Kendi ellerinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır? Kendi elinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Kamu hizmetleri için ödemeniz gereken tutarlar her yıl artıyor. Bu özellikle elektrik için geçerlidir. Ancak herkes onu kelimenin tam anlamıyla havadan veya daha doğrusu rüzgarın gücünün yardımıyla çıkarabileceğinizi bilmiyor.

Bunun mümkün olması sayesinde bunlara rüzgar jeneratörleri denir. Bu tür ekipmanların satın alınması ucuz olmayacaktır. Ancak kendi ellerinizle dikey bir yel değirmeni yaparak paradan tasarruf edebilirsiniz.

Diğer enerji üretme yöntemlerinden farklı olarak rüzgar türbinlerinin birçok avantajı vardır:

• Çevre dostu
• yakıtsız çalışmak
• enerji tasarrufu
• kolay bakım
• tükenmez bir enerji kaynağının kullanılması

Ayrıca iyi bir yel değirmeni, evi elektrik üretimi için özerk bir nokta haline getirecektir.

Rüzgar jeneratörlerinin neredeyse hiçbir dezavantajı yoktur, ancak küçük dezavantajları vardır:

• yüksek kurulum maliyeti (fabrika modelleri)
• gürültü
• fazla enerji ek pil gerektirir
• güç değişkenliği

Son dezavantaj en önemlisidir, ancak tesisata pil eklenerek ortadan kaldırılabilir. Ayrıca rüzgar jeneratörlerinin etkisi tamamen hava koşullarının değişkenliğine bağlıdır.

Gördüğünüz gibi rüzgar jeneratörünün daha fazla avantajı var, bu da kullanımının karlılığını gösteriyor.

Bundan kim yararlanır?

Pek çok rüzgar jeneratörü türü ve hatta daha da fazlası alt türleri vardır. Hangi cihazın hangisine kurulması gerektiği aşağıdaki faktörlere bağlıdır:

• yerel rüzgar hızı
• cihaz amacı
• tahmini maliyeti

Doğrudan bir rüzgar türbini kurmadan önce, maliyetlerin karşılanıp karşılanmayacağı konusunda birkaç kez düşünmeniz gerekir. Öncelikle kurulum yapılacak alandaki rüzgar hızını ve yönünü belirlemeniz gerekir.

Bu bilgiyi iki şekilde alabilirsiniz: kendiniz veya yerel hava durumu servisinizle iletişime geçin. İlk seçenek, kiralanabilen veya satın alınabilen taşınabilir bir istasyon gerektirecektir.

Artı bağımsız ölçümler ancak doğrulukları açısından tam teşekküllü bir çalışma en az bir yıl gerektirecektir. Meteoroloji servisinden elde edilen veriler yaklaşık değerlere sahip olacak ancak ek hesaplamalar için maliyet ve zaman gerektirmeyecektir.

Rüzgar türbini kurulabilmesi için yıllık rüzgar hızının en az 4,5 m/s-5 m/s olması gerekir.

Yaklaşık 4-5 m/s değerlerinde ortalama bir jeneratörün ürettiği enerji ayda 250 kW-saat'e eşit olacaktır. Bu da 3-4 kişilik bir evin ısınma ve sıcak su ihtiyacını karşılamaya yetiyor. Bir rüzgar türbini yılda 3 bin kW-saat'e kadar üretim yapabilmektedir. Böyle bir rüzgar jeneratörü kurmanın maliyeti yaklaşık 180 bin ruble.

Kendi kurulumunuzu oluşturmak çok daha ucuzdur. Elektrik tarifelerindeki sürekli artışı dikkate almakta fayda var. Bu nedenle rüzgar jeneratörü iyi bir alternatif elektrik kaynağı olabilir.

Nereye kurulmalı

Rüzgar türbininin kurulacağı yerin seçimi en önemli konulardan biridir. önemli aşamalar. En iyi seçenek ücretsiz, yüksek bir nokta olacaktır. Rüzgar jeneratörünün, rüzgar akışını engelleyecek yakındaki binaların seviyesinin altına yerleştirilmemesi önemlidir.

En uygun yerler rüzgar jeneratörlerinin kurulumu için: bozkırlar, rezervuarların kıyıları, çöller ve tepeler. Bu tür bölgelerde çoğunlukla kuvvetli ve sürekli rüzgarlar esmektedir.

Apartman binalarında veya kentsel ortamlarda jeneratörü çatıya yerleştirebilirsiniz. Bu prosedür üzerinde ilgili makamlarla anlaşmaya varılmalıdır. Yel değirmeninin titreşimlerinin çatıya zarar vermeyeceğinden emin olmak için tasarımını incelemeye değer.

Jeneratörün rahatsız edici gürültüsünü önlemek için konut binalarından 15-25 m mesafeye kurulmalıdır.

Bir yel değirmeninin ana parametrelerinden biri, dönme mekanizmasının (şaftın) dünya yüzeyine göre konumudur. Bu özelliğe göre cihazlar yatay ve dikey olarak ayrılır.

İlki prensipte çalışır yel değirmeni: Mekanizma rüzgarı arayarak döner ve kanatlar en ufak hava akımlarından hareket eder.

Bu tür bir cihaz, özel bir ev için yeterli olacak kadar büyük miktarda elektrik üretir.

Dikey dönme eksenine sahip rüzgar türbinleri, küçük bir alana veya özel üretime elektrik sağlamak için ideal bir çözüm olacaktır.

Ek olarak, böyle bir cihazın aşağıdaki avantajları vardır:

• rüzgar yönü ne olursa olsun
• hava koşullarından etkilenmez
• düşük hızlarda bile çalışır
• Kanat alanı yatay rüzgar türbinlerine göre 2 kat daha büyüktür

Dikey bir rüzgar jeneratörünün dezavantajları da vardır: düşük verimlilik ve yüksek seviye gürültü. Ancak bu dezavantajlar, cihazın genel faydalarıyla karşılaştırıldığında önemsizdir.

Yani yatay bir yel değirmeni doğrudan çatıya monte edilebilir, ancak dikey olanın belli bir mesafede tutulması gerekir.

Rüzgar ısıya nasıl dönüştürülür?

Düşük güçlü bir yel değirmeni bile tüm evin ısısını sağlayabilir. Uygulanması en kolay olanlardan biri doğal sirkülasyonlu bir ısıtma sistemidir.

Isıtma için kendi ellerinizle dikey bir yel değirmeni kurarak önemli miktarda tasarruf sağlayabilirsiniz. Ayrıca doğal sirkülasyon sistemini rüzgar jeneratörü ile birlikte kullandığınızda pompaya para harcamanıza gerek kalmaz.

Isıtma devresi şunları içerir:

• Kazan
• İletken düz boru (ısıtılmış su sağlamak için)
• Radyatörler
• Dönüş borusu (soğutulmuş suyun geri iletilmesi için)

Kazan tüm sistemin seviyesinin altına monte edilmiştir. Bu, ona doğal bir su kaynağı sağlamak için gereklidir.

Radyatörler ileri ve geri dönüş boruları kullanılarak sırasıyla üstten ve alttan seri olarak bağlanır. alt Kazan İçerisinde ısıtılan su yukarıya doğru sıkışarak radyatörlere birer birer düşecektir.

Bu sistem, evinizin ısıtılmasında önemli ölçüde tasarruf etmenizi sağlayacaktır. Ayrıca odadaki sıcaklığı da düzenleyecektir.

Rüzgar jeneratörü bileşenleri

En basit dikey yel değirmenini bile kendi ellerinizle (220 V) inşa etmek için ana bileşenleri satın almanız gerekir:

• rotor - jeneratörün hareketli kısmı
• bıçaklar
• direk – farklı bir tasarıma sahip olabilir (tripod, piramit)
• stator - üzerinde bakır tel bobinleri bulunur
• pil
• invertör - doğru akımı alternatif akıma dönüştürür
• kontrolör - gücü ayarlanan değeri aştığında jeneratörü "frenlemek" için tasarlanmıştır

Bıçak yapmak için plastik levha kullanmak en iyisidir. Diğer malzemeler ciddi deformasyona ve hasara maruz kalabilir. Nasıl daha büyük alan amaçlanan kısım, plastik daha yoğun olmalıdır.

Bir malzeme seçerken tam olarak olduğundan emin olmak önemlidir. yüksek kaliteli PVC aksi takdirde yeni bileşenlere tekrar para harcamanız ve karmaşık hesaplamalar yapmanız gerekecektir.

Böylece kendi yel değirmeninizi yaratmak için pahalı veya nadir parçalara ihtiyacınız olmayacak.

Dikey yel değirmeni vs yatay

Hangi rüzgar türbini tasarımının daha verimli çalıştığını anlamak için her birinin özelliklerine daha yakından bakmakta fayda var. Yatay jeneratör aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• hava akışının her yönünde etkili
• çok şey alır daha az alan dikey ile karşılaştırıldığında
• düşük rüzgar hızlarında bile yüksek hızlarda çalışır
• basit bir tasarıma sahiptir
• gürültü yapmaz

Ayrıca yatay rüzgar jeneratörleri hafif malzemelerden yapılmış olup, lamba direği. Yol boyunca yerleştirildiğinde bu tür yapılar sakin havalarda bile çalışır.

Her iki tip rüzgar jeneratörünün servis ömrü yaklaşık olarak aynıdır. Uygun bakım ve bakım, 25 yıla kadar etkili bir şekilde çalışmalarını sağlar. Yatay rüzgar türbinlerinde ana yük göbek ve yatak grubuna düşer. Dikey ürünler bıçaklara daha fazla baskı uygular.

Bu tip rüzgar türbinleri arasındaki en büyük fark fiyatlarıdır. Yatay olanlar bu tür yapıların sahiplerine çok daha pahalıya mal olur.
Türbülansın arttığı ve rüzgar yönünün sık değiştiği bölgelerde böyle bir yel değirmeninin kullanılması daha iyidir. Dikey olanlar, sabit rüzgar hızının 4,5 m/s'nin üzerinde olduğu açık alanlar için daha uygundur.

Karşılaştırma sonuçlarına göre, birçok yaz sakini dikey tipte bir rüzgar jeneratörü seçiyor.

Dikey yel değirmeni parçalarının hazırlanması

Bıçaklar çeşitli malzemelerden yapılmıştır. Ana şart, hafif olmaları gerektiğidir.

En basit seçenek PVC borudan kanat imalatı yapılacaktır.

Daha az duyarlıdırlar Güneş ışınları ve oldukça dayanıklıdırlar.

Dikey bir yel değirmeninin 4 parçası PVC'den, 2 parçası kalaydan yapılmıştır. İkincisi yarım daire şeklinde kesilir ve borunun her iki tarafına bağlanır.

Bıçaklar çerçeveye bir daire şeklinde tutturulur. Bıçakların dönme yarıçapı 690 mm olacaktır. Her bıçağın yüksekliği 700 mm'dir.

Rotoru monte ederken aşağıdaki parçalara ihtiyacınız olacak:

• 6 neodimyum mıknatıs ve 2 ferrit
• 230 mm çapında diskler (2 adet)

Neodim mıknatıslar tek bir diske yerleştirilmeli ve kurulum sırasında dönüşümlü olarak kutuplarını değiştirmeyi unutmayın. Aralarında 165 mm çapında 60 derecelik bir açı korunmalıdır. Ferrit mıknatıslar disk 2'ye aynı şekilde bağlanmalıdır. Daha sonra tutkalla doldurulmaları gerekir.

Statoru yapmaya başlamak için her biri 60 turluk 9 bobin sarmanız gerekir. Bunun için genellikle 1 mm çapında bakır tel kullanılır. Bobinler daha sonra aşağıdaki şekilde birbirine lehimlenir:

• başlangıç ​​1, son 4'e bağlanır
• 4 – 7'den itibaren

İkinci faz da aynı şekilde monte edilir, ikinci bobinden sadece lehimleme yapılır ve buna göre üçüncü faz bobin 3'e lehimlenir. Kontrplaktan özel bir kalıp yapılması gerekiyor. İçine bir parça cam elyafı ve ardından bobinler yerleştirilir.

Son aşama yapıyı tutkalla doldurmaktır. Bir gün sonra stator çalışmaya hazırdır.

Artık jeneratörün tüm parçaları yapıldığına göre, yalnızca bağlanmaları gerekiyor:

• Daha sonra üst kısımda çiviler mevcut olacaktır. Onlar için delik açmanız gerekiyor (4 adet). Rotoru sorunsuz bir şekilde yerine "indirmek" için tasarlanmıştır.
• Braket için statorda da delikler açılmıştır.
• Alt rotor bunun üzerine dayanır (mıknatıslar yukarı doğru).
• Daha sonra stator döşenir.
• İkinci rotor, mıknatıslar aşağı bakacak şekilde üste yerleştirilir. Parçalar birbirine somunlarla sabitlenir.

Tasarım ayrıca ayrıntılı değerlendirme gerektirir. dikey jeneratör. Başlıca dezavantajları arasında düşük verimlilik ve yatay olanlara kıyasla daha fazla sayıda parça bulunmaktadır. Öte yandan böyle bir ürün hafif rüzgarlarda bile etkili bir şekilde çalışabiliyor.

Yatay bir jeneratör daha güvenilirdir çünkü kuvvetli rüzgarlara dayanabilir. Bu tip tasarımın gürültüsüz olması da en önemli avantajlarından biridir. Bir konut binasının çatısına yatay bir yel değirmeni bile kurabilirsiniz.

Bu nedenle yel değirmeninin ana parçalarının montajı çok zor değildir.

