Activitatea atât a indivizilor, cât și a întregii umanități de astăzi este aproape imposibilă fără electricitate. Din păcate, creșterea rapidă a consumului de petrol și gaze, cărbune și turbă duce la scăderea rezervelor acestor resurse de pe planetă. Ce se poate face cât timp pământenii mai au toate acestea? Potrivit concluziilor experților, dezvoltarea complexelor energetice este cea care poate rezolva problemele crizelor economice și financiare mondiale. Prin urmare, cele mai relevante sunt căutarea și utilizarea surselor de energie fără combustibil.
Regenerabile, durabilă, verde
Poate că nu merită să ne amintim că tot ce este nou este un vechi bine uitat. Oamenii au învățat să folosească puterea debitului râului și viteza vântului pentru a obține energie mecanică pentru o perioadă foarte lungă de timp. Soarele ne încălzește apa și mișcă mașini, hrănește nave spațiale. Roțile, instalate în albiile pâraielor și râurilor mici, furnizează apă câmpurilor încă din Evul Mediu. O moară de vânt ar putea furniza făină mai multor sate din jur.
În acest moment, ne interesează o întrebare simplă: cum să ne asigurămcasa ta cu lumină și căldură ieftine, cum să faci o moară de vânt cu propriile mâini? Putere de 5 kW sau ceva mai puțin, principalul lucru este că îți poți alimenta casa cu curent pentru funcționarea aparatelor electrice.
Este interesant că în lume există o clasificare a clădirilor în funcție de nivelul de eficiență a resurselor:
- convențional, construit înainte de 1980-1995;
- cu consum de energie redus și ultra-scăzut - până la 45-90 kWh la 1 kV/m;
- pasiv și nevolatil, care primește curent din surse regenerabile (de exemplu, prin instalarea unui generator eolian rotativ (5 kW) cu propriile mâini sau a unui sistem de panouri solare, puteți rezolva această problemă);
- clădiri energice active care generează mai multă energie electrică decât au nevoie, obțin bani dându-i prin rețea altor consumatori.
Se pare că mini-stațiile proprii, instalate pe acoperișuri și în curți, pot concura în cele din urmă cu marii furnizori de energie electrică. Și guvernele diferitelor țări încurajează în orice mod posibil crearea și utilizarea activă a surselor alternative de energie.
Cum să determinați profitabilitatea propriei centrale electrice
Cercetătorii au dovedit că capacitatea de rezervă a vântului este mult mai mare decât toate rezervele acumulate de combustibil vechi de secole. Printre modalitățile de obținere a energiei din surse regenerabile, un loc aparte ocupă morile de vânt, deoarece fabricarea lor este mai simplă decât crearea panourilor solare. De fapt, un generator eolian de 5 kW poate fi asamblat cu propriile mâini, avand necesarulcomponente, inclusiv magneți, sârmă de cupru, placaj și lame de metal.
Cunoscătorii spun că o structură nu numai de forma corectă, ci și construită la locul potrivit poate deveni productivă și, în consecință, profitabilă. Aceasta înseamnă că este necesar să se ia în considerare prezența, constanța și chiar viteza fluxurilor de aer în fiecare caz individual și chiar într-o anumită regiune. Daca zona este periodic linistita, linistita si linistita, instalarea unui catarg cu generator nu va aduce niciun beneficiu.
Înainte de a începe să faceți o moară de vânt cu propriile mâini (5 kW), trebuie să luați în considerare modelul și aspectul acesteia. Nu vă așteptați la o producție mare de energie dintr-un design slab. În schimb, atunci când trebuie să alimentați doar câteva becuri în țară, nu are sens să construiți o moară de vânt uriașă cu propriile mâini. 5 kW este o putere suficientă pentru a furniza energie electrică aproape întregului sistem de iluminat și a aparatelor de uz casnic. Va bate un vânt constant - va fi lumină.
Cum să faci o turbină eoliană cu propriile mâini: o secvență de acțiuni
La locul ales pentru catargul în alt, moara de vânt în sine este întărită cu un generator atașat la ea. Energia generată trece prin fire către camera dorită. Se crede că cu cât designul catargului este mai mare, cu atât este mai mare diametrul roții eoliene și cu cât fluxul de aer este mai puternic, cu atât eficiența întregului dispozitiv este mai mare. De fapt, totul nu este chiar așa:
- de exemplu, un uragan puternic poate sparge cu ușurință lamele;
- unele modele pot fi instalate pe acoperișul unui vehicul convenționalacasă;
- Turbina potrivită pornește ușor și funcționează bine chiar și pe vânturi foarte slabe.
Tipuri principale de mori de vânt
Clasic sunt modele cu o axă orizontală de rotație a rotorului. De obicei au 2-3 lame si sunt instalate la o in altime mare fata de sol. Cea mai mare eficiență a unei astfel de instalații se manifestă cu un flux de aer de direcție constantă și viteza acestuia de 10 m/s. Un dezavantaj semnificativ al acestui design cu lame este eșecul de rotație a palelor într-o direcție a vântului cu rafale care se schimbă frecvent. Acest lucru duce fie la muncă neproductivă, fie la distrugerea întregii instalații. Pentru a porni un astfel de generator după oprire, este necesară o rotire inițială forțată a lamelor. În plus, cu rotație activă, lamele emit sunete specifice care sunt neplăcute pentru urechea umană.
