Men yozning boshida uy qurilishi shamol tegirmoni - anemometr haqida yozgan edim.
Uning maqsadi shamol statistikasini yig'ishni tashkil etish va ular asosida katta, jiddiy shamol turbinasi qurish to'g'risida qaror qabul qilish edi. Afsuski, anemometrdan ma'lumotlarni qayta ishlash dasturini yozishni xohlaydigan dasturchi ham, tegishli qurilmani yaratish uchun mikrokontroller mutaxassisi ham yo'q edi. Shuning uchun, afsuski, men shamolni vizual ravishda kuzatishga majbur bo'ldim, chunki havo pardasi doimo ko'rinib turardi. Va afsuski, bu kuzatishlar juda tushkunlikka tushadi ...
Gap shundaki, Rossiyaning Yevropa qismidagi markaziy zonadagi shamol uning sirt qatlamlarida haddan tashqari turbulentlikka ega. Tom ma'noda 3-5 daqiqada shamol tegirmoni qayta-qayta to'xtaydi (yoki juda sekinlashadi) va pichoqlar ko'rinmasligi uchun aylanadi. Shu bilan birga, sektorda shamol yo'nalishi 90-120 darajagacha o'zgaradi. Nisbatan kuchli va barqaror shamol esadigan kunlar juda kam uchraydi. Butun yoz davomida mening hududimda atigi 4 ta shunday kun bo'lgan, bir necha sokin kunlar bo'lgan. Qolganlarida esa shamol tezligi va yo'nalishi bo'yicha juda notinch edi.
Bunday sharoitda "global" shamol energiyasi generatorini (1-2 kVt yoki undan ko'p) qilish mutlaqo ma'nosizdir. U nafaqat o'zini to'lamaydi, balki umuman yomon ishlaydi. Chunki kuchli generator katta pichoqlarni talab qiladi va ular yuqori inertsiyaga ega bo'ladi va shuning uchun kuchli shamol shamollarini "o'tadi". Bular. ular shunchaki dam olishga vaqtlari bo'lmaydi. Ba'zida "o'rtacha" shamol oqimining asosiy kuchini ko'taradigan bunday shamollar atigi 15-30 soniya davom etadi.
Bundan tashqari, har qanday aylanadigan ob'ekt aylanish tekisligida muhim inersiya momentiga ega va aslida giroskopdir. Umid qilamanki, o'quvchi velosiped g'ildiragi bilan giroskopik effektni ko'rsatishda oddiy maktab tajribasini eslaydi. Ochilmagandan so'ng, u o'z o'qining chiqadigan uchlaridan biri tomonidan tom ma'noda "ikki barmoq" bilan osongina ushlab turiladi. Va uni yon tomonga burish va uni boshqa tekislikda aylantirish juda qiyin. Shamol yo'nalishi o'zgarganda shamol tegirmonining pervanelida taxminan bir xil narsa sodir bo'ladi. O'q ham, pervanel pichoqlari ham dahshatli lateral o'zgaruvchan yuklarni boshdan kechiradilar.
Bu holatlar aslida bitta katta shamol tegirmoni bilan yashash umidiga chek qo'ydi. Albatta ishlaydi. Ammo kamdan-kam va ahmoqona. Kuchsiz turbulent shamollarda u hali ham kam quvvat ishlab chiqaradi va kuchli shamolda siz ortiqcha bilan nima qilishni bilmay qolasiz. Va, albatta, siz uning to'lovini unutishingiz kerak. Bu shunchaki qimmat va chiroyli o'yinchoq, siz tasavvur qilishingiz mumkin bo'lgan pul va mehnatning eng ahmoqona sarmoyasi bo'ladi.
Istiqbolli shamol turbinasi dizaynlari deyarli nolga teng inertsiyaga ega bo'lgan kichik, kam quvvatli shamol generatorlari. Ular shamoldan deyarli barcha energiyani olishga qodir bo'lganlardir. Shunday qilib, ular tezda dam olishga va o'zgarishlarni mashq qilishga vaqtlari bo'ladi. Va qabul qilish uchun yuqori quvvat shamol stansiyasining bir turi kerak bo'ladi shamol generatorlari turli balandlikdagi ustunlarda joylashgan (bir-birini shamoldan himoya qilmaslik uchun). Aytgancha, bu bo'ronga chidamliligini sezilarli darajada oshiradi, kuchli og'ir ustunlar va simlar bilan bog'liq muammolarni hal qiladi (mastalar bir-birini ushlab turadi) va "elektr stantsiyasi" ning ishonchliligi bilan - oxir-oqibat, barcha generatorlar ishlamay qolmaydi. bir marta va rejalashtirilgan ta'mirlash va texnik xizmat ko'rsatishga olib kelmaydi nuqta ishlab chiqarish quvvatlari.
Bunday umidsizlikka uchragan xulosaga kelib, men anemometrimni shamol generatorining ishlaydigan modeliga aylantirishga qaror qildim. Bular. Flyuz haqida ahmoqona o'ylashning o'rniga, undan amaliy foyda olishni boshlang. Bundan tashqari, shamol tegirmoni generatori bir inqilobda 200 "qadam" bo'lgan step motor bo'lib, past tezlikda ham elektr energiyasini juda tez ishlab chiqaradi. Jeneratör quvvati taxminan 7-8 vatt
Avvalo, pichoqlarni kamroq inertiallar bilan almashtirish kerak edi. Fandan puflagichlar hali ham juda og'ir. Men plastik derazalar uchun duralumin quyma qoldiqlaridan yangi shamol tegirmoni pichoqlarini yasadim. Pervanelning diametri taxminan 50 santimetr bo'lib, bu 4 m/s shamolda ham generator uchun maksimal quvvatni va'da qiladi. Men qalin kontrplakdan uchburchakni kesib oldim. Men unga yengni (epoksi qatroni bilan) yopishtirdim, uning ichki diametri step motorining o'qi diametriga to'g'ri keldi. Ehtiyotkorlik bilan belgilab, men kontrplakning "kokpitida" kesiklar qildim va pichoqlarni teshiklarga yopishtirdim. Bundan tashqari, men ularni kichik vintlar bilan mahkamladim. Epoksi qattiqlashmagan bo'lsa-da, men vintni iloji boricha muvozanatlashga harakat qildim, shunda u aylanayotganda tebranmaydi. Epoksi qatroni qotib qolgandan so'ng, men muvozanatni yana bir bor tekshirib ko'rdim va pichoqlarning chetidan duraluminning yupqa chiziqlarini kesib, uni mukammallikka keltirdim.
