نشاط كل من الأفراد وكل البشرية اليوم يكاد يكون مستحيلاً بدون كهرباء. لسوء الحظ ، يؤدي الاستهلاك المتزايد بسرعة للنفط والغاز والفحم والجفت إلى انخفاض احتياطيات هذه الموارد على هذا الكوكب. ما الذي يمكن عمله بينما لا يزال كل هذا لدى أبناء الأرض؟ وفقًا لاستنتاجات الخبراء ، فإن تطوير مجمعات الطاقة يمكن أن يحل مشاكل الأزمات الاقتصادية والمالية العالمية. لذلك ، فإن الأكثر صلة هو البحث عن مصادر الطاقة الخالية من الوقود واستخدامها.
متجدد ، مستدام ، أخضر
ربما لا يستحق التذكير بأن كل ما هو جديد قديم منسي. لقد تعلم الناس استخدام قوة تدفق النهر وسرعة الرياح للحصول على الطاقة الميكانيكية لفترة طويلة جدًا. الشمس تسخن الماء لنا وتحرك السيارات وتغذي سفن الفضاء. كانت العجلات ، التي تم تركيبها في مجاري الأنهار الصغيرة والأنهار الصغيرة ، تزود الحقول بالمياه منذ العصور الوسطى. طاحونة واحدة يمكن أن توفر الدقيق للعديد من القرى المجاورة.
في الوقت الحالي ، نحن مهتمون بسؤال بسيط: كيف نتأكدمنزلك بضوء وحرارة رخيصين ، كيف تصنع طاحونة بيديك؟ 5 كيلوواط أو أقل بقليل ، الشيء الرئيسي هو أنه يمكنك إمداد منزلك بالتيار لتشغيل الأجهزة الكهربائية.
من المثير للاهتمام أن هناك تصنيفًا للمباني في العالم وفقًا لمستوى كفاءة الموارد:
- تقليدي ، تم بناؤه قبل 1980-1995 ؛
- مع استهلاك طاقة منخفض ومنخفض للغاية - ما يصل إلى 45-90 كيلو واط ساعة لكل 1 كيلو فولت / متر ؛
- سلبي وغير متطاير ، يتلقى تيارًا من مصادر متجددة (على سبيل المثال ، عن طريق تثبيت مولد رياح دوار (5 كيلو واط) بيديك أو نظام الألواح الشمسية ، يمكنك حل هذه المشكلة) ؛
- مباني نشطة للطاقة تولد كهرباء أكثر مما تحتاج ، احصل على المال من خلال إعطائها عبر الشبكة للمستهلكين الآخرين.
اتضح أن المحطات الصغيرة المنزلية المثبتة على الأسطح وفي الساحات ، قد تتنافس في النهاية مع موردي الكهرباء الكبار. وتشجع حكومات الدول المختلفة بكل طريقة ممكنة إنشاء مصادر الطاقة البديلة واستخدامها النشط.
كيفية تحديد ربحية محطة توليد الكهرباء الخاصة بك
أثبت الباحثون أن السعة الاحتياطية للرياح أكبر بكثير من جميع احتياطيات الوقود المتراكمة منذ قرون. من بين طرق الحصول على الطاقة من المصادر المتجددة ، تتمتع طواحين الهواء بمكانة خاصة ، لأن تصنيعها أبسط من إنشاء الألواح الشمسية. في الواقع ، يمكن تجميع مولد رياح بقدرة 5 كيلو وات بيديك ، مع وجود ما يلزمالمكونات ، بما في ذلك المغناطيس والأسلاك النحاسية والخشب الرقائقي والمعدن النصل.
يقول الخبراء أن الهيكل ليس فقط بالشكل الصحيح ، ولكن أيضًا مبني في المكان المناسب يمكن أن يصبح منتجًا ، وبالتالي مربحًا. هذا يعني أنه من الضروري مراعاة وجود وثبات وحتى سرعة تدفق الهواء في كل حالة على حدة وحتى في منطقة معينة. إذا ساد الهدوء والهدوء في المنطقة بشكل دوري ، فلن يجلب تركيب صاري بمولد كهرباء أي فائدة.