Generatorul eolian vertical ("Whirlwind" 5 kW sau altul) are o poziție diferită a rotorului. Turbinele în formă de H sau în formă de butoi captează vântul din orice direcție. Aceste modele sunt mai mici, rulează chiar și la cei mai slabi curenți de aer (la 1,5-3 m/s), nu necesită catarge în alte, pot fi folosite chiar și în zonele urbane. În plus, turbinele eoliene asamblate de bricolaj (5 kW - asta este real) își ating puterea nominală cu un vânt de 3-4 m / s.
Pânzele nu sunt pe nave, ci pe uscat
Una dintre cele mai populare tendințe în domeniul energiei eoliene astăzia fost crearea unui generator orizontal cu lame moi. Principala diferență este atât materialul de fabricație, cât și forma în sine: morile de vânt bricolaj (5 kW, tip vele) au 4-6 lame triunghiulare din material textil. În plus, spre deosebire de structurile tradiționale, secțiunea lor transversală crește în direcția de la centru la periferie. Această caracteristică permite nu numai „prinderea” unui vânt slab, ci și evitarea pierderilor în timpul unui flux de aer de uragan.
Următorii indicatori pot fi numiți avantajele bărcilor cu pânze:
- putere mare cu rotație lentă;
- autoorientare și adaptare la orice vânt;
- paletă mare și inerție redusă;
- nu este nevoie de învârtirea forțată a roții;
- rotire complet silențioasă chiar și la viteze mari;
- lipsă de vibrații și tulburări de sunet;
- design relativ ieftin.
Morile de vânt o faci singur
5kW de energie electrică necesară poate fi obținut în mai multe moduri:
- construiți cea mai simplă structură rotativă;
- pentru a asambla un complex de mai multe roți amplasate succesiv pe aceeași axă;
- Utilizați construcția axului din neodim.
Este important să ne amintim că puterea roții eoliene este proporțională cu produsul dintre valoarea cubică a vitezei vântului și aria măturată a turbinei. Deci, cum să faci un generator eolian de 5 kW? Urmează instrucțiunile.
Puteți lua ca bazăbutuc auto și discuri de frână. 32 de magneți (25 pe 8 mm) sunt așezați în paralel într-un cerc pe viitoarele discuri ale rotorului (partea mobilă a generatorului) pentru fiecare disc, 16 bucăți, în plus, plusurile alternează neapărat cu minusurile. Magneții opuși trebuie să aibă valori diferite ale polilor. După marcare și plasare, totul de pe cerc este umplut cu epoxid.
Pe stator sunt plasate bobine de sârmă de cupru. Numărul lor ar trebui să fie mai mic decât numărul de magneți, adică 12. În primul rând, toate firele sunt scoase și conectate între ele cu o stea sau un triunghi, apoi sunt umplute și cu lipici epoxidic. Se recomandă introducerea bucăților de plastilină în bobine înainte de turnare. După ce rășina s-a întărit și îndepărtat, vor rămâne găurile necesare pentru ventilarea și răcirea statorului.
Cum funcționează totul
Discurile rotorului, care se rotesc în raport cu statorul, formează un câmp magnetic, iar în bobine apare un curent electric. Și moara de vânt, conectată printr-un sistem de scripete, este necesară pentru a deplasa aceste părți ale structurii de lucru. Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini? Unii încep să-și construiască propria centrală electrică prin asamblarea unui generator. Altele - de la crearea piesei rotative cu lame.
Arborele de la moara de vânt este cuplat cu o îmbinare de alunecare la unul dintre discurile rotorului. Un al doilea disc inferior, cu magneți, este plasat pe un rulment puternic. Statorul este situat la mijloc. Toate piesele sunt atașate la cercul de placaj cu șuruburi lungi și fixate cu piulițe. Între toate „clătitele” asigurați-vă că lăsați minimgoluri pentru rotația liberă a discurilor rotorului. Rezultatul este un generator cu 3 faze.
„Baril”
Rămâne de făcut mori de vânt. Cu propriile mâini, se poate realiza o structură rotativă de 5 kW din 3 cercuri de placaj și o foaie din duraluminiu cel mai subțire și ușor. Aripile dreptunghiulare metalice sunt atașate de placaj cu șuruburi și colțuri. În mod preliminar, șanțurile de ghidare în formă de undă sunt scobite în fiecare plan al cercului, în care sunt introduse foile. Rotorul cu două etaje rezultat are 4 lame ondulate atașate între ele în unghi drept. Adică, între fiecare doi butuci prinși cu clătite din placaj, există 2 lame de duraluminiu în formă de undă.
Acest design este montat în centru pe un știft de oțel, care va transmite cuplul generatorului. Morile de vânt DIY (5 kW) cu acest design cântăresc aproximativ 16-18 kg, cu o înălțime de 160-170 cm și un diametru de bază de 80-90 cm.
Lucruri de luat în considerare
Moara de vânt-„butoaie” poate fi instalată chiar și pe acoperișul clădirii, deși un turn de 3-4 metri înălțime este destul de suficient. Cu toate acestea, este imperativ să protejați carcasa generatorului de precipitațiile naturale. De asemenea, este recomandat să instalați un acumulator.
Pentru a obține AC dintr-un curent DC trifazat, trebuie să fie inclus și un convertor în circuit.
Cu un număr suficient de zile cu vânt în regiune, o moară de vânt auto-asamblată (5 kW) poate furniza curent nu numai unui televizor și becurilor, ci și unui sistem de supraveghere video, aer condiționat, un frigider și alte echipamente electrice.