Umuman olganda, kichik o'lchamli shamol generatorlari yoqimli xususiyatga ega. KIEV, pichoq profillari va ularni ishlab chiqarishning eng murakkab hisob-kitoblari bilan shug'ullanishning deyarli ma'nosi yo'q. Eng oddiy, tekis bo'lganlar yaxshi ishlaydi. Va kerakli quvvatni ularni oddiygina uzaytirish orqali olish mumkin (shuning uchun, supurish maydonini oshirish).
Bularning barchasi shamol generatorini juda arzonlashtiradi va uni ishlab chiqarish va ishlatish mantiqan. Xususan, men o'zimni (shu jumladan ob-havo paneli) taxminan 3-4 soat sarfladim va epoksi qatronining polimerizatsiya vaqtini hisobga olmadim. Xarajatlar "nol" edi, chunki hamma narsa "axlatdan" qilingan, ya'ni. hurda materiallar.
Ko'rinib turibdiki, buni qaerdan ishlatish mumkin kam quvvatli generator? Kelajakda men uni suvni isitish uchun ishlataman. To'g'rirog'i, quyosh tomonidan isitiladigan suvning issiqlik yo'qotilishini qoplash uchun. Eng oddiy hisob-kitob umidlarimning to'g'riligini ko'rsatadi.
Aytaylik, ma'lum bir tank - termos, 50 litr, quyosh kollektoridan 50 gradusgacha isitiladigan suv kechqurun quyiladi. Tankning o'lchami taxminan 40 x 40 x 40 sm. Shunga ko'ra, sirt maydoni 1 kvadratga teng bo'ladi. metr Tank issiqlik izolatsiyasi bilan o'ralgan TO issiqlik o'tkazuvchanligi 0,15 Vt / m * gradus va qalinligi 30 sm va issiqlik yo'qotilishi taxminan 0,5 Vt / daraja bo'ladi. Bular. termos idishidagi issiq suv va atrofdagi havo o'rtasida 20-25 daraja harorat farqini saqlab turish uchun faqat 10-15 Vt quvvatga ega generator etarli! Bu issiqlik yo'qotilishini qoplaydi va bir marta qizdirilgan suv hech qachon sovib ketmaydi. Va agar kuchli shabada bo'lsa, u ham isinadi.
Endi mening generatorim yuksiz aylanmoqda, "dengiz sinovlari" ni boshdan kechirmoqda. Ammo yaqin kelajakda men uni mamlakat hojatxonasining yoritilishida va unga boradigan yo'lning yoritilishida batareyalarni zaryad qilishga majbur qilaman. Aks holda, tarmoq kabelini u erga sudrab borish ham dangasa, ham qiyin va men Xitoy chiroqidagi batareyalarni almashtirishdan charchadim.
Shamol - bu bepul energiya! Keling, shaxsiy maqsadlarda foydalanaylik. Agar sanoat miqyosida shamol stansiyasini yaratish juda qimmatga tushsa, chunki generatorga qo'shimcha ravishda bir qator tadqiqotlar va hisob-kitoblarni amalga oshirish kerak bo'lsa, davlat bunday xarajatlarni o'z zimmasiga olmaydi va negadir mamlakatlardagi investorlar. Sobiq SSSR davlatlari alohida qiziqish uyg'otmaydi. Keyin shaxsiy ravishda siz o'zingizning ehtiyojlaringiz uchun mini shamol tegirmonini yasashingiz mumkin. Uyingizni muqobil energiyaga aylantirish loyihasi juda qimmat ish ekanligini tushunish kerak.
Yuqorida aytib o'tilganidek: sizning iqlimingizga, shamol ko'tarilishiga va o'rtacha yillik shamol tezligiga mos keladigan shamol g'ildiragi va generator o'lchamlarining optimal nisbatini tanlash uchun siz uzoq muddatli kuzatishlar va hisob-kitoblarni amalga oshirishingiz kerak.
Bir mintaqadagi shamol elektr stantsiyasining samaradorligi sezilarli darajada farq qilishi mumkin, bu shamol harakati nafaqat iqlim zonasiga, balki relefga ham bog'liq.
Biroq, smartfon, lampochka yoki radio kabi kam quvvatli yukni quvvatlantirish uchun byudjet o'rnatishni yig'ish orqali shamol energiyasining minimal xarajat bilan nima ekanligini bilib olishingiz mumkin. To'g'ri yondashuv bilan siz kichik uy yoki yozgi uyni elektr energiyasi bilan ta'minlashingiz mumkin.
Keling, o'z qo'llaringiz bilan oddiy shamol-elektr o'rnatishni qanday qilish mumkinligini ko'rib chiqaylik.
Improvizatsiya qilingan vositalardan kam quvvatli shamol tegirmonlari
Kompyuter sovutgichi cho'tkasi bo'lmagan vosita bo'lib, uning asl shaklida amaliy ahamiyatga ega emas.
Uni qayta o'rash kerak, chunki asl nusxada sariqlar noto'g'ri ulangan. Bobinlarni birma-bir o'rang:
soat yo'nalishi bo'yicha;
Soat miliga teskari;
soat yo'nalishi bo'yicha;
Soat miliga teskari.
Qo'shni bobinlarni ketma-ket ulash kerak, yoki undan ham yaxshiroq, bir yivdan ikkinchisiga o'tadigan bir bo'lak sim bilan shamollash kerak. Bunday holda, simning qalinligini o'zboshimchalik bilan tanlang, iloji boricha ko'proq burilish yasasangiz yaxshi bo'ladi va bu eng nozik simdan foydalanganda mumkin.
