فعالیت افراد و کل بشریت امروزی بدون برق تقریباً غیرممکن است. متاسفانه افزایش سریع مصرف نفت و گاز، زغال سنگ و ذغال سنگ نارس منجر به کاهش ذخایر این منابع در کره زمین می شود. در حالی که زمینیان هنوز همه اینها را دارند چه می توان کرد؟ بر اساس نتیجه گیری کارشناسان، توسعه مجتمع های انرژی است که می تواند مشکلات بحران های اقتصادی و مالی جهان را حل کند. بنابراین، مرتبط ترین آنها جستجو و استفاده از منابع انرژی بدون سوخت است.
تجدیدپذیر، پایدار، سبز
شاید ارزش یادآوری این را نداشته باشد که هر چیز جدید یک قدیمی فراموش شده است. مردم یاد گرفته اند از قدرت جریان رودخانه و سرعت باد برای به دست آوردن انرژی مکانیکی برای مدت طولانی استفاده کنند. خورشید آب را برای ما گرم می کند و ماشین ها را حرکت می دهد، سفینه های فضایی را تغذیه می کند. چرخ‌هایی که در بستر نهرها و رودخانه‌های کوچک نصب شده بودند، از اوایل قرون وسطی آب مزارع را تامین می‌کردند. یک آسیاب بادی می‌تواند برای چندین روستای اطراف آرد فراهم کند.
در حال حاضر، ما به یک سوال ساده علاقه مندیم: چگونه اطمینان حاصل کنیمخانه شما با نور و گرمای ارزان، چگونه با دستان خود آسیاب بادی بسازید؟ قدرت 5 کیلو وات یا کمی کمتر، نکته اصلی این است که شما می توانید جریان خانه خود را برای کارکرد وسایل برقی تامین کنید.
جالب است که طبقه بندی ساختمان ها در جهان بر اساس سطح بهره وری منابع وجود دارد:
- متعارف، ساخته شده قبل از 1980-1995؛
- با مصرف انرژی کم و فوق العاده کم - حداکثر 45-90 کیلووات ساعت در هر 1 کیلوولت در متر؛
- غیرفعال و غیرفرار، دریافت جریان از منابع تجدیدپذیر (به عنوان مثال، با نصب یک ژنراتور باد دوار (5 کیلووات) با دست خود یا یک سیستم پنل خورشیدی، می توانید این مشکل را حل کنید؛
- ساختمان های فعال در انرژی که بیش از نیاز خود برق تولید می کنند، با دادن آن از طریق شبکه به سایر مصرف کنندگان پول دریافت می کنند.
معلوم می شود که مینی ایستگاه های خانگی نصب شده روی پشت بام ها و حیاط ها، ممکن است در نهایت با تامین کنندگان بزرگ برق رقابت کنند. و دولت های کشورهای مختلف به هر طریق ممکن ایجاد و استفاده فعال از منابع انرژی جایگزین را تشویق می کنند.
چگونه سودآوری نیروگاه خود را تعیین کنید
محققان ثابت کرده اند که ظرفیت ذخیره بادها بسیار بیشتر از تمام ذخایر سوخت چند صد ساله انباشته شده است. در میان راه های تامین انرژی از منابع تجدیدپذیر، آسیاب های بادی جایگاه ویژه ای دارند، زیرا ساخت آنها ساده تر از ساخت پنل های خورشیدی است. در واقع یک ژنراتور باد 5 کیلوواتی با داشتن امکانات لازم با دستان خود قابل مونتاژ استاجزاء، از جمله آهن ربا، سیم مسی، تخته سه لا و فلز تیغه.
خبره ها می گویند که یک سازه نه تنها با فرم صحیح، بلکه در مکان مناسب ساخته شده است می تواند سازنده و بر این اساس سودآور باشد. این بدان معنی است که باید حضور، ثبات و حتی سرعت جریان هوا را در هر مورد و حتی در یک منطقه خاص در نظر گرفت. اگر منطقه به صورت دوره ای روزهای آرام، آرام و آرام باشد، نصب دکل با ژنراتور هیچ سودی نخواهد داشت.
قبل از شروع ساخت آسیاب بادی با دستان خود (5 کیلو وات)، باید مدل و ظاهر آن را در نظر بگیرید. از طراحی ضعیف انتظار خروجی انرژی زیاد نداشته باشید. برعکس، وقتی فقط نیاز به برق انداختن چند لامپ در کشور دارید، ساختن یک آسیاب بادی بزرگ با دستان خود بی معنی است. 5 کیلو وات برای تامین برق تقریباً کل سیستم روشنایی و لوازم خانگی کافی است. باد دائمی خواهد آمد - نور خواهد بود.
