הפעילות של יחידים ושל כל האנושות של היום היא כמעט בלתי אפשרית ללא חשמל. למרבה הצער, הצריכה הגוברת במהירות של נפט וגז, פחם וכבול מובילה לירידה ברזרבות של משאבים אלה על פני כדור הארץ. מה אפשר לעשות בזמן שלבני כדור הארץ עדיין יש את כל זה? על פי מסקנות מומחים, פיתוח מתחמי אנרגיה הוא שיכול לפתור את הבעיות של משברים כלכליים ופיננסיים עולמיים. לכן, הרלוונטיים ביותר הם החיפוש והשימוש במקורות אנרגיה ללא דלק.
מתחדש, בר-קיימא, ירוק
אולי לא כדאי להזכיר שכל דבר חדש הוא ישן שנשכח היטב. אנשים למדו להשתמש בעוצמת זרימת הנהר ובמהירות הרוח כדי להשיג אנרגיה מכנית במשך זמן רב מאוד. השמש מחממת לנו מים ומניעה מכוניות, מאכילה חלליות. גלגלים, שהותקנו בערוצי נחלים ונהרות קטנים, סיפקו מים לשדות כבר בימי הביניים. טחנת רוח אחת יכולה לספק קמח לכמה כפרים מסביב.
כרגע, אנחנו מתעניינים בשאלה פשוטה: איך להבטיחהבית שלך עם אור וחום זולים, איך לעשות טחנת רוח במו ידיך? הספק של 5 קילוואט או קצת פחות, העיקר שתוכל לספק לביתך זרם להפעלת מכשירי חשמל.
מעניין שיש סיווג של מבנים בעולם לפי רמת יעילות המשאבים:
- קונבנציונלי, נבנה לפני 1980-1995;
- עם צריכת אנרגיה נמוכה ונמוכה במיוחד - עד 45-90 קילו-וואט ל-1 קילו וולט/מ"ר;
- פסיבי ולא נדיף, מקבל זרם ממקורות מתחדשים (לדוגמה, על ידי התקנת גנרטור רוח סיבובי (5 קילוואט) במו ידיך או מערכת פאנלים סולאריים, תוכל לפתור בעיה זו);
- בניינים פעילי אנרגיה שמייצרים יותר חשמל ממה שהם צריכים, מקבלים כסף על ידי מתן אותו דרך הרשת לצרכנים אחרים.
מסתבר שמיני-תחנות ביתיות המותקנות על הגגות ובחצרות, עשויות בסופו של דבר להתחרות עם ספקי חשמל גדולים. וממשלות מדינות שונות מעודדות בכל דרך אפשרית יצירה ושימוש פעיל במקורות אנרגיה חלופיים.
איך לקבוע את הרווחיות של תחנת הכוח שלך
חוקרים הוכיחו שכושר העתודה של הרוחות גדול בהרבה מכל עתודות הדלק שנצברו בנות מאות שנים. בין הדרכים להשיג אנרגיה ממקורות מתחדשים, יש לטחנות רוח מקום מיוחד, שכן ייצורן פשוט יותר מיצירת פאנלים סולאריים. למעשה, גנרטור רוח 5 קילוואט ניתן להרכיב במו ידיך, עם הדרושרכיבים, כולל מגנטים, חוטי נחושת, דיקט ומתכת להבים.
אניני טעם אומרים שמבנה לא רק בעל הצורה הנכונה, אלא גם שנבנה במקום הנכון יכול להפוך לפרודוקטיבי ובהתאם, רווחי. משמעות הדבר היא כי יש צורך לקחת בחשבון את הנוכחות, הקביעות ואפילו המהירות של זרימות אוויר בכל מקרה בודד ואפילו באזור מסוים. אם האזור מעת לעת רגוע, רגוע ורגוע ימים, התקנת תורן עם גנרטור לא תביא שום תועלת.
לפני שתתחיל לייצר טחנת רוח במו ידיך (5 קילוואט), עליך לשקול את הדגם והמראה שלה. אל תצפה לתפוקת אנרגיה גדולה מעיצוב חלש. לעומת זאת, כשצריך להפעיל רק כמה נורות בארץ, אין טעם לבנות טחנת רוח ענקית במו ידיך. 5 קילוואט מספיק כוח כדי לספק חשמל כמעט לכל מערכת התאורה ומכשירי החשמל הביתיים. תהיה רוח מתמדת - יהיה אור.
