Din cele mai vechi timpuri până în zilele noastre, omenirea a încercat să găsească surse alternative de energie. Dar, în ciuda progresului în absolut toate industriile fără excepție și a introducerii regulate a metodelor inovatoare de generare a energiei în producție, cele mai fiabile și răspândite sunt încă resursele naturale - apă, eolian etc. Și dacă un consumator obișnuit poate avea probleme la instalarea unui centrală hidroelectrică, atunci aproape fiecare proprietar este capabil să echipeze un astfel de mecanism precum o moară de vânt pentru o casă privată. Este vorba despre acest dispozitiv, caracteristicile sale tehnice, tipurile și caracteristicile de instalare care vor fi discutate în continuare.
Ce este o turbină eoliană?
Un astfel de mecanism este un produs al cărui scop principal este transformarea energiei eoliene în tensiune electrică. Dispozitive similare, care printre consumatori sunt numite mori de vânt, au fost folosite în zorii erei noastre, doar forma lor, desigur, era diferită. Astăzi, un astfel de dispozitiv s-a îmbunătățit semnificativ.
Resursa principală pentruun astfel de mecanism este vântul. Pe baza observațiilor făcute, pe baza vitezei și densității sale, experții află care ar trebui să fie exact înălțimea pentru a amplasa acest dispozitiv, câte lame ar trebui să aibă etc. Generatoarele pentru o moară de vânt sunt produse la întreprinderi specializate, dar mulți proprietari preferă să realizeze un astfel de mecanism cu forţe proprii cu ajutorul mijloacelor improvizate. Dar înainte de a vorbi despre caracteristicile acestui proces, este necesar să aflăm cum funcționează un astfel de mecanism.
Principiul de funcționare al unei mori de vânt de casă
Foarte asemănătoare cu sistemul acestui generator este binecunoscuta turbină a aeronavei. Principala diferență este că rotația palelor unei mori de vânt nu are loc din cauza funcționării unui motor puternic. Funcționarea se bazează pe energia liberă a vântului, care este absorbită și ulterior transformată în energie electrică de care proprietarii au nevoie.
De regulă, forma lamelor este selectată astfel încât orice, chiar și cea mai mică respirație, să fie vizibilă, iar mecanismul să reacționeze imediat la ea. În ciuda faptului că viteza de rotație pare adesea scăzută, angrenajele mici se rotesc mult mai repede decât cele mari, ceea ce nu este întotdeauna vizibil la prima vedere. Funcționând astfel, mecanismul face față perfect accelerației lamelor, iar energia este produsă în cantitatea potrivită.
Principalele avantaje ale turbinelor eoliene
Avantajele incontestabile ale unor astfel de produse includ următoarele:
- siguranța mediului. O moară de vânt pentru o casă privată nu afectează în niciun fel starea atmosferei și nu emite substanțe nocive în aer.emisii și gaze, deoarece nu necesită combustibil pentru funcționarea sa;
- după cum devine clar, acest mecanism este foarte benefic din punct de vedere economic, deoarece nu trebuie să cheltuiți bani pe combustibil. Toate costurile vor fi asociate numai cu instalarea părților structurale ale morii de vânt, în special cu generatorul acesteia.
Totuși, un astfel de dispozitiv funcțional are încă unele caracteristici negative care nu pot fi ignorate.
Dezavantajele turbinelor eoliene
Principalul dezavantaj al produsului este incapacitatea de a controla viteza de funcționare a acestuia, ceea ce explică diferența constantă a cantității de energie produsă. Mai simplu spus, în absența vântului, este inevitabil nevoie de a folosi o altă sursă care funcționează deja cu un fel de combustibil.
În plus, din punct de vedere al ergonomiei, astfel de instalații nu sunt foarte convenabile, întrucât ocupă mult spațiu. În plus, pentru un efect maxim, cel mai bine este să le plasați pe un deal și nu pe teren plat.
La instalarea unei moară de vânt verticală, este extrem de importantă coordonarea instalării acesteia cu vecinii, deoarece există cazuri în care acest mecanism acționează ca un obstacol serios în calea antenelor de televiziune, iar nivelul de zgomot este uneori prea ridicat.
În continuare, ar trebui să luăm în considerare două tipuri principale de mori de vânt - orizontale și verticale. Fiecare dintre ele are propriile caracteristici legate atât de instalare, cât și de funcționare.
Dispozitiv cu turbină eoliană orizontală
Diferenta dintrecele două tipuri mai sus menționate ale acestor mecanisme se află în locația axei. Versiunea orizontală este mai comună pentru furnizarea de energie electrică a clădirilor private mici și constă din următoarele componente structurale:
- Arborele rotorului.
- Cutie de viteze.
- Direct generator.
- Sistem de frânare.
Înainte de a realiza o moară de vânt, ar trebui să înțelegeți clar că lamele unui astfel de produs trebuie să fie din metal rezistent, care să reziste la efectele intemperiilor. Datorită cutiei de viteze, întregul mecanism funcționează fiabil. Pentru a preveni situațiile neprevăzute, este permisă instalarea unui motor suplimentar capabil să genereze energie electrică.
Funcționarea morii de vânt pe verticală
Acest sistem este echipat cu un arbore rotor care nu mai este orizontal, ci drept. Principalul avantaj al acestui design este că energia liberă obținută din aer este produsă indiferent de orice forță specială a vântului. În plus, este complet opțional să montați un astfel de mecanism într-o zonă deschisă; spre deosebire de un eșantion orizontal, acesta poate fi instalat în interiorul unei clădiri.
