توربينات الرياح للمنزل: الأنواع ، الأسعار التقريبية ، التصنيع بأيديهم. عملية توصيل الملف

منذ العصور القديمة ، كانت البشرية تستخدم قوة الرياح. طواحين الهواء السفن الشراعيةمألوفين لدى الكثيرين ، وقد كتبوا عنها في الكتب ويتم صنع الأفلام التاريخية بمشاركتهم. في الوقت الحاضر ، لم يفقد مولد طاقة الرياح أهميته ، بسبب. مع ذلك يمكنك أن تفعل كهرباء مجانيةفي البلد ، والتي يمكن أن تكون مفيدة أيضًا إذا تم إطفاء الأنوار في الموقع. دعنا نتحدث عن طواحين الهواء محلية الصنع ، والتي يمكن تجميعها من مواد مرتجلة وأجزاء متوفرة. من أجلك ، قدمنا ​​تعليمات مفصلة واحدة بالصور ، بالإضافة إلى أفكار فيديو للعديد من خيارات التجميع الأخرى. لذلك ، دعونا نلقي نظرة على كيفية صنع مولد للرياح بيديك في المنزل.

تعليمات التجميع

هناك عدة أنواع من توربينات الرياح: توربينات أفقية ورأسية. لديهم اختلافات جوهرية ، إيجابيات وسلبيات. مبدأ تشغيل جميع مولدات الرياح هو نفسه - يتم تحويل طاقة الرياح إلى طاقة كهربائية وتتراكم في البطاريات ، ومن بينها تذهب لتلبية احتياجات الإنسان. النوع الأكثر شيوعًا هو الأفقي.

مألوف ومعروف. ميزة توربينات الرياح الأفقية أكثر كفاءة عاليةمقارنة بالآخرين ، لأن ريش الطاحونة تكون دائمًا تحت تأثير تدفق الهواء. تشمل العيوب الحاجة إلى رياح تزيد عن 5 أمتار في الثانية. هذا النوع من طواحين الهواء هو الأسهل في صنعه ، لذلك غالبًا ما يتخذه الحرفيون المنزليون كأساس.

إذا قررت أن تجرب يدك في تجميع توربينات الرياح بيديك ، فإليك بعض التوصيات. يجب أن تبدأ بالمولد ، هذا هو قلب النظام ، يعتمد تصميم مجموعة البرغي على المعلمة الخاصة به. لهذا الغرض ، فإن السيارات المستوردة مناسبة ، وهناك معلومات حول استخدام محركات السائر ، من الطابعات أو غيرها من المعدات المكتبية. يمكنك أيضًا استخدام محرك عجلة دراجة لصنع طاحونة هوائية لتوليد الكهرباء.

بعد اتخاذ قرار بشأن وحدة تحويل تدفق الرياح إلى تيار كهربائي ، من الضروري تجميع وحدة التروس لزيادة السرعة من المسمار إلى عمود المولد. تقوم ثورة واحدة للمروحة بنقل 4-5 ثورات إلى عمود وحدة المولد.

عندما يتم تجميع مجموعة مولد علبة التروس ، يبدأون في اكتشاف مقاومته لعزم الدوران (جرامات لكل مليمتر). للقيام بذلك ، تحتاج إلى عمل كتف مع ثقل موازن على عمود التثبيت المستقبلي ، وبمساعدة الحمل ، تعرف على الوزن الذي سينخفض ​​فيه الكتف. يعتبر أقل من 200 جرام لكل متر مقبول. معرفة حجم الكتف ، هذا هو طول نصلنا.

يعتقد الكثير من الناس أنه كلما زادت الشفرات كان ذلك أفضل. هذا ليس صحيحًا تمامًا ، لأننا نصنع مولد الرياح بأنفسنا ، وتفاصيل محطة الطاقة المستقبلية في نطاق الميزانية. نحن بحاجة إلى سرعة عالية ، وتخلق العديد من المراوح مقاومة أكبر للرياح ، ونتيجة لذلك يؤدي التدفق القادم في مرحلة ما إلى إبطاء المروحة وتنخفض كفاءة التركيب. يمكن تجنب ذلك بواسطة مروحة ثنائية الشفرات. يمكن لمثل هذا المروحة في الرياح العادية أن تدور حتى أكثر من 1000 دورة. يمكنك صنع شفرات مولد الرياح محلي الصنع من وسائل مرتجلة - من الخشب الرقائقي والجلفنة إلى البلاستيك من أنابيب المياه (كما في الصورة أدناه) وأشياء أخرى. الشيء الرئيسي حالة سهلةودائم.

سيزيد المسمار الخفيف من كفاءة طاحونة الهواء والحساسية لتدفق الهواء. لا تنس أن توازن عجلة الهواء وتزيل المطبات ، وإلا ستسمع عويلًا وعواءًا أثناء تشغيل المولد.

التالي عنصر مهمهذا هو الذيل. سوف يحافظ على العجلة في تدفق الرياح ، ويقلب الهيكل في حالة حدوث تغيير في اتجاهه.

لإنشاء جامع حالي أم لا ، الأمر متروك لك ، يمكنك الحصول على موصل على الكبل وفك السلك الملتوي يدويًا بشكل دوري. أثناء التشغيل التجريبي لمولد الرياح ، لا تنسَ احتياطات السلامة ، فالشفرات المغزولة في مهب الريح يمكن أن تقطع الملفوف مثل الساموراي.

يتم تركيب طاحونة هوائية متوازنة ومضبوطة على سارية ، بارتفاع 7 أمتار على الأقل من الأرض ، ومثبتة بكابلات مباعدة. علاوة على ذلك ، عقدة لا تقل أهمية ، بطارية تخزين ، يمكن أن تكون سيارة قديمة فقدت قدرتها أو بطاريتها. من المستحيل توصيل خرج مولد الرياح محلي الصنع مباشرة بالبطارية ، يجب أن يتم ذلك من خلال مرحل شحن ، يمكنك تجميعه بنفسك أو شرائه جاهزًا.

مبدأ تشغيل المرحل هو التحكم في الشحنة ، وفي حالة الشحن ، يقوم بتبديل المولد والبطارية لتحميل الصابورة ، ويسعى النظام إلى الشحن دائمًا ، مما يمنع الشحن الزائد ، ولا يترك المولد بدون تحميل . يمكن لطاحونة هوائية بدون حمولة أن تدور بقوة كبيرة إلى سرعات عالية ، مما يؤدي إلى إتلاف العزل في اللفات من خلال الإمكانات المتولدة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتسبب السرعات العالية في تدمير ميكانيكي للعناصر. مولد الرياح. التالي هو محول الجهد من 12 إلى 220 فولت 50 هرتز للاتصال الأجهزة المنزلية.

تمتلئ الإنترنت الآن بالمخططات والرسومات ، حيث يوضح الحرفيون كيفية صنع مولد رياح بمغناطيس قوي بمفردهم. كرر أم لا ، عملك ، سواء كان سيبرر نفسه ، لا أحد يعرف. لكن الأمر يستحق محاولة تجميع محطة طاقة رياح لمنزلك ، ثم تحديد ما تريد شراؤه وماذا ستترك أو إجراء تغييرات. اكتساب الخبرة وربما تهدف إلى جهاز أكثر جدية. الحرية والتنوع طواحين الهواء محلية الصنعقاعدة العنصر واسعة النطاق ومتنوعة بحيث لا معنى لوصفها جميعًا ، يبقى المعنى الأساسي كما هو - يدور تدفق الرياح المروحة ، وينقل عزم الدوران إلى علبة التروس ، ويزيد سرعة العمود ، ويخرج المولد الجهد ، ثم يحافظ التتابع على مستوى شحن البطارية ، ويتم بالفعل استخراج الطاقة منه لتلبية الاحتياجات المختلفة. هنا ، وفقًا لهذا المبدأ ، يمكنك إنشاء مولد للرياح بيديك في المنزل. نأمل لدينا تعليمات مفصلةمع أمثلة الصور ، شرحت لك كيفية صنع نموذج مناسب لطاحونة الهواء لمنزل أو سكن صيفي. نوصيك أيضًا بالتعرف على الفصول الرئيسية حول تجميع جهاز محلي الصنع ، والذي قدمناه في الفيديو أدناه.

دروس الفيديو المرئية

لإنشاء مولد للرياح لتوليد الكهرباء في المنزل بسهولة ، نوصيك بالتعرف على الأفكار الجاهزة في أمثلة الفيديو:

واحدة من أكثر الخيارات المتاحةالطاقة المتجددة هي استخدام طاقة الرياح. للحصول على معلومات حول كيفية حساب طاحونة الهواء وتجميعها وتركيبها بشكل مستقل ، اقرأ هذه المقالة.

تصنيف مولدات الرياح

يتم تصنيف المنشآت بناءً على معايير توربينات الرياح التالية:

• موقع محور الدوران ؛
• عدد الشفرات
• مادة العنصر
• الملعب المسمار.

عادة ما يكون لتوربينات الرياح التصميممع محور دوران أفقي ورأسي.

التنفيذ بمحور أفقي - تصميم مروحة ذات ريش واحدة أو اثنتين أو ثلاث أو أكثر. هذه هي النسخة الأكثر شيوعًا لمحطات الطاقة الهوائية نظرًا لكفاءتها العالية.

تصميم المحور الرأسي - تصميمات متعامدة ودائرية على سبيل المثال دوارات Darrieus و Savonius. يجب توضيح المفهومين الأخيرين ، لأن كلاهما له أهمية معينة في تصميم مولدات الرياح.

دوار Darrieus عبارة عن تصميم متعامد لتوربينات الرياح ، حيث توجد ريش الديناميكية الهوائية (اثنان أو أكثر) بشكل متماثل مع بعضها البعض على مسافة معينة ومثبتة على عوارض شعاعية. كاف خيار صعبتوربينات الرياح ، التي تتطلب تصميمًا إيروديناميكيًا دقيقًا للشفرات.

دوار سافونيوس عبارة عن تصميم توربيني هوائي من النوع الدائري ، حيث يوجد نصلان شبه أسطوانيان أحدهما مقابل الآخر ، مما يشكل شكلًا جيبيًا ككل. كفاءة الهياكل منخفضة (حوالي 15٪) ، ولكن يمكن مضاعفتها تقريبًا إذا تم وضع الشفرات في اتجاه الموجة ليس أفقيًا ، ولكن عموديًا ويتم استخدام نسخة متعددة المستويات مع إزاحة زاوية لكل زوج من شفرات بالنسبة للأزواج الأخرى.

مزايا وعيوب "طواحين الهواء"

مزايا هذه الأجهزة واضحة ، لا سيما فيما يتعلق بظروف التشغيل المحلية. يحصل مستخدمو "طواحين الهواء" في الواقع على فرصة لإعادة إنتاج طاقة كهربائية مجانية ، باستثناء التكاليف الصغيرة للبناء والصيانة. ومع ذلك ، فإن عيوب توربينات الرياح واضحة أيضًا.

لذلك من أجل تحقيق عمل فعالالتثبيت ، شروط استقرار تدفقات الرياح مطلوبة. لا يمكن للإنسان أن يخلق مثل هذه الظروف. هذا هو بحت من اختصاص الطبيعة. واحد آخر ، ولكن بالفعل عيب تقني، وأشار جودة منخفضةتوليد الكهرباء ، ونتيجة لذلك من الضروري استكمال النظام بوحدات كهربائية باهظة الثمن (المضاعفات ، والشواحن ، والبطاريات ، والمحولات ، والمثبتات).

مزايا وعيوب من حيث ميزات كل من تعديلات توربينات الرياح ربما توازن عند الصفر. إذا اختلفت تعديلات المحور الأفقي قيمة عاليةالكفاءة ، ثم للتشغيل المستقر تتطلب استخدام أجهزة التحكم في اتجاه تدفق الرياح وأجهزة حماية الرياح من الأعاصير. تتميز تعديلات المحور الرأسي بكفاءة منخفضة ، ولكنها تعمل بثبات بدون آلية تتبع اتجاه الرياح. في الوقت نفسه ، تتميز توربينات الرياح هذه بمستوى منخفض من الضوضاء ، مما يلغي تأثير "التباعد" في الظروف رياح قويةمضغوطة تمامًا.

مولدات الرياح محلية الصنع

صنع "طاحونة هوائية" بيدي- المهمة قابلة للحل تمامًا. علاوة على ذلك ، فإن اتباع نهج بناء وعقلاني للعمل سيساعد في تقليل التكاليف المالية الحتمية. بادئ ذي بدء ، يجدر رسم المشروع وتنفيذه الحسابات اللازمةالتوازن والقوة. لن تكون هذه الإجراءات فقط مفتاحًا لبناء ناجح مزرعة الرياح، ولكن أيضًا ضمانًا للحفاظ على سلامة جميع المعدات المشتراة.