Rüzgar jeneratörü tasarımı

Bir rüzgar jeneratörü, kanatların bağlı olduğu bir tekerlek, bir dişli kutusu (torku dönüştürür ve iletir), bir batarya ve bir invertörden oluşur.
Ürün yapısı aşağıdaki gibi monte edilmiştir:

• Üç noktalı güçlendirilmiş bir temelin hazırlanması.
• Direk dayanıklı borulardan yapılmıştır (su borularını kullanabilirsiniz). Rotoru tavan arasından daha yükseğe taşımalıdır.
• Jeneratörün bitmiş direğe vidalanması.
• Kanatlı çerçevenin jeneratöre takılması.
• Direği temele tutturmak ve ayrıca bir destek kullanarak sabitlemek.

Elektrik şebekesinin toplanması da belli bir sırayla gerçekleştirilir.

Yel değirmeni, bir köprü doğrultucu kullanılarak doğru akıma dönüştürülen üç fazlı alternatif akım üretmelidir. Şarj seviyesini kontrol etmek için standart bir otomotiv rölesi kullanılır. Aküye 220 V üreten bir invertör bağlanır alternatif akım.

Böylece, bitmiş yel değirmeninin farklı rüzgar hızlarında çalıştırılmasından aşağıdaki sonuçlar elde edilir:

• 5 m/sn – 15W
• 10,4 m/sn – 45 W
• 15,4 m/sn – 75 W
• 18 m/sn – 163 W

Bir jeneratörün enerji çıkışını arttırmanın birkaç yolu vardır. Örneğin direğin yüksekliğini 26 metreye çıkarırsanız yıllık ortalama rüzgar hızı %30'a çıkar. Aynı zamanda 1,5 kat daha fazla elektrik üretilir. Bu, binaların ve ağaçların hava akış hızı üzerindeki etkisinin ortadan kaldırılmasıyla sağlanır.

Dolayısıyla bir yel değirmeninin verimli çalışabilmesi için tasarım özelliklerini önceden hesaplamanız gerekir.

Yel değirmeni bakımı

Yapının düzenli bakımı olarak aşağıdaki işlemler gerçekleştirilir:

• Hareketli parçaların yağlanması (yılda en az 2 defa)
• sıkma cıvataları ve elektrik bağlantıları
• Pas ve gevşek çatlak izlerini kontrol eden mekanizmalar
• bıçak kırılma kontrolü

En yaygın yel değirmeni hasarı kanat ayrılmasıdır. Kışın üzerlerinde bir buz kabuğu belirir. Sık temizlik yapının ömrünü uzatacaktır.
Parçalar gerektiği gibi boyanır. Yılda bir kez yapıyı hasar açısından tamamen incelemeniz gerekir.

Ev yapımı bir yel değirmeni, fabrika yapımı ürünlerden güç değerleri açısından çok farklıdır. Bunun nedeni yanlış hesaplamalardır. Yatay rüzgar türbini 101 W'lık teorik güçle yalnızca 90, 69 W'lık dikey olan ise yaklaşık 60 üretecektir.

Düşük performanstan dolayı hayal kırıklığına uğramamak için ev yapımı tasarım Gerekenden 2 kat daha yüksek tasarım parametreleriyle üretmeye değer.

Bu nedenle, dikey bir yel değirmeninin montajı, bir konut binasına elektrik sağlamak için oldukça basit bir seçenektir. Bunun nedeni yapının montaj kolaylığı, projenin düşük maliyeti ve cihazın yüksek verimliliğidir. Ayrıca minimum bakım gerektirir ve sürekli elektrik üretir. Videoda kendiniz bir yel değirmeni nasıl yapılır:

Rüzgar enerjisi jeneratörleri popülerlik kazanmaya devam ediyor. Çoğunlukla kırsal bölgelerde yaşayan ve bu kadar etkileyici yapıları kendi arsalarına kurma fırsatına sahip insanlarla ilgileniyorlar. Ancak bu ekipmanın yüksek maliyeti göz önüne alındığında, herkesin satın almaya gücü yetmez. Kendi ellerinizle nasıl rüzgar jeneratörü yapacağınızı görelim ve kendi alternatif elektrik enerjisi kaynağınızı yaratırken paradan nasıl tasarruf edeceğinizi görelim.

Rüzgar jeneratörü - elektrik kaynağı

Fayda oranları yılda en az bir kez artırılır. Ve eğer yakından bakarsanız, bazı yıllarda aynı elektriğin fiyatı iki katına çıkıyor; ödeme belgelerindeki rakamlar yağmurdan sonra mantar gibi büyüyor. Doğal olarak tüm bunlar, geliri bu kadar sürdürülebilir bir büyüme göstermeyen tüketicinin cebine yansıyor. Gerçek gelirler ise istatistiklerin gösterdiği gibi düşüş eğilimi gösteriyor.

Yakın zamana kadar artan elektrik tarifeleriyle basit ama yasa dışı bir yöntemle, neodimyum mıknatıs kullanarak mücadele etmek mümkündü. Bu ürün debimetre gövdesine uygulanarak durmasına neden oldu. Ancak bu tekniğin kullanılmasını kesinlikle önermiyoruz; bu güvensizdir, yasa dışıdır ve yakalanırsa cezası küçük görünmeyecek kadar olacaktır.

Plan tek kelimeyle harikaydı ancak daha sonra aşağıdaki nedenlerden dolayı çalışmayı bıraktı:

Giderek sıklaşan kontrol turları, vicdansız sahiplerin toplu olarak tespit edilmesine başladı.

• Kontrol turları daha sık hale geldi; düzenleyici otoritelerin temsilcileri evleri ziyaret ediyor;
• Sayaçlara özel çıkartmalar yapıştırılmaya başlandı - manyetik alanın etkisi altında karartılarak suçluyu açığa çıkardılar;
• Sayaçlar manyetik alana karşı bağışık hale geldi; elektronik ölçüm üniteleri buraya yerleştirildi.

Bu yüzden insanlar dikkat etmeye başladı alternatif kaynaklar elektrik, örneğin rüzgar jeneratörleri.

Bir ihlalcinin elektriği çaldığını açığa çıkarmanın bir başka yolu da, hırsızlığın gerçeklerini kolayca ortaya çıkaracak şekilde sayacın mıknatıslanma düzeyinin incelenmesidir.

Rüzgarın sık estiği bölgelerde ev kullanımına yönelik yel değirmenleri yaygınlaşıyor. Bir rüzgar enerjisi jeneratörü, elektrik üretmek için rüzgar havası akışlarının enerjisini kullanır. Bunu yapmak için jeneratör rotorlarını çalıştıran kanatlarla donatılmıştır. Ortaya çıkan elektrik, doğru akıma dönüştürülerek tüketicilere aktarılıyor veya pillerde depolanıyor.

Hem ev yapımı hem de fabrikada monte edilmiş özel bir ev için rüzgar jeneratörleri, ana veya yardımcı elektrik kaynakları olabilir. İşte yardımcı bir kaynağın nasıl çalıştığına dair tipik bir örnek: bir kazandaki suyu ısıtır veya düşük voltajlı ev ışıklarına güç sağlarken, diğer ev aletleri ana güç kaynağıyla çalışır. Elektrik şebekelerine bağlı olmayan evlerde de ana elektrik kaynağı olarak çalışmak mümkündür. Burada beslenirler:

• Avizeler ve lambalar;
• Büyük ev aletleri;
• Isıtma cihazları ve çok daha fazlası.

Buna göre evinizi ısıtmak için yapmanız veya satın almanız gerekir. Rüzgar çiftliği 10 kW - bu tüm ihtiyaçlar için yeterli olmalıdır.

Bir rüzgar enerjisi santrali hem geleneksel elektrikli cihazlara hem de düşük voltajlı cihazlara güç sağlayabilir; bunlar 12 veya 24 voltta çalışır. 220 V'luk bir rüzgar jeneratörü, akülerde depolanan elektriği olan invertör dönüştürücüler kullanılarak şemaya göre yapılır. 12, 24 veya 36 V için rüzgar jeneratörleri daha basittir - dengeleyicili daha basit akü şarj kontrolörleri kullanırlar.

Ev için ev yapımı rüzgar jeneratörü ve özellikleri

Elektrik üretmek için yel değirmeninin nasıl yapılacağını anlatmadan önce, neden fabrika modelini kullanamayacağınızdan bahsedelim. Fabrika rüzgar jeneratörleri gerçekten de ev yapımı muadillerinden daha verimlidir. Üretimde yapılabilecek her şey, zanaat koşullarında yapılabileceklerden daha güvenilir olacaktır. Bu kural rüzgar jeneratörleri için de geçerlidir.

Rüzgar jeneratörünün kendi kendine üretilmesi, düşük maliyeti nedeniyle avantajlıdır. Gücü 3 kW'tan 5 kW'a kadar olan fabrika örnekleri, üreticiye bağlı olarak 150-220 bin rubleye mal olacak. Bu yüzden yüksek fiyat ve çoğu tüketici için mağazadan satın alınan modellerin erişilemezliğini açıklıyor, çünkü bu aynı zamanda geri ödeme süresini de etkiliyor - bazı durumlarda 10-12 yıla ulaşıyor, ancak bazı modeller çok daha erken "amorti ediyor".

Ev kullanımı için fabrikada inşa edilen rüzgar enerjisi santralleri daha güvenilirdir ve arızalanma olasılığı daha düşüktür. Ancak her arıza büyük yedek parça maliyetlerine yol açabilir. Ev yapımı ürünlere gelince, hurda malzemelerden toplandıkları için kendi başlarına onarmaları kolaydır. Bu, mükemmel tasarımdan çok uzak olanı haklı çıkarır.

Evet, 30 kW'lık bir rüzgar jeneratörünü kendi ellerinizle yapmak çok zor olacak, ancak aletlerle nasıl çalışılacağını bilen herkes, düşük güçlü küçük bir rüzgar türbini monte edip kendi geçimini sağlayabilecek gerekli miktar elektrik.

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörünün şeması - ana bileşenler

Evde ev yapımı bir rüzgar jeneratörü yapmak nispeten kolaydır. Aşağıda konumu açıklayan basit bir çizim görebilirsiniz. bireysel düğümler. Bu çizime göre aşağıdaki bileşenleri yapmamız veya hazırlamamız gerekiyor:

Ev yapımı bir yel değirmeninin şeması.

• Bıçaklar - çeşitli malzemelerden yapılabilirler;
• Rüzgar jeneratörü için jeneratör - hazır bir tane satın alabilir veya kendiniz yapabilirsiniz;
• Kuyruk bölümü – kanatları rüzgar yönünde yönlendirerek maksimum verimlilik sağlar;
• Çarpan – jeneratör şaftının (rotor) dönüş hızını artırır;
• Montaj direği - yukarıdaki bileşenlerin tümü üzerinde tutulacaktır;
• Gergi kabloları - tüm yapıyı tutar ve rüzgardan düşmesini önler;
• Şarj regülatörü, aküler ve invertör, alınan elektriğin dönüşümünü, stabilizasyonunu ve birikmesini sağlar.

Sizlerle basit bir döner rüzgar jeneratörü yapmaya çalışacağız.

Rüzgar jeneratörünün montajı için adım adım talimatlar

Bir çocuk bile plastik şişelerden yel değirmeni yapabilir. Rüzgarda neşeyle dönecek, gürültü yapacak. Devasa bir miktar var her türlü plan Dönme ekseninin hem dikey hem de yatay olarak yerleştirilebildiği rüzgar türbinlerinin yapımı. Bu tür şeyler elektrik sağlamaz, ancak bitkilere zarar veren ve her yerde yuvalarını kazan bahçe arazilerindeki köstebekleri dağıtma konusunda mükemmeldirler.

Eviniz için ev yapımı bir rüzgar jeneratörü, bu şişe yel değirmenine biraz benzer. Sadece boyutu daha büyük ve daha ciddi bir tasarıma sahip. Ancak böyle bir yel değirmenine küçük bir motor bağlarsanız, bir elektrik kaynağı haline gelebilir ve hatta bir LED gibi bazı elektrikli şeylere güç verebilir - gücü daha fazlası için yeterli değildir. Böyle bir "oyuncağın" şemasına bakarak tam teşekküllü bir rüzgar jeneratörünün nasıl yapıldığını anlayabilirsiniz.

Yel değirmeni için jeneratör yapmak

Bir rüzgar enerjisi santrali kurmak için bir jeneratöre ve kendi kendini uyaran bir jeneratöre ihtiyacımız var. Başka bir deyişle tasarımının, sargılarda elektriği indükleyen mıknatıslar içermesi gerekir. Bazı elektrik motorları, örneğin tornavidalarda, tam olarak bu şekilde tasarlanmıştır. Ancak bir tornavidadan düzgün bir rüzgar jeneratörü yapamayacaksınız - güç çok saçma olacak ve en fazla yalnızca küçük bir LED lambayı çalıştırmaya yetecek.

Kendi kendine jeneratörden rüzgar enerjisi santrali yapmak da mümkün değil - pille çalışan bir uyarma sargısı kullanıyor, bu nedenle bizim için uygun değil. Evdeki bir hayrandan ancak bahçeye saldıran kuşlar için korkuluk yapabiliyoruz. Bu nedenle, uygun güçte normal, kendiliğinden heyecanlanan bir jeneratör aramanız gerekir. Daha da iyisi, savurganlık yapın ve mağazadan satın alınan bir modeli satın alın.

Bir jeneratör satın almak, onu yapmaktan gerçekten daha karlı - fabrikada üretilen bir modelin verimliliği, ev yapımı olandan daha yüksek olacaktır.

Yel değirmenimiz için kendi ellerimizle nasıl jeneratör yapacağımızı görelim.

