Dejavnost tako posameznikov kot celotnega današnjega človeštva je skoraj nemogoča brez elektrike. Na žalost hitro naraščajoča poraba nafte in plina, premoga in šote vodi do zmanjšanja zalog teh virov na planetu. Kaj se da narediti, dokler imajo zemljani še vse to? Po zaključkih strokovnjakov je razvoj energetskih kompleksov tisti, ki lahko reši težave svetovnih gospodarskih in finančnih kriz. Zato sta najbolj relevantna iskanje in uporaba virov energije brez goriva.
Obnovljiv, trajnosten, zelen
Morda ni vredno spominjati, da je vse novo dobro pozabljeno staro. Ljudje so se naučili uporabljati moč rečnega toka in hitrost vetra za pridobivanje mehanske energije zelo dolgo. Sonce za nas ogreva vodo in premika avtomobile, napaja vesoljske ladje. Kolesa, nameščena v strugah potokov in rek, so že v srednjem veku oskrbovala polja z vodo. Ena vetrnica bi lahko z moko zagotovila več okoliških vasi.
Trenutno nas zanima preprosto vprašanje: kako zagotovitivaš dom s poceni svetlobo in toploto, kako narediti mlin na veter z lastnimi rokami? 5 kW moči ali malo manj, glavno je, da lahko svoj dom napajate s tokom za delovanje električnih aparatov.
Zanimivo je, da na svetu obstaja klasifikacija zgradb glede na stopnjo učinkovitosti virov:
- konvencionalen, zgrajen pred 1980-1995;
- z nizko in izjemno nizko porabo energije - do 45-90 kWh na 1 kV/m;
- pasivni in nehlapni, ki prejemajo tok iz obnovljivih virov (na primer z namestitvijo rotacijskega vetrnega generatorja (5 kW) z lastnimi rokami ali sistema sončnih celic lahko rešite to težavo);
- energetsko aktivne zgradbe, ki proizvajajo več električne energije, kot jo potrebujejo, dobijo denar tako, da ga prek omrežja dajo drugim potrošnikom.
Izkazalo se je, da lahko lastne, domače mini postaje, nameščene na strehah in na dvoriščih, sčasoma konkurirajo velikim dobaviteljem električne energije. Vlade različnih držav pa na vse mogoče načine spodbujajo ustvarjanje in aktivno uporabo alternativnih virov energije.
Kako določiti donosnost lastne elektrarne
Raziskovalci so dokazali, da je rezervna zmogljivost vetrov veliko večja od vseh nakopičenih stoletnih zalog goriva. Med načini pridobivanja energije iz obnovljivih virov imajo vetrnice posebno mesto, saj je njihova izdelava enostavnejša od izdelave sončnih kolektorjev. Pravzaprav lahko vetrni generator 5 kW sestavite z lastnimi rokami, če imate potrebnokomponente, vključno z magneti, bakreno žico, vezano ploščo in kovino za rezila.
Poznavalci pravijo, da lahko struktura ne le pravilne oblike, ampak tudi zgrajena na pravem mestu postane produktivna in s tem donosna. To pomeni, da je treba upoštevati prisotnost, konstantnost in enakomerno hitrost zračnih tokov v vsakem posameznem primeru in celo v določeni regiji. Če so na območju občasno mirni, mirni in mirni dnevi, namestitev jambora z generatorjem ne bo prinesla nobene koristi.
Preden začnete izdelovati mlin na veter z lastnimi rokami (5 kW), morate upoštevati njegov model in videz. Ne pričakujte velike proizvodnje energije od šibke zasnove. Nasprotno, ko morate v državi napajati le nekaj žarnic, nima smisla zgraditi ogromne vetrnice z lastnimi rokami. 5 kW je dovolj moči za oskrbo z električno energijo skoraj celotnega sistema razsvetljave in gospodinjskih aparatov. Pihal bo stalen veter - svetloba bo.
Kako narediti vetrno turbino z lastnimi rokami: zaporedje dejanj
Na mestu, ki smo ga izbrali za visok jambor, je sama vetrnica utrjena z generatorjem, ki je nanjo pritrjen. Ustvarjena energija gre skozi žice v želeno sobo. Menijo, da višja kot je konstrukcija jambora, večji je premer vetrnega kolesa in močnejši je pretok zraka, večja je učinkovitost celotne naprave. Pravzaprav vse ni čisto tako:
- na primer, močan orkan lahko zlahka zlomi rezila;
- nekatere modele je mogoče namestiti na streho običajnegadoma;
- Desna turbina se enostavno zažene in deluje dobro tudi pri zelo rahlem vetru.
Glavne vrste mlinov na veter
Classic so modeli z vodoravno osjo vrtenja rotorja. Običajno imajo 2-3 rezila in so nameščeni na veliki višini od tal. Največja učinkovitost takšne instalacije se kaže pri zračnem toku konstantne smeri in hitrosti 10 m/s. Pomembna pomanjkljivost te zasnove lopatic je neuspeh pri vrtenju lopatic v pogosto spreminjajoči se smeri sunkovitega vetra. To vodi bodisi do neproduktivnega dela ali do uničenja celotne instalacije. Za zagon takega generatorja po zaustavitvi je potrebno prisilno začetno vrtenje rezil. Poleg tega z aktivnim vrtenjem rezila oddajajo posebne zvoke, ki so neprijetni za človeško uho.
