بينما يقوم المهندسون والتقنيون في الشركات الكبرى بتطوير مشاريع لاستخدام مصادر الطاقة البديلة في الصناعة ، يجد الحرفيون المنزليون طرقًا لاستخدامها في المنزل. علاوة على ذلك ، فإن الانتقال إلى مولدات الطاقة غير القياسية لا يتحدد فقط بالرغبة في توفير الكهرباء. في مستوطنات الكوخ والداشا ، ليس من غير المألوف حدوث انقطاع في توصيل الكهرباء ، وفي بعض المناطق لا توجد شبكات إمداد مركزية على الإطلاق. لأصحاب العقارات الخاصة البعيدة وأولئك الذين يريدون ببساطة تزويد منازلهم بمصدر مستقل للطاقة ، يتم اقتراح فكرة تصنيع مولد رياح محلي الصنع بأشكال مختلفة.
التصميم الرئيسي لطاحونة
في المنزل ، من السهل إنشاء مولد يعمل بالرياح. يكفي أن تأخذ جزء العمل من المروحة أو المجموعة ذات الشفرات ، وتوصيلها بالمحرك بمحول كهربائي والتفكير في نظام تخزين الطاقة. ثم يبقى فقط لتنظيم الشروط الفنية للعمل الذي تم إنشاؤهالبنية الاساسية. تكمن المشكلة في أنه بالنسبة لأحجام الإنتاج الكبيرة أو الأقل ، يجب أن يتكون التصميم من عناصر عمل كاملة الحجم. بادئ ذي بدء ، يتم حساب محور العجلة واتجاهها ومواد التجميع. على سبيل المثال ، تُصنع توربينات الرياح الرأسية المصنوعة منزليًا من صفائح معدنية يتم معالجتها بطريقة خاصة على أدوات الآلات أو باستخدام الأدوات اليدوية. يمكن أن تؤدي هندسة الشفرة غير الصحيحة إلى فقدان قوة الدفع بسبب انعكاس التدفق. هذا التصميم سيعمل ضد تيارات الرياح.
في المقابل ، لا تتطلب التركيبات الأفقية الكثير فيما يتعلق بترتيب الأعضاء الوظيفية. سيحتاجون أيضًا إلى شفرات ذات تكوين معين ، ولكن بشكل مبسط.
بالإضافة إلى الجزء الميكانيكي العامل ، فإن تصميم الطاحونة يشمل المحرك المذكور بالفعل. سيتعين عليها توفير التحول وتراكم الطاقة. كقاعدة عامة ، يتم إنشاء مولد الرياح محلي الصنع للمنزل من محركات من الأجهزة المنزلية ، ولكن قد تكون هناك خيارات أخرى. يتم إيلاء اهتمام خاص للهيكل الداعم. سيتم تشكيله من خلال إطار معدني ضخم ، وحالة واقية ، وقاعدة إطار لتوصيل الوحدات المساعدة ، ورف ومكونات أخرى.
المواصفات
بدون حساب أولي للقدرات ، ليس من المنطقي البدء في مزيد من التطوير لمولد الرياح. تعتمد طريقة استخدام التثبيت في النهاية على كمية الطاقة المحولة. ومرة أخرى ، الأداءيتم تحديد التصميم من خلال أبعاد جسم العمل وتكوين تصميمه الفني. يمكن تمثيل متوسط معلمات توربينات الرياح محلية الصنع على النحو التالي:
- قطر المكره 200 سم
- عدد قطاعات المجداف - 6.
- جهد المولد 24 وات.
- الحالي - حوالي 250 ألف.
- طاقة المولد - تتراوح من 0.2 إلى 3 كيلو واط.
- سرعة الرياح تصل إلى 12 م / ث.