Maksimum gücü 3-3,5 kW'tır. Bunun için ihtiyacımız var:

• Stator - iki parçadan yapılmıştır metal levha 500 mm çapında daire şeklinde kesilir. Kenar boyunca her daireye (kenardan hafifçe geri çekilerek) 50 mm çapında 12 neodimyum mıknatıs yapıştırılmıştır. Kutupları değişmeli. İkinci daireyi de benzer şekilde hazırlıyoruz ancak burada sadece kutupların kaydırılması gerekiyor;
• Rotor - 9 bobinden oluşan bir yapıdır bakır kablo Vernik izolasyonunda 3 mm çapında. Her bobinde 70 dönüş yapıyoruz, ancak bazı kaynaklar 90 dönüş yapılmasını öneriyor. Bobinleri yerleştirmek için manyetik olmayan malzemeden bir taban yapmak gerekir;
• Aks - tam olarak rotorun merkezinde yapılmalıdır. Üstelik darbe yapılmamalı, yapı dikkatlice ortalanmalıdır, aksi takdirde rüzgar nedeniyle hızla kırılır.

Statorları ve rotoru yerleştiriyoruz - rotorun kendisi statörler arasında dönüyor. Bu elemanlar arasında 2 mm'lik bir mesafe korunur. Tek fazlı bir alternatif akım kaynağı elde etmek için tüm sargıları aşağıdaki şemaya göre bağlarız.

Bıçak yapıyoruz

Bu incelemede oldukça güçlü rüzgar jeneratörü- Gücü kuvvetli rüzgarlarda 3-3,5 kW'a, orta rüzgarlarda ise 1,5 veya 2 kW'a kadar olacaktır. Üstelik elektrik motorlu jeneratörlerin aksine oldukça sessiz çıkacak. Daha sonra bıçakların yerini düşünmeniz gerekir. Basit bir üç kanatlı yatay rüzgar jeneratörü yapmaya karar verdik. Dikey bir rüzgar jeneratörü de düşünülebilir, ancak bu durumda rüzgar enerjisi kullanım faktörü daha düşük olacaktır (ortalama 0,3).

Dikey bir rüzgar jeneratörü yaparsanız, tek bir avantajı olacaktır - herhangi bir rüzgar yönünde çalışabilecektir.

Evde basit bıçaklar yapmanın en kolay yolu. Üretimleri için çeşitli malzemeler kullanabilirsiniz:

• Ancak ahşap zamanla çatlayabilir ve kuruyabilir;
• Polipropilen - bu tür plastik düşük güçlü jeneratörler için uygundur;
• Metal, her boyutta bıçağın yapılabileceği güvenilir ve dayanıklı bir malzemedir (havacılıkta kullanılan duralumin iyidir).

Küçük bir tablo bıçakların çapını tahmin etmenize yardımcı olacaktır. Bulunduğunuz yerdeki yaklaşık rüzgar hızını kontrol edin ve rüzgar jeneratörü kanatlarının hangi çapta yapılması gerektiğini öğrenin.

Rüzgar jeneratörü için kanat yapmak o kadar da zor değil. Tüm yapımızın dengeli olmasını sağlamak çok daha zordur - aksi takdirde kuvvetli rüzgarlar onu hızla kırar. Dengeleme bıçakların uzunluğu ayarlanarak yapılır. Daha sonra kanatları rüzgar jeneratörümüzün rotoru ile birleştirip, kuyruk bölümünün takıldığı montaj sahasına yapıyı monte ediyoruz.

Başlatma ve test etme

Gelecekteki en önemli şey seçim yapmaktır. Doğru yer direği takmak için. Kesinlikle dikey olarak yerleştirilmelidir. Kanatlı jeneratör rüzgarın kuvvetli olduğu yere mümkün olduğu kadar yükseğe yerleştirilir. Yakınlarda hava akışını engelleyen orman tarlaları, bağımsız ağaçlar, evler veya büyük yapılar olmadığından emin olun - herhangi bir engel varsa rüzgar jeneratörünü onlardan uzağa yerleştirin.

Rüzgar jeneratörü hareket etmeye başlar başlamaz aşağıdakileri yapmanız gerekir - jeneratör çıkışına bir multimetre bağlayın ve voltajı kontrol edin. Artık sistem tam çalışmaya hazır, geriye kalan tek şey eve hangi voltajın sağlanacağına ve bunun nasıl olacağına karar vermek.

Tüketicileri birbirine bağlamak

Zaten düşük gürültülü ve oldukça güçlü bir yel değirmeni yapmayı başardık. Şimdi elektroniği ona bağlamanın zamanı geldi. 220V rüzgar jeneratörlerini kendi ellerinizle monte ederken, invertör dönüştürücü satın almaya dikkat etmeniz gerekir. Bu cihazların verimliliği %99'a ulaşır, dolayısıyla sağlanan dönüştürmede kayıplar olur. doğru akım 220 Volt voltajlı alternatif akımda minimum olacaktır. Toplamda, sistemin üç ek düğümü olacaktır:

• Pil takımı – üretilen fazla elektriği gelecekte kullanmak üzere biriktirir. Bu fazlalıklar, sakin dönemlerde veya rüzgarın çok az olduğu zamanlarda tüketicileri beslemek için kullanılıyor;

Modern gerçeklerde, her ev sahibi maliyetteki sürekli artışın farkındadır araçlar– bu aynı zamanda elektrik enerjisi için de geçerlidir. Bu nedenle yaratmak konforlu koşullar banliyö konut inşaatında yaşarken, hem yazın hem de kışın, doğal enerji kaynakları ücretsiz olduğu için ya enerji tedarik hizmetleri için ödeme yapmanız ya da mevcut durumdan alternatif bir yol bulmanız gerekecek.

Kendi elinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır - adım adım kılavuz

İlimizin toprakları çoğunlukla ovalardan oluşmaktadır. Şehirlerde rüzgara erişimin yüksek binalar tarafından engellenmesine rağmen, şehrin dışında güçlü hava akımları şiddetleniyor. Bu yüzden kendi kendine üretim sağlamak için tek doğru çözüm rüzgar jeneratörüdür. kır evi elektrik. Ancak önce hangi modelin kendi kendine üretime uygun olduğunu bulmanız gerekir.

Döner

Döner yel değirmeni, kendi ellerinizle yapılması kolay, basit bir dönüştürme cihazıdır. Doğal olarak böyle bir ürün bir kır konağına elektrik sağlayamayacaktır ancak bir kır evi için oldukça uygun olacaktır. Sadece konut inşaatını değil aynı zamanda müştemilatı ve hatta bahçedeki yollar. 1500 watt'a kadar güce sahip bir üniteyi bağımsız olarak monte etmek için aşağıdaki listeden sarf malzemeleri ve bileşenler hazırlamanız gerekir:

Doğal olarak, minimum bir alet setine sahip olmanız gerekir: metal kesmek için makas, öğütücü, şerit metre, kurşun kalem, bir dizi anahtar ve tornavida, matkap ve pense içeren bir matkap.

Adım Adım Eylemler

Montaj, rotorun imalatı ve kasnağın değiştirilmesiyle başlar ve bunun için belirli bir iş sırası takip edilir.

Pili bağlamak için 4 mm kesitli ve uzunluğu 100 cm'yi geçmeyen iletkenler kullanılır Tüketiciler 2 mm kesitli iletkenlerle bağlanır. Terminal kontak şemasına göre açık devrede 220V DC'den AC'ye voltaj dönüştürücünün dahil edilmesi önemlidir.

Tasarımın artıları ve eksileri

Tüm manipülasyonlar doğru yapılırsa cihaz oldukça uzun süre dayanır. Yeterince güçlü bir pil ve 1,5 kW'a kadar uygun bir invertör kullanarak sokak ve iç aydınlatmaya, buzdolabına ve TV'ye güç sağlayabilirsiniz. Böyle bir yel değirmeni yapmak oldukça basit ve uygun maliyetlidir. Bu ürünün onarımı kolaydır ve kullanımı iddiasızdır. Operasyon açısından oldukça güvenilirdir ve evin sakinlerini rahatsız edecek şekilde gürültü yapmaz. Ancak döner yel değirmeninin verimliliği düşüktür ve çalışması rüzgarın varlığına bağlıdır.

Bileşen parçalarının bulunmaması nedeniyle çok uzun zaman önce eyaletimizin topraklarında neodimyum kalıcı mıknatıslara dayanan demirsiz statorlu eksenel bir tasarım ortaya çıktı. Ancak bugün, güçlü mıknatıslar nadir değildir ve bunların maliyeti, birkaç yıl öncesine kıyasla önemli ölçüde düşmüştür.

Böyle bir jeneratörün temeli, fren disklerine sahip bir göbektir. Yolcu aracı. eğer değilse yeni bölüm, daha sonra ayırmanız ve yağlayıcıları ve yatakları değiştirmeniz önerilir.

Neodim mıknatısların yerleştirilmesi ve montajı

Çalışma, mıknatısların rotor diskine yapıştırılmasıyla başlar. Bu amaçla 20 adet mıknatıs kullanılmaktadır. ve boyutları 2,5 x 0,8 cm Kutup sayısını değiştirmek için aşağıdaki kurallara uymalısınız:

• tek fazlı bir jeneratör, kutup sayısına karşılık gelen mıknatıs sayısını ifade eder;
• üç fazlı bir cihaz durumunda, sırasıyla 2/3 kutup ve bobin oranı korunur;
• Mıknatısların yerleştirilmesi alternatif kutuplarla gerçekleşmelidir; dağıtımlarını basitleştirmek için kullanılması daha iyidir hazır şablon kartondan yapılmıştır.

Mümkünse dikdörtgen mıknatısların kullanılması tavsiye edilir, çünkü yuvarlak analoglarda manyetik alanlar tüm yüzey üzerinde değil merkezde yoğunlaşır. Birbirine bakan mıknatısların zıt kutuplara sahip olması şartını sağlamak önemlidir. Kutupları belirlemek için mıknatıslar birbirine yaklaştırılır ve çeken tarafları pozitif, dolayısıyla itici tarafları negatif olur.

Mıknatısları tutturmak için özel bir yapıştırıcı bileşim kullanılır, ardından mukavemeti arttırmak için takviye yapılır. epoksi reçine. Bu amaçla manyetik elemanlar onunla doldurulur. Reçinenin yayılmasını önlemek için kenarlar sıradan hamuru kullanılarak yapılır.

Üç fazlı ve tek fazlı tip ünite

Tek fazlı statörler, yük arttıkça titreşim arttığı için parametreleri bakımından üç fazlı muadillerine göre daha düşüktür. Bunun nedeni, çıkışının belirli bir süre boyunca değişkenliğinden kaynaklanan akım genliğindeki farklılıktır. Buna karşılık üç fazlı analogda böyle bir sorun yoktur. Bu, üç fazlı bir jeneratörün çıkışını, tek fazlı bir modele kıyasla neredeyse% 50 oranında artırmayı mümkün kıldı. Ayrıca, ek titreşim olmadığından cihazın çalışması sırasında herhangi bir yabancı ses oluşmaz.

Sargı bobinleri

Her elektrikçi, bobin sarmaya başlamadan önce ön hesaplamaların yapılmasının önemli olduğunu bilir. Ev yapımı 220V rüzgar jeneratörü, düşük hızlarda çalışan bir cihazdır. Akü şarjının 100 rpm'de başlamasını sağlamak gerekir.

Bu parametrelere göre, tüm bobinlerin sarılması 1200'den fazla dönüş gerektirmeyecektir. Bir bobinin dönüşlerini belirlemek için, toplam göstergeleri tek tek elemanların sayısına bölmeniz yeterlidir.

Düşük hızlı bir yel değirmeninin gücünü arttırmak için kutup sayısı arttırılır. Bu durumda bobinlerdeki akımın frekansı artacaktır. Bobinlerin sarımı kalın olmalı bakır teller. Bu, direnç değerini azaltacak ve dolayısıyla mevcut gücü artıracaktır. Gerilimde keskin bir artışla akımın tamamen sargıların direncine harcanabileceğini dikkate almak önemlidir. Sarmayı kolaylaştırmak için özel bir makine kullanabilirsiniz.

Disklere takılan mıknatısların sayısı ve kalınlığına göre cihazın performans özellikleri değişmektedir. Sonuçta hangi güç göstergelerinin elde edileceğini bulmak için, bir elemanı sarmak ve ünitede döndürmek yeterlidir. Güç özelliklerini belirlemek için belirli hızlarda voltaj ölçülür.

Çoğu zaman bobin yuvarlak yapılır, ancak hafifçe uzatılması tavsiye edilir. Bu durumda her sektörde daha fazla bakır olacak ve dönüşlerin düzeni yoğunlaşacaktır. Bobinin iç deliğinin çapı mıknatısın boyutlarına eşit olmalıdır. Statoru üretirken kalınlığının mıknatıs parametrelerine eşit olması gerektiğini dikkate almak önemlidir.

Genellikle stator için boşluk olarak kontrplak kullanılır, ancak bobinler için sektörler çizerek bir kağıt levha üzerinde işaretler yapmak ve kenarlar için normal hamuru kullanmak oldukça mümkündür. Ürüne mukavemet kazandırmak için bobinlerin üstünde kalıbın alt kısmında bulunan fiberglas kullanılmıştır. Epoksi reçinenin kalıba yapışmaması önemlidir. Bunu yapmak için üstüne balmumu ile kaplanır. Bobinler birbirine sabitlenerek fazların uçları dışarı çıkarılır. Bundan sonra tüm teller yıldız veya üçgen düzenine göre bağlanır. Bitmiş cihazı test etmek için manuel olarak döndürülür.

Genellikle direğin nihai yüksekliği 6 metredir, ancak mümkünse bunu iki katına çıkarmak daha iyidir. Bu nedenle sabitlemek için beton bir taban kullanılır. Bağlantı, borunun bir vinç kullanılarak kolayca kaldırılıp indirilebileceği şekilde olmalıdır. Borunun üst ucuna bir vida sabitlenmiştir.

Vida yapmak için kesiti 16 cm olması gereken bir PVC boruya ihtiyacınız vardır, borudan iki metre uzunluğunda altı bıçaklı bir vida kesilir. Bıçakların optimum şekli deneysel olarak belirlenir ve bu, minimum hızda torkun arttırılmasına olanak tanır. Pervaneyi kuvvetli rüzgarlardan geri çekmek için katlanır bir kuyruk kullanılır. Üretilen elektrik pillerde depolanıyor.

