מימי קדם ועד היום, האנושות מנסה למצוא מקורות אנרגיה חלופיים. אבל, למרות ההתקדמות בכל התעשיות ללא יוצא מן הכלל וההחדרה הקבועה של שיטות חדשניות לייצור חשמל לייצור, המהימנים והנפוץ ביותר הם עדיין משאבי טבע - מים, רוח וכו'. ואם לצרכן רגיל עלולות להיות בעיות בהתקנת א תחנת כוח הידרואלקטרית, אז כמעט כל בעל מסוגל לצייד מנגנון כזה כמו טחנת רוח לבית פרטי. על המכשיר הזה, המאפיינים הטכניים שלו, סוגי ההתקנה ותכונותיו יידונו בהמשך.
מהי טורבינת רוח?
מנגנון כזה הוא מוצר שמטרתו העיקרית היא המרת אנרגיית רוח למתח חשמלי. מכשירים דומים, שבקרב הצרכנים נקראים טחנות רוח, שימשו בשחר תקופתנו, רק שצורתם, כמובן, הייתה שונה. כיום, מכשיר כזה השתפר משמעותית.
משאב ראשי עבורמנגנון כזה הוא הרוח. בהתבסס על התצפיות שבוצעו, בהתבסס על מהירותו וצפיפותו, מומחים מגלים מה בדיוק צריך להיות הגובה כדי למקם את המכשיר הזה, כמה להבים צריכים להיות לו וכו'. גנרטורים לטחנת רוח מיוצרים במפעלים מיוחדים, אך בעלים רבים מעדיפים לעשות מנגנון כזה בכוחות משלהם בעזרת אמצעים מאולתרים. אבל לפני שמדברים על התכונות של תהליך זה, יש צורך לברר כיצד מנגנון כזה פועל.
עקרון הפעולה של טחנת רוח תוצרת בית
דומה מאוד למערכת של הגנרטור הזה היא טורבינת המטוסים הידועה. ההבדל העיקרי הוא שסיבוב הלהבים של טחנת רוח אינו מתרחש עקב פעולתו של מנוע חזק. הפעולה מבוססת על האנרגיה החופשית של הרוח, הנספגת ובהמשך מומרת לחשמל שהבעלים צריכים.
ככלל, צורת הלהבים נבחרה כך שכל נשימה, ולו הקטנה ביותר, מורגשת, והמנגנון מגיב אליה מיד. למרות העובדה שלעתים קרובות מהירות הסיבוב נראית נמוכה, הילוכים קטנים מסתובבים הרבה יותר מהר מאשר גדולים, מה שלא תמיד מורגש במבט ראשון. בעבודה בצורה זו, המנגנון מתמודד בצורה מושלמת עם האצת הלהבים והאנרגיה מופקת בכמות הנכונה.
היתרונות העיקריים של טורבינות רוח
היתרונות שאין להכחישה של מוצרים כאלה כוללים את הדברים הבאים:
- בטיחות סביבתית. טחנת רוח לבית פרטי אינה משפיעה בשום צורה על מצב האטמוספירה ואינה פולטת חומרים מזיקים לאוויר.פליטות וגזים, מכיוון שהוא אינו דורש דלק לצורך פעולתו;
- כפי שמתברר, מנגנון זה מועיל מאוד מבחינה כלכלית, שכן לא צריך להוציא כסף על דלק. כל העלויות יהיו קשורות רק להתקנת החלקים המבניים של טחנת הרוח, ובפרט הגנרטור שלה.
עם זאת, למכשיר פונקציונלי כזה יש עדיין כמה מאפיינים שליליים שאי אפשר להתעלם מהם.
חסרונות של טורבינות רוח
החיסרון העיקרי של המוצר הוא חוסר היכולת לשלוט במהירות פעולתו, מה שמסביר את ההבדל הקבוע בכמות האנרגיה המופקת. במילים פשוטות, בהיעדר רוח, יש צורך בלתי נמנע להשתמש במקור אחר שכבר פועל על סוג של דלק.