چگونه با دستان خود یک توربین بادی بسازیم: دنباله ای از اقدامات
در محل انتخاب شده برای دکل بلند، خود آسیاب بادی با یک ژنراتور متصل به آن تقویت می شود. انرژی تولید شده از طریق سیم ها به اتاق مورد نظر می رود. اعتقاد بر این است که هرچه طراحی دکل بیشتر باشد، قطر چرخ باد بیشتر باشد و جریان هوا قوی تر باشد، کارایی کل دستگاه بیشتر می شود. در واقع، همه چیز به این شکل نیست:
- برای مثال، یک طوفان قوی می تواند به راحتی تیغه ها را بشکند؛
- برخی از مدل ها را می توان بر روی سقف معمولی نصب کرددر خانه؛
- توربین مناسب به راحتی راه اندازی می شود و حتی در بادهای بسیار خفیف نیز عملکرد خوبی دارد.
انواع اصلی آسیاب های بادی
کلاسیک طرح هایی با محور افقی چرخش روتور هستند. معمولاً 2-3 تیغه دارند و در ارتفاع زیادی از سطح زمین نصب می شوند. بیشترین کارایی چنین نصبی با جریان هوا در جهت ثابت و سرعت آن 10 متر بر ثانیه آشکار می شود. یک نقطه ضعف قابل توجه این طراحی تیغه ای، شکست چرخش تیغه ها در جهت باد تند و تند است که به طور مکرر تغییر می کند. این منجر به کار غیرمولد یا تخریب کل نصب می شود. برای راه اندازی چنین ژنراتوری پس از توقف، چرخش اولیه اجباری تیغه ها ضروری است. علاوه بر این، با چرخش فعال، تیغه ها صداهای خاصی را منتشر می کنند که برای گوش انسان ناخوشایند است.
ژنراتور باد عمودی ("Whirlwind" 5 کیلو وات یا دیگر) محل قرارگیری روتور متفاوتی دارد. توربین های H شکل یا بشکه ای شکل باد را از هر جهت جذب می کنند. این طرح ها کوچکتر هستند، حتی در ضعیف ترین جریان هوا (در 1.5-3 متر بر ثانیه) اجرا می شوند، به دکل های بلند نیاز ندارند، می توان از آنها حتی در مناطق شهری استفاده کرد. علاوه بر این، توربین‌های بادی مونتاژ شده را خودتان انجام دهید (5 کیلو وات - این واقعی است) به قدرت نامی خود با باد 3-4 متر بر ثانیه می‌رسند.
بادبان ها در کشتی ها نیستند، بلکه در خشکی هستند
یکی از داغترین روندها در انرژی بادی امروزایجاد یک ژنراتور افقی با تیغه های نرم بود. تفاوت اصلی هم در جنس ساخت و هم در شکل آن است: آسیاب های بادی که خودتان انجام دهید (5 کیلو وات، نوع بادبان) دارای 4-6 تیغه پارچه مثلثی شکل هستند. علاوه بر این، بر خلاف سازه های سنتی، سطح مقطع آنها در جهت از مرکز به حاشیه افزایش می یابد. این ویژگی نه تنها امکان "گرفتن" باد ضعیف را فراهم می کند، بلکه از تلفات در جریان هوای طوفانی نیز جلوگیری می کند.
شاخص های زیر را می توان از مزایای قایق های بادبانی نامید:
- قدرت بالا با چرخش آهسته؛
- خودمحور و سازگاری با هر باد؛
- پره بالا و اینرسی کم؛
- بدون نیاز به چرخش اجباری چرخ؛
- چرخش کاملاً بی صدا حتی در سرعت های بالا؛
- عدم لرزش و اختلالات صدا؛
- طراحی ارزان نسبتاً.
آسیاب های بادی این کار را خودتان انجام دهید
5kW برق مورد نیاز را می توان از راه های مختلفی به دست آورد:
- ساده ترین ساختار چرخشی را بسازید؛
- برای جمع آوری مجموعه ای از چندین چرخ بادبان که به طور متوالی بر روی یک محور قرار دارند؛
- از ساختار محور نئودیمیم استفاده کنید.
مهم است به خاطر داشته باشید که قدرت چرخ باد با حاصلضرب مقدار مکعب سرعت باد و مساحت جاروب شده توربین متناسب است. بنابراین، چگونه یک ژنراتور بادی 5 کیلوواتی بسازیم؟ دستورالعمل ها را دنبال کنید.
