בעוד מהנדסים וטכנולוגים של תאגידים גדולים מפתחים פרויקטים לשימוש במקורות אנרגיה חלופיים בתעשייה, בעלי מלאכה לבית מוצאים דרכים להשתמש בה במשק הבית. יתרה מכך, המעבר למחוללי אנרגיה לא סטנדרטיים נקבע לא רק על ידי הרצון לחסוך בחשמל. בהתנחלויות דאצ'ה וקוטג'ים, הפרעות באספקת החשמל אינן נדירות, ובאזורים מסוימים אין רשתות אספקה מרכזיות כלל. לבעלי אחוזות פרטיות מרוחקות וכאלה שפשוט רוצים לספק למשק הבית שלהם מקור אנרגיה עצמאי, מוצע הרעיון של ייצור גנרטור רוח תוצרת בית בווריאציות שונות.
עיצוב ראשי של טחנת רוח
בבית, קל ליצור גנרטור מופעל על ידי רוח. מספיק לקחת את החלק העובד של המדחף או קבוצת הלהבים, לחבר אותו למנוע עם ממיר חשמלי ולחשוב על מערכת אחסון האנרגיה. אז נשאר רק לארגן את התנאים הטכניים לעבודה שנוצרהתַשׁתִית. הבעיה היא שעבור היקפי ייצור משמעותיים יותר או פחות, העיצוב צריך להיות מורכב מפריטי עבודה בקנה מידה מלא. קודם כל, ציר הגלגל, הכיוון שלו וחומרי ההרכבה מחושבים. לדוגמה, טורבינות רוח עשה זאת בעצמך אנכיות תוצרת בית עשויות מלוחות מתכת המעובדים בצורה מיוחדת על גבי מכונות או עם כלי עבודה ידניים. גיאומטריה לא נכונה של הלהב עלולה לגרום לאובדן דחף עקב היפוך זרימה. עיצוב זה יעבוד נגד זרמי רוח.
בתורו, מתקנים אופקיים אינם תובעניים כל כך בסידור של איברים פונקציונליים. הם יצטרכו גם להבים בתצורה מסוימת, אבל עם צורה פשוטה.
בנוסף לחלק המכני העובד, העיצוב של טחנת הרוח כולל את המנוע שהוזכר כבר. זה יצטרך לספק את הטרנספורמציה והצטברות של אנרגיה. ככלל, גנרטור רוח תוצרת בית לבית עשוי ממנועים ממכשירי חשמל ביתיים, אך עשויות להיות אפשרויות אחרות. תשומת לב מיוחדת מוקדשת למבנה התומך. הוא יווצר על ידי מסגרת מאסיבית מבוססת מתכת, מארז מגן, בסיס מסגרת לחיבור יחידות עזר, מתלה ורכיבים נוספים.
מפרטים
ללא חישוב מקדים של קיבולות, אין הגיון להתחיל בפיתוח נוסף של מחולל רוח. אופן השימוש בהתקנה תלוי בסופו של דבר בכמות האנרגיה המומרת. ושוב, ביצועיםהעיצוב נקבע על פי מידות הגוף העובד ותצורת העיצוב הטכני שלו. ניתן לייצג את הפרמטרים הממוצעים של טורבינת רוח תוצרת בית באופן הבא:
- קוטר האימפלר 200 ס"מ
- מספר מקטעי ההנעה – 6.
- המתח של הגנרטור הוא 24W.
- נוכחי - בערך 250 A.
- הספק גנרטור - טווח בין 0.2 ל-3 קילוואט.
- מהירות רוח עד 12 מ"ש.