- سعة البطارية - 500 آه
تجميع ريش العجلة
كما لوحظ بالفعل ، في بناء هيكل معقد لطاحونة هوائية عمودية ، لا يمكن الاستغناء عن الصفيحة المعدنية. يمكن استخدام الألمنيوم المؤكسد ، لكن القطاعات الفولاذية أفضل بالنسبة لخصائص القوة ، على الرغم من أنها تتطلب المعالجة بالقطع. على أي حال ، فإن المعدن الصلب فقط هو الذي يجعل من الممكن تجميع شفرات موثوقة لبناء مولد رياح عمودي محلي الصنع. يمكنك أيضًا صنع عجلة رياح لهيكل أفقي بيديك باستخدام فراغات البولي فينيل كلوريد (PVC). يعتبر البلاستيك أكثر مرونة في المعالجة ، وغير حساس للتأثيرات البيئية والضوء. تكمن عيوبه في المرونة الميكانيكية ، لذلك يجب التركيز في البداية على سبائك PVC الصلبة.
يمكن العثور على الفراغات المناسبة من الناحية الهيكلية في أنابيب الضغط أو قطاعات المزراب. في حالة البلاستيك ، يجدر التركيز على سماكة جدار 5 مم وطول حوالي 100 سم وقطر يصل إلى 15 سم.لتشكيل مقطع ، يُنصح باستخدامقالب جاهز ، ارسم ملامح منه وقم بعمل قطع باستخدام بانوراما أو منشار معدني. يتم إجراء موازنة الشفرات محلية الصنع لتوربينات الرياح عن طريق طحن الأسطح وطحنها بدقة. تم تقريب جميع الزوايا والحواف بعناية إلى شكل واحد.
بعد ذلك ، يجب تثبيت 6 عناصر ذات ريش على قاعدة عجلة الرياح ، والتي سيتم بعد ذلك دمج المولد فيها. يتم التثبيت من خلال جلبة معدنية بقطر 20 سم وسمك 1 سم. عن طريق اللحام الدقيق للعاكس ، يجب لحام شرائط التثبيت الفولاذية بطول 30 سم وعرض 1.2 سم في الجلبة. لهم لتثبيت الشفرات.
مولد محرك دراجة
ربما تكون مسألة اختيار محطة توليد هي الأهم ، لذلك سيتم النظر في عدة خيارات. الوحدة الأكثر عملية وملاءمة من وجهة نظر التثبيت هي محرك دراجة كهربائية ، والذي يمكن شراؤه بمتوسط 7-10 آلاف روبل. سيكون نموذجًا بخصائص جهد تصل إلى 250 فولت وسرعة دوران تبلغ حوالي 200 دورة في الدقيقة. بعد ذلك ، يتم توصيل اقتران عجلة الرياح والمولد محلي الصنع. يمكن تثبيت مولد الرياح بالجسم بمسامير ، واختيار فتحات تثبيت السماعات. يجب أن تكون النتيجة تركيبًا مضغوطًا وخفيفًا نسبيًا ، ولكن ليس التثبيت الأكثر إنتاجية لتوليد الكهرباء. لذلك ، يجدر التفكير في بدائل أكثر قوة.
تصميم بمولد السيارة
من حيث مجموع صفات العمل ، فإن مثل هذا التثبيت سوفوحدة الطاقة المثلى ، وإذا أمكن ، يوصى باستخدام مبتدئين للجرارات والبضائع. ستكون الصعوبة الرئيسية في لف الجهاز بمغناطيس نيوديميوم. يجب لصقها على أقراص الدوار. العناصر المغناطيسية المناسبة بشكل مثالي بتنسيق 25x8 مم بحجم 20 قطعة. في هذه الحالة ، يجب أن يتم تبديل الأعمدة بشكل صارم ، وإلا فإن المبدئ سيكون عديم الفائدة في التصميم.
يجدر أيضًا التخلي عن المغناطيس المستدير لصالح المغناطيسات المستطيلة. الحقيقة هي أن مولد الرياح محلي الصنع من مولد السيارة سيتعين عليه توزيع الموجات الكهرومغناطيسية بالتساوي ، ولن تتمكن العناصر المستديرة من دعم هذه الوظيفة إلى المدى الصحيح. على طول الخطوط الخارجية والداخلية لوضع المغناطيس ، يتم تنظيم خطوط الجانبين أيضًا. يمكن أن تكون مصنوعة من البلاستيسين مثبتة بغراء الايبوكسي. ومع ذلك ، لمزيد من الموثوقية ، يجدر ملء المبدئ بالكامل براتنج قابض.