Bunday generatordan chiqadigan kuchlanish o'zgaruvchan bo'ladi va uning qiymati tezlikka (shamol tezligi) bog'liq bo'ladi, uni doimiy ravishda to'g'rilash uchun Schottky diodlarining diodli ko'prigini o'rnatadi, oddiy diodlar qiladi, lekin bundan ham yomoni bo'ladi, chunki ulardagi kuchlanish 1 dan 2 voltgacha tushadi.
Lirik chekinish, biroz nazariya
Esda tutingki, EMFning kattaligi quyidagilarga teng:
bu erda L - magnit maydonga joylashtirilgan o'tkazgichning uzunligi; V - magnit maydonning aylanish tezligi;
Jeneratorni yangilashda siz faqat o'tkazgichning uzunligiga, ya'ni har bir bobinning burilish soniga ta'sir qilishingiz mumkin. Burilishlar soni chiqish kuchlanishini aniqlaydi va simning qalinligi maksimal oqim yukini aniqlaydi.
Amalda, shamol tezligiga ta'sir qilish mumkin emas. Biroq, bu vaziyatdan chiqish yo'li ham bor, sizning hududingiz uchun odatiy shamol tezligini aniqlaganingizdan so'ng, siz shamol elektr o'rnatish tezligiga mos keladigan pervanelni, shuningdek, etarli quvvatni ta'minlash uchun vites qutisi yoki kamar uzatmasini loyihalashingiz mumkin. kerakli kuchlanishni hosil qilish uchun tezlik.
MUHIM: Tezroq degani yaxshiroq degani emas!!! Qachon ham yuqori tezlik shamol generatorining aylanishi uning xizmat muddatini qisqartiradi, rotor burmalari yoki podshipniklarining moylash xususiyatlari yomonlashadi va u tiqilib qoladi va katta ehtimollik bilan generatordagi o'rash izolyatsiyasining buzilishi sodir bo'ladi.
Generator quyidagilardan iborat:
Kompyuter sovutgichidan generatorning quvvatini oshirish
Birinchidan, pichoqlar va g'ildirak diametri qanchalik ko'p bo'lsa, shuncha yaxshi bo'ladi, shuning uchun 120 mm sovutgichlarni diqqat bilan ko'rib chiqing.
Ikkinchidan, kuchlanish magnit maydonga ham bog'liqligini aytdik, haqiqat shundaki, yuqori quvvatli sanoat generatorlarida qo'zg'alish o'rashlari, kam quvvatlilarida esa kuchli magnitlar mavjud. Sovutgichdagi magnitlar juda zaif va ruxsat bermaydi yaxshi natijalar generatordan va rotor va stator orasidagi bo'shliq juda katta - taxminan 1 mm va bu allaqachon zaif magnitlar bilan.
Ushbu muammoni hal qilish generatorning dizaynini tubdan o'zgartirishdir. Aniqrog'i, sovutgichga faqat pervanel kerak bo'ladi, generatorning o'zi sifatida biz printer yoki boshqa har qanday maishiy texnika dvigatelidan foydalanishimiz mumkin. Eng keng tarqalgan cho'tkali motorlar doimiy magnitlar tomonidan hayajonlanadi.
Natijada, u shunday ko'rinadi.
Bunday generatorning kuchi LED va radio qabul qilgichni quvvatlantirish uchun etarli. Telefonni zaryad qilishning o'zi etarli bo'lmaydi, telefon zaryadlash jarayonini ko'rsatadi, lekin oqim juda kichik bo'ladi, 100 Ampergacha, sekundiga 5-10 metr shamol esadi.
Step motorlar shamol generatori sifatida
Step motorlar ko'pincha kompyuter va maishiy texnikada, turli xil o'yinchilarda, floppi drayvlarda (eski 5,25 dyuymli modellar qiziqarli), printerlarda (ayniqsa, nuqta matritsali), skanerlarda va boshqalarda mavjud.
Ushbu dvigatellar o'zgartirishlarsiz generator sifatida ishlashi mumkin, ular rotorli doimiy magnitlar, va o'rashlari bo'lgan stator, tipik diagramma ulanishlar step motor generator rejimida rasmda ko'rsatilgan.
Sxemada L7805 tipidagi 5 voltli chiziqli stabilizator mavjud bo'lib, u mobil telefonlarni zaryad qilish uchun bunday shamol tegirmoniga xavfsiz ulash imkonini beradi.
Suratda pichoqlar o'rnatilgan step motoridan ishlab chiqarilgan generator ko'rsatilgan.
Muayyan holatda dvigatelda 4 ta chiqish simlari mavjud, diagramma unga mos keladi. Jeneratör rejimida bunday o'lchamlarga ega bo'lgan dvigatel past shamollarda (shamol tezligi taxminan 3 m / s) taxminan 2 Vt va kuchli shamollarda (10 m / s gacha) 5 m / s ni ishlab chiqaradi.
Aytgancha, bu erda L7805 o'rniga zener diodli shunga o'xshash sxema mavjud. Li-ion batareyalarni zaryad qilish imkonini beradi.
Uy qurilishi shamol tegirmonini takomillashtirish
Jeneratorning yanada samarali ishlashi uchun siz unga yo'naltiruvchi dastani yasashingiz va uni ustunga harakatchan tarzda mahkamlashingiz kerak. Keyin, shamol yo'nalishi o'zgarganda, shamol generatorining yo'nalishi o'zgaradi. Keyin paydo bo'ladi keyingi muammo- generatordan iste'molchiga o'tadigan kabel ustun atrofida buralib qoladi. Buni hal qilish uchun siz harakatlanuvchi kontaktni taqdim etishingiz kerak. Tayyor yechim Ebay va Aliexpress-da sotiladi.
Pastki uchta sim statsionar va pastga tushadi va simlarning yuqori to'plami harakatlanuvchi; ichkarida toymasin kontakt yoki cho'tka mexanizmi o'rnatilgan. Agar sizda sotib olish imkoningiz bo'lmasa, aqlli bo'ling va "Jiguli" avtomobili dizaynerlarining qaroridan ilhomlanib, ruldagi signal tugmasi uchun harakatlanuvchi kontaktni amalga oshiring va shunga o'xshash narsani qiling. Yoki elektr choynakdan kontakt panelidan foydalaning.