Video: ev yapımı rüzgar jeneratörü

Rüzgar jeneratörleri için mevcut seçenekleri değerlendirdikten sonra her ev sahibi, kendi amaçlarına uygun cihaza karar verebilecektir. Her birinin kendine ait olumlu taraflar ve olumsuz nitelikler. Özellikle hava kütlelerinin sürekli hareketinin olduğu şehir dışında bir rüzgar türbininin etkinliğini hissedebilirsiniz.

Rüzgar bedava enerjidir! O halde bunu kişisel amaçlar için kullanalım. Endüstriyel ölçekte bir rüzgar santrali oluşturmak çok pahalıysa, jeneratöre ek olarak bir dizi çalışma ve hesaplama yapılması gerektiğinden, devlet bu tür maliyetleri karşılamaz ve bazı nedenlerden dolayı ülkelerdeki yatırımcılar eski SSCB'nin özel bir önemi yok. Daha sonra özel olarak kendi ihtiyaçlarınız için mini bir yel değirmeni yapabilirsiniz. Evinizi alternatif enerjiye dönüştürme projesinin çok pahalı bir girişim olduğunu anlamakta fayda var.

Daha önce de belirtildiği gibi: ikliminize, rüzgar gülünüze ve ortalama yıllık rüzgar hızınıza uygun rüzgar çarkı ve jeneratör boyutlarının en uygun oranını seçmek için uzun vadeli gözlemler ve hesaplamalar yapmanız gerekir.

Bir bölgedeki rüzgar enerjisi santralinin verimliliği önemli ölçüde farklılık gösterebilir; bunun nedeni rüzgar hareketinin yalnızca iklim bölgesine değil aynı zamanda araziye de bağlı olmasıdır.

Bununla birlikte, akıllı telefon, ampuller veya radyo gibi düşük güçlü bir yüke güç sağlamak için bütçeye uygun bir kurulum kurarak rüzgar enerjisinin minimum maliyetle ne olduğunu öğrenebilirsiniz. Doğru yaklaşımla elektrik sağlayabilirsiniz küçük ev veya yazlık ev.

Basit bir rüzgar elektriği kurulumunu kendi ellerinizle nasıl yapabileceğinize bakalım.

Doğaçlama yöntemlerle yapılmış düşük güçlü yel değirmenleri

Bilgisayar soğutucusu, orijinal haliyle hiçbir pratik değeri olmayan fırçasız bir motordur.

Orijinalde sarımlar uygunsuz şekilde bağlandığı için geri sarılması gerekir. Bobinleri tek tek sarın:

Saat yönünde;

Saat yönünün tersine;

Saat yönünde;

Saat yönünün tersine.

Bitişik bobinlerin seri olarak bağlanması veya daha iyisi bir tel parçasının bir oluktan diğerine hareket etmesiyle sarılması gerekir. Bu durumda, telin kalınlığını keyfi olarak seçin, mümkün olduğu kadar çok dönüş sarmanız daha iyi olacaktır ve bu, en ince tel kullanıldığında mümkündür.

Böyle bir jeneratörün çıkış voltajı değişken olacak ve değeri ayarlanan hıza (rüzgar hızı) bağlı olacaktır. diyot köprüsü Schottky diyotlarından, onu sabit hale getirmek için sıradan diyotlar işe yarayacaktır, ancak daha kötü olacaktır çünkü aralarındaki voltaj 1 volttan 2 volta düşecektir.

Lirik ara söz, küçük bir teori

EMF'nin büyüklüğünün şuna eşit olduğunu unutmayın:

burada L, manyetik alana yerleştirilen iletkenin uzunluğudur; V, manyetik alanın dönüş hızıdır;

Bir jeneratörü yükseltirken, yalnızca iletkenin uzunluğunu, yani her bobinin sarım sayısını etkileyebilirsiniz. Dönüş sayısı çıkış voltajını belirler ve telin kalınlığı maksimum akım yükünü belirler.

Pratikte rüzgar hızını etkilemek imkansızdır. Ancak bu durumdan çıkmanın da bir yolu var; bölgeniz için tipik rüzgar hızını bulduktan sonra, rüzgar elektriği tesisatının hızına uygun bir pervanenin yanı sıra yeterli rüzgar enerjisi sağlamak için bir dişli kutusu veya kayış tahriki tasarlayabilirsiniz. Gerekli voltajı üretmek için hız.

ÖNEMLİ: Daha hızlı daha iyi anlamına gelmez!!! Rüzgar jeneratörünün dönüş hızı çok yüksek olursa servis ömrü kısalır, rotor burçlarının veya yataklarının yağlama özellikleri bozulur ve sıkışır ve büyük olasılıkla sargılardaki sargıların izolasyonu bozulur. jeneratör meydana gelecek

Jeneratör aşağıdakilerden oluşur:

Jeneratörün gücünün bilgisayar soğutucusundan arttırılması

İlk olarak, ne kadar çok kanat ve tekerlek çapı o kadar iyidir, bu nedenle 120 mm soğutuculara daha yakından bakın.

İkinci olarak, voltajın aynı zamanda manyetik alana da bağlı olduğunu söylemiştik; gerçek şu ki, yüksek güçlü endüstriyel jeneratörlerin uyarma sargıları vardır ve düşük güçlü olanların güçlü mıknatısları vardır. Soğutucunun içindeki mıknatıslar son derece zayıftır ve izin vermez. iyi sonuçlar jeneratörden ve rotor ile stator arasındaki boşluk çok büyük - yaklaşık 1 mm ve bu zaten zayıf mıknatıslarla ilgili.

Bu sorunun çözümü jeneratörün tasarımını kökten değiştirmektir. Daha doğrusu, soğutucunun yalnızca bir pervaneye ihtiyacı olacak, jeneratörün kendisi olarak bir yazıcının veya başka herhangi bir ev aletinin motorunu kullanabiliriz. En yaygın fırçalanmış motorlar kalıcı mıknatıslarla tahrik edilir.

Sonuç olarak şu şekilde görünecek.

Böyle bir jeneratörün gücü LED'lere ve radyo alıcısına güç sağlamak için yeterlidir. Telefonu şarj etmek yeterli olmayacak; telefon şarj işlemini gösterecek ancak akım son derece küçük olacak, 100 Amper'e kadar, saniyede 5-10 metre rüzgarla.

Rüzgar jeneratörü olarak step motorlar

Step motor bilgisayarlarda çok yaygındır ve Ev aletleri, çeşitli oynatıcılarda disket sürücüler (eski 5,25” modeller ilgi çekicidir), yazıcılar (özellikle nokta vuruşlu olanlar), tarayıcılar vb.

Bu motorlar herhangi bir değişiklik yapılmadan jeneratör olarak çalışabilen, rotorlu bir rotordur. kalıcı mıknatıslar ve sargıları olan bir stator, tipik diyagram Step motorun jeneratör modunda bağlanması şekilde gösterilmiştir.

Devre, korkmadan bağlanmanıza olanak tanıyan L7805 tipi 5 Volt doğrusal stabilizatör içerir Cep telefonları onları şarj etmek için böyle bir yel değirmenine.

Fotoğraf, kanatları takılı bir step motordan yapılmış bir jeneratörü göstermektedir.

Belirli bir durumda motorda 4 çıkış kablosu bulunur, şema buna göredir. Bu boyutlara sahip bir motor, jeneratör modundayken, hafif rüzgarlarda (rüzgar hızı yaklaşık 3 m/s) yaklaşık 2 W, kuvvetli rüzgarlarda ise 5 m/s (10 m/s'ye kadar) üretir.

Bu arada burada L7805 yerine zener diyotlu benzer bir devre var. Li-ion pilleri şarj etmenizi sağlar.

Ev yapımı bir yel değirmeninin iyileştirilmesi

Jeneratörün daha verimli çalışması için, bunun için bir kılavuz sapı yapmanız ve onu direğe hareketli bir şekilde sabitlemeniz gerekir. Daha sonra rüzgar yönü değiştiğinde rüzgar jeneratörünün yönü de değişecektir. Sonra bir sonraki sorun ortaya çıkıyor - jeneratörden tüketiciye giden kablo direğin etrafında bükülecek. Bunu çözmek için hareketli bir temas sağlamanız gerekir. Ebay ve Aliexpress'de hazır bir çözüm satılmaktadır.

Alttaki üç kablo sabittir ve aşağı iner ve üst kablo demeti hareketlidir, içine kayan bir kontak veya fırça mekanizması yerleştirilmiştir. Satın alma fırsatınız yoksa, akıllı olun ve Zhiguli otomobilinin tasarımcılarının kararından, yani direksiyon simidindeki sinyal düğmesi için hareketli bir kontağın uygulanmasından ilham alın ve benzer bir şey yapın. Veya elektrikli su ısıtıcısının temas yüzeyini kullanın.

Konektörleri bağlayarak hareketli bir temas elde edersiniz.

Doğaçlama yöntemlerle yapılmış güçlü bir rüzgar jeneratörü.

Daha fazla güç elde etmek için iki seçeneği kullanabilirsiniz:

1. Bir tornavidadan jeneratör (10-50 W);

Bir tornavidadan ihtiyacınız olan tek şey bir motordur, seçenek öncekine benzer, fan kanatlarını vida olarak kullanabilirsiniz, bu tesisatınızın nihai gücünü artıracaktır.

İşte böyle bir projenin bir örneği:

Burada dişli aşırı hızının nasıl uygulandığına dikkat edin - rüzgar jeneratörü şaftı bir borunun içinde bulunur, ucunda dönüşü motor miline monte edilmiş daha küçük bir dişliye ileten bir dişli vardır. Endüstriyel rüzgar santrallerinde de motor devrinde artış meydana gelir. Şanzımanlar her yerde kullanılmaktadır.

Ancak ev yapımı koşullarda vites kutusu yapmak büyük bir sorun haline gelir. Şanzımanı elektrikli aletten çıkarabilirsiniz, burada komütatör motor şaftındaki yüksek hızı, matkaptaki mandrenin veya taşlama diskinin normal hızına düşürmek gerekir:

Matkabın planet dişli kutusu vardır;

Açılı taşlama makinesi açılı bir dişli kutusuyla donatılmıştır (bazı kurulumların kurulumunda faydalı olacaktır ve rüzgar türbininin kuyruğundaki yükü azaltacaktır);

El matkabından şanzıman.

Bu seçenek ev yapımı rüzgar jeneratörü Zaten 12 V pilleri şarj edebiliyor ancak şarj akımı ve voltajı üretmek için bir dönüştürücüye ihtiyaç duyuyor. Bu görev bir araba jeneratörü kullanılarak basitleştirilebilir.

Böyle bir jeneratörün avantajı, onu araba akülerini şarj etmek için kullanabilme yeteneğidir, prensip olarak bunun için tasarlanmıştır. Otomatik jeneratörler, ek dengeleyici veya dönüştürücü satın alma ihtiyacını ortadan kaldıran yerleşik bir voltaj regülatör rölesine sahiptir.

Ancak otomobil meraklıları, düşük rölanti hızlarında, yaklaşık 500-1000 RPM'de, böyle bir jeneratörün gücünün düşük olduğunu ve aküyü şarj etmek için gerekli akımı sağlamadığını biliyor. Bu, rüzgar çarkına bir dişli kutusu veya kayış tahriki aracılığıyla bağlanma ihtiyacına yol açar.

Dişli oranını seçerek veya uygun şekilde tasarlanmış bir rüzgar çarkı kullanarak, enlemleriniz için normal rüzgar hızlarındaki devir sayısını ayarlayabilirsiniz.

Faydalı ipuçları

Belki de bir yel değirmeni direğinin tekrarlanması için en uygun tasarım resimde gösterilmektedir. Böyle bir direk, zemindeki tutuculara bağlanan kablolar üzerine gerilerek stabilite sağlanır.

Önemli: Direğin yüksekliği mümkün olduğu kadar yüksek, yaklaşık 10 metre olmalıdır. Daha yüksek rakımlarda rüzgar daha güçlüdür çünkü zemin yapıları, tepeler ve ağaçlar şeklinde hiçbir engel yoktur. Hiçbir durumda evinizin çatısına rüzgar jeneratörü monte etmeyin. Sabitleme yapılarının rezonans titreşimleri duvarlarının tahrip olmasına neden olabilir.

Destek direğinin güvenilirliğine dikkat edin, çünkü böyle bir jeneratöre dayalı bir yel değirmeninin tasarımı önemli ölçüde daha ağır hale gelir ve bir kulübeye otonom güç kaynağı sağlayabilecek oldukça ciddi bir çözümü temsil eder. minimum set elektrikli ev aletleri. 220 Volt ile çalışan cihazlara 12-220 V'luk bir invertörden güç verilebilir.Böyle bir invertörün en yaygın versiyonudur.

Dizel jeneratörleri kullanmak daha iyidir. Kamyonlar düşük hızlarda çalışacak şekilde tasarlanmışlardır. Ortalama olarak, büyük bir kamyonun dizel motoru 300 ila 3.500 rpm arasında çalışır.

Modern jeneratörler 12 veya 24 Volt üretir ve 100 Amperlik akım uzun zamandır normal hale gelmiştir. Basit hesaplamalar yaparak, böyle bir jeneratörün size maksimum 1 kW'a kadar güç vereceğini ve Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W'luk bir jeneratörün zaten güzel olduğunu belirleyebilirsiniz. iyi bir rakam.

Ev yapımı bir rüzgar türbini için rüzgar çarkı nasıl olmalı?

Rüzgar çarkının büyük ve çok sayıda kanatlı olması gerektiğini metinde belirtmiştim ama aslında durum böyle değil. Bu ifade, ciddi elektrikli makineler gibi görünmeyen, daha ziyade referans ve eğlence amaçlı örnekler olan mikro jeneratörler için doğruydu.