تطبيق محرك غير متزامن
للراحة عند تنفيذ أعمال التثبيت ، يمكنك استخدام محطة طاقة غير متزامنة ، وبعد تعديل بسيط ، قم بدمجه مع جزء العمل الميكانيكي لطاحونة الهواء. سوف يرتبط الجزء الرئيسي من الصقل بأخدود الدوار في المخرطة. يتم التشطيب حسب سمك العناصر المغناطيسية. ترجع مشكلة المعالجة إلى حقيقة أن تصميم المحركات غير المتزامنة لا يوفر أكمامًا خاصة لإدخال المغناطيس ، لذلك يتم ملل الأخاديد بشكل مستقل.
كما هو الحال مع اختيار المستطيل الكهرومغناطيسيالعناصر ، يتم تشكيل الإدخالات في السكن من أجل الاتجاه الصحيح للمجال إلى البداية. بعد الصقل التقني وإدخال معدات العمل ، يمكن ملء الهيكل براتنج الإيبوكسي. يجب أن يكون الناتج مولدًا للرياح محلي الصنع بقدرة 2 كيلو وات أو أكثر - سيعتمد الأداء على الطاقة المقدرة وشكل المغناطيس المستخدم. بالمناسبة ، لا تخف من أن مجال العلاج بتركيبة لاصقة سيؤدي إلى انخفاض الجهد قليلاً. إنها ليست ذات أهمية أساسية لأداء الطاحونة ، لكنها قد ترفع القوة الحالية.
باستخدام مولد مغناطيسي محلي الصنع
لصيانة البطاريات الصغيرة ، يمكنك قصر نفسك على تثبيت بداية من التصنيع الخاص بك. سيكون له العديد من العيوب مقارنة بأجهزة المصنع ، ولكن بالنسبة للمستهلكين منخفضي الطاقة ، سيكون مثل هذا النظام كافياً. أهم خطوة في التصنيع هي إجراء الحساب الصحيح لملفات اللف. سيعتمد عددهم في مولد الرياح محلية الصنع مع المغناطيس على عدد الملفات. في المتوسط ، يتم توفير الطاقة الإجمالية بمقدار 1000-1200 دورة في الدقيقة.
إذا كنت تستخدم سلكًا أكبر لللف ، فإن المقاومة ستنخفض ، والقوة الحالية ، على العكس من ذلك ، ستزداد. ولكن على أي حال ، سوف تحتاج إلى آلة لإنشاء ملفات ذات لف. هذه العملية روتينية وطويلة ، لذا لا غنى عن المكننة. يمكن أن تكون وحدة اللف يدوية على أساس طاولة العمل. يكفي تنظيم جهاز دوار على قضيب معدني وإحضارهلفائف مع الأسلاك النحاسية. سيكون الملف نفسه مستديرًا. الأهم من ذلك هو السؤال عن طوله ، حيث أن التصميم المطول سيوفر انعطافات أكثر استقامة مع استهلاك كبير من النحاس في القطاع. يمكن تحديد قطاعات منفصلة للتوزيع الصحيح للملف فوق المنطقة مبدئيًا على الورق ، وبعد ذلك يمكن استخدام نفس حواجز البلاستيسين على الملف الفارغ.
من أجل زيادة قوة مولد الرياح محلي الصنع بيديك ، يوصى بوضع الألياف الزجاجية في الجزء السفلي من القالب. لمنعه من الالتصاق بالسطح ، يُنصح بمعالجة الجانب الخلفي بالشمع أو الفازلين. في نظام البادئ ، يتم تجميع مجموعة الملف دون اتصال مباشر. يجب إصلاح كل عنصر بشكل آمن ، ويتم إخراج نهايات المراحل بعزل متعدد الطبقات. يمكن دمج عدة أسلاك في شكل واحد - نجمة أو مثلث.
