איך להכין מחולל רוח עשה זאת בעצמך

רוח היא אנרגיה חופשית! אז בואו נשתמש בו למטרות אישיות. אם הקמתה של חוות רוח בקנה מידה תעשייתי היא יקרה מאוד, מכיוון שבנוסף לגנרטור יש צורך במספר מחקרים וחישובים, המדינה אינה כרוכה בעלויות כאלה, ולמשקיעים במדינות ברית המועצות לשעבר הדבר מסיבה כלשהי לא גורם לעניין רב. באופן פרטי, אתה יכול להכין טחנת רוח מיני לצרכים שלך. כדאי להבין שהפרויקט של הסבת הבית שלכם לאנרגיה חלופית הוא מיזם יקר מאוד.

כאמור: עליכם לבצע תצפיות וחישובים ארוכי טווח על מנת למצוא את היחס האופטימלי בין גדלי גלגל הרוח והגנרטור, המתאים לאקלים שלכם, עליית הרוח ומהירות הרוח השנתית הממוצעת.

היעילות של מתקן כוח רוח בתוך אזור אחד עשויה להשתנות משמעותית, זה נובע מהעובדה שתנועת הרוח תלויה לא רק באזור האקלים, אלא גם בשטח.

עם זאת, תוכלו לגלות מהי כוח הרוח בעלות נמוכה על ידי הרכבת התקנה תקציבית להפעלת עומס בעל עוצמה נמוכה, כמו סמארטפון, נורות או רדיו. בגישה הנכונה תוכלו לספק חשמל לבית קטן או לקוטג '.

בואו נסתכל כיצד תוכלו לבצע התקנה פשוטה של ​​כוח רוח במו ידיכם.

טחנות רוח בעלות הפעלה נמוכה מאמצעים מאולתרים

מצנן מחשב הוא מנוע נטול אלקטרונים, שבצורתו המקורית אינו מייצג ערך מעשי.

יש לסובב אותו מחדש, מכיוון שבמקור הפיתולים מחוברים בצורה לא הולמת. סלילים מפותלים לסירוגין:

1. בכיוון השעון;

2. נגד כיוון השעון;

3. בכיוון השעון;

4. נגד כיוון השעון.

אתה צריך לחבר סלילים סמוכים בסדרה, ועדיף אפילו יותר לחתום חתיכת חוט אחת העוברת מחריץ אחד למשנהו. במקרה זה, בחר את עובי החוט באופן שרירותי, עדיף אם תסתובב כמה שיותר פניות, וזה אפשרי כשאתה משתמש בחוט הכי פחות דק.

מתח היציאה מגנרטור כזה יהיה משתנה, וערכו יהיה תלוי במהירות (מהירות הרוח), התקן גשר דיודה מדיודות שוטקי כדי ליישר אותו לדיודות קבועות ויעילות, אך זה יהיה גרוע יותר, כי מתח 1 עד 2 וולט יירד עליהם.

סטייה לירית, קצת תיאוריה

זכור כי גודל EMF הוא:

E = BLV,

כאשר L הוא אורך המוליך המונח בשדה מגנטי; V הוא מהירות הסיבוב של השדה המגנטי;

בעת שדרוג הגנרטור, אתה יכול להשפיע רק על אורך המוליך, כלומר על מספר הסיבובים של כל אחד מהסלילים. מספר הסיבובים קובע את מתח היציאה, ועובי החוט קובע את העומס הנוכחי המרבי.

בפועל, אי אפשר להשפיע על מהירות הרוח. עם זאת, יש גם דרך לצאת ממצב זה, לאחר שלמדתם את מהירות הרוח האופיינית לאזורכם תוכלו לתכנן רוטור המתאים לסיבובים להתקנת כוח רוח, כמו גם תיבת הילוכים או הנעת חגורה, בכדי להבטיח סיבובים מספיקים ליצירת המתח הנדרש.

חשוב: מהיר יותר לא אומר יותר טוב !!! אם מהירות הסיבוב של גנרטור הרוח גבוהה מדי, אורך חייו יופחת, תכונות השימון של תותבי הרוטור או המסבים יתדרדרו, והוא יתקע, וייתכן כי התמוטטות הבידוד המפותל בגנרטור תתרחש.