Aslında rüzgar çarkını tasarlamak, hesaplamak ve oluşturmak oldukça zor bir iştir. Rüzgar enerjisinin çok doğru kullanılması ve “havacılık” profilinin ideal şekilde tasarlanması ve kurulumunun yapılması durumunda daha akılcı kullanılması mümkün olacaktır. minimum açı tekerleğin dönme düzlemine.

Aynı çapta ve farklı kanat sayısına sahip rüzgar çarklarının gerçek gücü aynıdır, tek fark dönüş hızlarındadır. Kanat sayısı ne kadar az olursa, aynı rüzgar ve çapta, dakikadaki devir sayısı o kadar fazla olur. Maksimum hıza ulaşmak istiyorsanız kanatları, dönüş düzlemine minimum açıyla mümkün olduğunca doğru bir şekilde monte etmelisiniz.

1956 kitabındaki tabloya göz atın " Ev yapımı rüzgar enerjisi istasyonu» ed. DOSAAF Moskova. Tekerlek çapı, güç ve devir arasındaki ilişkiyi gösterir.

Evde bu teorik hesaplamaların pek faydası yoktur; amatörler aşağıdakileri kullanarak rüzgar çarklarını doğaçlama yöntemlerle yaparlar:

• Metal levhalar;

  Plastik kanalizasyon boruları.

Yüksek hızlı 2-4 kanatlı bir rüzgar çarkını kendi ellerinizle monte edebilirsiniz. Kanalizasyon boruları, bunların yanında demir testeresine veya başka bir şeye ihtiyacınız var kesici alet. Bu boruların kullanımı şekillerine göre belirlenir; kesildikten sonra içbükey bir şekle sahip olurlar, bu da hava akışlarına yüksek tepki verme sağlar.

Kırpma işleminden sonra, metal, tektolit veya kontrplak üzerine CIVATALAR kullanılarak sabitlenirler. Kontrplaktan yapacaksanız, birkaç kontrplak katmanını her iki tarafa vidalarla yeniden yapıştırıp vidalamak daha iyidir, o zaman sertlik elde edebileceksiniz.

İşte bir step motor jeneratörü için iki kanatlı katı pervane fikri.

sonuçlar

Düşük güç birimlerinden (Watt) başlayarak bireysel güce kadar rüzgar elektriği tesisatı yapabilirsiniz. Led lambalar, fenerler ve küçük ekipmanlar, kilowatt cinsinden iyi güç değerlerine kadar enerjiyi bir aküde biriktirir, orijinal haliyle kullanır veya 220 Volt'a dönüştürür. Böyle bir projenin maliyeti ihtiyaçlarınıza bağlı olacaktır; belki de en pahalı unsur direk ve bataryalardır ve fiyatı 300-500 $ arasında değişebilir.

Rusya rüzgar enerjisi kaynakları açısından ikili bir konuma sahiptir. Bir yandan, toplam alanın çok büyük olması ve düz alanların bolluğu nedeniyle, genellikle çok fazla rüzgar vardır ve çoğunlukla eşit şiddettedir. Öte yandan rüzgarlarımız ağırlıklı olarak düşük potansiyelli ve yavaştır, bkz. Üçüncüsü, seyrek nüfuslu bölgelerde rüzgarlar şiddetli esiyor. Buna dayanarak, çiftliğe bir rüzgar jeneratörü kurma görevi oldukça önemlidir. Ancak oldukça pahalı bir cihaz mı satın alacağınıza yoksa kendiniz mi yapacağınıza karar vermek için, hangi türün (ve birçoğunun) hangi amaç için seçileceğini dikkatlice düşünmeniz gerekir.

Temel konseptler

1. KIEV – rüzgar enerjisi kullanım katsayısı. Düz rüzgarın mekanik modelini hesaplamak için kullanıldığında (aşağıya bakın), bir rüzgar enerjisi santralinin (WPU) rotorunun verimliliğine eşittir.
2. Verimlilik – gelen rüzgardan elektrik jeneratörünün terminallerine veya tanka pompalanan su miktarına kadar APU'nun uçtan uca verimliliği.
3. Minimum çalışma rüzgar hızı (MRS), rüzgar değirmeninin yüke akım sağlamaya başladığı hızdır.
4. İzin verilen maksimum rüzgar hızı (MAS), enerji üretiminin durduğu hızdır: otomasyon ya jeneratörü kapatır ya da rotoru rüzgar gülüne koyar ya da katlayıp gizler ya da rotorun kendisi durur ya da APU basitçe yok edilir.
5. Başlangıç ​​rüzgar hızı (SW) - bu hızda, rotor yüksüz olarak dönebilir, dönebilir ve çalışma moduna girebilir, ardından jeneratör açılabilir.
6. Negatif başlangıç ​​hızı (OSS) - bu, APU'nun (veya rüzgar türbini - rüzgar enerjisi ünitesi veya WEA, rüzgar enerjisi ünitesinin) herhangi bir rüzgar hızında başlaması için harici bir enerji kaynağından zorunlu dönüş gerektirdiği anlamına gelir.
7. Başlangıç ​​(başlangıç) torku, hava akışında zorla frenlenen bir rotorun şaft üzerinde tork oluşturma yeteneğidir.
8. Rüzgar türbini (WM), rotordan jeneratörün veya pompanın miline veya diğer enerji tüketicisine kadar APU'nun bir parçasıdır.
9. Döner rüzgar jeneratörü - rotorun hava akışında döndürülmesiyle rüzgar enerjisinin kuyruk mili üzerinde torka dönüştürüldüğü bir APU.
10. Rotor çalışma hızı aralığı, nominal yükte çalışırken MMF ve MRS arasındaki farktır.
11. Düşük hızlı yel değirmeni - içinde doğrusal hız Rotorun akıştaki bazı kısımları rüzgar hızını önemli ölçüde aşmıyor veya ondan daha düşük. Akışın dinamik basıncı doğrudan kanat itme kuvvetine dönüştürülür.
12. Yüksek hızlı yel değirmeni - kanatların doğrusal hızı rüzgar hızından önemli ölçüde (20 kat veya daha fazla) yüksektir ve rotor kendi hava dolaşımını oluşturur. Akış enerjisini itmeye dönüştürme döngüsü karmaşıktır.

Notlar:

1. Düşük hızlı APU'lar, kural olarak, yüksek hızlı olanlardan daha düşük bir KIEV'e sahiptir, ancak yükü ayırmadan jeneratörü döndürmek için yeterli bir başlangıç ​​​​torkuna ve sıfır TAC'ye sahiptir, yani. Kesinlikle kendi kendine çalışmaya başlar ve en hafif rüzgarlarda bile kullanılabilir.
2. Yavaşlık ve hız göreceli kavramlardır. 300 rpm'lik bir ev tipi yel değirmeni düşük hızlı olabilir, ancak rüzgar enerjisi santralleri ve rüzgar santralleri alanlarının monte edildiği (şekle bakın) ve rotorları yaklaşık 10 rpm yapan EuroWind tipi güçlü APU'lar yüksek hızlıdır, Çünkü böyle bir çapta, kanatların doğrusal hızı ve açıklığın çoğundaki aerodinamiği oldukça "uçağa benzer", aşağıya bakın.

Ne tür bir jeneratöre ihtiyacınız var?

Evsel bir yel değirmeni için bir elektrik jeneratörü, geniş bir dönme hızı aralığında elektrik üretmeli ve otomasyona veya harici güç kaynaklarına ihtiyaç duymadan kendi kendine çalışabilmelidir. Kural olarak yüksek KIEV ve verime sahip olan OSS'li (döndürmeli rüzgar türbinleri) APU kullanılması durumunda, bunun da tersine çevrilebilir olması gerekir, yani. motor olarak çalışabilir. 5 kW'a kadar olan güçlerde bu koşul sağlanır elektrikli arabalar niyobyum (süper mıknatıslar) bazlı kalıcı mıknatıslarla; çelik veya ferrit mıknatıslarda 0,5-0,7 kW'tan fazlasına güvenemezsiniz.

Not: asenkron alternatif akım jeneratörleri veya mıknatıslanmamış statorlu kollektörler tamamen uygun değildir. Rüzgar kuvveti azaldığında, hızı MPC'ye düşmeden çok önce "dışarı çıkacaklar" ve sonra kendileri başlamayacaklar.

APU'nun 0,3 ila 1-2 kW gücündeki mükemmel "kalbi", yerleşik bir redresöre sahip bir alternatif akım kendi kendine jeneratöründen elde edilir; bunlar artık çoğunlukta. İlk olarak, harici elektronik stabilizatörler olmadan oldukça geniş bir hız aralığında 11,6-14,7 V'luk bir çıkış voltajını korurlar. İkinci olarak, sarımdaki voltaj yaklaşık 1,4 V'a ulaştığında silikon vanalar açılır ve bundan önce jeneratör yükü "görmez". Bunu yapmak için jeneratörün oldukça düzgün bir şekilde döndürülmesi gerekiyor.

Çoğu durumda, bir kendi kendine jeneratör, bir dişli veya kayış tahriki olmadan, yüksek hızlı, yüksek basınçlı bir motorun şaftına doğrudan bağlanabilir, kanat sayısını seçerek hızı seçebilir, aşağıya bakın. "Yüksek hızlı trenlerin" başlangıç ​​torku küçüktür veya sıfırdır, ancak rotor, yükü ayırmadan bile, valfler açılmadan ve jeneratör akım üretmeden önce yeterince dönmek için zamana sahip olacaktır.

Rüzgara göre seçim

Ne tür rüzgar jeneratörü yapacağımıza karar vermeden önce yerel aerolojiye karar verelim. Gri-yeşilimsi renkte Rüzgar haritasının (rüzgarsız) alanları, yalnızca yelkenli rüzgar motoru herhangi bir kullanımda olacaktır(Onlar hakkında daha sonra konuşacağız). Sabit bir güç kaynağına ihtiyacınız varsa, bir güçlendirici (voltaj dengeleyicili doğrultucu), şarj cihazı, güçlü bir güç kaynağı eklemeniz gerekecektir. pil, invertör 12/24/36/48 V DC ila 220/380 V 50 Hz AC. Böyle bir tesisin maliyeti 20.000 dolardan az olmayacak ve uzun vadede 3-4 kW'ın üzerindeki gücün kesilmesi mümkün olmayacaktır. Genel olarak, alternatif enerjiye yönelik sarsılmaz bir arzu ile başka bir kaynak aramak daha iyidir.

Sarı-yeşil, rüzgarın az olduğu yerlerde 2-3 kW'a kadar elektriğe ihtiyacınız varsa düşük hızlı dikey rüzgar jeneratörünü kendiniz kullanabilirsiniz.. Sayısızca geliştirildi ve KIEV ve verimlilik açısından neredeyse endüstriyel olarak üretilen “bıçak bıçakları” kadar iyi tasarımlar var.

Eviniz için bir rüzgar türbini almayı planlıyorsanız, yelken rotorlu bir rüzgar türbinine odaklanmak daha iyidir. Pek çok tartışma var ve teoride her şey henüz net değil ama işe yarıyorlar. Rusya Federasyonu'nda Taganrog'da 1-100 kW gücünde “yelkenli tekneler” üretiliyor.

Kırmızı, rüzgarlı bölgelerde seçim gerekli güce bağlıdır. 0,5-1,5 kW aralığında ev yapımı "dikeyler" haklıdır; 1,5-5 kW – satın alınan “yelkenli tekneler”. "Dikey" de satın alınabilir, ancak APU'dan daha pahalıya mal olur yatay şema. Ve son olarak, 5 kW veya daha fazla güce sahip bir rüzgar türbinine ihtiyacınız varsa, o zaman satın alınan yatay "kanatlar" veya "yelkenli tekneler" arasında seçim yapmanız gerekir.

Not: Pek çok üretici, özellikle ikinci kademe, 10 kW'a kadar güce sahip bir rüzgar jeneratörünü kendiniz monte edebileceğiniz parça kitleri sunmaktadır. Böyle bir kit, kurulumlu hazır bir kitten% 20-50 daha ucuza mal olacaktır. Ancak satın almadan önce, amaçlanan kurulum yerinin aerolojisini dikkatlice incelemeniz ve ardından spesifikasyonlara göre seçim yapmanız gerekir. uygun tip ve modeli.

Güvenlik hakkında

Evde kullanılan bir rüzgar türbininin çalışır durumdaki parçaları, 120 ve hatta 150 m/s'yi aşan doğrusal hıza sahip olabilir ve 20 g ağırlığındaki herhangi bir katı maddenin bir parçası, 100 m/s hızla "başarılı bir şekilde" uçabilir. ” Vurmak, sağlıklı bir adamı doğrudan öldürür. 20 m/s hızla hareket eden 2 mm kalınlığındaki çelik veya sert plastik plaka onu ikiye bölüyor.

Ayrıca gücü 100 W'tan fazla olan rüzgar türbinlerinin çoğu oldukça gürültülüdür. Birçoğu, ultra düşük (16 Hz'den az) frekanslarda (infrasound) hava basıncı dalgalanmaları üretir. İnfrasoundlar duyulamaz ancak sağlığa ve çok uzaklara seyahate zararlıdır.

Not: 80'lerin sonlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde bir skandal yaşandı - o zamanlar ülkenin en büyük rüzgar santrali kapatılmak zorunda kaldı. Rüzgar santralinin sahasına 200 km uzaklıktaki bir bölgede yaşayan Hintliler, rüzgar santralinin faaliyete geçmesinden sonra hızla artan sağlık bozukluklarının infraseslerden kaynaklandığını mahkemede kanıtladı.

