منذ العصور القديمة وحتى يومنا هذا ، تحاول البشرية إيجاد مصادر بديلة للطاقة. ولكن ، على الرغم من التقدم في جميع الصناعات على الإطلاق دون استثناء والإدخال المنتظم للأساليب المبتكرة لتوليد الطاقة في الإنتاج ، لا تزال الموارد الطبيعية الأكثر موثوقية وانتشارًا - المياه والرياح وما إلى ذلك. وإذا كان المستهلك العادي قد يواجه مشاكل في تركيب محطة لتوليد الطاقة الكهرومائية ، عندها يكون كل مالك تقريبًا قادرًا على تجهيز آلية مثل طاحونة الهواء لمنزل خاص. إنه حول هذا الجهاز وخصائصه التقنية وأنواعه وميزات التثبيت التي سيتم مناقشتها أكثر.
ما هي توربينات الرياح؟
هذه الآلية هي منتج هدفه الرئيسي هو تحويل طاقة الرياح إلى جهد كهربائي. تم استخدام أجهزة مماثلة ، والتي يطلق عليها بين المستهلكين طواحين الهواء ، في فجر عصرنا ، وكان شكلها فقط ، بالطبع ، مختلفًا. اليوم ، تحسن مثل هذا الجهاز بشكل ملحوظ
المورد الرئيسي لهذه الآلية هي الريح. بناءً على الملاحظات التي تم إجراؤها ، بناءً على سرعته وكثافته ، يكتشف الخبراء الارتفاع الذي يجب أن يكون عليه بالضبط لوضع هذا الجهاز ، وكم عدد الشفرات التي يجب أن يحتوي عليها ، وما إلى ذلك. يتم إنتاج مولدات لطاحونة الهواء في مؤسسات متخصصة ، ولكن يفضل العديد من المالكين لجعل مثل هذه الآلية مع قواتهم بمساعدة الوسائل المرتجلة. لكن قبل الحديث عن ميزات هذه العملية ، من الضروري معرفة كيفية عمل هذه الآلية.
مبدأ تشغيل طاحونة محلية الصنع
تشبه إلى حد بعيد نظام هذا المولد توربين الطائرات المعروف. الفرق الرئيسي هو أن دوران ريش الطاحونة لا يحدث بسبب تشغيل محرك قوي. تعتمد العملية على الطاقة الحرة للرياح والتي يتم امتصاصها وتحويلها بعد ذلك إلى كهرباء يحتاجها أصحابها.
كقاعدة عامة ، يتم تحديد شكل الشفرات بحيث يمكن ملاحظة أي منها ، حتى أدنى نفس ، وتتفاعل الآلية معها على الفور. على الرغم من حقيقة أن سرعة الدوران غالبًا ما تبدو منخفضة ، فإن التروس الصغيرة تدور بشكل أسرع بكثير من التروس الكبيرة ، وهو أمر لا يمكن ملاحظته دائمًا للوهلة الأولى. بهذه الطريقة ، تتكيف الآلية تمامًا مع تسارع الشفرات ويتم إنتاج الطاقة بالقدر المناسب.
المزايا الرئيسية لتوربينات الرياح
المزايا التي لا يمكن إنكارها لهذه المنتجات تشمل ما يلي:
- سلامة البيئة. طاحونة الهواء لمنزل خاص لا تؤثر على حالة الغلاف الجوي بأي شكل من الأشكال ولا تنبعث منها أي مواد ضارة في الهواء.الانبعاثات والغازات ، لأنها لا تتطلب وقودًا لتشغيلها ؛
- كما يتضح ، هذه الآلية مفيدة جدًا من الناحية الاقتصادية ، حيث لا يتعين عليك إنفاق الأموال على الوقود. سيتم ربط جميع التكاليف فقط بتركيب الأجزاء الهيكلية لطاحونة الهواء ، وعلى وجه الخصوص مولدها.
ومع ذلك ، فإن مثل هذا الجهاز الوظيفي لا يزال لديه بعض الخصائص السلبية التي لا يمكن تجاهلها.
عيوب توربينات الرياح
العيب الرئيسي للمنتج هو عدم القدرة على التحكم في سرعة تشغيله ، وهو ما يفسر الاختلاف المستمر في كمية الطاقة المنتجة. ببساطة ، في حالة عدم وجود الرياح ، هناك حاجة لا مفر منها لاستخدام مصدر آخر يعمل بالفعل على نوع من الوقود.