Ulagichlarni ulash orqali siz harakatlanuvchi kontaktni olasiz.
Improvizatsiya qilingan vositalardan tayyorlangan kuchli shamol generatori.
Ko'proq quvvat olish uchun siz ikkita variantdan foydalanishingiz mumkin:
1. Tornavidadan generator (10-50 Vt);
Tornavidadan kerak bo'lgan yagona narsa - bu vosita, variant avvalgisiga o'xshaydi, siz fan pichoqlarini vint sifatida ishlatishingiz mumkin, bu sizning o'rnatishingizning yakuniy kuchini oshiradi.
Mana shunday loyihaga misol:
Bu erda tishli uzatma qanday amalga oshirilganiga e'tibor bering - shamol generatori mili quvurda joylashgan, uning oxirida aylanishni dvigatel miliga o'rnatilgan kichikroq vitesga uzatuvchi vites mavjud. Dvigatel tezligining oshishi sanoat shamol elektr stantsiyalarida ham sodir bo'ladi. Vites qutilari hamma joyda qo'llaniladi.
Biroq, uy sharoitida vites qutisini tayyorlash katta muammoga aylanadi. Vites qutisini elektr asbobdan olib tashlashingiz mumkin, u erda pastga tushirish kerak yuqori aylanishlar matkapdagi chuckning normal tezligida yoki burchakli maydalagichning diskida kommutator dvigatelining miliga:
Matkap sayyoraviy vites qutisiga ega;
Burchakni maydalagich burchakli vites qutisi bilan jihozlangan (bu ba'zi o'rnatishlarni o'rnatish uchun foydali bo'ladi va shamol turbinasi dumidagi yukni kamaytiradi);
Qo'l matkapdan vites qutisi.
Uy qurilishi shamol generatorining ushbu versiyasi allaqachon 12 V batareyalarni zaryadlashi mumkin, ammo uni shakllantirish uchun konvertor kerak. zaryadlovchi oqim va kuchlanish. Bu vazifani avtomobil generatori yordamida soddalashtirish mumkin.
Bunday generatorning afzalligi uni zaryadlash uchun ishlatish qobiliyatidir avtomobil akkumulyatorlari, printsipial jihatdan, bu nima uchun mo'ljallangan. Avtogeneratorlarda o'rnatilgan kuchlanish regulyatori o'rni mavjud bo'lib, u qo'shimcha stabilizatorlar yoki konvertorlarni sotib olish zaruratini yo'q qiladi.
Biroq, avtomobil ixlosmandlari buni past darajada bilishadi bo'sh tezlik, taxminan 500-1000 RPM, bunday generatorning kuchi past va u batareyani zaryad qilish uchun to'g'ri oqimni ta'minlamaydi. Bu vites qutisi yoki kamar haydovchisi orqali shamol g'ildiragiga ulanish zarurligiga olib keladi.
Tanlovdan foydalanib, siz kengliklaringiz uchun odatiy bo'lgan shamol tezligida aylanishlar sonini sozlashingiz mumkin vites nisbati yoki to'g'ri ishlab chiqilgan shamol g'ildiragi yordamida.
Foydali maslahatlar
Ehtimol, shamol tegirmoni uchun ustunni takrorlash uchun eng qulay dizayn rasmda ko'rsatilgan. Bunday mast tuproqdagi ushlagichlarga biriktirilgan kabellarga cho'ziladi, bu esa barqarorlikni ta'minlaydi.
Muhim: Mastning balandligi iloji boricha baland bo'lishi kerak, taxminan 10 metr. Yuqori balandliklarda shamol kuchliroq bo'ladi, chunki unga zamin inshootlari, tepaliklar va daraxtlar shaklida hech qanday to'siq yo'q. Hech qanday holatda uyingizning tomiga shamol generatorini o'rnatmang. Mahkamlash konstruksiyalarining rezonansli tebranishlari uning devorlarining buzilishiga olib kelishi mumkin.
Qo'llab-quvvatlovchi ustunning ishonchliligi haqida g'amxo'rlik qiling, chunki bunday generatorga asoslangan shamol tegirmonining dizayni sezilarli darajada og'irlashadi va bu juda jiddiy yechim bo'lib, u minimal elektr jihozlari bilan dachani avtonom elektr ta'minoti bilan ta'minlaydi. 220 V kuchlanishda ishlaydigan qurilmalar 12-220 V inverterdan quvvat olishi mumkin Bunday inverterning eng keng tarqalgan versiyasi.
Dizel generatorlaridan foydalanish yaxshiroqdir, shu jumladan. yuk mashinalari, chunki ular past tezlikda ishlashga mo'ljallangan. O'rtacha dizel dvigatel katta yuk mashinasi 300 dan 3500 rpm gacha tezlikda ishlaydi.
Zamonaviy generatorlar 12 yoki 24 Volt ishlab chiqaradi va 100 Amperlik oqim uzoq vaqtdan beri odatiy holga aylandi. Oddiy hisob-kitoblarni amalga oshirgandan so'ng, siz bunday generator sizga maksimal 1 kVt quvvat berishini aniqlashingiz mumkin va Lada generatori (12 V 40-60 A) 350-500 Vt, bu allaqachon juda yaxshi. munosib raqam.
Uy qurilishi shamol turbinasi uchun shamol g'ildiragi qanday bo'lishi kerak?
Men matnda shamol g'ildiragi katta va ko'p sonli pichoqlar bilan bo'lishi kerakligini eslatib o'tdim, aslida bunday emas. Bu gap o'zini jiddiy ko'rsatmaydigan mikrogeneratorlar uchun to'g'ri edi elektr mashinalari, balki ma'lumotnoma va dam olish uchun nusxalar.
Darhaqiqat, shamol g'ildiragini loyihalash, hisoblash va yaratish juda qiyin ishdir. Shamol energiyasidan oqilona foydalaniladi, agar u juda aniq bajarilgan bo'lsa va "aviatsiya" profili ideal tarzda ishlab chiqilgan bo'lsa va u g'ildirakning aylanish tekisligiga minimal burchak bilan o'rnatilishi kerak.