يوصى بالبدء في بناء طاحونة هوائية صغيرة بقوة عدة عشرات من الواطات. في المستقبل ، ستساعد الخبرة المكتسبة في إنشاء تصميم أكثر قوة. عند إنشاء مولد للرياح المنزلية ، يجب ألا تركز على الحصول على كهرباء عالية الجودة (220 فولت ، 50 هرتز) ، لأن هذا الخيار سيتطلب استثمارات مالية كبيرة. من الحكمة أن نقتصر على استخدام الكهرباء المستلمة في البداية ، والتي يمكن استخدامها بنجاح دون تحويل لأغراض أخرى ، على سبيل المثال ، لدعم أنظمة التدفئة والمياه الساخنة المبنية على السخانات الكهربائية (السخانات) - مثل هذه الأجهزة لا تتطلب جهدًا ثابتًا والتردد. هذا يجعل من الممكن خلق دائرة بسيطةتعمل مباشرة من المولد.

على الأرجح ، لن يجادل أحد في أن التدفئة وإمدادات المياه الساخنة في المنزل أقل أهمية من ذلك الأجهزة المنزليةو تركيبات الإضاءة، من أجل قوتهم التي يسعون في كثير من الأحيان إلى تركيب طواحين الهواء المنزلية. جهاز التوربينات الهوائية هو على وجه التحديد لغرض تزويد المنزل بالحرارة و ماء ساخن- هذه الحد الأدنى من التكاليفوبساطة التصميم.

مشروع معمم لتوربينات الرياح المنزلية

من الناحية الهيكلية ، يكرر مشروع المنزل إلى حد كبير التركيب الصناعي. صحيح أن الحلول المنزلية غالبًا ما تعتمد على توربينات الرياح ذات المحور الرأسي ومجهزة بمولدات التيار المستمر ذات الجهد المنخفض. تكوين وحدات توربينات الرياح المنزلية ، بشرط استلام كهرباء عالية الجودة (220 فولت ، 50 هرتز):

• توربينات الرياح
• جهاز توجيه الرياح
• المضاعف.
• مولد تيار مستمر (12 فولت ، 24 فولت) ؛
• وحدة شحن البطارية
• بطاريات قابلة لإعادة الشحن (ليثيوم أيون ، ليثيوم بوليمر ، حمض الرصاص) ؛
• محول جهد تيار مستمر 12 فولت (24 فولت) إلى جهد تيار متردد 220 فولت.

توربينات الرياح PIC 8-6 / 2.5

كيف تعمل؟ فقط. الرياح تدير الطاحونة. ينتقل عزم الدوران من خلال المضاعف إلى عمود مولد التيار المستمر. تتراكم الطاقة المستلمة عند خرج المولد من خلال وحدة الشحن في البطاريات. من أطراف البطارية ، يتم توفير جهد ثابت 12 فولت (24 فولت ، 48 فولت) للمحول ، حيث يتم تحويله إلى جهد مناسب لتشغيل الشبكات الكهربائية المنزلية.

حول مولدات "طواحين الهواء" المنزلية

عادةً ما يتم إنشاء معظم تصميمات توربينات الرياح السكنية باستخدام محركات DC منخفضة السرعة. هذا هو أبسط نسخة من المولد لا تتطلب التحديث. على النحو الأمثل - محركات كهربائية ذات مغناطيس دائم ، مصممة لجهد إمداد يتراوح بين 60 و 100 فولت. هناك ممارسة لاستخدام مولدات السيارات ، ولكن في مثل هذه الحالة ، يلزم إدخال المضاعف ، لأن المولدات التلقائية تنتج الجهد المطلوب فقط عند الثورات العالية (1800-2500). خيار واحد هو إعادة البناء المحرك التعريفي التيار المتناوب، ولكنها أيضًا معقدة للغاية ، وتتطلب حسابات دقيقة ، وتحول ، وتركيب مغناطيس نيوديميوم في منطقة الدوار. يوجد خيار لمحرك غير متزامن ثلاثي الطور مع توصيل مكثفات بنفس السعة بين المراحل. أخيرًا ، هناك إمكانية لإنشاء مولد من نقطة الصفر بيديك. هناك الكثير من التعليمات لهذا.

"طاحونة هوائية" ذات محور عمودي محلي الصنع

يمكن بناء مولد رياح فعال إلى حد ما ، والأهم من ذلك ، غير مكلف على أساس دوار Savonius. هنا ، على سبيل المثال ، يتم اعتبار محطة طاقة صغيرة لا تتجاوز قوتها 20 وات. ومع ذلك ، فإن هذا الجهاز كافٍ تمامًا ، على سبيل المثال ، لتوفيره طاقة كهربائيةبعض الأجهزة المنزلية تعمل بجهد 12 فولت.

مجموعة الأجزاء:

1. صفائح الألمنيوم بسماكة 1.5-2 مم.
2. أنبوب بلاستيك: قطر 125 ملم ، طول 3000 ملم.
3. ماسورة ألمنيوم: قطر 32 مم ، طول 500 مم.
4. محرك DC (مولد محتمل) ، 30-60 فولت ، 360-450 دورة في الدقيقة ، على سبيل المثال ، محرك كهربائي PIK8-6 / 2.5.
5. تحكم الجهد.
6. بطارية.

صنع دوار سافونيوس

يتم تقطيع ثلاث "فطائر" بقطر 285 مم من لوح الألمنيوم. يتم حفر الثقوب في وسط كل منها أنابيب الألمنيوم 32 ملم اتضح شيء مشابه للأقراص المدمجة. من انبوب بلاستيكيقطعتان بطول 150 مم مقطوعان ومقطعان من المنتصف بالطول. والنتيجة أربع شفرات نصف دائرية 125x150 ملم. يتم وضع جميع "الأقراص المضغوطة" الثلاثة المصنوعة من الألومنيوم على ماسورة 32 مم وتثبيتها على مسافة 320 ، 170 ، 20 مم من أعلى نقطةأفقيًا تمامًا ، مكونًا مستويين. يتم إدخال الشفرات بين الأقراص ، اثنتان لكل طبقة ويتم تثبيتها بشكل صارم واحدة مقابل الأخرى ، مما يشكل جيبًا جيبيًا. في هذه الحالة ، يتم إزاحة شفرات الطبقة العليا بالنسبة إلى شفرات الطبقة السفلية بزاوية 90 درجة. والنتيجة هي دوار سافونيوس رباعي الشفرات. بالنسبة لعناصر التثبيت ، يمكنك استخدام المسامير أو البراغي أو الزوايا أو استخدام طرق أخرى.

الاتصال بالمحرك والتركيب على الصاري

عادةً ما لا يزيد قطر عمود محركات التيار المستمر ذات المعلمات المذكورة أعلاه عن 10-12 مم. من أجل توصيل عمود المحرك بأنبوب توربينات الرياح ، يتم ضغط جلبة نحاسية في الجزء السفلي من الأنبوب ، مع القطر الداخلي المطلوب. يتم حفر ثقب من خلال جدار الأنبوب والكم ، ويتم قطع الخيط إلى المسمار في برغي القفل. بعد ذلك ، يتم وضع أنبوب توربينات الرياح على عمود المولد ، وبعد ذلك يتم تثبيت الوصلة بشكل صارم بمسمار قفل.

باقي الأنبوب البلاستيكي (2800 مم) هو صاري توربينات الرياح. يتم تثبيت مجموعة المولد مع عجلة Savonius أعلى الصاري - يتم إدخالها ببساطة في الأنبوب حتى تتوقف. كمحطة توقف ، يتم استخدام غطاء قرص معدني ، مثبت على الطرف الأمامي للمحرك ، بقطر أكبر قليلاً من قطر الصاري. يتم حفر ثقوب على محيط الغطاء لربط الأقواس. نظرًا لأن قطر غلاف المحرك أصغر من القطر الداخلي للأنبوب ، يتم استخدام الحشيات أو التوقفات لمحاذاة المولد في المركز. يتم تمرير الكابل من المولد داخل الأنبوب ويخرج من خلال النافذة في الأسفل. أثناء التثبيت ، من الضروري مراعاة تصميم حماية المولد من الرطوبة باستخدام حشوات مانعة للتسرب لهذا الغرض. مرة أخرى ، للحماية من هطول الأمطار ، يمكن تثبيت غطاء مظلة فوق توصيل أنبوب توربينات الرياح بعمود المولد.

يتم تركيب الهيكل بأكمله في منطقة مفتوحة جيدة التهوية. حفر حفرة بعمق 0.5 متر تحت الصاري. الجزء السفلييتم إنزال الأنابيب في الحفرة ، ويتم تسوية الهيكل بعلامات التمدد ، وبعد ذلك تُسكب الحفرة بالخرسانة.

جهاز التحكم في الجهد (شاحن بسيط)

مولد الرياح المصنع ، كقاعدة عامة ، غير قادر على توصيل جهد 12 فولت بسبب السرعة المنخفضة. الحد الأقصى لتكرار دوران توربينات الرياح بسرعة رياح 6-8 م / ث. تصل إلى قيمة 200-250 دورة في الدقيقة. عند الخرج ، من الممكن الحصول على جهد بترتيب 5-7 فولت. لشحن البطارية ، يلزم جهد 13.5-15 فولت. المخرج هو استخدام محول جهد تبديل بسيط ، تم تجميعه ، على سبيل المثال ، بناءً على منظم الجهد LM2577ADJ. من خلال تطبيق 5 فولت DC على دخل المحول ، يتم الحصول على 12-15 فولت عند الخرج ، وهو ما يكفي لشحن بطارية السيارة.

محول جهد جاهز على LM2577

يمكن بالتأكيد تحسين مولد الرياح الصغيرة هذا. قم بزيادة قوة التوربين ، وتغيير المواد وارتفاع الصاري ، وإضافة محول جهد التيار المستمر إلى التيار المتردد ، إلخ.

محطة طاقة الرياح الأفقية المحورية

مجموعة الأجزاء:

1. أنبوب بلاستيكي بقطر 150 مم ، لوح ألومنيوم بسمك 1.5-2.5 مم ، كتلة خشبية بطول 80 × 40 1 متر ، سباكة: شفة - 3 ، زاوية - 2 ، نقطة الإنطلاق - 1.
2. محرك DC (مولد) 30-60 فولت ، 300-470 دورة في الدقيقة.
3. بكرة عجلة لمحرك بقطر 130-150 مم (ألومنيوم ، نحاس ، منسوج ، إلخ).
4. مواسير فولاذية بقطر 25 مم و 32 مم وطول 35 مم و 3000 مم على التوالي.
5. وحدة شحن للبطاريات.
6. بطاريات.
7. محول الجهد 12 فولت - 120 فولت (220 فولت).

إنتاج "طاحونة هوائية" أفقية محورية

الأنابيب البلاستيكية ضرورية لتصنيع ريش توربينات الرياح. مقطع من هذا الأنبوب ، طوله 600 مم ، مقطوع بالطول إلى أربعة أجزاء متطابقة. تتطلب الطاحونة الهوائية ثلاث شفرات ، وهي مصنوعة من الأجزاء الناتجة عن طريق قطع قطعة من المادة قطريًا إلى الطول الكامل ، ولكن ليس بالضبط من زاوية إلى زاوية ، ولكن من الزاوية السفليةل الزاوية العليا، مع مسافة بادئة طفيفة من الأخير. يتم تقليل معالجة الجزء السفلي من الأجزاء إلى تكوين بتلة تثبيت على كل جزء من الأجزاء الثلاثة. للقيام بذلك ، يتم قطع مربع بحجم حوالي 50 × 50 مم على طول حافة واحدة ، والجزء المتبقي بمثابة بتلة متصاعدة.

يتم تثبيت شفرات توربينات الرياح على بكرة العجلة بمساعدة الوصلات المثبتة بمسامير. يتم تثبيت البكرة مباشرة على عمود محرك DC - المولد. كتلة خشبية بسيطة بقطر 80x40 مم وطول 1 متر تستخدم كهيكل لتوربينات الرياح ، ويتم تركيب المولد في أحد طرفيه كتلة خشبية. في الطرف الآخر من الشريط ، يتم تثبيت "الذيل" ، وهو مصنوع من صفائح الألمنيوم. في الجزء السفلي من الشريط ، تم تثبيته الأنابيب المعدنية 25 مم ، مصممة لتلعب دور عمود الآلية الدوارة. يتم استخدام أنبوب معدني بطول ثلاثة أمتار 32 مم كصاري. الجزء العلويالصاري هو غلاف الآلية الدوارة ، حيث يتم إدخال أنبوب توربينات الرياح. دعامة الصاري مصنوعة من لوح من الخشب الرقائقي السميك. على هذا الدعم ، على شكل قرص بقطر 600 مم ، يتم تجميع هيكل من الأجزاء الصحية ، وبفضل ذلك يمكن رفع الصاري أو خفضه أو تركيبه أو تفكيكه بسهولة. تستخدم علامات التمدد لربط الصاري.

جميع الأجهزة الإلكترونية توربينات الرياحمركبة كوحدة منفصلة ، توفر واجهتها توصيل البطاريات وحمل المستهلك. تتضمن الوحدة وحدة تحكم في شحن البطارية ومحول جهد. يمكن تجميع هذه الأجهزة بشكل مستقل مع الخبرة المناسبة ، أو شراؤها من السوق. هناك الكثير للبيع حلول مختلفة، مما يسمح بالحصول على قيم الإخراج المطلوبة للجهود والتيارات.

