για να το κάνετε αυτό, προσδιορίστε τη μέση ετήσια ισχύ του ανέμου. Αυτή η τιμή μπορεί να βρεθεί στο Διαδίκτυο κατόπιν αιτήματος.

Έχοντας λάβει ένα τέτοιο τραπέζι, βρίσκουμε την περιοχή της κατοικίας μας και εξετάζουμε την ένταση του χρώματος, συγκρίνοντάς την με την κλίμακα βαθμολογίας. Αν η μέση ετήσια ταχύτητα ανέμου είναι μικρότερη από 4,0 μέτρα ανά δευτερόλεπτο, τότε δεν έχει νόημα να εγκαταστήσετε την ανεμογεννήτρια. Δεν θα παρέχει την απαιτούμενη ποσότητα ενέργειας.

Εάν η ισχύς του ανέμου είναι αρκετή για να εγκαταστήσετε ένα αιολικό πάρκο, τότε μπορείτε να προχωρήσετε στο επόμενο βήμα: επιλέγοντας την ισχύ της γεννήτριας.

Εάν μιλάμε για αυτόνομη παροχή ηλεκτρικού ρεύματος στο σπίτι, τότε λαμβάνεται υπόψη η μέση κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από 1 οικογένεια. Κυμαίνεται από 100 έως 300 kWh ανά μήνα. Σε περιοχές με χαμηλό ετήσιο δυναμικό ανέμου (5-8 m / s), μια τέτοια ποσότητα ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να παραχθεί από μια ανεμογεννήτρια 2-3 kW. Πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι το χειμώνα η μέση ταχύτητα του ανέμου είναι υψηλότερη, επομένως, η παραγωγή ενέργειας κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου θα είναι μεγαλύτερη από ό, τι το καλοκαίρι.

Επιλογή ανεμογεννήτριας. Εκτιμώμενες τιμές

Οι τιμές για κάθετες ανεμογεννήτριες εσωτερικής χωρητικότητας 1,5-2,0 kW κυμαίνονται από 90 έως 110 χιλιάδες ρούβλια. Το πακέτο σε αυτήν την τιμή περιλαμβάνει μόνο μια γεννήτρια με λεπίδες, χωρίς ιστό και πρόσθετο εξοπλισμό (ελεγκτής, μετατροπέας, καλώδιο, μπαταρίες). Μια πλήρης μονάδα παραγωγής ενέργειας μαζί με την εγκατάσταση θα κοστίσει 40-60% περισσότερο.

Το κόστος ισχυρότερων ανεμογεννητριών (3-5 kW) κυμαίνεται από 350 έως 450 χιλιάδες ρούβλια (με πρόσθετο εξοπλισμό και εργασίες εγκατάστασης).

DIY ανεμόμυλος. Διασκέδαση ή πραγματική εξοικονόμηση;

Ας πούμε αμέσως ότι δεν είναι εύκολο να φτιάξετε μια ανεμογεννήτρια με τα χέρια σας γεμάτα και αποτελεσματικά. Ο κατάλληλος υπολογισμός του τροχού ανέμου, ο μηχανισμός μετάδοσης, η επιλογή μιας γεννήτριας κατάλληλης για ισχύ και ταχύτητα είναι ένα ξεχωριστό θέμα. Θα δώσουμε μόνο σύντομες συστάσεις σχετικά με τα κύρια στάδια αυτής της διαδικασίας.

Γεννήτρια

Γεννήτριες αυτοκινήτων και ηλεκτροκινητήρες από πλυντήρια με άμεση κίνηση δεν είναι κατάλληλα για το σκοπό αυτό. Είναι ικανοί να παράγουν ενέργεια από τον τροχό του ανέμου, αλλά θα είναι αμελητέο. Για αποτελεσματική λειτουργία, οι αυτογεννήτριες χρειάζονται πολύ υψηλές ταχύτητες που δεν μπορεί να αναπτυχθεί μια ανεμογεννήτρια.

Οι κινητήρες πλυντηρίων έχουν ένα διαφορετικό πρόβλημα. Υπάρχουν μαγνήτες φερρίτη, και για την ανεμογεννήτρια χρειάζονται πιο παραγωγικοί - ιωδιούμιο. Η διαδικασία αυτοσυναρμολόγησης και περιέλιξης των περιελίξεων μεταφοράς ρεύματος απαιτεί υπομονή και υψηλή ακρίβεια.

Η ισχύς μιας αυτοσυναρμολογημένης συσκευής, κατά κανόνα, δεν υπερβαίνει τα 100-200 watt.

Πρόσφατα, οι τροχοί για ποδήλατα και σκούτερ έχουν γίνει δημοφιλείς στους κατασκευαστές σπιτιών. Από την άποψη της αιολικής ενέργειας, αυτές είναι ισχυρές γεννήτριες νεοδυμίου που είναι ιδανικές για κάθετους τροχούς ανέμου και φόρτιση μπαταρίας. Μέχρι 1 kW αιολικής ενέργειας μπορεί να αφαιρεθεί από μια τέτοια γεννήτρια.

Τροχός με κινητήρα - μια έτοιμη γεννήτρια για ένα σπιτικό αιολικό πάρκο

Βίδα

Το πιο εύκολο να φτιάξετε είναι οι έλικες πανιού και ρότορα. Το πρώτο αποτελείται από ελαφρούς καμπύλους σωλήνες που συνδέονται με μια κεντρική πλάκα. Λεπίδες από ανθεκτικό ύφασμα τραβιούνται πάνω από κάθε σωλήνα. Ο μεγάλος αέρας της έλικας απαιτεί ένα αρθρωτό εξάρτημα των πτερυγίων έτσι ώστε κατά τη διάρκεια ενός τυφώνα να διπλώνονται και να μην παραμορφώνονται.

Ο σχεδιασμός του ρότορα του τροχού ανέμου χρησιμοποιείται για κάθετες γεννήτριες. Είναι εύκολο στην κατασκευή και αξιόπιστο στη λειτουργία.

Οι αυτοματοποιημένες ανεμογεννήτριες με οριζόντιο άξονα περιστροφής τροφοδοτούνται από μια βίδα έλικα. Οι οικιακοί τεχνίτες το συναρμολογούν από σωλήνες PVC με διάμετρο 160-250 mm. Οι λεπίδες στερεώνονται σε μια στρογγυλή χαλύβδινη πλάκα με μια οπή για τον άξονα της γεννήτριας.