Bir xil diametrli va turli xil pichoqlar soniga ega shamol g'ildiraklarining haqiqiy kuchi bir xil, farq faqat aylanish tezligida. Qanotlar qancha kam bo'lsa, ko'proq inqiloblar daqiqada, bir xil shamol va diametr bilan. Agar siz maksimal tezlikka erishmoqchi bo'lsangiz, qanotlarni aylanish tekisligiga minimal burchak bilan iloji boricha aniqroq o'rnatishingiz kerak.
1956 yildagi "Uy qurilishi shamol elektr stantsiyasi" kitobidagi jadvalni ko'rib chiqing. DOSAAF Moskva. Bu g'ildirak diametri, quvvat va aylanish tezligi o'rtasidagi munosabatni ko'rsatadi.
Uyda bu nazariy hisob-kitoblar kam foyda keltiradi, havaskorlar shamol g'ildiraklarini doğaçlama vositalardan yasashadi:
Metall plitalar;
Plastik kanalizatsiya quvurlari.
Siz o'zingizning qo'lingiz bilan kanalizatsiya quvurlaridan yuqori tezlikda ishlaydigan 2-4 qanotli shamol g'ildiragini yig'ishingiz mumkin, ularga qo'shimcha ravishda sizga arra yoki boshqa kesish vositasi kerak bo'ladi. Ushbu quvurlardan foydalanish ularning shakli bilan belgilanadi, kesishdan keyin ular konkav shaklga ega bo'lib, havo oqimlariga yuqori ta'sirchanlikni ta'minlaydi.
Kesishdan so'ng ular BOLTS bilan metall, tekstolit yoki kontrplak blankasiga mahkamlanadi. Agar siz uni kontrplakdan yasamoqchi bo'lsangiz, vintlar bilan ikki tomondan bir necha qatlamli kontrplakni qayta yopishtirish va burama qilish yaxshiroqdir, shunda siz qattiqlikka erisha olasiz.
Bu erda step motor generatori uchun ikki pichoqli qattiq pervanel g'oyasi mavjud.
xulosalar
Shamol-elektr o'rnatishni kam quvvatdan boshlab - vatt birliklaridan individual quvvatga qadar amalga oshirishingiz mumkin LED lampalar, mayoqlar va kichik uskunalar, kilovatt birliklarida yaxshi quvvat qiymatlarigacha batareyada energiya to'playdi, uni asl shaklida ishlatadi yoki uni 220 voltga aylantiradi. Bunday loyihaning narxi sizning ehtiyojlaringizga bog'liq bo'ladi, ehtimol, eng qimmat element - 300-500 dollargacha bo'lgan mast va batareyalar.
Shamol generatorini yaratish butun uyni yoki iste'molchilar guruhini elektr energiyasi bilan ta'minlashga qodir bo'lgan katta va kuchli kompleks ishlab chiqarishni anglatmaydi. Buni amalga oshirish mumkin, bu aslida jiddiy o'rnatishning ishchi modelidir. Bunday tadbirning maqsadi quyidagilar bo'lishi mumkin:
- Shamol energiyasi asoslari bilan tanishtirish.
- Bolalar bilan birgalikda o'quv faoliyati.
- Katta o'rnatishni qurishdan oldin tajriba namunasi.
Bunday shamol tegirmonini yaratish juda ko'p materiallar yoki asboblardan foydalanishni talab qilmaydi, siz doğaçlama vositalar bilan qilishingiz mumkin. Siz katta miqdorda energiya ishlab chiqarishga ishona olmaysiz, lekin bu kichik LED chiroqni yoqish uchun etarli bo'lishi mumkin. Yaratish jarayonida mavjud bo'lgan asosiy muammo - bu generator. Uni o'zingiz yaratish qiyin, chunki qurilmaning o'lchamlari kichik. Foydalanishning eng osoni , uni generator rejimida ishlatish imkonini beradi.
Step motorga asoslangan uy qurilishi shamol tegirmoni
Ko'pincha, qachon kam quvvatli shamol generatorlarini ishlab chiqarish qadamli motorlardan foydalaniladi. Ularning dizaynining o'ziga xos xususiyati bir nechta sariqlarning mavjudligi. Odatda, o'lchamlari va maqsadiga qarab, motorlar 2, 4 yoki 8 o'rash (faza) bilan ishlab chiqariladi. Ularga o'z navbatida kuchlanish qo'llanilganda, mil mos ravishda ma'lum bir burchakka (qadam) aylanadi.
Bosqichli motorlarning afzalligi past aylanish tezligida etarlicha yuqori oqim ishlab chiqarish qobiliyatidir. Siz generatorga pervanelni step motoridan hech qanday oraliq qurilmalarsiz - viteslar, vites qutilari va boshqalarsiz o'rnatishingiz mumkin. Elektr quvvati boshqa konstruktsiyali qurilmalarda bo'lgani kabi, haddan tashqari uzatuvchi uzatmalar yordamida bir xil samaradorlik bilan ishlab chiqariladi.
Tezlikdagi farq juda katta - bir xil natijaga erishish uchun, masalan, kommutator dvigateli, 10 yoki 15 marta kattaroq aylanish tezligi talab qilinadi.
Step motordan generator yordamida siz batareyalar yoki batareyalarni zaryad qilishingiz mumkin deb ishoniladi mobil telefonlar, lekin amalda ijobiy natijalar juda kamdan-kam hollarda kuzatiladi. Asosan, kichik lampalar uchun quvvat manbalari olinadi.
Step motorlarning kamchiliklari aylanishni boshlash uchun zarur bo'lgan muhim kuchni o'z ichiga oladi. Ushbu holat butun tizimning sezgirligini pasaytiradi, bu pichoqlarning maydoni va kengligini oshirish orqali biroz tuzatilishi mumkin.