توربينات الرياح المجمعة

تعد توربينات الرياح المجمعة خيارًا جادًا لوحدة الطاقة المنزلية. في الواقع ، يتضمن الدمج الجمع في نظام واحد بين مولد للرياح أو بطارية شمسية أو محرك ديزل أو بنزين. يمكنك الدمج بكل طريقة ممكنة ، بناءً على الاحتمالات والاحتياجات. بطبيعة الحال ، عندما يكون هناك خيار ثلاثة في واحد ، فهذا هو الحل الأكثر فعالية وموثوقية.

أيضًا ، في ظل توليفة من توربينات الرياح ، من المفترض إنشاء محطات طاقة الرياح التي تحتوي على اثنين تعديلات مختلفة. على سبيل المثال ، عندما يعمل دوار Savonius وآلة تقليدية ثلاثية الشفرات في نفس الحزمة. يعمل التوربين الأول بسرعات منخفضة لتدفق الرياح ، ويعمل التوربين الثاني بسرعات رمزية فقط. وبالتالي ، يتم الحفاظ على كفاءة التثبيت ، ويتم استبعاد فقد الطاقة غير المبرر ، وفي حالة المولدات غير المتزامنة ، يتم تعويض التيارات التفاعلية.

الأنظمة المدمجة هي خيارات معقدة من الناحية الفنية ومكلفة للممارسة المنزلية.

حساب قوة مزرعة الرياح

لحساب قوة مولد الرياح ذي المحور الأفقي ، يمكنك استخدام الصيغة القياسية:

• N = p S V3 / 2
• ن- قوة التركيب ، دبليو
• ص- كثافة الهواء (1.2 كجم / م 3)
• س- منطقة تهب م 2
• الخامس- سرعة تدفق الرياح ، م / ث

على سبيل المثال ، ستكون قوة التثبيت الذي يبلغ أقصى مدى للشفرة مترًا واحدًا ، مع سرعة رياح تبلغ 7 م / ث ، كما يلي:

• ن= 1.2 1343/2 = 205.8 واط

يمكن حساب حساب تقريبي لقوة توربينات الرياح التي تم إنشاؤها على أساس دوار سافونيوس باستخدام الصيغة:

• N = p R H V3
• ن- قوة التركيب ، دبليو
• ص- نصف قطر المكره ، م
• الخامس- سرعة الرياح ، م / ث

على سبيل المثال ، لتصميم محطة طاقة الرياح مع دوار Savonius المذكور في النص ، قيمة الطاقة عند سرعة رياح تبلغ 7 م / ث. سوف يكون:

• ن= 1.2 0.142 0.3 343 = 17.5 واط

مع ارتفاع أسعار الكهرباء ، يتم البحث عنها وتطويرها في كل مكان مصادر بديلة. في معظم مناطق البلاد ، يُنصح باستخدام توربينات الرياح. لتوفير الكهرباء بشكل كامل منزل خاص، يتطلب تثبيتًا قويًا ومكلفًا بدرجة كافية.

مولد الرياح للمنزل

إذا قمت بإنشاء مولد رياح صغير ، فيمكنك استخدام التيار الكهربائي لتسخين المياه أو استخدامه لجزء من الإضاءة ، على سبيل المثال ، المباني الخارجية ، ممرات الحديقةوالشرفات. تسخين المياه للاحتياجات المنزلية أو التدفئة أبسط خياراستخدام طاقة الرياح دون تراكمها وتحويلها. السؤال هنا يدور أكثر حول ما إذا كان سيكون هناك طاقة كافية للتدفئة.

قبل أن تصنع مولدًا ، تحتاج أولاً إلى معرفة ميزات الرياح في المنطقة.

مولد رياح كبير للعديد من الأماكن المناخ الروسي، غير مناسب جدًا بسبب التغييرات المتكررة في الكثافة والاتجاه تيارات الهواء. إذا تجاوزت 1 كيلوواط ، سيكون قصورًا ذاتيًا ولن يكون قادرًا على الدوران بالكامل عندما تتغير الرياح. يؤدي القصور الذاتي في مستوى الدوران إلى زيادة الحمولة من الرياح الجانبية مما يؤدي إلى فشلها.

مع ظهور مستهلكي الطاقة المنخفضة الطاقة ، من المنطقي استخدام مولدات رياح منزلية صغيرة لا تزيد عن 12 فولت لإضاءة الكوخ المصابيح التي تقودهاأو شحن بطاريات الهاتف في حالة عدم وجود كهرباء في المنزل. عندما لا يكون ذلك ضروريًا ، يمكن استخدام المولد لتسخين المياه.

نوع مولد الرياح

بالنسبة للمنطقة الخالية من الرياح ، فإن مولد الرياح الشراع مناسب فقط. لكي يكون مصدر الطاقة ثابتًا ، ستحتاج إلى بطارية لا تقل عن 12 فولت ، وشاحن ، وعاكس ، ومثبت ومقوم.

بالنسبة للمناطق منخفضة الرياح ، يمكنك إنشاء مولد رياح عمودي بشكل مستقل بطاقة لا تزيد عن 2-3 كيلو واط. هناك العديد من الخيارات وهي تقريبًا جيدة مثل التصاميم الصناعية. يُنصح بشراء طواحين هواء ذات دوار إبحار. يتم إنتاج موديلات موثوقة بطاقة تتراوح من 1 إلى 100 كيلووات في تاجانروج.

في المناطق التي تهب فيها الرياح ، يمكنك عمل مولد عمودي لمنزلك بيديك ، إذا كانت الطاقة المطلوبة 0.5-1.5 كيلوواط. يمكن صنع الشفرات من وسائل مرتجلة ، على سبيل المثال ، من برميل. يُنصح بشراء أجهزة أكثر إنتاجية. أرخص "المراكب الشراعية". تعتبر طاحونة الهواء العمودية أكثر تكلفة ، لكنها تعمل بشكل أكثر موثوقية في الرياح القوية.

طاحونة هوائية منخفضة الطاقة

في المنزل ، من السهل صنع مولد رياح صغير محلي الصنع. لبدء العمل في مجال إنشاء مصادر طاقة بديلة واكتساب خبرة قيمة في كيفية تجميع المولد ، يمكنك صنع جهاز بسيط بنفسك عن طريق تكييف محرك من جهاز كمبيوتر أو طابعة.

مولد الرياح 12 فولت مع المحور الأفقي

لإنشاء طاحونة هوائية منخفضة الطاقة بيديك ، يجب عليك أولاً إعداد الرسومات أو الرسومات التخطيطية.

بسرعة دوران 200-300 دورة في الدقيقة. يمكن رفع الجهد إلى 12 فولت ، وستكون الطاقة المولدة حوالي 3 واط. يمكن استخدامه لشحن بطارية صغيرة. بالنسبة للمولدات الأخرى ، يجب زيادة الطاقة إلى 1000 دورة في الدقيقة. عندها فقط ستكون فعالة. لكنك هنا بحاجة إلى علبة تروس تخلق مقاومة كبيرة وتكلفة عالية أيضًا.

الجزء الكهربائي

لتجميع المولد تحتاج المكونات التالية:

1. محرك صغير من طابعة أو محرك أو ماسح ضوئي قديم ؛
2. 8 ثنائيات من النوع 1N4007 لجسرين مقومين ؛
3. مكثف بسعة 1000 ميكروفاراد ؛
4. الأنابيب البلاستيكية والأجزاء البلاستيكية.
5. ألواح الألمنيوم.

يوضح الشكل أدناه دائرة المولد.

محرك متدرج: مخطط توصيل بالمقوم والمثبت

ترتبط جسور الصمام الثنائي بكل ملف محرك ، يوجد منها اثنان. بعد الجسور ، يتم توصيل المثبت LM7805. نتيجة لذلك ، يكون الخرج عبارة عن جهد يتم توفيره عادةً لبطارية 12 فولت.

مولدات الطاقة على مغناطيس نيوديميوم مع للغاية قوة عاليةالتشبث. يجب استخدامها بعناية. في ضربة قويةأو التسخين إلى درجة حرارة 80-250 درجة مئوية (حسب النوع) ، يقوم مغناطيس النيوديميوم بإزالة المغناطيسية.

يمكنك أن تأخذ محور السيارة كأساس لمولد افعل ذلك بنفسك.

دوار بمغناطيس نيوديميوم

يتم لصق حوالي 20 مغناطيس نيوديميوم يبلغ قطرها حوالي 25 مم على المحور باستخدام الغراء الفائق. مولدات الطاقة أحادية الطور مصنوعة من عدد متساوٍ من الأقطاب والمغناطيس.

يجب جذب المغناطيسات الموجودة مقابل بعضها البعض ، أي يتم تدويرها بواسطة أقطاب متقابلة. بعد لصق مغناطيس النيوديميوم ، تمتلئ براتنج الايبوكسي.

يتم لف الملفات بشكل دائري ، ويبلغ إجمالي عدد الدورات 1000-1200. يتم تحديد طاقة المولد على مغناطيس النيوديميوم بحيث يمكن استخدامه كمصدر للتيار المباشر ، حوالي 6 أمبير لشحن البطارية عند 12 فولت.

ميكانيكي

الشفرات مصنوعة من أنابيب بلاستيكية. يتم رسم قطع الشغل بعرض 10 سم وطول 50 سم ، ثم يتم قصها. يتم عمل جلبة على عمود المحرك بشفة متصلة بها الشفرات بمسامير. يمكن أن يكون عددهم من اثنين إلى أربعة. لن يدوم البلاستيك طويلاً ، لكنه سيكون كافيًا لأول مرة. ظهرت الآن مواد كافية مقاومة للاهتراء ، على سبيل المثال ، ألياف الكربون والبولي بروبيلين. يمكن بعد ذلك صنع شفرات أقوى من سبائك الألومنيوم.

يتم موازنة الشفرات عن طريق القطع أجزاء إضافيةفي النهايات ، ويتم إنشاء زاوية الميل عن طريق تسخينها بانحناء.

يتم ربط المولد بقطعة من الأنابيب البلاستيكية بمحور رأسي ملحوم بها. يتم أيضًا تثبيت ريشة الطقس المصنوعة من سبائك الألومنيوم بشكل محوري على الأنبوب. يتم إدخال المحور في أنبوب عموديصواري. يتم تثبيت محمل الدفع بينهما. يمكن أن يدور الهيكل بأكمله بحرية في مستوى أفقي.

يمكن وضع اللوحة الكهربائية على جزء دوار ، ويمكن نقل الجهد إلى المستهلك من خلال حلقتين انزلاقيتين بفرشاة. إذا تم تثبيت اللوحة ذات المقوم بشكل منفصل ، فسيكون عدد الحلقات ستة ، كم عدد المسامير التي يمتلكها محرك السائر.

يتم تركيب الطاحونة على ارتفاع 5-8 م.

إذا كان الجهاز سيولد الطاقة بكفاءة ، فيمكن تحسينه بجعله محوريًا رأسيًا ، على سبيل المثال ، من برميل. التصميم أقل عرضة للأحمال الزائدة الجانبية من التصميم الأفقي. يوضح الشكل أدناه دوارًا به شفرات مصنوعة من شظايا أسطوانية ، مثبتة على محور داخل الإطار ولا تخضع لقوة الانقلاب.

توربينات الرياح ذات المحور الرأسي والدوار الأسطواني

يخلق السطح الجانبي للبرميل صلابة إضافية ، والتي يمكن من خلالها استخدام الصفائح المعدنية الرقيقة.

مولد رياح بقدرة تزيد عن 1 كيلو وات

يجب أن يجلب الجهاز فوائد ملموسة وأن يوفر جهدًا كهربائيًا قدره 220 فولت حتى تتمكن من تشغيل بعض الأجهزة الكهربائية. للقيام بذلك ، يجب أن تبدأ وتوليد الكهرباء بشكل مستقل في نطاق واسع.

لإنشاء مولد للرياح بيديك ، يجب عليك أولاً تحديد التصميم. يعتمد ذلك على مدى قوة الرياح. إذا كان ضعيفًا ، فقد تكون نسخة الشراع الخاصة بالدوار هي الخيار الوحيد. لا يمكن هنا الحصول على أكثر من 2-3 كيلووات من الطاقة. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج إلى علبة تروس وبطارية قوية مع شاحن.

سعر جميع المعدات مرتفع ، لذا يجب معرفة ما إذا كان ذلك مفيدًا للمنزل.

في المناطق ذات الرياح القوية ، مولد الرياح محلية الصنعيمكنك الحصول على 1.5-5 كيلوواط من الطاقة. ثم يمكن توصيله بـ شبكة منزلية 220 فولت. من الصعب إنشاء جهاز بمزيد من الطاقة بمفردك.

مولد كهربائي من محرك DC

كمولد ، يمكنك استخدام محرك منخفض السرعة يولد كهرباءعند 400-500 دورة في الدقيقة: PIK8-6 / 2.5 36 فولت 0.3 نيوتن متر 1600 دقيقة -1. طول الجسم 143 ملم ، قطر 80 ملم ، قطر عمود الدوران 12 ملم.