بالإضافة إلى ذلك ، من وجهة نظر بيئة العمل ، فإن مثل هذه التركيبات ليست مريحة للغاية ، لأنها تشغل مساحة كبيرة. بالإضافة إلى ذلك ، لتحقيق أقصى قدر من التأثير ، من الأفضل وضعها على تل وليس على أرض مستوية.
عند تركيب طاحونة عمودية ، من المهم للغاية تنسيق تركيبها مع الجيران ، حيث توجد حالات عندما تعمل هذه الآلية كعقبة خطيرة أمام هوائيات التلفزيون ، ويكون مستوى الضوضاء أحيانًا مرتفعًا جدًا.
بعد ذلك ، يجب أن ننظر في نوعين رئيسيين من طواحين الهواء - الأفقية والعمودية. كل واحد منهم له خصائصه الخاصة المتعلقة بكل من التثبيت والتشغيل.
جهاز توربينات الرياح الأفقية
الفرق بينيكمن النوعان المذكورين أعلاه من هذه الآليات في موقع المحور. النسخة الأفقية أكثر شيوعًا لتوفير الكهرباء للمباني الخاصة الصغيرة وتتكون من المكونات الهيكلية التالية:
- رمح الدوار.
- علبة التروس.
- مولد مباشر.
- نظام الفرامل.
قبل أن تصنع طاحونة هوائية ، يجب أن تفهم بوضوح أن شفرات مثل هذا المنتج يجب أن تكون مصنوعة من معدن متين يمكنه تحمل آثار سوء الأحوال الجوية. بفضل علبة التروس ، تعمل الآلية بالكامل بشكل موثوق. لمنع حدوث حالات غير متوقعة يسمح بتركيب محرك إضافي قادر على توليد الطاقة الكهربائية.
تشغيل طاحونة عمودية
هذا النظام مجهز بعمود دوار لم يعد أفقيًا ، ولكنه مستقيم. الميزة الرئيسية لهذا التصميم هي أن الطاقة الحرة التي يتم الحصول عليها من الهواء يتم إنتاجها بغض النظر عن أي قوة رياح معينة. بالإضافة إلى ذلك ، من الاختياري تمامًا تركيب مثل هذه الآلية في منطقة مفتوحة ؛ على عكس العينة الأفقية ، يمكن تثبيتها داخل المبنى.
مولدات لطاحونة هوائية مجهزة عموديًا تعمل ببساطة شديدة. يتم تحويل الطاقة الواردة إلى كهرباء عن طريق تدوير الشفرات ، والتي بدورها تعمل بفضل عمود الدوار. في هذه الحالة ، يكون الجهد الناتج دائمًالا يمكن توجيهه إلى منطقة سكنية فحسب ، بل يتم إحضاره أيضًا إلى جهاز أو جهاز معين.
مواد لتجميع توربينات الرياح
لا تتضمن حزمة مثل هذا الجهاز محلي الصنع أي أجزاء يصعب الحصول عليها ، كقاعدة عامة ، جميع العناصر متاحة مجانًا في السوق أو في المزرعة. لذلك يتم تركيب الآلية باستخدام المواد التالية:
- مولد السيارة للطاحونة 12 فولت ؛
- بطارية عادية بنفس السعة
- أواني مصنوعة من الألومنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، مثل دلو أو قدر كبير ؛
- تتابع مركبة
- التبديل على شكل زر ؛
- جهاز خاص لقياس الجهد - الفولتميتر
- أسلاك بالطول المطلوب
- أدوات تقنية - مثقاب ، مفك براغي ، قواطع للأسلاك ؛
- مثبتات على شكل صواميل ومسامير وغسالات.
مع توفر جميع المواد المذكورة أعلاه ، يمكنك البدء في تجميع طاحونة هوائية أفقية أو عمودية.
عملية الإنتاج
إذا كانت شفرات الجهاز مصنوعة من دلو ، فيجب تقسيمها إلى 4 أجزاء ، مع مراعاة نسب الأجزاء المستقبلية ، ثم دون الوصول إلى النهاية ، قم بقطع العناصر بمقص خاص مصمم للمعادن.