Vertikalni vetrni generator ("Whirlwind" 5 kW ali drug) ima drugačno postavitev rotorja. Turbine v obliki črke H ali sod zajamejo veter iz katere koli smeri. Te zasnove so manjše, delujejo tudi pri najšibkejših zračnih tokovih (pri 1,5-3 m / s), ne zahtevajo visokih jamborov, lahko se uporabljajo tudi v mestnih območjih. Poleg tega, sestavljene vetrne turbine, ki jih naredite sami (5 kW - to je resnično), dosežejo svojo nazivno moč z vetrom 3-4 m / s.
Jadra niso na ladjah, ampak na kopnem
Eden najbolj vročih trendov vetrne energije danesje bila izdelava vodoravnega generatorja z mehkimi rezili. Glavna razlika je tako v materialu izdelave kot v sami obliki: vetrnice z lastnimi rokami (5 kW, tip jadra) imajo 4-6 trikotnih rezil iz tkanine. Poleg tega se za razliko od tradicionalnih struktur njihov presek poveča v smeri od središča do obrobja. Ta funkcija omogoča ne le "ujeti" šibek veter, ampak tudi preprečiti izgube med orkanskim zračnim tokom.
Naslednje kazalnike lahko imenujemo prednosti jadrnic:
- velika moč s počasnim vrtenjem;
- samoorientacija in prilagajanje vsakemu vetru;
- visoka lopatica in nizka vztrajnost;
- ni potrebe po prisilnem vrtenju kolesa;
- popolnoma tiho vrtenje tudi pri visokih hitrostih;
- pomanjkanje vibracij in zvočnih motenj;
- relativno poceni dizajn.
Mline na veter naredite sami
5kW potrebne električne energije je mogoče pridobiti na več načinov:
- zgradite najpreprostejšo rotacijsko strukturo;
- za sestavljanje kompleksa več zaporednih jadralnih koles na isti osi;
- Uporabite konstrukcijo osi iz neodima.
Pomembno si je zapomniti, da je moč vetrnega kolesa sorazmerna zmnožku kubične vrednosti hitrosti vetra in površine turbine. Torej, kako narediti vetrni generator 5 kW? Navodila sledijo.
Lahko vzamete za osnovopesto in zavorni diski. 32 magnetov (25 x 8 mm) je vzporedno postavljenih v krogu na bodoče diske rotorja (premični del generatorja) za vsak disk, 16 kosov, poleg tega se plusi nujno izmenjujejo z minusi. Nasprotni magneti morajo imeti različne vrednosti polov. Po označevanju in postavitvi je vse na krogu napolnjeno z epoksi.
Tuljave bakrene žice so nameščene na statorju. Njihovo število mora biti manjše od števila magnetov, to je 12. Najprej se vse žice izvlečejo in povežejo med seboj z zvezdo ali trikotnikom, nato pa jih napolnimo tudi z epoksidnim lepilom. Pred prelivanjem je priporočljivo vstaviti koščke plastelina v tuljave. Ko se smola strdi in odstrani, ostanejo luknje, ki so potrebne za prezračevanje in hlajenje statorja.
Kako vse deluje
Rotorski diski, ki se vrtijo glede na stator, tvorijo magnetno polje in v tuljavah se pojavi električni tok. In vetrnica, povezana s sistemom škripcev, je potrebna za premikanje teh delov delovne konstrukcije. Kako narediti vetrni generator z lastnimi rokami? Nekateri začnejo graditi lastno elektrarno tako, da sestavijo generator. Drugi - od ustvarjanja vrtljivega dela z rezili.
Gred iz mlina na veter je povezana z drsnim zglobom na enega od diskov rotorja. Spodnji, drugi disk z magneti je nameščen na močnem ležaju. Stator se nahaja na sredini. Vsi deli so pritrjeni na krog iz vezanega lesa z dolgimi sorniki in pritrjeni z maticami. Med vsemi "palačinkami" ne pozabite pustiti minimumareže za prosto vrtenje rotorskih diskov. Rezultat je 3-fazni generator.
sod
Ostalo je še izdelati mline na veter. Z lastnimi rokami je mogoče izdelati 5 kW vrtljivo strukturo iz 3 krogov vezanega lesa in lista najtanjšega in najlažjega duraluminija. Kovinska pravokotna krila so pritrjena na vezan les s sorniki in vogali. Predhodno so v vsaki ravnini kroga izdolbeni valoviti vodilni utori, v katere so vstavljeni listi. Nastali dvonadstropni rotor ima 4 valovita rezila, ki so med seboj pritrjena pod pravim kotom. To pomeni, da sta med vsakima pestoma, pritrjenima s palačinkami iz vezanega lesa, 2 rezili iz duraluminija v obliki valov.
Ta zasnova je nameščena v sredini na jekleni zatič, ki bo prenašal navor na generator. DIY vetrnice (5 kW) te zasnove tehtajo približno 16-18 kg z višino 160-170 cm in premerom osnove 80-90 cm.
Stvari, ki jih morate upoštevati
Vetrnico-"sod" je mogoče namestiti tudi na streho stavbe, čeprav je stolp visok 3-4 metre povsem dovolj. Vendar pa je nujno potrebno zaščititi ohišje generatorja pred naravnimi padavinami. Priporočamo tudi namestitev baterije.
Za pridobivanje izmeničnega toka iz 3-faznega enosmernega toka mora biti v vezju vključen tudi pretvornik.
Ob zadostnem številu vetrovnih dni v regiji lahko samostojna vetrnica (5 kW) zagotavlja tok ne le za TV in žarnice, ampak tudi za video nadzor, klimatsko napravo, hladilnik in druga električna oprema.