كيف يبدو محرك DC؟

يحتاج إلى مضاعف بنسبة تروس 1:12. مع ثورة واحدة لشفرات الطاحونة ، سيقوم المولد بإجراء 12 دورة. يوضح الشكل أدناه رسمًا تخطيطيًا للجهاز.

مخطط جهاز طاحونة

ينشئ صندوق التروس حمولة إضافية ، ولكن لا يزال أقل من مولد التيار المتردد للسيارة أو بادئ الحركة ، حيث يلزم وجود نسبة تروس لا تقل عن 1:25.

يُنصح بصنع الشفرات من لوح ألومنيوم بقياس 60x12x2. إذا قمت بتثبيت 6 منهم على المحرك ، فلن يكون الجهاز سريعًا جدًا ولن يتأثر بهبوب الرياح الكبيرة. يجب أن يكون من الممكن تحقيق التوازن. للقيام بذلك ، يتم لحام الشفرات في البطانات مع إمكانية لفها على الدوار بحيث يمكن تحريكها أكثر أو أقرب إلى مركزها.

تشغيل المولد مغناطيس دائممن الفريت أو الفولاذ لا يتجاوز 0.5-0.7 كيلووات. يمكن زيادته فقط على مغناطيس نيوديميوم خاص.

المولد الذي يحتوي على الجزء الثابت غير الممغنط غير مناسب للتشغيل. مع ريح صغيرة ، تتوقف ، وبعد ذلك لن تكون قادرة على البدء من تلقاء نفسها.

للتدفئة المستمرة في موسم البرد ، هناك حاجة إلى الكثير من الطاقة والتدفئة منزل كبير- هذه مشكله. للعطاء في هذا الصدد ، يمكن أن يكون مفيدًا عندما لا تضطر إلى الذهاب إلى هناك أكثر من مرة واحدة في الأسبوع. إذا تم وزن كل شيء بشكل صحيح ، فإن نظام التدفئة في البلد يعمل لبضع ساعات فقط. باقي الوقت يكون الملاك في الطبيعة. باستخدام طاحونة هوائية كمصدر للتيار المباشر لشحن البطارية ، في غضون أسبوع إلى أسبوعين ، يمكنك تجميع الكهرباء لتدفئة المكان لهذه الفترة الزمنية ، وبالتالي توفير راحة كافية لنفسك.

لتصنيع مولد من محرك تيار متردد أو بادئ تشغيل السيارة ، يجب إعادة صياغتها. يمكن ترقية المحرك إلى مولد إذا كان الدوار مصنوعًا على مغناطيس نيوديميوم ، تم تشكيله وفقًا لسمكها. وهي مصنوعة بعدد الأعمدة ، مثل الجزء الثابت ، بالتناوب مع بعضها البعض. يجب ألا يلتصق الدوار الموجود على مغناطيس نيوديميوم الملصق على سطحه أثناء الدوران.

أنواع الدوارات

تختلف تصاميم الدوار. تظهر الخيارات الشائعة في الشكل أدناه ، حيث يشار إلى قيم معامل استخدام طاقة الرياح (KIEV).

أنواع وتصميمات توربينات الرياح الدوارة

للدوران ، تصنع طواحين الهواء بمحور رأسي أو أفقي. يتميز الإصدار العمودي بسهولة الصيانة عندما تكون العقد الرئيسية موجودة في الأسفل. محمل الدفع محاذي ذاتيًا وله عمر خدمة طويل.

تخلق نصلتا دوار Savonius هزات ، وهي ليست مريحة للغاية. لهذا السبب ، فهي مصنوعة من زوجين من الشفرات متباعدة على مستويين مع تدوير أحدهما بالنسبة للآخر بمقدار 90 0. يمكن استخدام البراميل والدلاء والأواني كفراغات.

يسهل تصنيع دوار Darrieus ، الذي صنعت شفراته من شريط مرن. لتسهيل الترقية ، يجب أن يكون عددهم فرديًا. الحركة متقطعة ، بسببها ينكسر الجزء الميكانيكي بسرعة. بالإضافة إلى ذلك ، يهتز الشريط أثناء تدويره ، مما يؤدي إلى حدوث هدير. للاستخدام الدائم تصميم مماثلغير مناسب جدًا ، على الرغم من أن الشفرات مصنوعة أحيانًا من مواد امتصاص الصوت.
في الدوار المتعامد ، يتم تحديد الأجنحة. العدد الأمثل للشفرات هو ثلاثة. الجهاز عالي السرعة ، لكن يجب فكه عند بدء التشغيل.

يتمتع الدوار الحلزوني بكفاءة عالية بسبب الانحناء المعقد للشفرات ، مما يقلل من الخسائر. يتم استخدامه بشكل أقل تواترا من طواحين الهواء الأخرى بسبب تكلفتها العالية.

تصميم الدوار ذو الشفرة الأفقية هو الأكثر كفاءة. لكنها تتطلب رياحًا متوسطة مستقرة ، كما تحتاج أيضًا إلى حماية من الأعاصير. يمكن تصنيع الشفرات من البروبيلين عندما يكون قطرها أقل من 1 متر.

إذا قمت بقطع الشفرات من أنبوب بلاستيكي سميك الجدران أو برميل ، فلن تتمكن من الحصول على طاقة أعلى من 200 واط. ملف تعريف المقطع غير مناسب للوسائط الغازية القابلة للضغط. هناك حاجة إلى ملف تعريف معقد هنا.

يعتمد قطر الدوار على مقدار الطاقة المطلوبة ، وكذلك على عدد الشفرات. تتطلب الشفرة ذات 10 واط دوارًا بقطر 1.16 متر و 100 واط - 6.34 مترًا ، وللأربع شفرات وستة شفرات ، سيكون القطر 4.5 مترًا و 3.68 مترًا على التوالي.

إذا وضعت الدوار مباشرة على عمود المولد ، فلن يدوم محمله طويلاً ، لأن الحمل على جميع الشفرات غير متساوٍ. يجب أن يكون محمل الدعم لعمود الطاحونة ذاتي المحاذاة ، مع طبقتين أو ثلاث طبقات. ثم لن يخاف عمود الدوران من الانحناءات وحالات النزوح أثناء الدوران.

يلعب المجمع الحالي دورًا مهمًا في تشغيل طاحونة الهواء ، والذي يجب صيانته بانتظام: تشحيم ، وتنظيف ، وتعديل. يجب توفير إمكانية الوقاية منه ، على الرغم من صعوبة القيام بذلك.

حماية

تعد توربينات الرياح التي تزيد قوتها عن 100 واط من الأجهزة المزعجة. في فناء منزل خاص ، يمكنك تركيب توربينات رياح صناعية إذا كانت معتمدة. يجب أن يكون ارتفاعه أعلى من أقرب منزل. حتى الطاحونة الهوائية منخفضة الطاقة لا يمكن تركيبها على السطح. الاهتزازات الميكانيكية من عملها يمكن أن تخلق صدى وتؤدي إلى تدمير الهيكل.

تتطلب سرعات دوران توربينات الرياح العالية صنعة عالية الجودة. خلاف ذلك ، في حالة تدمير الجهاز ، هناك خطر من أن أجزائه قد تتطاير مسافات طويلةوتسبب إصابة الإنسان أو الحيوانات الأليفة. يجب أن يؤخذ هذا في الاعتبار بشكل خاص عند صنع طاحونة بيديك من مواد الخردة.

فيديو. مولد الرياح بيديك.

لا ينصح باستخدام توربينات الرياح في جميع المناطق ، لأنها تعتمد على السمات المناخية. بالإضافة إلى ذلك ، فإن صنعها بأيديكم لا معنى له بدون بعض الخبرة والمعرفة. بادئ ذي بدء ، يمكنك إنشاء تصميم بسيط بقوة عدة واط وبجهد يصل إلى 12 فولت يمكنك من خلاله شحن هاتفك أو إضاءة مصباح موفر للطاقة. يمكن أن يؤدي استخدام مغناطيس النيوديميوم في المولد إلى زيادة قوته بشكل كبير.

من الأفضل شراء توربينات الرياح القوية ، التي تستحوذ على جزء كبير من مصدر الطاقة في المنزل ، لأغراض صناعية ، لتوليد جهد 220 فولت ، مع تقييم الإيجابيات والسلبيات بعناية. إذا قمت بدمجها مع أنواع أخرى من مصادر الطاقة البديلة ، يمكن أن تكون الكهرباء كافية لكل شيء. الاحتياجات المنزليةبما في ذلك نظام التدفئة المنزلية.

روسيا لديها موقف مزدوج فيما يتعلق بموارد طاقة الرياح. من ناحية ، بفضل الضخم المساحة الكليةوإلى غزارة السهول كانت الريح كلها وفيرة وفي الأغلب متساوية. من ناحية أخرى ، فإن رياحنا في الغالب منخفضة الإمكانات ، وبطيئة ، انظر الشكل. في الثالث ، في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة ، تكون الرياح عنيفة. بناءً على ذلك ، فإن مهمة بدء تشغيل مولد الرياح في المزرعة مهمة جدًا. ولكن لكي تقرر ما إذا كنت ستشتري جهازًا باهظ الثمن إلى حد ما ، أو تصنعه بنفسك ، عليك التفكير مليًا في أي نوع (وهناك الكثير منهم) لأي غرض تختار.

مفاهيم أساسية

1. KIEV - عامل استخدام طاقة الرياح. إذا تم استخدام نموذج ميكانيكي للرياح المسطحة للحساب (انظر أدناه) ، فإنه يساوي كفاءة الدوار لمحطة طاقة الرياح (APU).
2. الكفاءة - الكفاءة الشاملة لوحدة APU ، من الرياح القادمة إلى أطراف المولد الكهربائي ، أو إلى كمية المياه التي يتم ضخها في الخزان.
3. الحد الأدنى لسرعة رياح التشغيل (MPS) هي سرعتها التي تبدأ بها الطاحونة الهوائية في إعطاء التيار للحمل.
4. الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها (MPS) هي سرعتها التي يتوقف عندها توليد الطاقة: إما أن تقوم الأتمتة بإيقاف تشغيل المولد ، أو وضع الدوار في دوارة الطقس ، أو طيه وإخفائه ، أو يتوقف الدوار عن نفسه ، أو وحدة APU ينهار ببساطة.
5. بدء سرعة الرياح (CWS) - عند هذه السرعة ، يكون الدوار قادرًا على الدوران بدون تحميل ، والدوران لأعلى والدخول في وضع التشغيل ، وبعد ذلك يمكن تشغيل المولد.
6. سرعة البدء السلبية (OSS) - وهذا يعني أن APU (أو توربين الرياح - توربينات الرياح، أو WEA ، وحدة طاقة الرياح) لبدء أي سرعة رياح يتطلب الدوران الإلزامي من مصدر طاقة خارجي.
7. لحظة البدء (الأولية) - قدرة الدوار ، التي تباطأت بقوة في تدفق الهواء ، على إنشاء عزم دوران على العمود.
8. توربينات الرياح (VD) - جزء من APU من الدوار إلى عمود المولد أو المضخة ، أو أي مستهلك آخر للطاقة.
9. مولد الرياح الدوراني - APU ، حيث يتم تحويل طاقة الرياح إلى عزم دوران على عمود إقلاع الطاقة عن طريق تدوير الدوار في تدفق الهواء.
10. نطاق سرعة تشغيل الدوار هو الفرق بين MDS و MRS عند التشغيل عند الحمل المقدر.
11. طاحونة هوائية بطيئة السرعة - لا تتجاوز فيها السرعة الخطية لأجزاء الدوار في التدفق سرعة الرياح أو تحتها. يتم تحويل الرأس الديناميكي للتدفق مباشرة إلى دفع شفرة.
12. طاحونة هوائية عالية السرعة - تكون السرعة الخطية للشفرات أعلى بكثير (حتى 20 مرة أو أكثر) من سرعة الرياح ، ويشكل الدوار دوران الهواء الخاص به. إن دورة تحويل طاقة التدفق إلى قوة دفع معقدة.

ملاحظات:

1. تحتوي وحدات APU منخفضة السرعة ، كقاعدة عامة ، على CIEV أقل من تلك عالية السرعة ، لكن لديها عزم دوران بدء كافٍ لتدوير المولد دون فصل الحمل وصفر TCO ، أي انطلاق ذاتي تمامًا وقابل للتطبيق في أخف الرياح.
2. البطء والسرعة مفاهيم نسبية. يمكن أن تكون طاحونة الهواء المنزلية بسرعة 300 دورة في الدقيقة منخفضة السرعة ، ووحدات APU قوية من نوع EuroWind ، حيث يتم تجنيد حقول مزارع الرياح ومزارع الرياح (انظر الشكل) والتي تنتج دواراتها حوالي 10 دورة في الدقيقة ، وهي عالية السرعة ، لأن. مع مثل هذا القطر ، فإن السرعة الخطية للشفرات وديناميكا الهواء الخاصة بها على معظم الامتداد تكون "طائرة" تمامًا ، انظر أدناه.