הגנרטור מורכב מ:

אנו מגדילים את כוח הגנרטור מקרר מחשבים

ראשית, ככל שיותר להבים וקוטר הגלגל, כן ייטב, אז התבונן במקררי 120 מ"מ.

שנית, כבר אמרנו שהמתח תלוי גם בשדה המגנטי, העובדה היא שלגנרטורים בעלי עוצמה גבוהה תעשייתיים יש פיתולי שדה, ולמגנטים בעלי הספק נמוך יש מגנטים חזקים. בצידנית, המגנטים חלשים במיוחד ואינם מאפשרים להשיג תוצאות טובות מהגנרטור, והפער בין הרוטור לסטטור גדול מאוד - בערך 1 מ"מ, וזה עם המגנטים החלשים שכבר היו.

הפיתרון לבעיה זו הוא לשנות באופן קיצוני את עיצוב הגנרטור. במקום זאת, נדרש רק מדחף מקרר: כגנרטור עצמו אנו משתמשים במנוע מדפסת או מכל מכשירי חשמל ביתיים אחרים. מנועי המברשת הנפוצים ביותר עם עירור מגנט קבוע.

כתוצאה מכך זה ייראה כך.

כוחו של גנרטור כזה מספיק בכדי להפעיל את נוריות הלד, הרדיו. זה לא יספיק לטעון את הטלפון, הטלפון יציג את תהליך הטעינה, אך הזרם יהיה קטן ביותר, עד 100 אמפר, עם רוח של 5-10 מטרים לשנייה.

מנוע צעד כמחולל רוח

מנוע צעד נפוץ מאוד במכשירי מחשב ובבית, בשחקנים שונים, כונני תקליטונים (דגמים ישנים של 5.25 אינץ 'מעניינים), מדפסות (בעיקר מכשירי מטריקס), סורקים וכו'.

מנועים אלה ללא שינויים יכולים לעבוד כגנרטור, הם רוטור עם מגנטים קבועים, וסטטור עם פיתולים, דיאגרמת חיבור אופיינית של מנוע צעד במצב גנרטור מוצגת באיור.

במעגל מותקן מייצב ליניארי 5 וולט, סוג L7805, שיאפשר לחבר בבטחה טלפונים ניידים לטחנת רוח כזו כדי לטעון אותם.

בתמונה גנרטור ממנוע צעד עם להבים רכובים.

המנוע במקרה מסוים עם 4 חוטי פלט, המעגל, בהתאמה, תחתיו. מנוע בעל מידות כאלה במצב הגנרטור מייצר כ -2 וואט עם רוח חלשה (מהירות רוח של כ -3 מ"ש) ו -5 מ"ש עם רוח חזקה (עד 10 מ"ש).

אגב, הנה מעגל דומה עם דיודה זנר, במקום ה- L7805. מאפשר לטעון סוללות Li-ion.

שיפור טחנת רוח ביתית

על מנת שהגנרטור יעבוד ביעילות רבה יותר, עליכם להפוך אותו לשוק מכוון ולתקן אותו על התורן בתנועה. ואז, כאשר כיוון הרוח ישתנה, כיוון מחולל הרוח ישתנה. ואז מתעוררת הבעיה הבאה - הכבל העובר מהגנרטור לצרכן יהיה מעוות סביב התורן. כדי לפתור זאת אתה צריך לספק איש קשר מטלטלין. פיתרון מוכן נמכר ב- eBay ו- Aliexpress.

שלושת החוטים התחתונים - ללא תנועה, יורדים, וצרור החוטים העליון - ניתן להזזה, מותקן בתוכו קשר הזזה או מנגנון מברשת. אם אין לכם את ההזדמנות לקנות, היו חכמים, ובהשראתם מההחלטה של ​​מעצבי המכונית של לאדה, היינו היישום של המגע המטלטל של כפתור האות על ההגה ועשו משהו דומה. או השתמש בכרית מהקומקום החשמלי.

על ידי חיבור המחברים, אתה מקבל קשר הניע.

מחולל רוח עוצמתי מאמצעים מאולתרים.