Bunday motorlarni eski floppi drayvlar, skanerlar yoki printerlarda topishingiz mumkin. Shu bilan bir qatorda, siz sotib olishingiz mumkin yangi dvigatel, agar zaxirada bo'lsa kerakli qurilma bo'lmaydi. Kattaroq ta'sir ko'rsatish uchun kattaroq motorlarni tanlash kerak; ular qandaydir tarzda foydalanish uchun etarlicha katta kuchlanish ishlab chiqarishga qodir.
Printer qismlaridan tayyorlangan shamol generatori
Biri mos variantlar- printerdan step motoridan foydalanish. Uni ishlamay qolgan eski qurilmadan olib tashlash mumkin; har bir printerda bu dvigatellardan kamida ikkitasi mavjud. Shu bilan bir qatorda, siz ishlatilmagan yangisini sotib olishingiz mumkin. Rossiyaning aksariyat hududlari uchun odatiy bo'lgan engil shamollarda ham taxminan 3 vatt quvvat ishlab chiqarishga qodir. Erish mumkin bo'lgan kuchlanish 12 V yoki undan ko'p bo'lib, bu qurilmani batareya zaryadlovchi sifatida ko'rib chiqishga imkon beradi.
Step motor masalalar AC kuchlanish. Avval foydalanuvchi uni to'g'rilashi kerak. Siz diodli rektifikatorni yaratishingiz kerak bo'ladi, buning uchun har bir sariq uchun 2 ta diod kerak bo'ladi. Siz LEDni to'g'ridan-to'g'ri bobin terminallariga ulashingiz mumkin, agar aylanish tezligi etarli bo'lsa, bu etarli bo'ladi.
Rotor pervanesini o'rnatishning eng oson yo'li to'g'ridan-to'g'ri vosita miliga o'rnatiladi. Buning uchun milga mahkam joylashishi mumkin bo'lgan markaziy qismni qilish kerak. Pervanenin mahkamlanishini mustahkamlash uchun teshikni burish va unda ipni kesish kerak. Keyinchalik, unga qulflash vinti vidalanadi.
Pichoqlarni ishlab chiqarish uchun odatda polipropilen kanalizatsiya quvurlari yoki boshqa mos materiallar ishlatiladi. Asosiy shart - bu past og'irlik va etarli kuch, chunki pichoqlar ba'zan juda yaxshi tezlikka erishadi. Ishonchsiz materiallardan foydalanish, ishlayotganda pervanelning yiqilib tushishi istalmagan vaziyatni yaratishi mumkin.
Pichoqlar
Odatda 2 ta pichoq tayyorlanadi, lekin siz ham qilishingiz mumkin katta miqdor. Shuni esda tutish kerak pichoqlarning katta maydoni shamol tegirmonining KIEV darajasini oshiradi, lekin bunga parallel ravishda dvigatel miliga uzatiladigan pervaneldagi frontal yuk ortadi. Kichkina pichoqlarni yasash ham tavsiya etilmaydi, chunki ular aylanishni boshlaganda milning yopishishini bartaraf eta olmaydi.
Shamol tegirmonini vertikal o'q atrofida aylantira olish uchun siz maxsus birlik qilishingiz kerak. Buning qiyinligi generatordan keladigan kabelning harakat qilmasligini ta'minlash zarurati bilan bog'liq. Qurilma, aksincha, dekorativ maqsadga ega bo'lganligi sababli, ular odatda masalaga oddiyroq yondashadilar - ular iste'molchini to'g'ridan-to'g'ri generator korpusiga o'rnatib, uzun kabelning mavjudligini yo'q qiladi. Aks holda, siz cho'tka kollektori kabi tizimni o'rnatishingiz kerak bo'ladi, bu mantiqsiz va ko'p vaqt talab qiladi.
Mast
Yig'ilgan shamol tegirmoni kamida 3 metr balandlikda o'rnatilishi kerak. Yer yuzasiga yaqin shamol oqimlari turbulentlik tufayli beqaror yo'nalishga ega. Uni ma'lum bir balandlikka ko'tarish ko'proq bir xil oqimlarni olishga yordam beradi. Uchun o'z-o'zini o'rnatish aylanish o'qi bo'ylab shamolga quyruq stabilizatori o'rnatilgan bo'lib, u havo pardasi rolini o'ynaydi. U har qanday plastmassa, alyuminiy plastinka yoki boshqa mavjud materiallardan tayyorlanadi.
Printer uchun step motor (SM) shamol tegirmoni uchun generator sifatida mos keladi. Past aylanish tezligida ham taxminan 3 vatt quvvat ishlab chiqaradi. Voltaj 12 V dan oshishi mumkin, bu kichik batareyani zaryad qilish imkonini beradi.
Foydalanish tamoyillari
Rossiya iqlimiga xos bo'lgan sirt qatlamlarida shamol turbulentligi uning yo'nalishi va intensivligida doimiy o'zgarishlarga olib keladi. Shamol generatorlari katta o'lchamlar, quvvati 1 kVt dan oshsa, inertial bo'ladi. Natijada, ular shamol yo'nalishi o'zgarganda to'liq bo'shashishga vaqtlari bo'lmaydi. Bunga aylanish tekisligidagi inersiya momenti ham xalaqit beradi. Yon shamol ishlaydigan shamol turbinasiga ta'sir qilganda, u juda katta yuklarni boshdan kechiradi, bu uning tez ishdan chiqishiga olib kelishi mumkin.
O'zingiz tomonidan ishlab chiqarilgan, ahamiyatsiz inertsiyaga ega bo'lgan kam quvvatli shamol generatoridan foydalanish tavsiya etiladi. Ularning yordami bilan siz kam quvvatli mobil telefon batareyalarini zaryad qilishingiz yoki ularni dachangizni LEDlar bilan yoritish uchun ishlatishingiz mumkin.
Kelajakda ishlab chiqarilgan energiyani konvertatsiya qilishni talab qilmaydigan, masalan, suvni isitish uchun iste'molchilarga e'tibor qaratish yaxshiroqdir. Issiq suv yoki haroratni saqlab turish uchun bir necha o'n vatt energiya etarli bo'lishi mumkin qo'shimcha isitish qishda muzlamasligi uchun isitish tizimi.
Elektr qismi
Jeneratör sifatida siz shamol tegirmonidagi printer uchun step motorini (SM) o'rnatishingiz mumkin.