ما هو المولد المطلوب؟

يجب أن يولد المولد الكهربائي لطاحونة الهواء المحلية الكهرباء في نطاق واسع من سرعات الدوران وأن يكون لديه القدرة على البدء الذاتي دون التشغيل الآلي و مصادر خارجيةتغذية. في حالة استخدام APU مع OSS (طواحين الهواء ذات الدوران العلوي) ، والتي ، كقاعدة عامة ، لديها KIEV عالية وكفاءة ، يجب أيضًا أن تكون قابلة للعكس ، أي تكون قادرة على العمل كمحرك. عند طاقة تصل إلى 5 كيلو واط ، يتم استيفاء هذا الشرط سيارات كهربائيةمع مغناطيس دائم يعتمد على النيوبيوم (مغناطيسات فائقة) ؛ على مغناطيس الفولاذ أو الفريت ، لا يمكنك الاعتماد على أكثر من 0.5-0.7 كيلو واط.

ملحوظة: المولدات غير المتزامنة أو المولدات المجمعة مع الجزء الثابت غير الممغنط ليست مناسبة على الإطلاق. مع انخفاض قوة الرياح ، سوف "يخرجون" قبل وقت طويل من انخفاض سرعته إلى MRS ، وبعد ذلك لن يبدأوا بأنفسهم.

يتم الحصول على "قلب" ممتاز لوحدة APU بقوة 0.3 إلى 1-2 كيلو واط من مولد تيار متردد مع مقوم مدمج ؛ معظمهم الآن. أولاً ، يحافظون على جهد الخرج من 11.6-14.7 فولت في نطاق واسع إلى حد ما من السرعات بدون مثبتات إلكترونية خارجية. ثانيًا ، تفتح بوابات السليكون عندما يصل الجهد على الملف إلى 1.4 فولت ، وقبل ذلك "لا يرى" المولد الحمل. للقيام بذلك ، يجب أن يكون المولد بالفعل غير مجدول جيدًا.

في معظم الحالات ، يمكن توصيل المذبذب مباشرة ، بدون ترس أو محرك سير ، بعمود HP عالي السرعة عن طريق اختيار السرعة باختيار عدد الشفرات ، انظر أدناه. "المشاة السريعة" لها عزم دوران صغير أو صفر ، ولكن سيكون لدى الدوار وقت كافٍ للدوران لأعلى دون فصل الحمل قبل فتح الصمامات وإعطاء المولد تيارًا.

الاختيار في مهب الريح

قبل تحديد مولد الرياح الذي يجب صنعه ، دعنا نقرر علم الهواء المحلي. باللون الرمادي المخضرمناطق (الرياح) من خريطة الرياح ، على الأقل بعض المعنى سيكون فقط من توربينات الرياح الشراعية(وسنتحدث عنها لاحقًا). إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة ثابت ، فسيتعين عليك إضافة معزز (مقوم مع مثبت الجهد) ، وشاحن ، وبطارية قوية ، وعاكس 12/24/36/48 VDC إلى 220/380 VAC 50 هرتز. لن يكلف مثل هذا الاقتصاد ما لا يقل عن 20000 دولار ، ومن غير المرجح أن يكون من الممكن إزالة قوة طويلة المدى تزيد عن 3-4 كيلوواط. بشكل عام ، مع الرغبة الشديدة في الطاقة البديلة ، من الأفضل البحث عن مصدر آخر لها.

في الأماكن ذات اللون الأصفر والأخضر والرياح قليلاً ، إذا كنت بحاجة إلى كهرباء تصل إلى 2-3 كيلو وات ، يمكنك استخدام مولد رياح عمودي منخفض السرعة بنفسك. لقد تم تطويرها بشكل لا يحصى ، وهناك تصميمات ، من حيث KIEV والكفاءة ، تكاد لا تكون أدنى من "الشفرات" الصناعية.

إذا كنت ستشتري توربينًا هوائيًا لمنزلك ، فمن الأفضل التركيز على طاحونة هوائية ذات دوار إبحار. هناك العديد من الخلافات ، ونظريًا ليس كل شيء واضحًا بعد ، لكنها تعمل. في الاتحاد الروسي ، يتم إنتاج "المراكب الشراعية" في تاجانروج بقدرة 1-100 كيلو وات.

في المناطق الحمراء ، والرياح ، يعتمد الاختيار على الطاقة المطلوبة.في حدود 0.5-1.5 كيلوواط ، هناك ما يبرر "الرأسيات" العصامية ؛ 1.5-5 كيلوواط - تم شراء "المراكب الشراعية". يمكن أيضًا شراء "عمودي" ، لكنه سيكلف أكثر من APU تخطيط أفقي. وأخيرًا ، إذا كنت بحاجة إلى طاحونة بقوة 5 كيلوواط أو أكثر ، فأنت بحاجة إلى الاختيار بين "الشفرات" الأفقية المشتراة أو "المراكب الشراعية".

ملحوظة: تقدم العديد من الشركات المصنعة ، وخاصة الطبقة الثانية ، مجموعات من الأجزاء التي يمكنك من خلالها تجميع مولد رياح بطاقة تصل إلى 10 كيلوواط بنفسك. ستكلف هذه المجموعة 20-50 ٪ أرخص من المجموعة الجاهزة مع التثبيت. ولكن قبل الشراء ، تحتاج إلى دراسة علم الهواء لموقع التثبيت المقصود بعناية ، ثم تحديد النوع والطراز المناسبين وفقًا للمواصفات.

عن الأمن

يمكن لأجزاء من توربينات الرياح المحلية قيد التشغيل أن تتجاوز سرعتها الخطية 120 وحتى 150 م / ث ، وأي قطعة من أي توربينات المواد الصلبةتزن 20 جرامًا ، وتحلق بسرعة 100 م / ث ، مع ضربة "ناجحة" ، تقتل رجلًا سليمًا على الفور. صفيحة من الصلب أو البلاستيك الصلب بسمك 2 مم ، تتحرك بسرعة 20 م / ث ، تقسمها إلى نصفين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم طواحين الهواء التي يزيد ارتفاعها عن 100 واط صاخبة جدًا. يولد العديد منها تقلبات ضغط الهواء بتردد منخفض للغاية (أقل من 16 هرتز) - الأشعة تحت الصوتية. الأشعة تحت الصوتية غير مسموعة ولكنها ضارة بالصحة وتنتشر على نطاق واسع.

ملحوظة: في أواخر الثمانينيات ، كانت هناك فضيحة في الولايات المتحدة - كان لابد من إغلاق أكبر مزرعة رياح في البلاد في ذلك الوقت. أثبت الهنود من المحمية ، على بعد 200 كيلومتر من ميدان APU الخاص بها ، في المحكمة أن الاضطرابات الصحية التي زادت بشكل حاد لديهم بعد بدء تشغيل مزرعة الرياح كانت بسبب الأشعة تحت الصوتية.

للأسباب المذكورة أعلاه ، يُسمح بتركيب APU على مسافة لا تقل عن 5 ارتفاعات من أقرب المباني السكنية. في ساحات المنازل الخاصة ، من الممكن تركيب طواحين هواء للإنتاج الصناعي ، معتمدة بشكل مناسب. من المستحيل بشكل عام تركيب وحدات APU على الأسطح - أثناء تشغيلها ، حتى بالنسبة للأحمال منخفضة الطاقة ، توجد أحمال ميكانيكية متناوبة يمكن أن تسبب صدى هيكل المبنىوتدميرها.

ملحوظة: ارتفاع APU هو أعلى نقطة للقرص المسحوب (للدوارات ذات الشفرات) أو الشكل الهندسي (لوحدات APU العمودية ذات الدوار على العمود). إذا كان صاري APU أو محور الدوار بارزًا بشكل أكبر ، فسيتم حساب الارتفاع وفقًا لأعلى - القمة.

الرياح ، الديناميكا الهوائية ، KIEV

يخضع مولد الرياح محلي الصنع لنفس قوانين الطبيعة التي يخضع لها المولد المصنوع في المصنع والمحسوب على الكمبيوتر. ويحتاج الشخص الذي يعمل بنفسك إلى فهم أساسيات عمله جيدًا - في أغلب الأحيان لا يملك تحت تصرفه مواد فائقة الحداثة باهظة الثمن و المعدات التكنولوجية. الديناميكا الهوائية لوحدة APU صعبة للغاية ...

الرياح و KIEV

لحساب APUs التسلسلي للمصنع ، يسمى. نموذج الرياح الميكانيكية المسطحة. يعتمد على الافتراضات التالية:

• سرعة الرياح واتجاهها ثابتان داخل سطح الدوار الفعال.
• الهواء هو وسيط مستمر.
• يساوي السطح الفعال للعضو الدوار المنطقة المنجرفة.
• طاقة تدفق الهواء حركية بحتة.

في ظل هذه الظروف ، يتم حساب الطاقة القصوى لوحدة حجم الهواء وفقًا لمعادلة المدرسة ، بافتراض أن كثافة الهواء في الظروف العادية هي 1.29 كجم * مكعب. م عند سرعة رياح تبلغ 10 م / ث ، يحمل مكعب واحد من الهواء 65 جول ، ومن مربع واحد من السطح الفعال للعضو الدوار ، من الممكن ، بكفاءة 100٪ لوحدة APU بأكملها ، إزالة 650 وات. هذا نهج مبسط للغاية - يعلم الجميع أن الريح ليست متساوية تمامًا. ولكن يجب القيام بذلك لضمان تكرار المنتجات - وهو أمر شائع في التكنولوجيا.

لا ينبغي تجاهل النموذج المسطح ، فهو يعطي حدًا أدنى واضحًا من طاقة الرياح المتاحة. لكن الهواء ، أولاً ، قابل للضغط ، وثانيًا ، مائع جدًا (تبلغ اللزوجة الديناميكية 17.2 ميكرو باسكال * ثانية فقط). هذا يعني أن التدفق يمكن أن يتدفق حول المنطقة المنجرفة ، مما يقلل من السطح الفعال و KIEV ، والذي غالبًا ما يتم ملاحظته. ولكن من حيث المبدأ ، يكون الوضع العكسي ممكنًا أيضًا: تتدفق الرياح إلى الدوار ثم تبين أن مساحة السطح الفعال أكبر من الجزء المنفلت ، وتكون KIEV أكبر من 1 بالنسبة إلى الرياح المسطحة .

دعنا نعطي مثالين. الأول هو يخت ممتع ، ثقيل نوعًا ما ، يمكن لليخت أن يتحرك ليس فقط في مواجهة الريح ، ولكن أيضًا أسرع منه. الريح الخارجية تعني. الريح الظاهرة يجب أن تكون أسرع وإلا كيف ستسحب السفينة؟

والثاني هو كلاسيكي من تاريخ الطيران. في اختبارات MIG-19 ، اتضح أن المعترض ، الذي كان أثقل طنًا من مقاتلة الخطوط الأمامية ، يتسارع بشكل أسرع. مع نفس المحركات في نفس هيكل الطائرة.

لم يعرف المنظرون ماذا يفكرون ، وشككوا بجدية في قانون الحفاظ على الطاقة. في النهاية ، اتضح أن النقطة كانت مخروط هدية الرادار البارزة من مدخل الهواء. من أخمص القدمين إلى الغلاف ، ظهر مانع تسرب الهواء ، كما لو كان يمسكه من الجانبين إلى ضواغط المحرك. منذ ذلك الحين ، أصبحت موجات الصدمة راسخة من الناحية النظرية باعتبارها مفيدة ، ويعزى أداء الطيران الرائع للطائرات الحديثة إلى حد كبير إلى استخدامها الماهر.

الديناميكا الهوائية

ينقسم تطور الديناميكا الهوائية عادة إلى عصرين - قبل إن.جي.جوكوفسكي وبعده. كان تقريره "حول الدوامات المرفقة" بتاريخ 15 نوفمبر 1905 هو البداية عهد جديدفي مجال الطيران.

قبل جوكوفسكي ، طاروا على أشرعة مسطحة: كان يعتقد أن جزيئات التدفق القادم تعطي كل زخمها إلى الحافة الأمامية للجناح. جعل هذا من الممكن التخلص فورًا من كمية المتجه - لحظة الزخم - التي ولدت رياضيات غاضبة وغير تحليلية في أغلب الأحيان ، والانتقال إلى علاقات طاقة بحتة أكثر ملاءمة ، وفي النهاية الحصول على حقل الضغط المحسوب على المستوى الحامل ، تشبه إلى حد ما الحاضر.

مثل هذا النهج الآلي جعل من الممكن إنشاء أجهزة يمكنها ، على الأقل ، أن تطير في الهواء وتطير من مكان إلى آخر ، دون أن تتحطم بالضرورة على الأرض في مكان ما على طول الطريق. لكن الرغبة في زيادة السرعة والقدرة الاستيعابية وخصائص الطيران الأخرى كشفت أكثر فأكثر عن عيوب نظرية الديناميكا الهوائية الأصلية.

كانت فكرة جوكوفسكي كما يلي: على طول الجزء العلوي و الأسطح السفليةينتقل هواء الجناح في مسار مختلف. من حالة الاستمرارية المتوسطة (لا تتشكل فقاعات الفراغ في الهواء من تلقاء نفسها) ، يترتب على ذلك أن سرعات التدفقات العلوية والسفلية التي تنحدر من الحافة الخلفية يجب أن تختلف. بسبب لزوجة الهواء ، وإن كانت صغيرة ، ولكن محدودة ، يجب أن تتكون الدوامة هناك بسبب الاختلاف في السرعات.