כדי להשיג יותר כוח אתה יכול להשתמש בשתי אפשרויות:

1. גנרטור ממברג (10-50 וולט);

2. גנרטור רוח מגנרטור לרכב.

דרוש רק מנוע מברגה, האפשרות דומה לזו הקודמת, אתה יכול להשתמש בלהבי מאוורר כברגה, זה יגדיל את הכוח הכולל של ההתקנה שלך.

להלן דוגמה ליישום פרויקט כזה:

שימו לב כיצד מיושם כאן מתחם ההילוכים - ציר גנרטור הרוח ממוקם בצינור, גלגל שיניים ממוקם בקצהו, אשר מעביר סיבוב להילוך הקטן יותר הקבוע לציר המנוע. עלייה במהירות המנוע מתרחשת גם בטורבינות רוח תעשייתיות. תיבות הילוכים משמשות בכל מקום.

עם זאת, בסביבה ביתית, ייצור תיבת הילוכים הופך לבעיה גדולה.אתה יכול להוציא את תיבת ההילוכים מכלי החשמל, יש צורך שם כדי להוריד את המהפכות הגבוהות על ציר מנוע התנעה למהפכות הרגילות של הצ'אק על המקדחה, או את דיסק המטחנה:

במקדחה מותקנת תיבת הילוכים פלנטרית;

• מטחנה מותקנת גלגל זווית (זה יהפוך שימושי להתקנה של כמה מתקנים ויפחית את העומס מזנב טורבינת הרוח);

• ציוד מקדחה ידנית.

גרסה זו של גנרטור רוח ביתי יכולה כבר לטעון סוללות 12 וולט, אולם יש צורך בממיר כדי לייצר זרם טעינה ומתח. ניתן לפשט משימה זו באמצעות גנרטור לרכב.

גנרטור רוח מגנרטור לרכב

גנרטור הרכב מורכב מסטטור עם סלילה תלת פאזית, ורוטור עם מכלול מברשת וסליל עירור. גנרטור כזה מחובר לעומס דרך גשר דיודה שהורכב על פי מעגל Larionov, הוא ממוקם בדרך כלל על הכיסוי האחורי של הגנרטור. ראה כאן לפרטים נוספים: איך עובד וגנרטור הרכב

היתרון של גנרטור כזה הוא היכולת להשתמש בו לטעינת מצברים לרכב, באופן עקרוני, הוא מיועד לכך. למחוללי האוטומנרטור יש ממסר לוויסות מתח מובנה, שמבטל את הצורך לקנות מייצבים או ממירים נוספים.

עם זאת, נהגים יודעים כי במצב סרק נמוך, בערך 500-1000 סל"ד, כוחו של גנרטור כזה הוא קטן, והוא אינו מספק את הזרם הנכון לטעינת הסוללה. זה מוביל לצורך להתחבר לגלגל הרוח באמצעות תיבת הילוכים או הנעה לחגורה.

אתה יכול להתאים את מספר הסיבובים במהירות רוח רגילה עבור קווי הרוחב שלך על ידי בחירת יחס הילוכים או באמצעות גלגל רוח מעוצב כראוי.

טיפים שימושיים

אולי העיצוב התורן הנוח ביותר לטורבינת רוח הוא זה שמוצג בתמונה. תורן כזה נמתח על כבלים קבועים על מחזיקים באדמה, מה שמבטיח יציבות.

חשוב: גובה התורן צריך להיות גדול ככל האפשר בערך 10 מטרים. בגבהים גדולים יותר הרוח חזקה יותר מכיוון שאין מכשולים בצורת מבני קרקע, גבעות ועצים. בשום מקרה אל תתקין גנרטור רוח על גג ביתך. תנודות מהדהדות של מבני הידוק עלולים לגרום להרס של קירותיו.

דאג לאמינות תורן המוביל, מכיוון שתכנון טחנת הרוח על בסיס גנרטור כזה כבד משמעותית וכבר מהווה פיתרון די רציני שיכול לספק אספקת חשמל אוטונומית של הקוטג 'עם מינימום של מכשירי חשמל. מכשירים שפועלים על 220 וולט יכולים להיות מופעלים מממיר 12-220 V. הגרסה הנפוצה ביותר של מהפך כזה היא אספקת חשמל ללא הפרעה למחשב - -.