Yukarıdaki nedenlerden dolayı, APU'ların en yakın konut binalarından yüksekliklerinin en az 5'i kadar mesafeye kurulumuna izin verilmektedir. Özel evlerin avlularına, uygun şekilde sertifikalandırılmış, endüstriyel olarak üretilmiş yel değirmenleri kurmak mümkündür. APU'ları çatılara monte etmek genellikle imkansızdır - çalışmaları sırasında, düşük güçlü olanlar bile, bina yapısının rezonansına ve yıkımına neden olabilecek alternatif mekanik yükler ortaya çıkar.

Not: APU'nun yüksekliği, süpürülmüş diskin (kanatlı rotorlar için) en yüksek noktası veya geometrik şekil (şaft üzerinde rotor bulunan dikey APU'lar için) olarak kabul edilir. APU direği veya rotor ekseni daha da yükseğe çıkarsa, yükseklik üst kısımlarına göre hesaplanır.

Rüzgar, aerodinamik, KIEV

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörü, bilgisayarda hesaplanan fabrika jeneratörüyle aynı doğa kanunlarına uyar. Ve ev hanımının işinin temellerini çok iyi anlaması gerekir; çoğu zaman pahalı, son teknoloji malzemelere sahip değildir ve teknolojik ekipman. APU'nun aerodinamiği o kadar zor ki...

Rüzgar ve KIEV

Sözde seri fabrika APU'larını hesaplamak için. rüzgarın düz mekanik modeli. Aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:

• Etkin rotor yüzeyi içerisinde rüzgar hızı ve yönü sabittir.
• Hava sürekli bir ortamdır.
• Rotorun etkin yüzeyi süpürülen alana eşittir.
• Hava akışının enerjisi tamamen kinetiktir.

Bu koşullar altında maksimum enerji hava hacmi birimleri, hava yoğunluğunun varsayıldığı okul formülü kullanılarak hesaplanır. normal koşullar 1,29 kg*yavru. m.10 m/s rüzgar hızında, bir küp hava 65 J taşır ve rotorun etkin yüzeyinin bir karesinden tüm APU'nun %100 verimliliği ile 650 W çıkarılabilir. Bu çok basitleştirilmiş bir yaklaşımdır; rüzgarın asla tam olarak eşit olmadığını herkes bilir. Ancak ürünlerin tekrarlanabilirliğini sağlamak için bunun yapılması gerekiyor; teknolojide yaygın bir durum.

Düz model göz ardı edilmemelidir; net bir minimum sağlar mevcut enerji rüzgâr. Ancak öncelikle hava sıkıştırılabilir ve ikincisi çok akışkandır (dinamik viskozite yalnızca 17,2 μPa * s'dir). Bu, akışın süpürülen alan etrafında akabileceği, etkili yüzeyi ve en sık gözlemlenen KIEV'i azaltabileceği anlamına gelir. Ancak prensipte bunun tersi de mümkündür: rüzgar rotora doğru akar ve bu durumda etkin yüzey alanı süpürülen yüzey alanından daha büyük olacaktır ve düz bir rüzgar için KIEV buna göre 1'den büyük olacaktır.

İki örnek verelim. Birincisi oldukça ağır bir gezi yatıdır; yat sadece rüzgara karşı değil, rüzgardan daha hızlı da yelken açabilir. Rüzgar dış anlamına gelir; Görünen rüzgar yine de daha hızlı olmalı, yoksa gemiyi nasıl çekecek?

İkincisi havacılık tarihinin bir klasiğidir. MIG-19'un testleri sırasında, ön cephedeki avcı uçağından bir ton daha ağır olan önleyicinin daha hızlı hızlandığı ortaya çıktı. Aynı uçakta aynı motorlarla.

Teorisyenler ne düşüneceklerini bilmiyorlardı ve enerjinin korunumu yasasından ciddi şekilde şüphe duyuyorlardı. Sonunda sorunun radar anten kaportasının hava girişinden çıkıntı yapan konisi olduğu ortaya çıktı. Ayak ucundan kabuğa kadar, sanki yanlardan motor kompresörlerine doğru tırmıklıyormuş gibi bir hava sıkışması ortaya çıktı. O zamandan bu yana, şok dalgalarının yararlı olduğu teoride sağlam bir şekilde yerleşmiştir ve modern uçakların muhteşem uçuş performansının büyük bir kısmı onların ustaca kullanılmasına bağlıdır.

Aerodinamik

Aerodinamiğin gelişimi genellikle iki döneme ayrılır - N. G. Zhukovsky'den önce ve sonra. 15 Kasım 1905 tarihli “Bağlı Girdaplar Üzerine” raporu havacılıkta yeni bir dönemin başlangıcı oldu.

Zhukovsky'den önce düz yelkenlerle uçuyorlardı: yaklaşmakta olan akışın parçacıklarının tüm momentumlarını kanadın ön kenarına verdiği varsayılıyordu. Bu, diş kırılmasına ve çoğunlukla analitik olmayan matematiğe yol açan vektör miktarından (açısal momentum) derhal kurtulmayı, çok daha uygun skaler saf enerji ilişkilerine geçmeyi ve sonuçta yüzey üzerinde hesaplanmış bir basınç alanı elde etmeyi mümkün kıldı. yük taşıyan düzlem, az çok gerçek olana benzer.

Bu mekanik yaklaşım, yol boyunca herhangi bir yere çarpmadan, en azından havaya uçabilen ve bir yerden başka bir yere uçabilen cihazların yaratılmasını mümkün kıldı. Ancak hızı, yük kapasitesini ve diğer uçuş niteliklerini artırma arzusu, orijinal aerodinamik teorinin kusurlarını giderek daha fazla ortaya çıkardı.

Zhukovsky'nin fikri şuydu: hava kanadın üst ve alt yüzeyleri boyunca geçiyor farklı yol. Ortamın sürekliliği koşulundan (havada vakum kabarcıkları kendiliğinden oluşmaz), arka kenardan inen üst ve alt akışların hızlarının farklı olması gerektiği sonucu çıkar. Havanın küçük ama sınırlı viskozitesi nedeniyle hız farkından dolayı orada bir girdap oluşması gerekir.

Girdap döner ve enerjinin korunumu kanunu kadar değişmez olan momentumun korunumu kanunu da vektör büyüklükleri için geçerlidir; Ayrıca hareketin yönü de dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, tam orada, arka kenarda, aynı torka sahip, ters yönde dönen bir girdap oluşmalıdır. Ne yüzünden? Motorun ürettiği enerjiden dolayı.

Havacılık uygulamaları için bu bir devrim anlamına geliyordu: Uygun kanat profilini seçerek, kanadın çevresine G dolaşımı şeklinde bağlı bir girdap göndermek ve kaldırma kuvvetini artırmak mümkündü. Yani, motor gücünün çoğunu kanattaki yüksek hızlar ve yükler için harcayarak, cihazın etrafında bir hava akışı oluşturarak daha iyi uçuş kalitesi elde etmenizi sağlayabilirsiniz.

Bu, havacılığın bir parçası değil, havacılığı yaptı: şimdi uçak Uçuş için gerekli ortamı kendisi yaratabilir ve artık hava akımlarının oyuncağı olmaktan çıkabilir. İhtiyacınız olan tek şey, daha güçlü bir motor ve giderek daha da güçlü...

yine KIEV

Ancak yel değirmeninin motoru yoktur. Tam tersine enerjiyi rüzgardan alıp tüketicilere vermesi gerekiyor. Ve işte ortaya çıktı - bacakları çekildi, kuyruğu sıkıştı. Rotorun kendi dolaşımı için çok az rüzgar enerjisi kullandık - zayıf olacak, kanatların itme kuvveti düşük olacak ve KIEV ve güç düşük olacak. Sirkülasyona çok şey veriyoruz - zayıf bir rüzgarda rotor rölantide deli gibi dönecek, ancak tüketiciler yine çok az şey alıyor: sadece yük yüklediler, rotor yavaşladı, rüzgar sirkülasyonu uçurdu ve rotor çalışmayı durdurdu.

Enerjinin korunumu yasası tam ortada “altın ortalamayı” veriyor: Enerjinin %50'sini yüke veriyoruz, geri kalan %50'si için de akışı optimuma çıkarıyoruz. Uygulama varsayımları doğrulamaktadır: Eğer iyi bir çekme pervanesinin verimliliği %75-80 ise, o zaman dikkatlice hesaplanan ve bir rüzgar tünelinde üflenen kanatlı rotorun verimliliği de %38-40'a ulaşır, yani. fazla enerjiyle elde edilebilecek olanın yarısına kadar.

Modernite

Günümüzde modern matematik ve bilgisayarlarla donanmış aerodinamik, kaçınılmaz olarak basitleştirici modellerden uzaklaşarak, gerçek bir akıştaki gerçek bir cismin davranışının doğru bir tanımına doğru giderek daha fazla ilerlemektedir. Ve burada, genel çizgiye ek olarak - güç, güç ve bir kez daha güç! – yan yollar keşfedilir, ancak tam olarak sisteme giren enerji miktarı sınırlı olduğunda umut vericidir.

Ünlü alternatif havacı Paul McCready, 80'lerde 16 hp gücünde iki motorlu testere motorlu bir uçak yarattı. 360 km/saat gösteriyor. Üstelik şasisi üç tekerlekli bisikletti, geri çekilemezdi ve tekerlekleri kaportasızdı. McCready'nin cihazlarından hiçbiri çevrimiçi olmadı veya savaş görevine çıkmadı, ancak biri piston motorlu ve pervaneli, diğeri jet olan iki cihaz tarihte ilk kez etrafta uçtu. küre bir benzin istasyonuna inmeden.

Teorinin gelişimi, orijinal kanadı doğuran yelkenleri de oldukça önemli ölçüde etkiledi. "Canlı" aerodinamik, yatların 8 knot'luk rüzgarlarda çalışmasına olanak sağladı. deniz otobüsü üzerinde durun (şekle bakın); Böyle bir canavarı bir pervane ile gerekli hıza çıkarmak için en az 100 hp'lik bir motor gerekir. Yarış katamaranları aynı rüzgarda yaklaşık 30 knot hızla seyreder. (55 km/saat).

Tamamen önemsiz olmayan bulgular da var. En nadir ve en ekstrem spor olan temel atlamanın hayranları, özel bir kanat kıyafeti giyerek, kanat kıyafeti giyerek, motorsuz uçar, 200 km/s'nin üzerinde bir hızda manevra yapar (sağdaki resim) ve ardından sorunsuz bir şekilde ön platforma iner. -seçili yer. İnsanlar hangi masalda kendi başlarına uçarlar?

Doğanın birçok gizemi de çözüldü; özellikle bir böceğin uçuşu. Klasik aerodinamiğe göre uçma kabiliyeti yoktur. Tıpkı hayalet uçağın kurucusu gibi elmas şeklindeki kanadıyla F-117 de havalanamıyor. Ve bir süredir kuyruktan uçabilen MIG-29 ve Su-27 de hiçbir fikre uymuyor.

Peki neden eğlenceli bir şey değil, kendi türünü yok etmek için bir araç değil, hayati bir kaynağın kaynağı olan rüzgar türbinleri üzerinde çalışırken, düz rüzgar modeliyle zayıf akış teorisinden uzaklaşmanız gerekiyor? Gerçekten ilerlemenin bir yolu yok mu?

Klasiklerden ne beklenir?

Ancak hiçbir durumda klasiklerden vazgeçmemek gerekir. Kişinin ona güvenmeden daha yükseğe çıkamayacağı bir temel sağlar. Tıpkı küme teorisinin çarpım tablosunu ortadan kaldırmaması ve kuantum renk dinamiğinin elmaları ağaçlardan havaya uçurmaması gibi.

Peki klasik yaklaşımdan ne bekleyebilirsiniz? Çizime bakalım. Sol tarafta rotor türleri bulunmaktadır; şartlı olarak tasvir edilirler. 1 – dikey karusel, 2 – dikey ortogonal ( rüzgar türbini); 2-5 – optimize edilmiş profillere sahip farklı sayıda kanatlara sahip kanatlı rotorlar.

Yatay eksen boyunca sağda rotorun bağıl hızı, yani kanadın doğrusal hızının rüzgar hızına oranı bulunur. Dikey yukarı - KIEV. Ve aşağı - yine göreceli tork. Tek bir (%100) torkun, %100 KIEV ile akışta zorla frenlenen bir rotor tarafından oluşturulan tork olduğu kabul edilir; tüm akış enerjisi dönme kuvvetine dönüştürüldüğünde.

Bu yaklaşım geniş kapsamlı sonuçlara varmamızı sağlar. Örneğin, bıçak sayısı istenen dönüş hızına göre sadece çok fazla seçilmemelidir: 3 ve 4 bıçaklar, iyi çalışan 2 ve 6 bıçaklara kıyasla KIEV ve tork açısından hemen çok şey kaybeder. yaklaşık olarak aynı hız aralığında. Ve dışa benzer atlıkarınca ve dik, temelde farklı özelliklere sahiptir.

Genel olarak, son derece düşük maliyetli, basit, bakım gerektirmeyen, otomasyon olmadan kendi kendine çalışmaya başlamanın gerekli olduğu ve bir direğe kaldırmanın imkansız olduğu durumlar dışında kanatlı rotorlar tercih edilmelidir.

Not: Özellikle yelken rotorlarından bahsedelim; klasiklere pek uymuyorlar.

Dikeyler

Dikey dönme eksenine sahip APU'ların günlük yaşamda yadsınamaz bir avantajı vardır: bakım gerektiren bileşenleri altta yoğunlaşmıştır ve kaldırmaya gerek yoktur. Her zaman olmasa da, baskı destekli kendinden hizalanan bir yatak kalır, ancak güçlü ve dayanıklıdır. Bu nedenle basit bir rüzgar jeneratörü tasarlarken seçeneklerin seçimi dikeylerle başlamalıdır. Ana türleri Şekil 2'de sunulmaktadır.