בנוסף, מנקודת מבט של ארגונומיה, מתקנים כאלה אינם נוחים במיוחד, שכן הם תופסים הרבה מקום. בנוסף, להשפעה מירבית, עדיף למקם אותם על גבעה, ולא על שטח שטוח.
כאשר מתקינים טחנת רוח אנכית, חשוב ביותר לתאם את התקנתה עם השכנים, שכן ישנם מקרים שבהם מנגנון זה פועל כמכשול רציני לאנטנות הטלוויזיה, ולעיתים רמת הרעש גבוהה מדי.
לאחר מכן, עלינו לשקול שני סוגים עיקריים של טחנות רוח - אופקיות ואנכיות. לכל אחד מהם מאפיינים משלו הקשורים הן להתקנה והן לתפעול.
מכשיר טורבינת רוח אופקית
ההבדל ביןשני הסוגים שהוזכרו לעיל של מנגנונים אלה טמונים במיקום הציר. הגרסה האופקית נפוצה יותר לאספקת חשמל למבנים פרטיים קטנים והיא מורכבת מהרכיבים המבניים הבאים:
- ציר רוטור.
- תיבת הילוכים.
- מחולל ישירות.
- מערכת בלמים.
לפני שאתם מייצרים טחנת רוח, עליכם להבין בבירור שהלהבים של מוצר כזה חייבים להיות עשויים ממתכת עמידה שיכולה לעמוד בפני השפעות מזג האוויר הגרוע. הודות לתיבת ההילוכים, המנגנון כולו פועל בצורה אמינה. כדי למנוע מצבים בלתי צפויים, מותר להתקין מנוע נוסף המסוגל להפיק אנרגיה חשמלית.
פעולת טחנת רוח אנכית
מערכת זו מצוידת בציר רוטור שאינו אופקי יותר, אלא ישר. היתרון העיקרי של עיצוב זה הוא שהאנרגיה החופשית המתקבלת מהאוויר מופקת ללא קשר לכוח רוח מסוים. בנוסף, זה אופציונלי לחלוטין להרכיב מנגנון כזה בשטח פתוח, בניגוד לדוגמא אופקית, ניתן להתקין אותו בתוך בניין.
גנרטורים לטחנת רוח מצוידת אנכית פועלים בצורה פשוטה מאוד. האנרגיה הנכנסת מומרת לחשמל על ידי להבים מסתובבים, אשר, בתורם, פועלים הודות לציר הרוטור. במקרה זה, המתח המתקבל הוא תמידלא רק ניתן להפנות לאזור מגורים, אלא גם להביא לציוד או מכשיר ספציפי.
חומרים להרכבת טורבינת רוח
החבילה של מכשיר תוצרת בית כזה לא כוללת חלקים שקשה להשיג, ככלל, כל האלמנטים זמינים באופן חופשי בשוק או בחווה. אז, המנגנון מותקן באמצעות החומרים הבאים:
- גנרטור לרכב לטחנת רוח 12 V;
- סוללה רגילה באותה קיבולת;
- כלים עשויים מאלומיניום או נירוסטה, כגון דלי או סיר גדול;
- ממסר רכב;
- מתג בצורת כפתור;
- מכשיר מיוחד למדידת מתח - מד מתח;
- חוטים באורך הנדרש;
- כלים טכניים - מקדחה, מברג, חותכי חוטים;
- מחברים בצורת אומים, ברגים ודסקיות.
כאשר כל החומרים לעיל זמינים, אתה יכול להתחיל להרכיב טחנת רוח אופקית או אנכית.
תהליך ייצור
אם הלהבים של המכשיר יהיו עשויים מדלי, יש לחלק אותו ל-4 חלקים, תוך התבוננות בפרופורציות של החלקים העתידיים, ולאחר מכן, מבלי להגיע לקצה, לגזור את האלמנטים בעזרת מספריים מיוחדות. למתכת.