في الجزء السفلي وعلى البكرة ، من الضروري وضع علامات وحفر ثقوب لتثبيت البراغي. من المهم أن تكون الفتحات التي تم الحصول عليها موجودة بشكل متماثل مع بعضها البعض ، وإلا فقد تميل طاحونة الهواء أثناء الدوران.
بعد ذلك ، يجب أن تكون الشفرات مثنية قليلاً.يمكن لمولدات الطاحونة الهوائية أن تدور في اتجاهات مختلفة ، لذلك يجب أن تفكر هنا في الاتجاه الذي تتحرك فيه من أجل تحريك الأجزاء المعدنية في هذا الاتجاه. زاوية الانحناء تؤثر بشكل مباشر على سرعة الدوران.
يتم تثبيت الجرافة ذات الشفرات المعدة على البكرة بواسطة البراغي.
بعد ذلك ، يتم توصيل المولد بالنظام. من خلال الجمع بين جميع الأسلاك بشكل صحيح ، يمكنك تحقيق تشغيل غير منقطع للمعدات وتوفير الكهرباء ليس فقط للمباني السكنية ، ولكن أيضًا للاتصالات الإضافية مثل جهاز الإنذار ضد السرقة والمراقبة بالفيديو وما إلى ذلك.
هناك خيارات تجميع أخرى تستخدم أجزاء مختلفة تمامًا ، أحدها مغناطيس لمولد طاحونة هوائية. لكن المنتج المصنوع من بطارية السيارة هو الأسهل في التركيب والتشغيل.
كيف تحمي توربينات الرياح من الإعصار؟
هناك أوقات يكون فيها استخدام مثل هذا الجهاز غير مرغوب فيه للغاية. على وجه الخصوص ، ينطبق هذا على المواقف التي تتجاوز فيها سرعة الرياح 8-9 م / ث. في هذه الحالة ، يحتاج المنتج محلي الصنع إلى بعض الحماية.
أثناء الطقس السيئ ، من الأفضل تغطية مولدات الطاحونة بمجرفة جانبية. اكتسبت هذه الآلية شعبية واسعة بين المستهلكين ، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى بساطة أجهزتها. يتم تركيب هذه الجرافة من أنبوب جانبي قياسي به مقطع 20x40x2.5 مم وصفائح فولاذية عادية ، يجب ألا يتجاوز سمكها 1-2 مم.
الربيع الذي يحمل مثل هذا العنصر يمكن أن يكون أي مادة مصنوعة منمعالجة الكربون الصلب والزنك.
بتثبيت مثل هذه الأداة الواقية ، يمكنك أن تكون هادئًا على سلامة المولد ، لأنه حتى أقوى رياح لن تكون قادرة على التسبب في أي ضرر ميكانيكي له. ينطبق هذا أيضًا على التصميم الكامل للمنتج.
رعاية مناسبة لطاحونة محلية الصنع
لكي تعمل المعدات محلية الصنع بشكل طبيعي ، يجب اتباع التوصيات التالية لتشغيلها:
- بعد بضعة أسابيع من بدء التشغيل الأول ، يجب خفض مولد الرياح وفحص جميع أدوات التثبيت للتأكد من موثوقيتها.
- يجب تشحيم جميع الأجزاء الهيكلية للمولد بالزيت مرتين على الأقل في السنة.
- مع ملاحظة أن الشفرات تدور بشكل ملتوي أو ترتجف باستمرار ، يجب خفض الطاحونة على الفور وإصلاح أي أعطال على الفور.
- يجب فحص فرش المجمع الحالية مرة واحدة على الأقل في السنة. سيؤدي ذلك إلى تجنب المشكلات المحتملة المرتبطة بالدائرة القصيرة في الشبكة.
- يمكن طلاء الأجزاء الهيكلية للآلية بأكملها مرة واحدة كل 2-3 سنوات.
وبالتالي ، من الآمن القول أنه من الأسهل والأرخص بكثير تشغيل طواحين الهواء محلية الصنع. المولدات ، التي تكون أسعارها كبيرة إلى حد ما ، من الأفضل صنعها يدويًا ، بدلاً من الحصول على معدات المصانع باهظة الثمن. من المهم فقط الامتثال لجميع اتفاقيات التجميع ، ومن ثم سيعمل الجهاز الناتج لفترة طويلة وبشكل موثوق.