איך ליצור טורבינת רוח במו ידיכם: רצף של פעולות
במקום שנבחר לתורן הגבוה מתחזקת טחנת הרוח עצמה באמצעות גנרטור המחובר אליה. האנרגיה שנוצרת עוברת דרך החוטים לחדר הרצוי. מאמינים שככל שעיצוב התורן גבוה יותר, קוטר גלגל הרוח גדול יותר וככל שזרימת האוויר חזקה יותר, כך היעילות של המכשיר כולו גבוהה יותר. למעשה, הכל לא ממש ככה:
- לדוגמה, הוריקן חזק יכול בקלות לשבור את הלהבים;
- חלק מהדגמים ניתנים להתקנה על גג רגילבבית;
- הטורבינה הימנית מתחילה בקלות ומתפקדת היטב גם ברוחות קלות מאוד.
הסוגים העיקריים של טחנות רוח
Classic הם עיצובים עם ציר סיבוב אופקי של הרוטור. בדרך כלל יש להם 2-3 להבים והם מותקנים בגובה רב מהקרקע. היעילות הגדולה ביותר של התקנה כזו באה לידי ביטוי בזרימת אוויר בכיוון קבוע ומהירותה של 10 מ' לשנייה. חיסרון משמעותי של עיצוב הלהבים הזה הוא כשל בסיבוב הלהבים בכיוון רוח סוער שמשתנה תדיר. זה מוביל או לעבודה לא פרודוקטיבית או להרס של המתקן כולו. כדי להפעיל גנרטור כזה לאחר עצירה, יש צורך בסיבוב ראשוני מאולץ של הלהבים. בנוסף, עם סיבוב אקטיבי, הלהבים פולטים צלילים ספציפיים שאינם נעימים לאוזן האנושית.
לגנרטור רוח אנכי ("מערבולת" 5 קילוואט או אחר) יש מיקום שונה של הרוטור. טורבינות בצורת H או חבית לוכדות רוח מכל כיוון. עיצובים אלה קטנים יותר, פועלים אפילו בזרמי האוויר החלשים ביותר (ב-1.5-3 מ' לשנייה), אינם דורשים תרנים גבוהים, ניתן להשתמש בהם אפילו באזורים עירוניים. בנוסף, טורבינות רוח מורכבות מעשה זאת בעצמך (5 קילוואט - זה אמיתי) מגיעות להספק הנקוב שלהן עם רוח של 3-4 מ' לשנייה.
מפרשים אינם על ספינות, אלא ביבשה
אחד הטרנדים החמים בכוח הרוח כיוםהיה יצירת גנרטור אופקי עם להבים רכים. ההבדל העיקרי הוא גם חומר הייצור וגם הצורה עצמה: לטחנות רוח עשה זאת בעצמך (5 קילוואט, סוג מפרש) יש 4-6 להבי בד משולשים. יתרה מכך, בניגוד למבנים מסורתיים, חתך הרוחב שלהם גדל בכיוון מהמרכז לפריפריה. תכונה זו מאפשרת לא רק "לתפוס" רוח חלשה, אלא גם למנוע הפסדים במהלך זרימת אוויר של הוריקן.
האינדיקטורים הבאים יכולים להיקרא היתרונות של סירות מפרש:
- עוצמה גבוהה עם סיבוב איטי;
- התמצאות עצמית והתאמה לכל רוח;
- שבשבת גבוהה ואינרציה נמוכה;
- אין צורך בסיבוב מאולץ של הגלגל;
- סיבוב שקט לחלוטין גם במהירויות גבוהות;
- חוסר רעידות והפרעות קול;
- עיצוב זול יחסית.
טחנות רוח עשו זאת בעצמכם
5kW של חשמל נדרש בכמה דרכים:
- בנה את המבנה הסיבובי הפשוט ביותר;
- להרכיב קומפלקס של כמה הממוקמים ברצף על גלגלי מפרש של אותו ציר;
- השתמש במבנה ציר ניאודימיום.