- קיבולת סוללה - 500 Ah
הרכבת להבי הגלגל
כפי שכבר צוין, בבניית מבנה מורכב של טחנת רוח אנכית, אי אפשר בלי יריעת מתכת. ניתן להשתמש באלומיניום אנודייז, אך מקטעי פלדה טובים יותר עבור מאפייני חוזק, אם כי הם ידרשו עיבוד שבבי. בכל מקרה, רק מתכת קשיחה תאפשר להרכיב להבים אמינים לבניית גנרטור רוח ביתי אנכי. אתה יכול גם לעשות גלגל רוח למבנה אופקי במו ידיך באמצעות ריקים של פוליוויניל כלוריד (PVC). פלסטיק הוא גמיש יותר בעיבוד, לא רגיש להשפעות סביבתיות ולאור. החסרונות שלה נשענים על גמישות מכנית, לכן כדאי להתמקד בתחילה בסגסוגות PVC קשיחות.
ניתנים למצוא ריקים מתאימים מבחינה מבנית בצינורות לחץ או בקטעי מרזבים. במקרה של פלסטיק כדאי להתמקד בעובי דופן של 5 מ"מ, אורך של כ-100 ס"מ ובקוטר של עד 15 ס"מ. ליצירת קטע רצוי להשתמשתבנית מוכנה, לצייר ממנה קווי מתאר ולעשות חיתוך באמצעות פאזל או מסור מתכת. איזון להבים תוצרת בית לטורבינת רוח מתבצע על ידי שחיקה וטחינה עדינה של משטחים. כל הפינות והקצוות מעוגלים בקפידה לצורה אחת.
לאחר מכן, יש להתקין 6 אלמנטים להבים על בסיס גלגל הרוח, שאליו ישתלב הגנרטור. ההידוק מתבצע באמצעות שרוול מתכת בקוטר 20 ס"מ ועובי 1 ס"מ. באמצעות ריתוך עדין אינוורטר יש לרתך לשרוול פסי נחיתה מפלדה באורך 30 ס"מ וברוחב 1.2 ס"מ. יש לספק חורים ב אותם לתיקון הלהבים.
גנרטור מנוע אופניים
הנושא של בחירת מפעל ייצור הוא אולי החשוב ביותר, ולכן ייבחנו מספר אפשרויות. היחידה המעשית והנוחה ביותר מנקודת המבט של ההתקנה היא מנוע אופניים חשמליים, שניתן לרכוש בממוצע של 7-10 אלף רובל. זה יהיה דגם עם מאפייני מתח של עד 250 V ומהירות סיבוב של כ-200 סל ד. לאחר מכן, חיבור גלגל הרוח והגנרטור תוצרת בית מחוברים. ניתן לקבע את מחולל הרוח לגוף באמצעות ברגים, בבחירת החורים לחיזוק החישורים. התוצאה צריכה להיות התקנה קומפקטית, קלה יחסית, אך לא ההתקנה היעילה ביותר לייצור חשמל. לכן, כדאי לשקול חלופות חזקות יותר.
עיצוב עם אלטרנטור לרכב
מבחינת מכלול איכויות העבודה, התקנה כזו תעשה זאתיחידת כוח אופטימלית, ואם אפשר, מומלץ להשתמש בטרקטור ומטען מתנע. הקושי העיקרי יהיה בפיתול המכשיר עם מגנטים ניאודימיום. יש להדביק אותם לדסקיות הרוטור. התאמה אופטימלית לאלמנטים מגנטיים בפורמט 25x8 מ מ בכמות של 20 יחידות. במקרה זה, הקטבים צריכים להיות מתחלפים לחלוטין, אחרת המתנע יהיה חסר תועלת בעיצוב.
כדאי לזנוח גם מגנטים עגולים לטובת מלבניים. העובדה היא שגנרטור רוח תוצרת בית מגנרטור מכונית יצטרך להפיץ גלים אלקטרומגנטיים באופן שווה, ואלמנטים בצורת עגול לא יוכלו לתמוך בפונקציה זו במידה הנכונה. לאורך קווי המתאר החיצוניים והפנימיים של מיקום המגנטים, מאורגנים גם קווי הצדדים. הם יכולים להיות עשויים פלסטלינה קבועה עם דבק אפוקסי. עם זאת, לאמינות רבה יותר, כדאי למלא את כל הסטרטר בשרף עפיצי.