Güneş

İlk konumda en basit olanıdır ve çoğunlukla Savonius rotoru olarak adlandırılır. Aslında, 1924 yılında SSCB'de J. A. ve A. A. Voronin tarafından icat edildi ve Finlandiyalı sanayici Sigurd Savonius, Sovyet telif hakkı sertifikasını göz ardı ederek buluşu utanmadan sahiplendi ve seri üretime başladı. Ancak gelecekte bir buluşun ortaya çıkması çok şey ifade ediyor, bu nedenle geçmişi karıştırmamak ve merhumun küllerini rahatsız etmemek için bu yel değirmenine Voronin-Savonius rotoru veya kısaca VS adını vereceğiz.

Uçak,% 10-18'lik “lokomotif” KIEV dışında ev yapımı adam için iyidir. Ancak SSCB'de bunun üzerinde çok çalıştılar ve gelişmeler var. Aşağıda çok daha karmaşık olmayan geliştirilmiş bir tasarıma bakacağız, ancak KIEV'e göre bu, blade'lere bir avantaj sağlıyor.

Not: iki kanatlı uçak dönmüyor, ancak sarsıntılı bir şekilde sarsılıyor; 4 bıçaklı bıçak sadece biraz daha pürüzsüzdür ancak KIEV'de çok şey kaybeder. İyileştirmek için, 4 oluklu bıçaklar çoğunlukla iki kata bölünür - altta bir çift bıçak ve üstlerinde yatay olarak 90 derece döndürülmüş başka bir çift. KIEV korunur ve mekanik üzerindeki yanal yükler zayıflar, ancak bükülme yükleri bir miktar artar ve 25 m/s'den fazla rüzgarda böyle bir APU şaftın üzerindedir, yani. Rotorun üzerine kablolarla gerilmiş bir yatak olmadığında "kuleyi yıkar."

Daria

Sırada Daria rotoru var; KIEV – %20'ye kadar. Daha da basit: Bıçaklar, herhangi bir profili olmayan basit bir elastik banttan yapılmıştır. Darrieus rotorunun teorisi henüz yeterince gelişmemiştir. Sadece tümseğin ve bant cebinin aerodinamik direncindeki fark nedeniyle gevşemeye başladığı ve ardından bir tür yüksek hıza dönüşerek kendi dolaşımını oluşturduğu açıktır.

Tork küçüktür ve rotorun rüzgara paralel ve dik başlangıç ​​\u200b\u200bpozisyonlarında tamamen yoktur, bu nedenle kendi kendine dönüş yalnızca tek sayıda kanatla (kanatlarla?) Mümkündür. Her durumda, jeneratörden gelen yük dönüş sırasında bağlantısı kesilmelidir.

Daria rotorunun iki kötü özelliği daha var. İlk olarak, dönerken bıçağın itme vektörü, aerodinamik odağına göre tam bir dönüşü tanımlar ve düzgün değil, sarsıntılı bir şekilde olur. Bu nedenle Darrieus rotoru, sabit bir rüzgarda bile mekaniğini hızla bozar.

İkincisi, Daria sadece gürültü yapmakla kalmıyor, aynı zamanda kaset kırılana kadar çığlık atıyor ve ciyaklıyor. Bu onun titreşimi nedeniyle olur. Ve ne kadar çok bıçak olursa kükreme de o kadar güçlü olur. Yani, eğer bir Daria yaparlarsa, pahalı, yüksek mukavemetli ses emici malzemelerden (karbon, mylar) iki kanatlıdır ve direk direğinin ortasında dönmek için küçük bir uçak kullanılır.

Dikey

Poz. 3 – profilli kanatlara sahip dik dikey rotor. Ortogonaldir çünkü kanatlar dikey olarak dışarı çıkar. BC'den ortogonale geçiş Şekil 2'de gösterilmektedir. sol.

Kanatların aerodinamik odaklarına temas eden daireye teğete göre kanatların montaj açısı, rüzgar kuvvetine bağlı olarak pozitif (şekilde) veya negatif olabilir. Bazen bıçaklar döndürülür ve üzerlerine otomatik olarak "alfa"yı tutan rüzgar gülleri yerleştirilir, ancak bu tür yapılar sıklıkla kırılır.

Merkezi gövde (şekilde mavi), KIEV'i neredeyse% 50'ye çıkarmanıza izin verir Üç kanatlı bir ortogonalde, hafif dışbükey kenarlara ve yuvarlatılmış köşelere sahip bir kesitte üçgen şeklinde olmalıdır ve daha fazla sayıda bıçak varsa, basit bir silindir yeterlidir. Ancak diklik teorisi kesin bir optimal bıçak sayısı verir: bunlardan tam olarak 3 tane olmalıdır.

Ortogonal, OSS'li yüksek hızlı rüzgar türbinlerini ifade eder; mutlaka devreye alma sırasında ve sakinleştikten sonra terfi gerektirir. Ortogonal şemaya göre, 20 kW'a kadar güce sahip seri bakım gerektirmeyen APU'lar üretilmektedir.

Helikoid

Helisel rotor veya Gorlov rotoru (madde 4), düzgün dönüş sağlayan bir tür ortogonaldir; düz kanatlı bir ortogonal, iki kanatlı bir uçaktan yalnızca biraz daha zayıf "yırtılır". Kanatların bir helikoid boyunca bükülmesi, eğriliklerinden dolayı CIEV kayıplarının önlenmesine olanak tanır. Kavisli bıçak, akışın bir kısmını kullanmadan reddetmesine rağmen, aynı zamanda bir kısmını en yüksek doğrusal hız bölgesine çekerek kayıpları telafi eder. Helikoidler diğer rüzgar türbinlerine göre daha az kullanılır çünkü Üretim karmaşıklığından dolayı eşit kalitedeki muadillerine göre daha pahalıdırlar.

Namlu tırmıklama

5 konum için. – Bir kılavuz kanatçıkla çevrelenmiş BC tipi rotor; diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. sağda. Endüstriyel uygulamalarda nadiren bulunur çünkü pahalı arazi edinimi kapasite artışını telafi etmez ve malzeme tüketimi ve üretimin karmaşıklığı yüksektir. Ancak işten korkan, kendi işini yapan bir kişi artık bir usta değil, bir tüketicidir ve 0,5-1,5 kW'tan fazlasına ihtiyacınız yoksa, o zaman onun için "varil tırmıklama" bir çerezdir:

• Bu tip bir rotor kesinlikle güvenlidir, sessizdir, titreşim yaratmaz ve herhangi bir yere, hatta oyun alanına bile monte edilebilir.
• Galvanizli bir "oluğu" bükmek ve bir boru çerçevesine kaynak yapmak saçma bir iştir.
• Dönüş kesinlikle tekdüzedir, mekanik parçalar en ucuzdan veya çöp kutusundan alınabilir.
• Kasırgalardan korkmayın - çok kuvvetli bir rüzgar "namluya" giremez; çevresinde aerodinamik bir girdap kozası belirir (bu etkiyle daha sonra karşılaşacağız).
• Ve en önemlisi, "namlu" yüzeyinin içindeki rotorun yüzeyinden birkaç kat daha büyük olması nedeniyle, KIEV ünitenin üzerinde olabilir ve dönme momenti zaten 3 m/s'lik bir "namlu" için 3 m/s'dir. çapı üç metre olacak şekilde maksimum yüke sahip 1 kW'lık bir jeneratörün seğirmemesinin daha iyi olduğunu söylüyorlar.

Video: Lenz rüzgar jeneratörü

SSCB'deki 60'lı yıllarda E. S. Biryukov,% 46 KIEV'e sahip bir atlıkarınca APU'sunun patentini aldı. Kısa bir süre sonra V. Blinov, aynı prensibe dayalı bir tasarımla KIEV'in %58'ini elde etti, ancak testlerine ilişkin veri yok. Ve Biryukov'un APU'sunun tam ölçekli testleri "Mucit ve Yenilikçi" dergisinin çalışanları tarafından gerçekleştirildi. 0,75 m çapında ve 2 m yüksekliğinde iki katlı bir rotor, taze rüzgarda 1,2 kW'lık asenkron jeneratörü tam güce döndürdü ve arıza olmadan 30 m/s'ye dayandı. Biryukov'un APU'sunun çizimleri Şekil 1'de gösterilmektedir.

1. galvanizli çatıdan yapılmış rotor;
2. kendinden hizalamalı çift sıralı bilyalı rulman;
3. örtüler – 5 mm çelik kablo;
4. eksen-şaft – Çelik boru 1,5-2,5 mm et kalınlığına sahip;
5. aerodinamik hız kontrol kolları;
6. hız kontrol bıçakları – 3-4 mm kontrplak veya plastik levha;
7. hız kontrol çubukları;
8. hız kontrol cihazı yükü, ağırlığı dönüş hızını belirler;
9. tahrik kasnağı - lastiksiz ve tüplü bir bisiklet tekerleği;
10. baskı yatağı - baskı yatağı;
11. tahrikli kasnak – standart jeneratör kasnağı;
12. jeneratör.

Biryukov, APU'su için çeşitli telif hakkı sertifikaları aldı. Öncelikle rotorun kesimine dikkat edin. Hızlanırken bir uçak gibi çalışarak büyük bir başlangıç ​​torku yaratır. Döndükçe kanatların dış ceplerinde bir girdap yastığı oluşur. Rüzgâr açısından bakıldığında, kanatlar profilli hale gelir ve rotor, sanal profilin rüzgâr gücüne göre değişmesiyle yüksek hızlı dik açılı hale gelir.

İkinci olarak, kanatlar arasındaki profilli kanal, çalışma hızı aralığında merkezi bir gövde görevi görmektedir. Rüzgar yoğunlaşırsa, içinde rotorun ötesine uzanan bir girdap yastığı da oluşturulur. Aynı girdap kozası, kılavuz kanatlı APU'nun etrafında görünür. Oluşumu için gereken enerji rüzgardan alınır ve artık yel değirmenini kırmaya yetmez.

Üçüncüsü, hız kontrol cihazı öncelikle türbin için tasarlanmıştır. KIEV açısından hızını optimum seviyede tutar. Ve optimum jeneratör dönüş hızı, mekanik aktarım oranının seçimiyle sağlanır.

Not: 1965 yılında IR'de yayınlandıktan sonra Ukrayna Silahlı Kuvvetleri Biryukova unutulmaya yüz tuttu. Yazar yetkililerden hiçbir yanıt alamadı. Birçok kişinin kaderi Sovyet icatları. Bazı Japonların düzenli olarak Sovyet popüler teknik dergilerini okuyarak ve dikkate değer her şeyin patentini alarak milyarder haline geldiğini söylüyorlar.

Lopastniki

Belirtildiği gibi klasiklere göre kanatlı rotorlu yatay rüzgar jeneratörü en iyisidir. Ancak öncelikle en azından orta kuvvette sabit bir rüzgara ihtiyacı var. İkincisi, kendin yap işi yapan birinin tasarımı birçok tuzakla doludur, bu yüzden çoğu zaman uzun süreli sıkı çalışmanın meyvesi en iyi ihtimalle bir tuvaleti, koridoru veya sundurmayı aydınlatır ve hatta yalnızca kendi kendine gevşeyebildiği ortaya çıkar. .

Şekil 2'deki diyagramlara göre. Hadi daha yakından bakalım; pozisyonlar:

• İncir. A:

1. rotör bıçakları;
2. jeneratör;
3. jeneratör çerçevesi;
4. koruyucu rüzgar gülü (kasırga küreği);
5. akım toplayıcı;
6. şasi;
7. döner ünite;
8. çalışan rüzgar gülü;
9. direk;
10. örtüler için kelepçe.

• İncir. B, üstten görünüm:

1. koruyucu rüzgar gülü;
2. çalışan rüzgar gülü;
3. koruyucu rüzgar gülü yay gerginliği regülatörü.

• İncir. G, akım toplayıcı:

1. bakır sürekli halka baralara sahip toplayıcı;
2. yaylı bakır-grafit fırçalar.

Not: Çapı 1 m'den fazla olan yatay bir kanat için kasırga koruması kesinlikle gereklidir, çünkü kendi etrafında bir girdap kozası yaratma yeteneğine sahip değildir. Daha küçük boyutlarda propilen kanatlarla 30 m/s'ye kadar rotor dayanıklılığı elde etmek mümkündür.

Peki nerede tökezleyeceğiz?

Bıçaklar

Kalın duvarlı plastik borudan kesilen her boyuttaki kanatlarla jeneratör şaftında 150-200 W'ın üzerinde bir güç elde edilmesini beklemek, çoğu zaman tavsiye edildiği gibi umutsuz bir amatörün umududur. Bir boru bıçağı (sadece boşluk olarak kullanılacak kadar kalın olmadığı sürece) bölümlü bir profile sahip olacaktır; üst veya her iki yüzeyi bir dairenin yayları olacaktır.

Parçalı profiller, hidrofiller veya pervane kanatları gibi sıkıştırılamaz ortamlar için uygundur. Gazlar için değişken profilli ve adımlı bir kanat gereklidir, örneğin bkz. Şekil; açıklık - 2 m Bu, tam teoride özenli hesaplamalar, bir boruya üfleme ve tam ölçekli testler gerektiren karmaşık ve emek yoğun bir ürün olacaktır.

Jeneratör

Rotor doğrudan şaftının üzerine monte edilirse, standart yatak kısa sürede kırılır - yel değirmenlerinde tüm kanatlar üzerinde eşit yük yoktur. Özel destek yatağına sahip bir ara mile ve ondan jeneratöre mekanik şanzımana ihtiyacınız var. Büyük yel değirmenleri için destek yatağı kendiliğinden hizalanan çift sıralıdır; V en iyi modeller– üç katmanlı, Şek. Şekil 2'de D. daha yüksek. Bu, rotor şaftının yalnızca hafifçe bükülmesine değil, aynı zamanda bir yandan diğer yana veya yukarı ve aşağı doğru hafifçe hareket etmesine de olanak tanır.