تدور الدوامة ، كما أن قانون الحفاظ على الزخم ، غير قابل للتغيير مثل قانون حفظ الطاقة ، صالح أيضًا للكميات المتجهة ، أي يجب أن تأخذ في الاعتبار اتجاه الحركة. لذلك ، على الفور ، على الحافة الخلفية ، يجب أن تتشكل دوامة دوارة معاكسة لها نفس عزم الدوران. لماذا؟ بسبب الطاقة التي يولدها المحرك.

بالنسبة لممارسة الطيران ، كان هذا يعني حدوث ثورة: باختيار ملف جانبي مناسب للجناح ، كان من الممكن إطلاق دوامة ملحقة حول الجناح على شكل دوران Г ، مما يزيد من رفعه. أي ، من خلال إنفاق جزء ، وللسرعات العالية وأحمال الجناح - جزء كبير من قوة المحرك ، يمكنك إنشاء تدفق هواء حول الجهاز ، مما يتيح لك تحقيق جودة طيران أفضل.

هذا جعل الطيران طيرانًا وليس جزءًا من علم الطيران: الآن يمكن للطائرة أن تخلق البيئة اللازمة لرحلتها ولم تعد لعبة للتيارات الهوائية. كل ما تحتاجه هو محرك أقوى وأكثر قوة ...

مرة أخرى KIEV

لكن الطاحونة لا تحتوي على محرك. هو ، على العكس من ذلك ، يجب أن يأخذ الطاقة من الريح ويعطيها للمستهلكين. وهنا يخرج - سحب ساقيه ، وتعثر ذيله. لقد تركوا القليل جدًا من طاقة الرياح في دوران الدوار الخاص - سيكون ضعيفًا ، وستكون قوة دفع الشفرة صغيرة ، وستكون KIEV والطاقة منخفضة. دعونا نعطي الكثير للدوران - سوف يدور الدوار مثل الجنون في وضع الخمول في الرياح الخفيفة ، لكن المستهلكين يحصلون مرة أخرى على القليل: لقد أعطوا القليل من الحمل ، وتباطأ الدوار ، وانفجرت الرياح عن الدوران ، وتوقف الدوار.

يعطي قانون حفظ الطاقة "الوسط الذهبي" في المنتصف فقط: نعطي 50٪ من الطاقة للحمل ، وبالنسبة للنسبة الـ 50٪ المتبقية نقوم بلف التدفق إلى المستوى الأمثل. تؤكد الممارسة الافتراضات: إذا كانت كفاءة مروحة سحب جيدة 75-80٪ ، فإن KIEV لدوار ذو ريش محسوب أيضًا بعناية وينفخ في نفق هوائي يصل إلى 38-40٪ ، أي ما يصل إلى نصف ما يمكن تحقيقه مع وجود فائض من الطاقة.

الحداثة

اليوم ، الديناميكا الهوائية ، مسلحة بالرياضيات الحديثة وأجهزة الكمبيوتر ، تتحرك بشكل متزايد بعيدًا عن النماذج المبسطة لا محالة إلى وصف دقيقسلوك جسم حقيقي في تدفق حقيقي. وهنا ، بالإضافة إلى الخط العام - القوة والقوة والقوة مرة أخرى! - تم اكتشاف طرق جانبية ولكنها واعدة بكمية محدودة من الطاقة تدخل النظام.

ابتكر الطيار البديل الشهير بول ماكريدي طائرة في الثمانينيات ، بمحركين من منشار الجنزير 16 حصان. عرض 360 كم / ساعة. علاوة على ذلك ، كان هيكلها عبارة عن دراجة ثلاثية العجلات غير قابلة للسحب ، وكانت العجلات بدون إنسيابية. لم تسير أي من مركبات ماكريدي في خط السير وذهبت في مهمة قتالية ، لكن اثنتين - واحدة بمحركات مكبسية ومراوح ، والأخرى نفاثة - طارت لأول مرة في التاريخ. العالمدون أن تهبط في محطة وقود واحدة.

كما تأثرت الأشرعة التي أدت إلى ظهور الجناح الأصلي بشكل كبير بتطور النظرية. سمحت الديناميكا الهوائية "الحية" لليخوت برياح تبلغ 8 عقدة. الوقوف على القارب المحلق (انظر الشكل) ؛ لتفريق مثل هذا الهيكل إلى السرعة المطلوبة باستخدام المروحة ، يلزم محرك لا يقل عن 100 حصان. تسير قوارب السباق التي تحمل نفس الرياح بسرعة حوالي 30 عقدة. (55 كم / ساعة).

هناك أيضًا اكتشافات غير تافهة تمامًا. عشاق الرياضة الأكثر ندرة والأكثر تطرفاً - القفز الأساسي - يرتدون بذلة خاصة بالأجنحة ، بذلة مجنحة ، يطيرون بدون محرك ، المناورة بسرعة تزيد عن 200 كم / ساعة (الشكل على اليمين) ، ثم يهبطون بسلاسة في مكان محدد مسبقا. في أي حكاية خرافية يطير الناس بمفردهم؟

تم أيضًا حل العديد من أسرار الطبيعة ؛ على وجه الخصوص ، رحلة خنفساء. وفقًا للديناميكا الهوائية الكلاسيكية ، فهي غير قادرة على الطيران. تمامًا مثل سلف الطائرة F-117 "الشبح" بجناحها الماسي ، فهي أيضًا غير قادرة على الطيران. و MIG-29 و Su-27 ، اللذان يمكنهما الطيران أولاً لبعض الوقت ، لا يتناسبان مع أي أفكار على الإطلاق.

ولماذا ، إذن ، عند التعامل مع توربينات الرياح ، ليست متعة وليست أداة للتدمير من نوعها ، ولكن مصدر لمورد حيوي ، من الضروري أن نرقص من نظرية التدفقات الضعيفة بنموذجها المتمثل في ريح مسطحة؟ هل حقا لا توجد طريقة للذهاب أبعد من ذلك؟

ماذا تتوقع من الكلاسيكية؟

ومع ذلك ، لا ينبغي التخلي عن الكلاسيكيات بأي حال من الأحوال. إنه يوفر أساسًا دون الاعتماد عليه لا يمكن للمرء أن يرتقي إليه. تمامًا كما أن نظرية المجموعات لا تلغي جدول الضرب ، والديناميكا اللونية الكمومية لا تجعل التفاح يطير من فوق الأشجار.

إذن ، ما الذي تتوقعه من النهج الكلاسيكي؟ دعونا نلقي نظرة على الصورة. اليسار - أنواع الدوارات ؛ يتم تصويرهم بشكل مشروط. 1 - دائري عمودي ، 2 - عمودي متعامد (توربينات الرياح) ؛ 2-5 - دوارات ذات شفرات بعدد مختلف من الشفرات بملفات محسّنة.

على يمين المحور الأفقي توجد السرعة النسبية للدوار ، أي نسبة السرعة الخطية للشفرة إلى سرعة الرياح. عموديا لأعلى - KIEV. وهبوط - مرة أخرى ، عزم الدوران النسبي. يعتبر عزم الدوران الفردي (100٪) هو الذي يخلق دوارًا متباطئًا بالقوة في التدفق بنسبة 100٪ KIEV ، أي عندما يتم تحويل كل طاقة التدفق إلى قوة دورانية.

يتيح لنا هذا النهج استخلاص استنتاجات بعيدة المدى. على سبيل المثال ، يجب اختيار عدد الشفرات ليس فقط وليس كثيرًا وفقًا لسرعة الدوران المطلوبة: 3 و 4 شفرات تفقد على الفور الكثير من حيث KIEV وعزم الدوران مقارنة بـ 2 و 6 شفرات تعمل بشكل جيد في نفس نطاق السرعة تقريبًا. وللمتعامد الدائري والمتعامد المتشابه ظاهريًا خصائص مختلفة اختلافًا جوهريًا.

بشكل عام ، يجب إعطاء الأفضلية للدوارات ذات الشفرات ، إلا في الحالات التي تتطلب رخصًا شديدًا ، وبساطة ، وبدءًا ذاتيًا بدون صيانة بدون أتمتة ، ومن المستحيل تسلق الصاري.

ملحوظة: سنتحدث عن الدوارات الشراعية على وجه الخصوص - لا يبدو أنها تتناسب مع الكلاسيكيات.

خطوط عمودية

تتمتع وحدات APU ذات المحور الرأسي للدوران بميزة لا يمكن إنكارها للحياة اليومية: حيث تتركز مكوناتها التي تتطلب صيانة في الأسفل ولا توجد حاجة لرفعها. لا يزال هناك ، وحتى ذلك الحين ليس دائمًا ، محمل دفع ذاتي المحاذاة ، لكنه قوي ودائم. لذلك ، عند تصميم مولد رياح بسيط ، يجب أن يبدأ تحديد الخيارات بالأعمدة. يتم عرض أنواعها الرئيسية في الشكل.

الشمس

في الموضع الأول - الأبسط ، وغالبًا ما يطلق عليه دوار سافونيوس. في الواقع ، تم اختراعه في عام 1924 في الاتحاد السوفياتي بواسطة Ya. A. و A. لكن إدخال الاختراع في القدر يعني الكثير ، لذلك ، من أجل عدم إثارة الماضي وعدم إزعاج رماد الموتى ، سنطلق على هذه الطاحونة اسم دوار فورونين سافونيوس ، أو باختصار الشمس .

VS for-do-it-yourselfer مفيد للجميع ، باستثناء KIEV "القاطرة" بنسبة 10-18٪. ومع ذلك ، تم القيام بالكثير من العمل في الاتحاد السوفياتي ، وهناك تطورات. أدناه سننظر في تصميم محسّن ، ليس أكثر تعقيدًا ، ولكن وفقًا لـ KIEV ، فإنه يعطي احتمالات للشفرات.

ملحوظة: لا تدور شفرة BC ذات الشفرتين ، ولكنها تنفض ؛ الشفرات الأربعة أكثر سلاسة قليلاً ، لكنها تفقد الكثير في KIEV. لتحسين 4- "حوض" غالبًا ما ينتشر على طابقين - زوج من الشفرات في الأسفل ، وزوج آخر ، استدار بزاوية 90 درجة أفقيًا ، فوقهما. يتم الحفاظ على KIEV ، وتضعف الأحمال الجانبية على الميكانيكا ، لكن الانحناء يزيد إلى حد ما ، ومع رياح تزيد عن 25 م / ث ، يكون لمثل APU عمود ، أي دون تحمل يمتد من قبل الرجال فوق الدوار ، "يكسر البرج".

داريا

التالي هو دوار داريا. KIEV - حتى 20٪. بل إن الأمر أبسط: فالشفرات مصنوعة من شريط مرن بسيط بدون أي شكل جانبي. لم يتم تطوير نظرية دوار داريوس بشكل جيد بعد. من الواضح فقط أنه يبدأ في الاسترخاء بسبب الاختلاف في المقاومة الديناميكية الهوائية للسنام وجيب الحزام ، وبعد ذلك يصبح مثل الجيب عالي السرعة ، مكونًا دورانه الخاص.

لحظة الدوران صغيرة ، وفي مواضع البداية للدوار موازية للريح وعموديًا ، فهي غائبة على الإطلاق ، وبالتالي لا يمكن الترويج الذاتي إلا بعدد فردي من الشفرات (الأجنحة؟). يجب فصل الحمل من المولد طوال مدة العرض الترويجي.

يحتوي دوار Darrieus على نوعين من الصفات السيئة الأخرى. أولاً ، أثناء الدوران ، يصف متجه الدفع للشفرة ثورة كاملة بالنسبة لتركيزها الديناميكي الهوائي ، وليس بسلاسة ، ولكن بشكل متقلب. لذلك ، فإن دوار Darrieus يكسر ميكانيكا بسرعة حتى مع ريح مسطحة.

ثانيًا ، داريا لا تصدر ضوضاء فحسب ، بل تصرخ وتصرخ لدرجة أن الشريط قد تمزق. هذا بسبب اهتزازها. وكلما زاد عدد الشفرات ، كان الزئير أقوى. لذلك ، إذا تم تصنيع داريا ، فهي ذات شفرتين ، مصنوعة من مواد عالية القوة لامتصاص الصوت (الكربون ، مايلر) ، وتستخدم طائرة صغيرة للغزل في منتصف عمود الصاري.

متعامد

في نقاط البيع. 3 - دوار عمودي متعامد مع شفرات جانبية. متعامد لأن الأجنحة تبرز عموديًا. الانتقال من BC إلى المتعامد موضح في الشكل. غادر.

يمكن أن تكون زاوية تركيب الشفرات بالنسبة إلى ظل الدائرة ، التي تلامس البؤر الديناميكية الهوائية للأجنحة ، إما موجبة (في الشكل) أو سالبة ، وفقًا لقوة الرياح. في بعض الأحيان ، يتم تدوير الشفرات وتوضع مصدات الرياح عليها ، وتمسك الألفا تلقائيًا ، ولكن غالبًا ما تنكسر هذه الهياكل.