تثبيت المولد على الإطار
يجب تصميم وحدة الطاقة المجمعة لأحمال كهربائية معينة ، ولكن لا تنس التأثير الميكانيكي لجهة خارجية. لكي يتحمل الهيكل الضغط الديناميكي والساكن ، يجب تثبيت عمود المولد بإحكام في الإطار. للقيام بذلك ، استخدم إطارًا معدنيًا مناسبًا لمولد الرياح محلي الصنع من حيث الشكل والحجم. في الحالات القصوى ، يمكن استخدام مواد التخميد لتثبيت الوحدة في السكن. الإطارات الثقيلة جدًا غير مرغوب فيها أيضًا. الخيار الأفضل هو إطار من الألومنيوم بسماكة 1-2 سم.
حماية عالية من الرياح
بفي الوضع العادي ، تعمل الطاحونة وتولد تيارًا مستقرًا بسرعة رياح تبلغ حوالي 10 م / ث. تجاوز هذا المؤشر سيكون ضارًا لكل من الهيكل الداعم والحشو الكهربائي للجهاز. لذلك ، التثبيت محمي بنظام ريشة جانبية. على سبيل المثال ، توربينات الرياح العمودية محلية الصنع محمية من الأعاصير باستخدام الألواح التي توفر قوة الزنبرك. في هذا التصميم ، سيعمل المولد في اتجاه التدفق مع الذيل ، أي أن وظيفة النظام تقتصر على الميكانيكا ، ولكن بدون أحمال زائدة من التيارات الهوائية.
سارية توربينات الرياح
مكون الحامل المركزي والرئيسي للتثبيت ، والذي تعتمد عليه الموثوقية الميكانيكية للمجمع بأكمله. يمكن استخدام الزوايا والأنابيب والأعمدة كقضيب. يعتبر الأنبوب المعدني الذي يبلغ قطره 10 سم أكثر عملية وأسهل في التركيب ، أما بالنسبة للطول فيجب ألا يغيب عن الأذهان أن الموضع الأمثل للمولد فوق سطح الأرض هو 4-5 أمتار. ارتفاع أعلى ، ولكن من أجل التثبيت الموثوق به مع مثل هذه المعلمات ، يلزم وجود معدات إضافية. في هذه الحالة ، وفقًا لمبدأ الأكوام اللولبية ، من الممكن تركيب مولد رياح محلي الصنع على أنبوب بعمق 1-1.5 متر في الأرض. عند اختيار نقطة موضع ، يجب أن تؤخذ في الاعتبار أنه لا ينبغي أن يكون هناك تداخل على نفس المستوى داخل دائرة نصف قطرها 30 م. في الحالات القصوى ، سيكون عليك رفع هيكل العمل 1 متر فوق الحاجز.
يمكنك أيضًا حساب أجهزة الهبوط والصعود مسبقًا.ما زلت لا تستطيع الاستغناء عن الصيانة ، وحامل السلم العادي ليس هو الحل الأكثر موثوقية. بالإضافة إلى ذلك ، يوصي المصممون بتركيب أسلاك شدّ الأمان بمسافة 5 أمتار على ارتفاع الصاري. يتم تثبيتها على الأرض مع المراسي داخل دائرة نصف قطرها نصف ارتفاع العمود.
الخلاصة
مجموعات المولدات التي تعمل بمصادر الطاقة الطبيعية لا تزال غير مستخدمة على نطاق واسع بسبب التكلفة العالية للمعدات الأساسية وتكاليف الصيانة الكبيرة. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون أغلى مولد للرياح محلي الصنع من محرك غير متزامن ، والذي سيتطلب قاعدة طاقة قوية ودعمًا تقنيًا منتظمًا. من ناحية أخرى ، تتمتع أيضًا بأعلى إنتاجية (كفاءة تبلغ حوالي 80٪) ، مما يجعل من الممكن تعويض تكاليف التركيب والمواد ذات الصلة. ما مقدار الطاقة الكافية من بطارية متصلة بمثل هذا المولد؟ كما تبين الممارسة ، فإن الحد الأدنى من عتبة الطاقة لنظام مع عودة 2-3 كيلوواط يسمح لك بتغطية احتياجات أنظمة المناخ ، والمجموعات المنزلية من أجهزة الإضاءة ، ومعدات التبريد ، وما إلى ذلك.