Not: EuroWind tipi APU için bir destek yatağının geliştirilmesi yaklaşık 30 yıl sürdü.

Acil durum rüzgar gülü

Çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. B. Şiddetlenen rüzgar küreğe baskı yapar, yay esner, rotor eğilir, hızı düşer ve sonunda akışa paralel hale gelir. Her şey yolunda gibi görünüyor ama kağıt üzerinde pürüzsüzdü...

Rüzgarlı bir günde, bir kazan kapağını veya büyük bir tencereyi sapından rüzgara paralel tutmayı deneyin. Dikkatli olun; kıpırdayan demir parçası yüzünüze o kadar sert çarpabilir ki burnunuzu kırabilir, dudağınızı kesebilir, hatta gözünüzü kırabilir.

Düz rüzgar yalnızca teorik hesaplamalarda ve pratikte yeterli doğrulukla rüzgar tünellerinde meydana gelir. Gerçekte, bir kasırga, bir kasırga küreğiyle yel değirmenlerine tamamen savunmasız olanlardan daha fazla zarar verir. Her şeyi yeniden yapmaktansa hasarlı bıçakları değiştirmek daha iyidir. Endüstriyel tesislerde ise durum farklıdır. Burada kanatların eğimi, her biri ayrı ayrı, araç bilgisayarının kontrolü altında otomasyonla izleniyor ve ayarlanıyor. Ve su borularından değil, ağır hizmet kompozitlerinden yapılmıştır.

Akım toplayıcı

Bu düzenli olarak bakımı yapılan bir ünitedir. Herhangi bir enerji mühendisi, fırçalı komütatörün temizlenmesi, yağlanması ve ayarlanması gerektiğini bilir. Ve direk nereden su borusu. Tırmanamıyorsanız, ayda bir veya iki kez, yel değirmeninin tamamını yere atmanız ve sonra tekrar almanız gerekir. Böyle bir "önlemeye" ne kadar dayanacak?

Video: bir kulübeye güç sağlamak için kanatlı rüzgar jeneratörü + güneş paneli

Mini ve mikro

Ancak kürek boyutu küçüldükçe zorluk çark çapının karesine göre düşüyor. 100 W'a kadar güce sahip yatay kanatlı bir APU'yu kendi başınıza üretmeniz zaten mümkün. 6 kanatlı olanı ideal olacaktır. Daha fazla kanat kullanıldığında, aynı güç için tasarlanan rotorun çapı daha küçük olacaktır, ancak bunların göbeğe sıkı bir şekilde takılması zor olacaktır. 6'dan az kanatlı rotorların dikkate alınmasına gerek yoktur: 2 kanatlı 100 W rotorun çapı 6,34 m'dir ve aynı güçte 4 kanatlı bir rotorun çapı 4,5 m'dir. 6 kanatlı bir rotor için, güç-çap ilişkisi şu şekilde ifade edilir:

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6 m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

10-20 W'lık bir güce güvenmek en uygunudur. İlk olarak, açıklığı 0,8 m'den fazla olan bir plastik kanat, ek koruma önlemleri olmadan 20 m/s'den fazla rüzgarlara dayanamayacaktır. İkincisi, aynı 0,8 m'ye kadar kanat açıklığı ile uçlarının doğrusal hızı rüzgar hızını üç kattan fazla aşmayacak ve bükümlü profil oluşturma gereklilikleri büyüklük sıralarına göre azaltılacaktır; burada bölümlü boru profiline sahip bir “oluk”, konum. Şekil 2'de B. Ve 10-20 W, bir tablete güç sağlayacak, bir akıllı telefonu şarj edecek veya ev tasarrufu sağlayan bir ampulü aydınlatacaktır.

Ardından bir jeneratör seçin. Bir Çin motoru mükemmeldir - elektrikli bisikletler için tekerlek göbeği, konum. Şekil 1'de 1. Motor olarak gücü 200-300 W'tır, ancak jeneratör modunda yaklaşık 100 W'a kadar çıkacaktır. Peki hız açısından bize yakışır mı?

6 kanat için hız endeksi z 3'tür. Yük altında dönüş hızını hesaplama formülü N = v/l*z*60'tır; burada N dönüş hızıdır, 1/dak, v rüzgar hızıdır ve l rotor çevresi. 0,8 m'lik kanat açıklığı ve 5 m/s'lik rüzgarla 72 devir/dakika elde ederiz; 20 m/s – 288 rpm'de. Bisiklet tekerleği de yaklaşık olarak aynı hızda dönüyor, yani 10-20 W gücümüzü 100 W üretebilen bir jeneratörden çıkaracağız. Rotoru doğrudan şaftının üzerine yerleştirebilirsiniz.

Ancak burada şu sorun ortaya çıkıyor: En azından bir motora çok fazla iş ve para harcadıktan sonra... bir oyuncak aldık! 10-20, peki, 50 W nedir? Ancak evinizde bir televizyona bile güç verebilecek kanatlı bir yel değirmeni yapamazsınız. Hazır bir mini rüzgar jeneratörü satın almak mümkün mü ve daha ucuz olmaz mıydı? Mümkün olduğu kadar ve mümkün olduğu kadar ucuza, bkz. poz. 4 ve 5. Ayrıca mobil de olacak. Bir kütüğün üzerine yerleştirin ve kullanın.

İkinci seçenek, eğer bir yerlerde yatıyorsa step motor eski bir 5 veya 8 inçlik disket sürücüsünden veya kullanılamaz bir mürekkep püskürtmeli veya nokta vuruşlu yazıcının kağıt sürücüsünden veya taşıyıcısından. Bir jeneratör olarak çalışabilir ve kutulardan bir atlıkarınca rotorunun ona takılması (konum 6), konum 2'de gösterilene benzer bir yapının montajından daha kolaydır. 3.

Genel olarak, "bıçak bıçakları" ile ilgili sonuç açıktır: Ev yapımı olanların kalbinizin içeriğini düzeltmesi daha olasıdır, ancak gerçek uzun vadeli enerji çıkışı için değildir.

Video: Bir yazlık evi aydınlatmak için en basit rüzgar jeneratörü

Yelkenli tekneler

Yelkenli rüzgar jeneratörü uzun zamandır biliniyor, ancak yüksek mukavemetli, aşınmaya dayanıklı sentetik kumaşların ve filmlerin ortaya çıkmasıyla kanatlarındaki yumuşak paneller (şekle bakın) yapılmaya başlandı. Sert yelkenli çok kanatlı yel değirmenleri, düşük güçlü otomatik su pompalarının tahriki olarak dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak teknik özellikleri atlıkarıncalarınkinden bile daha düşüktür.

Ancak yel değirmeni kanadı gibi yumuşak bir yelkenin o kadar basit olmadığı ortaya çıktı. Mesele rüzgar direnci değil (üreticiler izin verilen maksimum rüzgar hızını sınırlamazlar): yelkenli denizciler rüzgarın bir Bermuda yelkeninin panelini yırtmasının neredeyse imkansız olduğunu zaten biliyorlar. Büyük olasılıkla, ıskota yırtılacak veya direk kırılacak veya tüm gemi "aşırı dönüş" yapacak. Enerjiyle ilgili.

Ne yazık ki kesin test verileri bulunamıyor. Kullanıcı incelemelerine dayanarak, 5 m rüzgar çarkı çapına, 160 kg rüzgar kafası ağırlığına ve dönüş hızına sahip Taganrog yapımı bir rüzgar türbini-4.380/220.50'nin kurulumu için “sentetik” bağımlılıklar oluşturmak mümkün oldu. 40 1/dak'ya kadar; Şekil 2'de sunulmaktadırlar.

Elbette %100 güvenilirliğin garantisi olamaz ama burada düz mekanizmalı bir modelin kokusunun olmadığı açık. 5 metrelik bir tekerleğin, 3 m/s'lik düz bir rüzgarda yaklaşık 1 kW üretmesi, 7 m/s'lik bir güç platosuna ulaşması ve ardından şiddetli bir fırtınaya kadar bunu koruması mümkün değildir. Bu arada üreticiler, yerel aeroloji çalışmalarının sonuçlarına dayanarak, nominal 4 kW'ın 3 m/s'de elde edilebileceğini, ancak kuvvetlerle kurulduğunda belirtiyorlar.

Ayrıca niceliksel bir teori de bulunamadı; Geliştiricilerin açıklamaları belirsiz. Ancak insanlar Taganrog rüzgar türbinlerini satın aldıkları ve çalıştıkları için, beyan edilen konik dolaşımın ve itici etkinin bir kurgu olmadığını ancak varsayabiliriz. Her durumda mümkündürler.

Daha sonra, momentumun korunumu yasasına göre, rotorun ÖNÜNDE, konik bir girdabın da ortaya çıkması gerektiği, ancak genişleyen ve yavaş olduğu ortaya çıktı. Ve böyle bir huni rüzgarı rotora doğru yönlendirecektir. etkili yüzey daha fazla süpürülecek ve KIEV aşırı birim olacak.

Rotorun önündeki basınç alanının saha ölçümleri, ev tipi aneroidle bile bu konuya ışık tutabilir. Yanlardan daha yüksek olduğu ortaya çıkarsa, o zaman gerçekten de yelkenli APU'lar bir böcek sineği gibi çalışır.

Ev yapımı jeneratör

Yukarıda söylenenlerden, ev yapımı ustaların dikey veya yelkenli teknelerle uğraşmasının daha iyi olduğu açıktır. Ancak her ikisi de çok yavaştır ve yüksek hızlı bir jeneratöre iletim, ekstra iş, ekstra maliyet ve kayıp anlamına gelir. Verimli bir düşük hızlı elektrik jeneratörünü kendiniz yapmak mümkün mü?

Evet, sözde niyobyum alaşımından yapılmış mıknatıslarda yapabilirsiniz. süper mıknatıslar. Ana parçaların üretim süreci Şekil 1'de gösterilmektedir. Bobinler - ısıya dayanıklı yüksek mukavemetli emaye yalıtımlı, PEMM, PETV vb. 55 turluk 1 mm bakır telin her biri. Sargıların yüksekliği 9 mm'dir.

Rotor yarımlarındaki anahtarların oluklarına dikkat edin. Mıknatısların (manyetik çekirdeğe epoksi veya akrilik ile yapıştırılmışlardır) montajdan sonra zıt kutuplarla birleşecek şekilde konumlandırılmaları gerekir. “Krepler” (manyetik çekirdekler) yumuşak bir manyetik ferromıknatıstan yapılmalıdır; Normal yapısal çelik yeterli olacaktır. “Kreplerin” kalınlığı en az 6 mm'dir.

Genel olarak eksenel delikli mıknatıslar satın almak ve vidalarla sıkmak daha iyidir; süper mıknatıslar korkunç bir kuvvetle çekerler. Aynı sebepten dolayı, “krepler” arasındaki şaftın üzerine 12 mm yüksekliğinde silindirik bir ara parça yerleştirilmiştir.

Stator bölümlerini oluşturan sargılar, Şekil 2'de de gösterilen şemalara göre bağlanmıştır. Lehimlenen uçlar gerilmemeli, ilmek oluşturmalıdır, aksi takdirde statorun doldurulacağı epoksi sertleşip telleri kırabilir.

Stator kalıba 10 mm kalınlığa kadar dökülür. Merkezlemeye veya dengelemeye gerek yoktur, stator dönmez. Rotor ve stator arasındaki boşluk her iki tarafta 1 mm'dir. Jeneratör mahfazasındaki stator, yalnızca eksen boyunca yer değiştirmeye karşı değil, aynı zamanda dönmeye karşı da güvenli bir şekilde sabitlenmelidir; yükte akım bulunan güçlü bir manyetik alan onu da kendisiyle birlikte çekecektir.

Video: DIY yel değirmeni jeneratörü

Çözüm

Peki sonunda elimizde ne var? "Bıçak bıçaklarına" olan ilgi, ev yapımı bir tasarımda ve düşük güçte gerçek performans özelliklerinden ziyade, muhteşem görünümleriyle açıklanmaktadır. Ev yapımı bir atlıkarınca APU'su, bir araba aküsünü şarj etmek veya küçük bir eve güç sağlamak için "bekleme" gücü sağlayacaktır.

Ancak yelkenli APU'larda, özellikle 1-2 m çapında bir tekerleğe sahip mini versiyonda, yaratıcı bir çizgiye sahip ustalarla denemeye değer. Geliştiricilerin varsayımları doğruysa, yukarıda açıklanan Çin motor jeneratörünü kullanarak 200-300 W'ın tamamını bundan çıkarmak mümkün olacaktır.

Andrey şunları söyledi:

Ücretsiz danışmanlığınız için teşekkür ederim... Ve "şirketlerden" fiyatlar pek pahalı değil ve taşralı ustaların sizinkine benzer jeneratörler yapabileceğini düşünüyorum. Ve Çin'den Li-po piller sipariş edilebilir, Chelyabinsk'teki invertörler çok iyi olanları üretiyor (düz sinüslü) Ve yelkenler, kanatlar veya rotorlar becerikli Rus adamlarımızın düşünce uçuşunun bir başka nedeni.

İvan şunları söyledi:

soru:
Dikey eksenli (konum 1) ve Lenz opsiyonlu rüzgar türbinleri için aşağıdakileri eklemek mümkündür: ek detay- Rüzgara doğru bakan ve rüzgarın işe yaramayan tarafını kapatan (rüzgara doğru giden) bir pervane. Yani rüzgar bıçağı yavaşlatmayacak, ancak bu “perdeyi” yavaşlatacaktır. Yel değirmeninin arkasında, kanatların (sırtların) altında ve üstünde bulunan “kuyruk” ile rüzgar yönünde konumlandırma. Makaleyi okudum ve bir fikir doğdu.

“Yorum ekle” butonuna tıklayarak siteyi kabul ediyorum.