חשוב לזכור שהכוח של גלגל הרוח הוא פרופורציונלי למכפלת הערך המעוקב של מהירות הרוח והשטח הסוחף של הטורבינה. אז איך לעשות גנרטור רוח 5 קילוואט? בהמשך יש הוראות.
אתה יכול לקחת כבסיסרכזת ודיסקי בלמים לרכב. 32 מגנטים (25 על 8 מ מ) ממוקמים במקביל במעגל על הדיסקים העתידיים של הרוטור (חלק נע של הגנרטור) עבור כל דיסק, 16 חתיכות, יתר על כן, הפלוסים בהכרח מתחלפים עם המינוסים. למגנטים מנוגדים חייבים להיות ערכי קוטב שונים. לאחר סימון והצבה, הכל על העיגול מלא באפוקסי.
סלילים של חוטי נחושת מונחים על הסטטור. מספרם צריך להיות קטן ממספר המגנטים, כלומר 12. ראשית, כל החוטים מוציאים ומחוברים זה לזה בכוכב או משולש, ואז הם גם מלאים בדבק אפוקסי. מומלץ להכניס פיסות פלסטלינה לסלילים לפני המזיגה. לאחר שהשרף יתקשה והסרה, יישארו חורים הדרושים לאוורור וקירור הסטטור.
איך הכל עובד
דיסקיות הרוטור, המסתובבות ביחס לסטטור, יוצרות שדה מגנטי, וזרם חשמלי מופיע בסלילים. וטחנת הרוח, המחוברת באמצעות מערכת של גלגלות, נחוצה על מנת להזיז את החלקים הללו של מבנה העבודה. איך להכין מחולל רוח במו ידיך? חלקם מתחילים לבנות תחנת כוח משלהם על ידי הרכבת גנרטור. אחרים - מיצירת החלק המסתובב עם להב.
הפיר מטחנת הרוח מחובר עם מפרק הזזה לאחד מדיסקיות הרוטור. דיסק שניה תחתונה עם מגנטים מונח על מיסב חזק. הסטטור ממוקם באמצע. כל החלקים מחוברים למעגל הדיקט עם ברגים ארוכים ומקובעים באומים. בין כל ה"פנקייקים" הקפידו להשאיר את המינימוםמרווחים לסיבוב חופשי של דיסקים רוטור. התוצאה היא גנרטור תלת פאזי.
חבית
נותר לעשות טחנות רוח. במו ידיך, ניתן לייצר מבנה מסתובב של 5 קילוואט מ-3 עיגולים של דיקט ויריעה של דוראלומין הדק והקל ביותר. כנפיים מלבניות מתכת מחוברות לבוד עם ברגים ופינות. באופן ראשוני, חריצים מובילים בצורת גל מחוררים בכל מישור של המעגל, שאליהם מוחדרים היריעות. לרוטור הדו-קומתי המתקבל יש 4 להבים גליים המחוברים זה לזה בזווית ישרה. כלומר, בין כל שתי רכזות מהודקות עם לביבות דיקט, יש 2 להבי דוראלומין בצורת גל.
עיצוב זה מותקן במרכז על פין פלדה, אשר יעביר מומנט לגנרטור. טחנות רוח עשה זאת בעצמך (5 קילוואט) בעיצוב זה שוקלות כ-16-18 ק"ג עם גובה של 160-170 ס"מ וקוטר בסיס של 80-90 ס"מ.
דברים שכדאי לקחת בחשבון
טחנת רוח-"חבית" אפשר להתקין אפילו על גג הבניין, אם כי מגדל בגובה 3-4 מטר מספיק. עם זאת, הכרחי להגן על בית הגנרטור מפני משקעים טבעיים. מומלץ גם להתקין ערכת סוללות.
כדי לקבל AC מזרם DC תלת פאזי, יש לכלול גם ממיר במעגל.
עם מספר מספיק של ימי רוח באזור, טחנת רוח בהרכבה עצמית (5 קילוואט) יכולה לספק זרם לא רק לטלוויזיה ולנורות, אלא גם למערכת מעקב וידאו, מיזוג אוויר, מקרר וציוד חשמלי אחר.