Past aylanish tezligida ham taxminan 3 vatt quvvat ishlab chiqaradi. Voltaj 12 V dan oshishi mumkin, bu kichik batareyani zaryad qilish imkonini beradi. Boshqa generatorlar 1000 rpm dan ortiq aylanish tezligida samarali ishlaydi, ammo ular mos kelmaydi, chunki shamol tegirmoni 200-300 rpm tezlikda aylanadi. Bu erda vites qutisi kerak, lekin u qo'shimcha qarshilik yaratadi, shuningdek, yuqori narxga ega.
Jeneratör rejimida step vosita o'zgaruvchan tokni ishlab chiqaradi, bu esa bir juft diodli ko'priklar va kondansatörler yordamida osongina to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantirilishi mumkin. Sxemani o'z qo'llaringiz bilan yig'ish oson.
Ko'priklar orqasida stabilizatorni o'rnatib, biz doimiy chiqish voltajini olamiz. Vizual nazorat qilish uchun siz LEDni ham ulashingiz mumkin. Voltaj yo'qotishlarini kamaytirish uchun uni to'g'rilash uchun Schottky diodlari ishlatiladi.
Kelajakda yanada kuchli motorli shamol turbinasi yaratish mumkin bo'ladi. Bunday shamol generatori yuqori boshlanish momentiga ega bo'ladi. Muammoni ishga tushirish vaqtida va past tezlikda yukni uzish orqali bartaraf etish mumkin.
Shamol generatorini qanday qilish kerak
Pichoqlarni o'zingiz PVX quvuridan yasashingiz mumkin. Kerakli egrilik, agar siz uni ma'lum bir diametr bilan olsangiz, tanlanadi. Pichoq bo'shlig'i quvurga tortiladi va keyin chiqib ketish disk bilan kesiladi. Pervanel oralig'i taxminan 50 sm, pichoqlarning kengligi esa 10 sm.Keyin siz gilzani motor milining o'lchamiga gardish bilan maydalashingiz kerak.
Dvigatel miliga o'rnatiladi va qo'shimcha ravishda vintlar bilan mustahkamlanadi va flaneslarga plastik pichoqlar biriktiriladi. Suratda ikkita pichoq ko'rsatilgan, ammo siz yana ikkita o'xshashni 90º burchak ostida burab, to'rtta yasashingiz mumkin. Kattaroq qattiqlik uchun vintlar boshlari ostida umumiy plastinka o'rnatilishi kerak. U pichoqlarni flanesga qattiqroq bosadi.
Plastik mahsulotlar uzoq davom etmaydi. Bunday pichoqlar 20 m / s dan ortiq tezlikda uzoq muddatli shamolga bardosh bera olmaydi.
Jeneratör murvat bilan bog'langan quvur qismiga kiritilgan.
Quvurning uchiga ob-havo pardasi biriktirilgan, bu duralumindan tayyorlangan ochiq va engil konstruktsiyadir. Shamol generatori payvandlangan vertikal o'qda quvvatlanadi, u aylanish imkoniyati bilan mast trubasiga kiritiladi. Ishqalanishni kamaytirish uchun gardish ostida rulman yoki polimer yuvgichlar o'rnatilishi mumkin.
Ko'pgina dizaynlar uchun shamol tegirmonida harakatlanuvchi qismga biriktirilgan rektifikator mavjud. Bu inertsiyaning kuchayishi tufayli amalga oshirilmaydi. Elektr taxtasi pastki qismga joylashtirilishi mumkin va generatordan simlarni unga tushirish mumkin. Odatda step motoridan 6 tagacha simlar chiqadi, bu ikkita sariqqa mos keladi. Ular harakatlanuvchi qismdan elektr energiyasini uzatish uchun slip halqalarni talab qiladi. Ularga cho'tkalarni o'rnatish juda qiyin. Joriy yig'ish mexanizmi shamol generatorining o'zidan ko'ra murakkabroq bo'lishi mumkin. Jeneratör mili vertikal bo'lishi uchun shamol tegirmonini joylashtirish ham yaxshi bo'ladi. Keyin simlar ustun atrofida chigal bo'lmaydi. Bunday shamol generatorlari murakkabroq, ammo ularning inertsiyasi kamayadi. Konik tishli uzatma bu erda bo'ladi. Bunday holda siz o'zingizning qo'lingiz bilan kerakli viteslarni tanlab, generator milining tezligini oshirishingiz mumkin.
Shamol tegirmonini 5-8 m balandlikda o'rnatganingizdan so'ng, kelajakda yanada ilg'or dizaynni o'rnatish uchun sinovlarni o'tkazish va uning imkoniyatlari haqida ma'lumot to'plashni boshlashingiz mumkin.
Hozirgi vaqtda vertikal o'qli shamol generatorlari mashhur bo'lib bormoqda.
Ba'zi dizaynlar hatto bo'ronlarga ham yaxshi bardosh beradi. Har qanday shamolda ishlaydigan estrodiol tuzilmalar o'zlarini yaxshi isbotladilar.
Xulosa
Kam quvvatli shamol generatori past inertsiya tufayli ishonchli ishlaydi. U uyda osongina tayyorlanadi va asosan kichik batareyalarni zaryad qilish uchun ishlatiladi. Elektr bilan bog'liq muammolar yuzaga kelganda, qishloq uyida, mamlakatda yoki lagerda foydali bo'lishi mumkin.
Uydagi shamol generatori qo'shimcha elektr manbaiga aylanishi mumkin. Quvvat o'chirilgan va siz qurilmani zaryad qilishingiz kerak bo'lgan hollarda ayniqsa foydali bo'ladi. Bunday shamol generatorini elektr energiyasini tejash bilan birga hovlidagi ko'cha chiroqqa ulashingiz mumkin. Umuman olganda, bu qurilma har doim fermada ishlatilishi mumkin. Bundan tashqari, u deyarli hurda materiallardan tayyorlanishi mumkin.
Ushbu maqolada biz sizga qadam motoridan oddiy shamol generatorini qanday qilishni aytamiz.
Shamol generatorini yig'ish uchun nima kerak?