עדיף להשתמש בגנרטורים דיזל, כולל משאיות, מכיוון שהם נועדו לעבוד במהירויות נמוכות. בממוצע מנוע הדיזל של משאית גדולה פועל בטווח המהירות בין 300 ל 3500 סל"ד.

גנרטורים מודרניים מייצרים 12 או 24 וולט, וזרם של 100 אמפר היה מזמן תקין. לאחר חישובים פשוטים, אתה יכול לקבוע שגנרטור כזה ייתן לך כוח של עד 1 קילוואט ככל האפשר, וגנרטור של לאדה (12 V 40-60 A) 350-500 W, וזה כבר נתון די הגון.

מה צריך להיות גלגל רוח לטורבינת רוח ביתית?

הזכרתי בטקסט שגלגל הרוח צריך להיות גדול ועם להבים רבים, למעשה זה לא כך. הצהרה זו נכונה לגבי אותם מיקרו-גנרטורים שאינם טוענים שהם מכונות חשמליות רציניות, אלא עותקים לצורך היכרות ופנאי.

למעשה, תכנון, חישוב ויצירת גלגל רוח היא משימה קשה מאוד.אנרגיית הרוח תשמש בצורה רציונלית יותר אם היא מבוצעת בצורה מדויקת מאוד ופרופיל ה"תעופה "מוצג בצורה מושלמת, בעוד שיש להתקין אותה בזווית מינימלית למישור הסיבוב של הגלגל.

הכוח האמיתי של גלגלי הרוח באותו קוטר ומספר הלהבים השונים זהה, ההבדל הוא רק במהירות הסיבוב שלהם. ככל שהכנפיים פחותים - יותר סיבובים לדקה, עם רוח וקוטר זהים. אם אתה עומד להשיג מהירות מקסימאלית, עליך לעלות על הכנפיים בצורה מדויקת ככל האפשר עם זווית מינימלית למישור הסיבוב שלהם.

עיין בשולחן מתוך ספר משנת 1956, "חוות רוח ביתית", עורך. DOSAAF מוסקבה. זה מראה את הקשר בין קוטר ההגה, הספק לסל"ד.

קוטר גלגל הרוח (מ ')

1,6

2,0

2,5

 3,0

4,0

5,0

מספר המהפכות בדקה (עם רוח של 7 - 8 מטר / שניות)

670

450

360

 300

225

180

הספק (עם רוח של 7-8 m / s) (ואט)

65 - 80

100 - 130

200

300

500

1000

בבית, החישובים התיאורטיים הללו לא עושים שימוש מועט, האוהבים מייצרים גלגלי רוח מאמצעים מאולתרים.

• דיקט

• פחים ממתכת;

• צינורות ביוב מפלסטיק.

במו ידיכם תוכלו להרכיב גלגל רוח 2-4 במהירות גבוהה מצינורות ביוב, פרט להם אתם זקוקים למסור או כל כלי חיתוך אחר. השימוש בצינורות אלה נובע מצורתם, לאחר הגיזום הם בעלי צורה קעורה, מה שמבטיח היענות גבוהה לזרימות האוויר.

לאחר החיתוך הם מקובעים עם BOLTS על ריק מתכת, טקסטוליט או דיקט. אם אתה הולך לעשות את זה מדיקט - עדיף להדביק ולעוות כמה שכבות של דיקט עם ברגים משני הצדדים, אז אתה יכול להשיג קשיחות.

להלן הרעיון של שני אימפלרים סולידיים עם סיבית לגנרטור מנוע צעד.

מסקנות

אתה יכול לבצע התקנת כוח רוח מכוח קטן - יחידות וואט, להנעת נורות לד בודדות, משואות וציוד קטן, לערכי כוח טובים ביחידות קילוואט, לצבור אנרגיה בסוללה, להשתמש בה בצורתה המקורית או להמיר עד 220 וולט. עלות פרויקט כזה תהיה תלויה בצרכים שלך, אולי האלמנט היקר ביותר הוא התורן והסוללות, זה יכול להיות בטווח של 300-500 דולר.