می توانیدرا به عنوان پایه در نظر بگیریدهاب ماشین و دیسک ترمز. 32 آهنربا (25 در 8 میلی متر) به صورت موازی در یک دایره روی دیسک های آینده روتور (بخش متحرک ژنراتور) برای هر دیسک قرار می گیرد، 16 قطعه، علاوه بر این، مثبت ها لزوماً با منفی ها متناوب می شوند. آهنرباهای مخالف باید دارای مقادیر قطب متفاوت باشند. پس از علامت گذاری و قرار دادن، همه چیز روی دایره با اپوکسی پر می شود.
سیم پیچ های سیم مسی روی استاتور قرار می گیرد. تعداد آنها باید کمتر از تعداد آهنرباها باشد یعنی 12. ابتدا تمام سیم ها را بیرون آورده و با ستاره یا مثلث به هم وصل می کنند سپس با چسب اپوکسی نیز پر می کنند. توصیه می شود قبل از ریختن قطعات پلاستیکی را داخل کویل ها قرار دهید. پس از سخت شدن و جدا شدن رزین، سوراخ هایی باقی می ماند که برای تهویه و خنک کردن استاتور مورد نیاز است.
چگونه همه کار می کنند
دیسک های روتور، در حال چرخش نسبت به استاتور، یک میدان مغناطیسی تشکیل می دهند و یک جریان الکتریکی در سیم پیچ ها ظاهر می شود. و آسیاب بادی که توسط یک سیستم قرقره به هم متصل می شود، برای جابجایی این قسمت های ساختار کار مورد نیاز است. چگونه با دست خود یک ژنراتور باد بسازیم؟ برخی با مونتاژ یک ژنراتور شروع به ساخت نیروگاه خود می کنند. دیگران - از ایجاد قسمت چرخان تیغه ای.
شفت آسیاب بادی با یک مفصل کشویی به یکی از دیسک‌های روتور جفت می‌شود. یک دیسک پایین تر و دوم با آهنربا روی یک یاتاقان قوی قرار می گیرد. استاتور در وسط قرار دارد. تمام قسمت ها با پیچ و مهره های بلند به دایره تخته سه لا متصل شده و با مهره ثابت می شوند. بین تمام "پنکیک ها" حتما حداقل را ترک کنیدشکاف برای چرخش آزاد دیسک های روتور. نتیجه یک ژنراتور 3 فاز است.
بشکه
باقی مانده تا آسیاب بادی بسازیم. با دستان خود می توان یک ساختار دوار 5 کیلوواتی از 3 دایره تخته سه لا و یک ورق از نازک ترین و سبک ترین دورالومین ساخت. بال های مستطیلی فلزی با پیچ و مهره به تخته سه لا متصل می شوند. در ابتدا، شیارهای راهنما به شکل موج در هر صفحه دایره توخالی می شوند، که ورق ها در آن قرار می گیرند. روتور دو طبقه به دست آمده دارای 4 تیغه مواج است که در زوایای قائم به یکدیگر متصل شده اند. یعنی بین هر دو توپی که با پنکیک های تخته سه لا بسته شده اند، 2 تیغه دورالومین موجی وجود دارد.
این طرح در مرکز روی یک پین فولادی نصب شده است که گشتاور را به ژنراتور منتقل می کند. آسیاب های بادی DIY (5 کیلووات) این طرح تقریباً 16-18 کیلوگرم با ارتفاع 160-170 سانتی متر و قطر پایه 80-90 سانتی متر وزن دارند.
چیزهایی که باید در نظر بگیرید
آسیاب بادی - "بشکه" را می توان حتی بر روی سقف ساختمان نصب کرد، اگرچه یک برج به ارتفاع 3-4 متر کاملاً کافی است. با این حال، حفاظت از محفظه ژنراتور در برابر بارش طبیعی ضروری است. همچنین توصیه می شود یک بسته باتری نصب کنید.
برای به دست آوردن AC از جریان DC 3 فاز، یک مبدل نیز باید در مدار گنجانده شود.
با تعداد کافی روزهای بادی در منطقه، یک آسیاب بادی خود مونتاژ شده (5 کیلو وات) می تواند جریان را نه تنها به تلویزیون و لامپ، بلکه به سیستم نظارت تصویری، تهویه مطبوع، یخچال نیز تامین کند. و سایر تجهیزات الکتریکی.