יישום מנוע אסינכרוני
לנוחות בעת ביצוע עבודות התקנה, אתה יכול לקחת תחנת כוח אסינכרונית ולאחר שינוי פשוט לשלב אותה עם החלק המכני של טחנת הרוח. החלק העיקרי של העידון יהיה קשור לחריץ של הרוטור על מחרטה. הגימור נעשה לפי עובי האלמנטים המגנטיים. בעיית העיבוד נובעת מכך שהעיצוב של מנועים אסינכרוניים אינו מספק שרוולים מיוחדים להכנסת מגנטים, ולכן החריצים משועממים באופן עצמאי.
כמו בבחירה באלקטרומגנטי מלבניאלמנטים, היווצרות של מוסיף בדיור נעשה עבור הכיוון הנכון של השדה אל המתנע. לאחר חידוד טכני והכנסת ציוד עבודה, ניתן למלא את המבנה בשרף אפוקסי. התפוקה צריכה להיות מחולל רוח תוצרת בית של 2 קילוואט ומעלה - הביצועים יהיו תלויים בהספק הנקוב ובפורמט המגנטים שבהם נעשה שימוש. אגב, אל תפחד שתחום הטיפול בהרכב דבק יוריד מעט את המתח. אין לה חשיבות עקרונית לביצועי טחנת הרוח, אבל היא עשויה בהחלט להעלות את העוצמה הנוכחית.
שימוש במחולל מגנטי תוצרת בית
לתחזוקה של סוללות קטנות, אתה יכול להגביל את עצמך להתקנת מתנע מייצור משלך. יהיו לה חסרונות רבים בהשוואה למכשירי המפעל, אבל עבור צרכנים בעלי הספק נמוך, מערכת כזו תספיק. השלב החשוב ביותר בייצור הוא לבצע את החישוב הנכון של סיבובי הפיתול. מספרם בגנרטור רוח תוצרת בית עם מגנטים יהיה תלוי במספר הסלילים. בממוצע, ההספק הכולל מסופק על ידי 1000-1200 סל ד.
אם אתה משתמש בחוט גדול יותר לליפוף, אז ההתנגדות תפחת, ועוצמת הזרם, להיפך, תגדל. אבל בכל מקרה, תצטרך מכונה ליצור סלילים עם סלילה. התהליך שגרתי וארוך ולכן המיכון הכרחי. היחידה המתפתלת יכולה להיות ידנית על בסיס שולחן עבודה. זה מספיק כדי לארגן ציוד מסתובב על מוט מתכת ולהביא אליוסליל עם חוט נחושת. הסליל עצמו יהיה עגול. משמעותית יותר היא שאלת אורכו, שכן עיצוב מוארך יספק פניות ישרות יותר עם צריכה גדולה של נחושת על המגזר. ניתן לסמן בתחילה סקטורים נפרדים לחלוקה נכונה של הפיתול על פני השטח, ולאחר מכן ניתן להשתמש באותם מחסומי פלסטלינה על ריק הסליל.
על מנת להגביר את חוזקו של מחולל רוח ביתי במו ידיכם, מומלץ למרוח פיברגלס בתחתית התבנית. כדי למנוע הידבקות למשטח, רצוי לטפל בצד האחורי בשעווה או ג'לי נפט. במערכת המתנע, קבוצת הסליל מורכבת ללא מגעים ישירים. כל אלמנט חייב להיות קבוע היטב, ואת קצות השלבים מוציאים החוצה עם בידוד רב שכבתי. ניתן לשלב מספר חוטים לצורה אחת - כוכב או משולש.