Generatoarele pentru o moară de vânt echipată vertical funcționează foarte simplu. Energia primită este transformată în electricitate prin lamele rotative, care, la rândul lor, funcționează datorită arborelui rotorului. În acest caz, tensiunea rezultată este întotdeaunapoate fi direcționat nu numai către o zonă rezidențială, ci și adus către un anumit echipament sau dispozitiv.
Materiale pentru asamblarea unei turbine eoliene
Pachetul unui astfel de dispozitiv de casă nu include piese greu de obținut, de regulă, toate elementele sunt disponibile gratuit pe piață sau la fermă. Deci, mecanismul este montat folosind următoarele materiale:
- generator auto pentru moara de vânt 12 V;
- baterie obișnuită de aceeași capacitate;
- ustensile din aluminiu sau oțel inoxidabil, cum ar fi o găleată sau o cratiță mare;
- releu vehicul;
- comutator sub forma unui buton;
- un dispozitiv special pentru măsurarea tensiunii - un voltmetru;
- fire de lungimea necesară;
- instrumente tehnice - burghiu, șurubelniță, tăietori de sârmă;
- elemente de fixare sub formă de piulițe, șuruburi și șaibe.
Având la dispoziție toate materialele de mai sus, puteți începe să asamblați o moară de vânt orizontală sau verticală.
Proces de producție
Dacă lamele dispozitivului vor fi făcute dintr-o găleată, atunci aceasta ar trebui împărțită în 4 părți, respectând proporțiile pieselor viitoare, apoi, fără a ajunge la capăt, tăiați elementele cu foarfece speciale concepute pentru metal.
În partea inferioară și pe scripete este necesar să se marcheze și să foreze găuri pentru fixarea șuruburilor. Este important ca deschiderile obținute să fie situate simetric între ele, altfel, în timp ce se rotește, moara de vânt se poate înclina.
După aceasta, lamele ar trebui să fie ușor îndoite. Generatoarele de morii de vânt se pot învârti în direcții diferite, așa că aici ar trebui să luați în considerare în ce direcție se mișcă pentru a muta piesele metalice în această direcție. Unghiul de îndoire afectează direct viteza de rotație.
Găleata cu lamele pregătite este fixată de scripete prin intermediul șuruburilor.
În continuare, un generator este conectat la sistem. Prin combinarea corectă a tuturor cablurilor, puteți obține o funcționare neîntreruptă a echipamentului și puteți furniza energie electrică nu numai spațiilor rezidențiale, ci și comunicațiilor suplimentare, cum ar fi o alarmă antiefracție, supraveghere video etc.
Există și alte opțiuni de asamblare care folosesc piese complet diferite, dintre care una este un magnet pentru un generator de moara de vânt. Dar un produs fabricat dintr-o baterie de mașină este cel mai ușor de instalat și de utilizat.
Cum se protejează o turbină eoliană de un uragan?
Există momente când utilizarea unui astfel de dispozitiv este extrem de nedorită. În special, acest lucru se aplică situațiilor în care viteza rafurilor de vânt depășește 8-9 m/s. În acest caz, produsul de casă are nevoie de o anumită protecție.
În vreme rea, generatoarele de morii de vânt sunt cel mai bine acoperite cu o lopată laterală. Un astfel de mecanism a câștigat o mare popularitate în rândul consumatorilor, în mare parte datorită simplității dispozitivului său. Această lopată este montată dintr-o țeavă cu profil standard având o secțiune de 20x40x2,5 mm și o tablă de oțel obișnuită, a cărei grosime nu trebuie să depășească 1-2 mm.
Un arc care susține un astfel de element poate fi orice material dinoțel carbon și zinc tratat.
Instalând un astfel de instrument de protecție, puteți fi liniștit pentru integritatea generatorului, deoarece nici cel mai puternic vânt nu va putea provoca nicio daune mecanice acestuia. Acest lucru este valabil și pentru întregul design al produsului.
Îngrijirea corespunzătoare a unei mori de vânt de casă
Pentru ca echipamentele de casă să funcționeze normal, trebuie urmate următoarele recomandări pentru funcționarea acestuia:
- După câteva săptămâni de la prima pornire, generatorul eolian trebuie coborât și toate elementele de fixare trebuie verificate pentru fiabilitatea.
- Toate părțile structurale ale generatorului trebuie lubrifiate cu ulei de cel puțin două ori pe an.
- Observând că lamele se rotesc strâmb sau tremurând constant, moara de vânt trebuie coborâtă imediat și orice defecțiuni imediat reparate.
- Periile colectoare actuale trebuie verificate cel puțin o dată pe an. Acest lucru va evita posibilele probleme asociate cu un scurtcircuit în rețea.
- Vopsirea părților structurale ale întregului mecanism se poate face o dată la 2-3 ani.
Astfel, este sigur să spunem că este mult mai ușor și mai ieftin să operați morile de vânt de casă. Generatoarele, ale căror prețuri sunt destul de mari, sunt cel mai bine făcute manual, mai degrabă decât achiziționarea de echipamente scumpe din fabrică. Este important doar să respectați toate convențiile de asamblare, iar apoi dispozitivul rezultat va funcționa mult timp și în mod fiabil.