Step motordan shamol generatorini yig'ish uchun sizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi:
- dvigatelning o'zi;
- metall plitalar;
- alyuminiy quvur;
- gardish (1/4");
- kvadrat quvur;
- arra pichog'i;
- pin;
- qisqichlar (avtomobildan foydalanish mumkin);
- PVX quvurlar turli o'lchamlar(masalan, 8x4, 30x8);
- qismlarni mahkamlash uchun yuvgichlar, murvatlar va boshqalar;
- diodlar.
Temir arra, sozlanishi va gaz kaliti, zımpara, lenta o'lchovi, matkap, transportyor va lenta o'lchovi foydali bo'ladi.
Shamol generatorining ishlash printsipi
Step motordan tayyorlangan shamol generatori qanday ishlashi haqida batafsil ma'lumotga ega emas. Axir, bunday generatorlarning barchasi bir xil ish printsipiga ega: shamol shamol tegirmonining pichoqlarini aylantirishga olib keladi, buning natijasida generator ishlay boshlaydi, bu esa elektr energiyasini ishlab chiqaradi.
Shamol generatorini ishlab chiqarish
Boshlash kerak bo'lgan birinchi narsa - pichoqlarni kesish. Buning uchun biz PVX quvurlardan foydalanamiz.
Pichoqlarni kesishda nimani e'tiborga olish kerak?
- Har bir pichoqning uzunligi - qanchalik uzun bo'lsa, ular engil shamollarda shunchalik oson aylanadi, lekin ular ham juda past aylanish tezligiga ega bo'ladi.
- Jeneratör pichoqlarining uchlarida aylanish kattaroq bo'ladi - bu nuqtani oldindan hisobga olish va shamol tezligining pichoqlarning aylanish tezligiga nisbatini hisoblash kerak.
- Esda tutingki, shamoldan olingan quvvat shamol tezligiga uchinchi kuchga teng bo'ladi. Garchi Betz qonuni haqida unutmang, unda energiyaning taxminan 59,3 foizi shamol energiyasidan olinishi mumkin.
- Shamol tegirmoni erdan qanchalik baland ko'tarilsa, u shunchalik samarali bo'ladi (ko'proq energiya ishlab chiqariladi).
Pichoqlarni yasash mumkin bo'lmaydi katta muammolar. Buni amalga oshirish uchun siz PVX quvurini uch qismga bo'lishingiz kerak: rasmlarda ko'rsatilganidek, ikkitasi 150 gradusda, ikkinchisi 60 da.
E'tibor bering, ikkita bo'lak quvur (150 0) keng pichoqlar uchun mos keladi. Agar so'ralsa, ularni kerakli kenglikka kesishingiz mumkin.
Keyingi vazifa - markazni - pichoqni o'rnatish moslamasini qilish. Ushbu maqsadlar uchun zamin tishlari bo'lgan arra pichog'i mos keladi. Unda oltita teshik qilish kerak bo'ladi (har birida 2 tadan uchta guruh). Teshiklar 120 0 ofset bilan amalga oshiriladi va bir guruhdagi ularning orasidagi masofa taxminan bir dyuym bo'lishi kerak. Diskdagi teshiklarning joylashishi rasmda ko'rsatilgan:
Bunday holda, biz uchta pichoqni ishlatamiz, garchi oltitasini o'rnatish mumkin bo'lsa: keyin teshik guruhlari 60 0 ga siljiydi. Biz pichoqlarni tayyorlangan diskka teshiklari bilan vidalaymiz - biz ularni murvat va yong'oq bilan mahkamlaymiz.
Ishning keyingi bosqichi - burish uchun menteşe va havo pardasi. Shuningdek, bizga generatorni biriktiradigan aylanadigan platforma kerak bo'ladi. Hammasi shunday ko'rinadi:
Ushbu dizaynni amalga oshirish uchun sizga kvadrat PVX trubkasi, metall lavha va gardish kerak bo'ladi. Biz shamol generatorining "dumini" temirdan kesib tashladik. Kvadrat trubada biz 20-25 santimetr uzunlikdagi kesma qilamiz va u erga ob-havo pardasini joylashtiramiz - biz bu tuzilmani murvat bilan mahkamlaymiz.
Aytgancha, generatorni yog'ingarchilikdan himoya qilish haqida o'ylash zarar qilmaydi. Masalan, fotosuratda ko'rsatilganidek, u quvurdan tayyorlanishi mumkin:
Keyinchalik, biz shamol tegirmonimizning barcha qismlarini bo'yab, ularni quritamiz. Shundan so'ng, biz hamma narsani bir butunga yig'amiz, dvigatelni va qopqoqni avtomobil qisqichlari yordamida quvurga biriktiramiz. Bundan tashqari, o'z-o'zidan tebranish vintlarini ishlatib, gardishni (u dvigatelga yaqinroq joylashgan) o'rnatish kerak.
Endi shamol generatori uchun gugurt yasash qoladi. Ushbu maqsadlar uchun PVX quvur va plastmassa quvurlar bilan ishlatiladigan armatura mos keladi. Siz mastni shunday qilishingiz mumkin:
Oxirgi bosqich shamol generatorini ustunga to'g'ridan-to'g'ri ulash va uni o'rnatish bo'ladi. Bundan oldin, biz dvigatel miliga pichoqlar bilan oldindan tayyorlangan uyani biriktiramiz. Ana xolos.
Xulosa qilib aytganda, shamol tegirmonining batareya bo'linmasi haqida bir necha so'z. U ikkita akkumulyatordan foydalanishi mumkin (masalan, avtomobil akkumulyatorlari). Jeneratör va batareyalar o'rtasida diodlarni lehimlashingiz kerak bo'ladi, shunda oqim generatorga emas, balki batareyalarga o'tadi.
Ushbu uy shamol generatori batareyalarni zaryadlash va boshqa maqsadlar uchun javob beradi. Bundan tashqari, siz tajriba qilishingiz va yanada kuchli shamol tegirmonini qilishingiz mumkin: masalan, pichoqlar qo'shing, ularning hajmini o'zgartiring va hokazo.