בתחתית ועל הגלגלת יש צורך לסמן ולקדוח חורים לחיזוק הברגים. חשוב שהפתחים המתקבלים יהיו ממוקמים באופן סימטרי זה לזה, אחרת, בזמן סיבוב, טחנת הרוח עלולה להישען.
לאחר מכן, הלהבים צריכים להיות כפופים מעט.גנרטורים לטחנות רוח יכולים להסתובב בכיוונים שונים, אז כאן כדאי לשקול לאיזה כיוון הם נעים על מנת להזיז את חלקי המתכת בכיוון זה. זווית העיקול משפיעה ישירות על מהירות הסיבוב.
הדלי עם להבים מוכנים מהודקים לגלגלת באמצעות ברגים.
לאחר מכן, מחובר גנרטור למערכת. על ידי שילוב נכון של כל החוטים, ניתן להשיג פעולה רציפה של הציוד ולספק חשמל לא רק למגורים, אלא גם לתקשורת נוספת כגון אזעקת פריצה, מעקב וידאו וכו'.
ישנן אפשרויות הרכבה נוספות המשתמשות בחלקים שונים לחלוטין, אחד מהם הוא מגנט לגנרטור טחנת רוח. אבל מוצר העשוי מצבר לרכב הוא הקל ביותר להתקנה ולתפעול.
איך להגן על טורבינת רוח מפני הוריקן?
יש מקרים שבהם השימוש במכשיר כזה הוא מאוד לא רצוי. בפרט, זה חל על מצבים שבהם מהירות משבי הרוח עולה על 8-9 מ ש. במקרה זה, המוצר תוצרת בית זקוק להגנה מסוימת.
במזג אוויר גרוע, גנרטורים של טחנות רוח כדאי לכסות באת צדדית. מנגנון כזה זכה לפופולריות רחבה בקרב צרכנים, בעיקר בשל פשטות המכשיר שלו. חפירה זו מורכבת מצינור פרופיל סטנדרטי בעל חתך של 20x40x2.5 מ"מ ויריעת פלדה רגילה, שעוביה לא יעלה על 1-2 מ"מ.
קפיץ שמחזיק אלמנט כזה יכול להיות כל חומר שעשוי ממנומטופלים בפלדת פחמן ובאבץ.
בהתקנת כלי מגן שכזה, אתה יכול להיות רגוע לתקינות הגנרטור, שכן גם הרוח החזקה ביותר לא תוכל לגרום לו נזק מכני. זה חל גם על כל העיצוב של המוצר.
טיפול נכון בטחנת רוח ביתית
כדי שציוד תוצרת בית יתפקד כרגיל, יש לפעול לפי ההמלצות הבאות להפעלתו:
- לאחר מספר שבועות לאחר ההפעלה הראשונה, יש להוריד את מחולל הרוח ולבדוק את אמינות כל המחברים.
- יש לשמן את כל החלקים המבניים של הגנרטור בשמן לפחות פעמיים בשנה.
- לשים לב שהלהבים מסתובבים בצורה עקומה או רועדים כל הזמן, יש להוריד מיד את טחנת הרוח ולתקן תקלות מיד.
- יש לבדוק את מברשות האספנים הנוכחיות לפחות פעם בשנה. זה ימנע בעיות אפשריות הקשורות לקצר חשמלי ברשת.
- צביעת החלקים המבניים של המנגנון כולו יכולה להתבצע אחת ל-2-3 שנים.
לכן, אפשר לומר בבטחה שהרבה יותר קל וזול להפעיל טחנות רוח תוצרת בית. גנרטורים, שמחיריהם גבוהים למדי, מומלץ לעשות בעבודת יד, במקום לרכוש ציוד יקר מהמפעל. חשוב רק לעמוד בכל מוסכמות ההרכבה, ואז המכשיר שיתקבל יעבוד לאורך זמן ובאופן אמין.