يتيح الجسم المركزي (الأزرق في الشكل) زيادة KIEV إلى ما يقرب من 50٪. أكثرشفرات ، اسطوانة بسيطة كافية. لكن النظرية المتعامدة الكمية المثلىتعطي الشفرات بشكل لا لبس فيه: يجب أن يكون هناك 3 منهم بالضبط.

متعامد يشير إلى طواحين الهواء عالية السرعة مع OSS ، أي يتطلب بالضرورة ترقية أثناء التكليف وبعد الهدوء. وفقًا للمخطط المتعامد ، يتم إنتاج وحدات APU التسلسلية الخالية من الصيانة بقوة تصل إلى 20 كيلو وات.

هيليكويد

الدوار الحلزوني ، أو الدوار Gorlov (المفتاح 4) - نوع من المتعامد الذي يوفر دورانًا موحدًا ؛ المتعامد مع الأجنحة المستقيمة "تمزق" أضعف قليلاً من الطائرة ذات الشفرتين. إن ثني الشفرات على طول الحلزوني يمنع فقدان KIEV بسبب انحناءها. على الرغم من أن الشفرة المنحنية ترفض جزءًا من التدفق دون استخدامه ، فإنها تقوم أيضًا بقطع جزء في المنطقة ذات أعلى سرعة خطية ، لتعويض الخسائر. يتم استخدام الهليكويدات في كثير من الأحيان أقل من طواحين الهواء الأخرى ، لأن. نظرًا لتعقيد التصنيع ، فقد أصبحوا أكثر تكلفة من نظرائهم من نفس الجودة.

برميل برميل

لمدة 5 نقاط. - دوار من النوع BC محاط بمروحة توجيه ؛ يظهر مخططها في الشكل. على اليمين. نادرًا ما توجد في التصميم الصناعي ، tk. إن حيازة الأراضي الباهظة الثمن لا تعوض عن الزيادة في السعة ، كما أن استهلاك المواد وتعقيد الإنتاج مرتفعان. لكن الشخص الذي يخاف من العمل لم يعد سيدًا ، بل أصبح مستهلكًا ، وإذا لم تكن هناك حاجة إلى أكثر من 0.5-1.5 كيلو واط ، فإن "برميل برميل" يعتبر أمرًا شهيًا:

• هذا النوع من الدوار آمن تمامًا وصامت ولا يصدر اهتزازات ويمكن تثبيته في أي مكان ، حتى في الملعب.
• ثني "حوض" المجلفن ولحام إطار الأنابيب - فالعمل هراء.
• الدوران موحد تمامًا ، ويمكن أخذ الأجزاء الميكانيكية من الأرخص أو من سلة المهملات.
• لا تخاف من الأعاصير - أيضًا ريح شديدةلا يمكن أن تدفع في "برميل" ؛ يظهر حوله شرنقة دوامة مبسطة (سنظل نواجه هذا التأثير).
• والأهم من ذلك ، نظرًا لأن سطح "الخطاف" أكبر بعدة مرات من سطح الدوار بداخله ، يمكن أيضًا أن تكون KIEV وحدة فائقة ، وعزم الدوران عند 3 م / ث عند "برميل" يبلغ قطره ثلاثة أمتار مولد 1 كيلو واط مع حمولة قصوى ، حيث يقال أنه من الأفضل عدم النفض.

فيديو: مولد الرياح لينز

في الستينيات في الاتحاد السوفياتي ، حصل E. S. Biryukov على براءة اختراع APU دائري مع KIEV بنسبة 46 ٪. بعد ذلك بقليل ، حقق V. Blinov 58 ٪ من التصميم على نفس مبدأ KIEV ، لكن لا توجد بيانات حول اختباراته. وأجرى طاقم مجلة Inventor and Rationalizer اختبارات واسعة النطاق للقوات المسلحة لبيريوكوف. دوار من طابقين قطره 0.75 متر وارتفاعه 2 متر مع رياح جديدة تدور بكامل طاقتها مولد غير متزامن 1.2 كيلو واط وتحمل 30 م / ث دون انكسار. تظهر رسومات APU Biryukov في الشكل.

1. سقف الدوار المجلفن
2. محامل كروية صف مزدوج ذاتية المحاذاة ؛
3. أكفان - كبل فولاذي 5 مم ؛
4. رمح المحور - أنبوب فولاذيبسماكة جدار 1.5-2.5 مم ؛
5. رافعات التحكم في السرعة الهوائية.
6. شفرات التحكم في السرعة - 3-4 مم من الخشب الرقائقي أو البلاستيك ؛
7. قضبان التحكم في السرعة
8. تحميل وحدة التحكم في السرعة ، وزنه يحدد السرعة ؛
9. محرك البكرة - عجلة دراجة بدون إطار مع حجرة ؛
10. محمل الدفع - محمل الدفع ؛
11. بكرة مدفوعة - بكرة مولد عادية ؛
12. مولد كهرباء.

تلقى بيريوكوف العديد من شهادات حقوق النشر لوحدة APU الخاصة به. أولاً ، انتبه إلى قسم الدوار. عند التسارع ، تعمل كالشمس ، مما يخلق عزم دوران كبير. أثناء الدوران ، يتم إنشاء وسادة دوامة في الجيوب الخارجية للشفرات. من وجهة نظر الريح ، تصبح الشفرات ملفوفة ويتحول الدوار إلى متعامد عالي السرعة ، مع تغيير المظهر الافتراضي وفقًا لقوة الرياح.

ثانيًا ، تعمل القناة المحددة بين الشفرات في نطاق سرعة التشغيل كجسم مركزي. إذا زادت الرياح ، فسيتم أيضًا إنشاء وسادة دوامة فيها ، والتي تتجاوز الدوار. يوجد نفس الشرنقة الدوامة الموجودة حول APU مع ريشة التوجيه. الطاقة اللازمة لإنشائها مأخوذة من الريح ، ولم تعد كافية لكسر طاحونة الهواء.

ثالثًا ، تم تصميم جهاز التحكم في السرعة بشكل أساسي للتوربين. إنه يحافظ على سرعتها القصوى من وجهة نظر KIEV. ويتم توفير التردد الأمثل لدوران المولد من خلال اختيار نسبة التروس للميكانيكيين.

ملاحظة: بعد المنشورات في IR لعام 1965 ، اختفت القوات المسلحة لبيريوكوف في طي النسيان. ولم ينتظر صاحب البلاغ رداً من السلطات. مصير العديد من الاختراعات السوفيتية. يقولون إن بعض اليابانيين أصبحوا مليارديرًا من خلال قراءة المجلات التقنية الشعبية السوفيتية بانتظام وتسجيل براءات الاختراع لكل شيء يستحق الاهتمام.

لوباتنيكي

كما قلت ، وفقًا للكلاسيكيات ، فإن التوربينات الريحية الأفقية ذات الدوار ذو الشفرات هي الأفضل. لكنه يحتاج أولاً إلى رياح مستقرة متوسطة القوة على الأقل. ثانيًا ، تصميم "افعلها بنفسك" محفوف بالعديد من المزالق ، وهذا هو السبب في أن ثمرة العمل الشاق الطويل غالبًا ما تضيء المرحاض أو الرواق أو الشرفة في أحسن الأحوال ، أو حتى يتضح أنها لا تستطيع سوى الاسترخاء بنفسها.

حسب المخططات في الشكل. النظر بمزيد من التفصيل ؛ المناصب:

• تين. لكن:

1. شفرات الدوار
2. مولد كهرباء؛
3. إطار المولد
4. ريشة واقية للطقس (مجرفة إعصار) ؛
5. المجمع الحالي
6. الهيكل.
7. عقدة دوارة
8. ريشة الطقس العمل
9. سارية؛
10. المشبك لأكفان.

• تين. ب ، منظر علوي:

1. ريشة واقية للطقس
2. ريشة الطقس العمل
3. الرياح الواقية ريشة الربيع منظم التوتر.

• تين. G ، المجمع الحالي:

1. جامع مع إطارات حلقة نحاسية مستمرة ؛
2. فرش نحاسية-جرافيت محملة بنابض.

ملحوظة: الحماية من الإعصار للشفرة الأفقية التي يزيد قطرها عن 1 متر ضرورية للغاية ، لأن. إنه غير قادر على صنع شرنقة دوامة حول نفسه. بأحجام أصغر ، من الممكن تحقيق قدرة تحمل للدوار تصل إلى 30 م / ث مع شفرات البروبيلين.

إذن ، أين ننتظر "العثرة"؟

ريش

إن توقع تحقيق طاقة على عمود المولد بأكثر من 150-200 واط على شفرات من أي مدى ، وقطع من أنبوب بلاستيكي سميك الجدران ، كما يُنصح غالبًا ، هو أمل أحد الهواة اليائسين. سيكون للشفرة من الأنبوب (ما لم تكن سميكة جدًا بحيث يتم استخدامها ببساطة فارغة) شكل جانبي مقطعي ، أي سيكون الجزء العلوي منه ، أو كلا السطحين أقواس دائرة.

الملامح المقطعية مناسبة للوسائط غير القابلة للضغط ، مثل القوارب المعلقة أو شفرات المروحة. بالنسبة للغازات ، هناك حاجة إلى شفرة ذات مقطع جانبي متغير ودرجة صوت ، على سبيل المثال ، انظر الشكل. تمتد - 2 متر سيكون هذا منتجًا معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب حسابات مضنية بنظرية كاملة ، والنفخ في الأنابيب والاختبارات الميدانية.

مولد كهرباء

عندما يتم تثبيت الدوار مباشرة على عمود الدوران ، فإن المحمل القياسي سينكسر قريبًا - لا يوجد حمل متساوٍ على جميع الشفرات في طواحين الهواء. نحتاج إلى عمود وسيط مع محمل دعم خاص وناقل ميكانيكي منه إلى المولد. بالنسبة لطواحين الهواء الكبيرة ، يتم أخذ محمل مزدوج الصف ذاتي المحاذاة ؛ في أفضل الموديلات- ثلاث طبقات ، التين. د في الشكل. في الاعلى. هذا لا يسمح لعمود الدوار بالانحناء قليلاً فحسب ، بل يتحرك أيضًا قليلاً من جانب إلى آخر أو لأعلى ولأسفل.

ملحوظة: استغرق الأمر حوالي 30 عامًا لتطوير محمل الدفع لنوع EuroWind APU.

ريشة الطقس في حالات الطوارئ

يظهر مبدأ عملها في الشكل. ب- تشتد الرياح وتضغط على الجرافة ويمتد الزنبرك ويلتوي الدوار وتنخفض سرعته ويصبح في النهاية موازيًا للتيار. يبدو أن كل شيء على ما يرام ، ولكن - كان سلسًا على الورق ...

في يوم عاصف ، حاول إمساك غطاء الماء المغلي أو وعاء كبير بالمقبض الموازي للريح. فقط كن حذرًا - يمكن لقطعة الحديد المملوءة أن تصطدم بعلم الفراسة بحيث تكسر الأنف ، وتقطع الشفة ، بل وتضرب العين.

تحدث الرياح المسطحة فقط في الحسابات النظرية وبدقة كافية للممارسة في أنفاق الرياح. في الواقع ، تشوه طواحين الهواء مع مجرفة الإعصار أكثر من تلك التي لا حول لها ولا قوة. ومع ذلك ، من الأفضل تغيير الشفرات الملتوية بدلاً من تكرار كل شيء مرة أخرى. في البيئات الصناعية ، إنها قصة مختلفة. هناك ، درجة صوت الشفرات ، لكل على حدة ، تراقب وتنظم الأتمتة تحت سيطرة الكمبيوتر الموجود على اللوحة. وهي مصنوعة من مركبات شديدة التحمل ، وليس من أنابيب المياه.

المجمع الحالي

هذه عقدة يتم صيانتها بانتظام. يعرف أي مهندس طاقة أن المجمع المزود بفرشاة يحتاج إلى التنظيف والتشحيم والتعديل. والصاري من انبوب ماء. لن تتسلق ، مرة كل شهر أو شهرين سيكون عليك رمي الطاحونة بالكامل على الأرض ثم رفعها مرة أخرى. إلى متى سيستمر من مثل هذا "المنع"؟

فيديو: مولد رياح ذات نصل + لوحة شمسية لتزويد الكوخ بالتيار الكهربائي

ميني ومايكرو

ولكن مع انخفاض حجم الشفرة ، تقل الصعوبة مع مربع قطر العجلة. من الممكن بالفعل تصنيع وحدة APU ذات شفرات أفقية بمفردها بطاقة تصل إلى 100 وات. 6 شفرات ستكون الأمثل. مع المزيد من الشفرات ، سيكون قطر الدوار ، المصمم لنفس القوة ، أصغر ، ولكن سيكون من الصعب تثبيتها بإحكام على المحور. يمكن تجاهل الدوارات التي تحتوي على أقل من 6 شفرات: تحتاج الشفرة ذات الشفرتين 100 واط إلى دوار يبلغ قطره 6.34 مترًا ، و 4 شفرات من نفس القوة - 4.5 متر. للحصول على علاقة قطر طاقة ذات 6 شفرات ، يتم التعبير عنها على النحو التالي:

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

سيكون من الأفضل الاعتماد على قوة 10-20 واط. أولاً ، شفرة بلاستيكية بطول أكثر من 0.8 متر بدونها تدابير إضافيةالحماية لن تصمد أمام رياح تزيد عن 20 م / ث. ثانيًا ، مع وجود شفرة تصل إلى 0.8 متر ، لن تتجاوز السرعة الخطية لنهاياتها سرعة الرياح بأكثر من ثلاث مرات ، ويتم تقليل متطلبات التنميط مع الالتواء بأوامر من حيث الحجم ؛ هنا سيعمل "الحوض الصغير" مع ملف تعريف مجزأ من الأنبوب بالفعل بشكل مرضٍ تمامًا ، pos. ب في الشكل. وستوفر 10-20 واط الطاقة للجهاز اللوحي ، أو إعادة شحن الهاتف الذكي أو تضيء لمبة إضاءة مدبرة المنزل.