התקנת הגנרטור על המסגרת
יחידת הכוח המורכבת חייבת להיות מתוכננת לעומסים חשמליים מסוימים, אך אל תשכח מהשפעה מכנית של צד שלישי. על מנת שהמבנה יעמוד בלחץ דינמי וסטטי, ציר הגנרטור חייב להיות מקובע היטב במסגרת. לשם כך, השתמשו במסגרת מתכת המתאימה לגנרטור רוח תוצרת בית בצורה ובגודל. במקרים קיצוניים, ניתן להשתמש בחומרי שיכוך כדי להדק את היחידה לתוך הדיור. גם מסגרות כבדות מדי אינן רצויות. האפשרות הטובה ביותר היא מסגרת אלומיניום בעובי 1-2 ס מ.
הגנה מפני רוח גבוהה
Bבמצב רגיל, טחנת הרוח פועלת ומייצרת זרם יציב במהירות רוח של כ-10 מ ש. חריגה ממדד זה תזיק הן למבנה התומך והן למילוי החשמלי של הציוד. לכן, המתקן מוגן על ידי מערכת שבשבת צד. לדוגמה, טורבינות רוח אנכיות תוצרת בית מוגנות מפני הוריקנים באמצעות לוחות המספקים כוח קפיץ. בתכנון זה, הגנרטור יעבוד בכיוון הזרימה עם הזנב, כלומר תפקוד המערכת מוגבל למכניקה, אך ללא עומסים מופרזים מזרמי אוויר.
תורן טורבינת רוח
מרכיב המיסב המרכזי והעיקרי של המתקן, בו תלויה האמינות המכנית של המתחם כולו. פינות פרופיל, צינורות ומוטות יכולים לשמש כמוט זה. צינור מתכת בקוטר של 10 ס מ הוא מעשי יותר וקל יותר להתקנה. באשר לאורך, יש לזכור כי המיקום האופטימלי של הגנרטור מעל הקרקע הוא 4-5 מ'. מפעלי תעשייה מותקנים גם ב- גובה גבוה יותר, אך להתקנה אמינה עם פרמטרים כאלה נדרש ציוד נוסף. במקרה זה, על פי עיקרון כלונסאות הברגים, ניתן להתקין גנרטור רוח ביתי על צינור בעומק של 1-1.5 מ' לתוך הקרקע. בבחירת נקודת מיקום יש לקחת זאת בחשבון שלא תהיה הפרעה באותה רמה ברדיוס של 30 מ'. במקרים קיצוניים, יהיה עליך להעלות את מבנה העבודה 1 מ' מעל המחסום.
ניתן גם לחשב מראש את המכשירים לירידה ועלייה.אתה עדיין לא יכול להסתדר בלי תחזוקה, ומעמד של סולם רגיל הוא לא הפתרון האמין ביותר. בנוסף, מעצבים ממליצים להתקין חוטי בטיחות עם שקעים של 5 מ' לאורך גובה התורן. הם מעוגנים לקרקע עם עוגנים ברדיוס שהוא חצי מגובה המוט.
מסקנה
ערכות גנרטורים המופעלות על ידי מקורות אנרגיה טבעיים עדיין לא נמצאות בשימוש נרחב בשל העלות הגבוהה של הציוד הבסיסי ועלויות תחזוקה ניכרות. במקרה זה, היקר ביותר יכול להיות גנרטור רוח תוצרת בית ממנוע אסינכרוני, אשר ידרוש בסיס כוח רב עוצמה ותמיכה טכנית קבועה. מצד שני, יש לו גם את התפוקה הגבוהה ביותר (יעילות של כ-80%), מה שיאפשר להחזיר את עלויות ההתקנה והחומרים הנלווים. כמה אנרגיה מספיקה מסוללה המחוברת לגנרטור כזה? כפי שמראה בפועל, סף האנרגיה המינימלי של מערכת עם החזר של 2-3 קילוואט מאפשר לך לכסות את הצרכים של מערכות אקלים, קבוצות ביתיות של התקני תאורה, ציוד קירור וכו'.