قبل أن تبدأ في صنع طاحونة هوائية بيديك (5 كيلو واط) ، عليك التفكير في طرازها ومظهرها. لا تتوقع ناتج طاقة كبير من تصميم ضعيف. على العكس من ذلك ، عندما تحتاج فقط إلى تشغيل مصباحين كهربائيين في البلد ، فليس من المنطقي بناء طاحونة هوائية ضخمة بيديك. 5 كيلوواط طاقة كافية لتوفير الكهرباء لنظام الإضاءة والأجهزة المنزلية بالكامل تقريبًا. ستكون هناك رياح ثابتة - سيكون هناك ضوء
كيف تصنع توربينات الرياح بيديك: سلسلة من الإجراءات
في المكان المختار للصاري العالي ، يتم تقوية الطاحونة نفسها بمولد متصل بها. تنتقل الطاقة المولدة عبر الأسلاك إلى الغرفة المطلوبة. يُعتقد أنه كلما زاد تصميم الصاري ، كلما زاد قطر عجلة الرياح وزاد تدفق الهواء ، زادت كفاءة الجهاز بأكمله. في الواقع ، كل شيء ليس مثل هذا تمامًا:
- على سبيل المثال ، يمكن لإعصار قوي كسر الشفرات بسهولة ؛
- بعض الموديلات يمكن تركيبها على سطح عاديفي المنزل ؛
- التوربين الصحيح يبدأ بسهولة ويعمل بشكل جيد حتى في الرياح الخفيفة جدا.
الأنواع الرئيسية لطواحين الهواء
الكلاسيكية هي تصميمات ذات محور أفقي لدوران الدوار. عادة ما يكون لديهم 2-3 شفرات ويتم تثبيتها على ارتفاع كبير من الأرض. تتجلى أكبر كفاءة لمثل هذا التثبيت من خلال تدفق هواء باتجاه ثابت وسرعته تبلغ 10 م / ث. عيب كبير في هذا التصميم ذو الشفرات هو فشل دوران الشفرات في اتجاه رياح عاصف متغير باستمرار. هذا يؤدي إما إلى عمل غير منتج أو إلى تدمير المنشأة بأكملها. لبدء مثل هذا المولد بعد التوقف ، من الضروري الدوران الأولي القسري للشفرات. بالإضافة إلى ذلك ، مع الدوران النشط ، تصدر الشفرات أصواتًا محددة غير سارة للأذن البشرية.
مولد الرياح العمودي ("الزوبعة" 5 كيلو واط أو غير ذلك) له موضع مختلف للدوار. توربينات على شكل حرف H أو برميلية تلتقط الرياح من أي اتجاه. هذه التصميمات أصغر حجمًا ، وتعمل حتى في أضعف التيارات الهوائية (عند 1.5-3 م / ث) ، ولا تتطلب صواري عالية ، ويمكن استخدامها حتى في المناطق الحضرية. بالإضافة إلى ذلك ، تصل توربينات الرياح المُجمَّعة افعلها بنفسك (5 كيلوواط - هذا حقيقي) إلى طاقتها المقدرة برياح تبلغ 3-4 م / ث.
أشرعة ليست على السفن ، ولكن على الأرض
أحد أهم الاتجاهات في طاقة الرياح اليومكان إنشاء مولد أفقي بشفرات ناعمة. يكمن الاختلاف الرئيسي في كل من مادة التصنيع والشكل نفسه: طواحين الهواء ذاتية الصنع (5 كيلو واط ، نوع الشراع) بها 4-6 شفرات نسيجية مثلثة الشكل. علاوة على ذلك ، على عكس الهياكل التقليدية ، يزداد المقطع العرضي لها في الاتجاه من المركز إلى المحيط. تتيح هذه الميزة ليس فقط "التقاط" الرياح الضعيفة ، ولكن أيضًا لتجنب الخسائر أثناء تدفق هواء الإعصار.
يمكن تسمية المؤشرات التالية بمزايا المراكب الشراعية:
- قوة عالية مع دوران بطيء ؛
- التوجه الذاتي والتكيف مع أي ريح ؛
- ريشة عالية وقصور ذاتي منخفض ؛
- لا داعي للدوران القسري للعجلة ؛
- دوران صامت تمامًا حتى عند السرعات العالية ؛
- قلة الاهتزازات واضطرابات الصوت
- تصميم رخيص نسبيًا.
طواحين الهواء تفعل ذلك بنفسك
5kW من الكهرباء المطلوبة يمكن الحصول عليها بعدة طرق:
- قم ببناء أبسط هيكل دوار ؛
- لتجميع مجمع من عدة عجلات شراع تقع على التوالي على نفس المحور ؛
- استخدم بناء محور النيوديميوم.