بعد ذلك ، اختر مولدًا. المحرك الصيني مثالي - محور عجلات للدراجات الكهربائية ، نقاط البيع. 1 في الشكل. تبلغ قوتها كمحرك 200-300 واط ، ولكنها في وضع المولد ستعطي ما يصل إلى حوالي 100 واط. ولكن هل يناسبنا من حيث حجم المبيعات؟

عامل السرعة z لـ 6 شفرات هو 3. معادلة حساب سرعة الدوران تحت الحمل هي N = v / l * z * 60 ، حيث N هي سرعة الدوران ، 1 / ​​min ، v هي سرعة الرياح ، و ل هو محيط الدوار. بامتداد شفرة 0.8 متر ورياح 5 م / ث ، نحصل على 72 دورة في الدقيقة ؛ بسرعة 20 م / ث - 288 دورة في الدقيقة. تدور عجلة الدراجة أيضًا بنفس السرعة تقريبًا ، لذلك سنزيل 10-20 واط من المولد الذي يمكن أن يعطي 100. يمكنك وضع الدوار مباشرة على محوره.

ولكن هنا تبرز المشكلة التالية: بعد أن أنفقنا الكثير من العمل والمال ، على الأقل بالنسبة للسيارات ، حصلنا على ... لعبة! ما هو 10-20 ، حسنًا ، 50 واط؟ وطاحونة هوائية ذات نصل يمكنها تشغيل جهاز تلفزيون على الأقل لا يمكن تصنيعها في المنزل. هل من الممكن شراء مولد رياح صغير جاهز ولن يكلف أقل؟ لا يزال ممكنًا ، وحتى أرخص ، انظر نقاط البيع. 4 و 5. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون أيضًا متحركًا. ضعه على الجذع - واستخدمه.

الخيار الثاني هو إذا كان هناك محرك متدرج في مكان ما من محرك قديم يبلغ 5 أو 8 بوصات ، أو من محرك ورقي أو عربة طابعة نفث الحبر أو طابعة نقطية غير صالحة للاستعمال. يمكن أن يعمل كمولد ، ويربط دوار دوار به منه علب(البند 6) أسهل من تجميع هيكل مثل ذلك الموضح في نقاط البيع. 3.

بشكل عام ، وفقًا لـ "الشفرات" ، الاستنتاج لا لبس فيه: مصنوع في المنزل - بدلاً من ذلك من أجل جعل قلب المرء محتوى قلبه ، ولكن ليس من أجل كفاءة طاقة حقيقية على المدى الطويل.

فيديو: أبسط مولد للرياح لإضاءة داشا

المراكب الشراعية

يُعرف مولد رياح الإبحار منذ فترة طويلة ، لكن الألواح اللينة لشفراته (انظر الشكل) بدأت تصنع مع ظهور الأقمشة والأغشية الاصطناعية عالية القوة المقاومة للاهتراء. يتم توزيع طواحين الهواء متعددة الشفرات المزودة بأشرعة صلبة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كمحرك للمضخات الأوتوماتيكية منخفضة الطاقة ، ولكن بياناتها الفنية أقل حتى من بيانات الدوارات.

ومع ذلك ، يبدو أن الإبحار الناعم مثل جناح الطاحونة لم يكن بهذه البساطة. لا يتعلق الأمر بمقاومة الرياح (لا يحد المصنعون من الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها): يعرف رجال اليخوت والمراكب الشراعية بالفعل أنه يكاد يكون من المستحيل أن تكسر الرياح لوحة شراع برمودا. وبدلاً من ذلك ، فإن الصفيحة ستمزق ، أو تنكسر الصاري ، أو ستقوم السفينة بأكملها "بدوران مفرط". يتعلق الأمر بالطاقة.

لسوء الحظ ، لا يمكن العثور على بيانات الاختبار الدقيقة. بناءً على ملاحظات المستخدمين ، كان من الممكن تجميع تبعيات "اصطناعية" لتوربينات الرياح المصنوعة في تاجانروج VEU-4.380 / 220.50 بقطر عجلة الرياح 5 أمتار ، ووزن رأس الرياح 160 كجم وسرعة دوران تصل إلى 40 1 دقيقة؛ تظهر في الشكل.

بالطبع ، لا يمكن أن يكون هناك ضمانات للموثوقية بنسبة 100٪ ، ولكن مع ذلك فمن الواضح أنه لا توجد رائحة لنموذج ميكانيكي مسطح هنا. لا يمكن بأي حال من الأحوال أن تعطي عجلة طولها 5 أمتار في حالة رياح مسطحة تبلغ 3 م / ث حوالي 1 كيلو وات ، عند 7 م / ث لتصل إلى هضبة في السلطة ثم تحافظ عليها حتى هبوب عاصفة شديدة. بالمناسبة ، يعلن المصنعون أنه يمكن الحصول على 4 كيلو واط عند 3 م / ث ، ولكن عند تثبيتها من قبلهم وفقًا لنتائج دراسات علم الهواء المحلية.

لم يتم العثور على النظرية الكمية ؛ تفسيرات المطورين غير مفهومة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الناس يشترون توربينات تاغانروج الهوائية ، وهم يعملون ، فلا يزال من المفترض أن يكون الدوران المخروطي وتأثير الدفع ليسا خيالين. على أي حال ، هم ممكنون.

ثم اتضح أنه قبل الدوار ، وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم ، يجب أن تنشأ أيضًا دوامة مخروطية ، ولكنها تتمدد وتتباطأ. ومثل هذا القمع سوف يقود الريح إلى الدوار ، إنه سطح فعالسوف يتضح أن يكون أكثر انجرافًا ، و KIEV - على الوحدة.

يمكن للقياسات الميدانية لمجال الضغط أمام الدوار ، على الأقل باستخدام اللاسائلي المنزلي ، أن تلقي الضوء على هذا السؤال. إذا اتضح أنه أعلى من الجانب إلى الجانب ، فعندئذٍ ، تعمل وحدات APU الشراعية بالفعل مثل ذباب الخنفساء.

مولد محلي الصنع

مما سبق ، من الواضح أنه من الأفضل لأصحاب الأعمال اليدوية أن يأخذوا المراكب الشراعية أو العمودية. لكن كلاهما بطيئ للغاية ، والانتقال إلى مولد عالي السرعة هو عمل إضافي ، تكاليف إضافيةوالخسارة. هل من الممكن صنع مولد كهربائي فعال منخفض السرعة بنفسك؟

نعم ، يمكنك ، على مغناطيس سبيكة النيوبيوم ، ما يسمى ب. مغناطيس كبير. تظهر عملية تصنيع الأجزاء الرئيسية في الشكل. الملفات - كل من 55 لفة من الأسلاك النحاسية 1 مم في عزل المينا عالي القوة المقاوم للحرارة ، PEMM ، PETV ، إلخ. ارتفاع اللفات 9 ملم.

لاحظ مجرى المفاتيح في نصفي الدوار. يجب ترتيبها بحيث تتلاقى المغناطيسات (يتم لصقها بالدائرة المغناطيسية باستخدام الإيبوكسي أو الأكريليك) بعد التجميع مع أقطاب متقابلة. يجب أن تكون "الفطائر" (الدوائر المغناطيسية) مصنوعة من مغناطيس حديدي لين مغناطيسيًا ؛ سوف يفعل الفولاذ الهيكلي العادي. سمك "الفطائر" 6 مم على الأقل.

من الأفضل في الواقع شراء مغناطيس بفتحة المحور وتشديده بالمسامير ؛ تنجذب إلى المغناطيسات الفائقة قوة رهيبة. وللسبب نفسه ، تم وضع فاصل أسطواني بارتفاع 12 مم على العمود الموجود بين "الفطائر".

ترتبط اللفات التي يتكون منها الجزء الثابت وفقًا للمخططات الموضحة أيضًا في الشكل. لا ينبغي شد الأطراف الملحومة ، ولكن يجب أن تشكل حلقات ، وإلا فإن الإيبوكسي ، الذي سيتم ملؤه بالجزء الثابت ، يمكن أن يكسر الأسلاك عندما يتصلب.

يتم صب الجزء الثابت في القالب بسمك 10 مم. ليس من الضروري التمركز والتوازن ، فالجزء الثابت لا يدور. الفجوة بين العضو الدوار والجزء الثابت تبلغ 1 مم على كل جانب. يجب تثبيت الجزء الثابت في مبيت المولد بإحكام ليس فقط من الإزاحة على طول المحور ، ولكن أيضًا من الدوران ؛ سوف يسحبه المجال المغناطيسي القوي مع وجود تيار في الحمل.

فيديو: مولد طاحونة تفعل ذلك بنفسك

انتاج |

وماذا لدينا في النهاية؟ الاهتمام بـ "الشفرات" يرجع إلى حد ما إلى كونها مذهلة مظهر خارجيمن صالح الصفات التشغيليةمحلية الصنع وبطاقة منخفضة. ستوفر وحدة APU الدوارة ذاتية الصنع الطاقة "الاحتياطية" لشحن بطارية السيارة أو تشغيل منزل صغير.

ولكن مع الإبحار APUs ، يجب أن يقوم المعلمون ذوو الوريد الإبداعي بالتجربة ، خاصة في نسخة مصغرة ، مع عجلة يبلغ قطرها 1-2 متر. إذا كانت افتراضات المطورين صحيحة ، فسيكون من الممكن إزالة كل ما لديها من 200-300 واط من هذا باستخدام محرك المولد الصيني الموصوف أعلاه.

قال أندريه:

شكرًا لك على استشارتك المجانية ... والأسعار "من الشركات" ليست باهظة حقًا ، وأعتقد أن الحرفيين من المناطق النائية سيكونون قادرين على صنع مولدات مثل مولداتك. ويمكن طلب بطاريات Li-po من الصين ، العواكس في تشيليابينسك جيدة جدًا (مع جيب ناعم) والأشرعة أو الشفرات أو الدوارات هي سبب آخر لهروب أفكار رجالنا الروس المفيدين.

قال إيفان:

سؤال:
بالنسبة لطواحين الهواء ذات المحور الرأسي (الموضع 1) وخيار لينز ، من الممكن إضافة تفاصيل إضافية - دافعة تتعرض للرياح وتغطي الجانب غير المجدي منها (باتجاه الريح). أي أن الرياح لن تبطئ النصل ، لكن هذه "الشاشة". ضبط اتجاه الريح مع وجود "ذيل" خلف الطاحونة نفسها أسفل وفوق الشفرات (النتوءات). قرأت المقال وولدت فكرة.

بالنقر فوق الزر "إضافة تعليق" ، أوافق على الموقع.

في كثير من الأحيان ، يكون لدى أصحاب المنازل الخاصة فكرة عن التنفيذ أنظمة الطاقة الاحتياطية. أبسط و طريقة ميسورة التكلفة- هذا ، بالطبع ، إما مولد ، لكن الكثير من الناس يوجهون أعينهم إلى المزيد طرق صعبةتحويل ما يسمى بالطاقة الحرة (إشعاع ، طاقة المياه المتدفقةأو ريح) في.

كل من هذه الأساليب لها مزاياها وعيوبها. إذا كان كل شيء واضحًا باستخدام تدفق المياه (محطة طاقة كهرومائية صغيرة) - فهذا متاح فقط في المنطقة المجاورة مباشرة لنهر سريع التدفق إلى حد ما ، فيمكن استخدام ضوء الشمس أو الرياح في كل مكان تقريبًا. سيكون لكل من هاتين الطريقتين عيبًا شائعًا - إذا كان بإمكان التوربينات المائية العمل على مدار الساعة ، فعندئذٍ يكون مولد الرياح فعالًا لفترة من الوقت فقط ، مما يجعل من الضروري تضمين البطاريات في هيكل الشبكة الكهربائية المنزلية.

نظرًا لأن الظروف في روسيا (ساعات النهار القصيرة معظم العام ، هطول الأمطار المتكرر) تستفيد من الألواح الشمسيةغير فعالة بتكلفتها الحالية وكفاءتها ، يصبح التصميم هو الأكثر ربحية مولد الرياح . النظر في مبدأ عملها و الخيارات الممكنةتصميمات.