من المهم أن نتذكر أن قوة عجلة الرياح تتناسب مع ناتج القيمة التكعيبية لسرعة الرياح ومساحة التوربين. لذا ، كيف تصنع مولد رياح بقدرة 5 كيلو وات؟ اتبع التعليمات.
يمكنك أن تتخذ كأساسمحور السيارة وأقراص الفرامل. يتم وضع 32 مغناطيسًا (25 × 8 مم) بالتوازي في دائرة على الأقراص المستقبلية للدوار (الجزء المتحرك من المولد) لكل قرص ، 16 قطعة ، علاوة على ذلك ، الإيجابيات بالضرورة تتناوب مع السلبيات. يجب أن يكون للمغناطيسات المقابلة قيم قطب مختلفة. بعد وضع العلامات والتنسيب ، يتم ملء كل شيء على الدائرة بالإيبوكسي.
يتم وضع ملفات من الأسلاك النحاسية على الجزء الثابت. يجب أن يكون عددهم أقل من عدد المغناطيس ، أي 12. أولاً ، يتم إخراج جميع الأسلاك وتوصيلها ببعضها البعض بنجمة أو مثلث ، ثم يتم ملؤها أيضًا بغراء الإيبوكسي. يوصى بإدخال قطع من البلاستيسين في الملفات قبل صبها. بعد تصلب الراتنج وإزالته ، ستبقى الثقوب اللازمة لتهوية وتبريد الجزء الثابت.
كيف يعمل كل شيء
تشكل الأقراص الدوارة ، التي تدور بالنسبة للجزء الثابت ، مجالًا مغناطيسيًا ، ويظهر تيار كهربائي في الملفات. وطاحونة الهواء ، المتصلة عن طريق نظام من البكرات ، ضرورية لتحريك هذه الأجزاء من هيكل العمل. كيف تصنع مولد الرياح بيديك؟ يبدأ البعض في بناء محطة الطاقة الخاصة بهم عن طريق تجميع مولد. أخرى - من إنشاء الجزء الدوار ذو الشفرات
يقترن العمود من الطاحونة بمفصل منزلق بأحد أقراص الدوار. يتم وضع قرص ثانٍ سفلي به مغناطيس على محمل قوي. يقع الجزء الثابت في المنتصف. جميع الأجزاء متصلة بدائرة الخشب الرقائقي بمسامير طويلة ومثبتة بالصواميل. بين كل "الفطائر" تأكد من ترك الحد الأدنىفجوات للدوران الحر لأقراص الدوار. والنتيجة مولد ثلاثي الأطوار.
برميل
يبقى صنع طواحين الهواء. بيديك ، يمكن صنع هيكل دوار 5 كيلو وات من 3 دوائر من الخشب الرقائقي وصفيحة من أنحف وأخف دورالومين. الأجنحة المعدنية المستطيلة متصلة بالخشب الرقائقي بمسامير وزوايا. مبدئيًا ، يتم تجويف أخاديد التوجيه الموجية الشكل في كل مستوى من الدائرة ، حيث يتم إدخال الأوراق. يحتوي الدوار الناتج المكون من طابقين على 4 شفرات متموجة متصلة ببعضها البعض بزوايا قائمة. أي بين كل محورين مثبتين بفطائر من الخشب الرقائقي ، هناك 2 شفرات دورالومين على شكل موجة.
هذا التصميم مُركب في المركز على دبوس فولاذي ، والذي سينقل عزم الدوران إلى المولد. طواحين الهواء DIY (5 kW) من هذا التصميم تزن حوالي 16-18 كجم بارتفاع 160-170 سم وقطر قاعدة 80-90 سم.
أشياء يجب مراعاتها
طاحونة هوائية - يمكن تركيب "برميل" حتى على سطح المبنى ، على الرغم من أن ارتفاع البرج 3-4 أمتار يكفي. ومع ذلك ، فمن الضروري حماية غلاف المولد من التهطال الطبيعي. يوصى أيضًا بتثبيت حزمة بطارية
للحصول على التيار المتردد من تيار مستمر ثلاثي الأطوار ، يجب أيضًا تضمين محول في الدائرة.
مع وجود عدد كافٍ من أيام الرياح في المنطقة ، يمكن لطاحونة هوائية مجمعة ذاتيًا (5 كيلو واط) توفير التيار ليس فقط للتلفزيون والمصابيح الكهربائية ، ولكن أيضًا لنظام المراقبة بالفيديو وتكييف الهواء والثلاجة وغيرها من المعدات الكهربائية.
