توربينات الرياح العمودية. مولد الرياح افعل ذلك بنفسك - دليل لبناء مولد بيئي وتركيبه وتوصيله (105 صور) مولد الرياح الأفقي

روسيا لديها موقف مزدوج فيما يتعلق بموارد طاقة الرياح. من ناحية أخرى ، نظرًا للمساحة الإجمالية الشاسعة ووفرة المساحات المسطحة ، تكون الرياح وفيرة بشكل عام وحتى في الغالب. من ناحية أخرى ، فإن رياحنا في الغالب منخفضة الإمكانات ، بطيئة ، انظر الشكل. في الثالث ، في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة ، تكون الرياح عنيفة. بناءً على ذلك ، فإن مهمة بدء تشغيل مولد الرياح في المزرعة مهمة جدًا. ولكن لكي تقرر ما إذا كنت ستشتري جهازًا باهظ الثمن إلى حد ما ، أو تصنعه بنفسك ، عليك أن تفكر مليًا في أي نوع (وهناك الكثير منهم) لأي غرض تختار.

مفاهيم أساسية

1. KIEV - عامل استخدام طاقة الرياح. إذا تم استخدام نموذج ميكانيكي للرياح المسطحة للحساب (انظر أدناه) ، فإنه يساوي كفاءة الدوار لمحطة طاقة الرياح (APU).
2. الكفاءة - الكفاءة الشاملة لوحدة APU ، من الرياح القادمة إلى أطراف المولد الكهربائي ، أو إلى كمية المياه التي يتم ضخها في الخزان.
3. الحد الأدنى لسرعة رياح التشغيل (MPS) هي سرعتها التي تبدأ بها الطاحونة الهوائية في إعطاء التيار للحمل.
4. الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها (MPS) هي سرعتها التي يتوقف عندها إنتاج الطاقة: إما أن تقوم الأتمتة بإيقاف تشغيل المولد ، أو وضع الدوار في ريشة الطقس ، أو طيه وإخفائه ، أو توقف الدوار عن نفسه ، أو APU ينهار ببساطة.
5. بدء سرعة الرياح (CWS) - بهذه السرعة ، يكون الدوار قادرًا على الدوران دون تحميل ، والدوران لأعلى والدخول في وضع التشغيل ، وبعد ذلك يمكن تشغيل المولد.
6. سرعة البدء السلبية (OSS) - وهذا يعني أن APU (أو توربينات الرياح - محطة طاقة الرياح ، أو WEA ، محطة طاقة الرياح) تتطلب دورانًا إلزاميًا من مصدر طاقة خارجي للبدء في أي سرعة رياح.
7. لحظة البدء (الأولية) - قدرة الدوار ، التي تباطأت بقوة في تدفق الهواء ، على إنشاء عزم دوران على العمود.
8. توربينات الرياح (VD) - جزء من APU من الدوار إلى عمود المولد أو المضخة ، أو أي مستهلك آخر للطاقة.
9. مولد الرياح الدوراني - APU ، حيث يتم تحويل طاقة الرياح إلى عزم دوران على عمود إقلاع الطاقة عن طريق تدوير الدوار في تدفق الهواء.
10. نطاق سرعة تشغيل الدوار هو الفرق بين MDS و MRS عند التشغيل عند الحمل المقدر.
11. طاحونة هوائية بطيئة السرعة - لا تتجاوز فيها السرعة الخطية لأجزاء الدوار في التدفق سرعة الرياح أو تحتها. يتم تحويل الرأس الديناميكي للتدفق مباشرة إلى دفع شفرة.
12. طاحونة هوائية عالية السرعة - تكون السرعة الخطية للشفرات أعلى بكثير (حتى 20 مرة أو أكثر) من سرعة الرياح ، ويشكل الدوار دوران الهواء الخاص به. إن دورة تحويل طاقة التدفق إلى قوة دفع معقدة.

ملحوظات:

1. تحتوي وحدات APU منخفضة السرعة ، كقاعدة عامة ، على CIEV أقل من تلك عالية السرعة ، لكن لديها عزم دوران بدء كافٍ لتدوير المولد دون فصل الحمل وصفر TCO ، أي انطلاق ذاتي تمامًا وقابل للتطبيق في أخف الرياح.
2. البطء والسرعة مفاهيم نسبية. يمكن أن تكون طاحونة الهواء المنزلية بسرعة 300 دورة في الدقيقة منخفضة السرعة ، ووحدات APU قوية من نوع EuroWind ، والتي تكتسب منها حقول مزارع الرياح ، ومزارع الرياح (انظر الشكل). السرعة ، لأن. مع مثل هذا القطر ، فإن السرعة الخطية للشفرات وديناميكا الهواء الخاصة بها على معظم الامتداد هي "طائرة" تمامًا ، انظر أدناه.

ما هو المولد المطلوب؟

يجب أن يولد المولد الكهربائي لطاحونة الهواء المحلية الكهرباء في نطاق واسع من سرعات الدوران وأن يكون لديه القدرة على البدء الذاتي بدون أتمتة ومصادر طاقة خارجية. في حالة استخدام APU مع OSS (طواحين الهواء ذات الدوران العلوي) ، والتي ، كقاعدة عامة ، لديها KIEV عالية وكفاءة ، يجب أيضًا أن تكون قابلة للعكس ، أي تكون قادرة على العمل كمحرك. عند طاقة تصل إلى 5 كيلو واط ، يتم تلبية هذه الحالة من خلال الآلات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم على أساس النيوبيوم (المغناطيسات الفائقة) ؛ على مغناطيس الصلب أو الفريت ، لا يمكنك الاعتماد على أكثر من 0.5-0.7 كيلو واط.

ملحوظة: المولدات غير المتزامنة أو المولدات المجمعة مع الجزء الثابت غير الممغنط ليست مناسبة على الإطلاق. مع انخفاض قوة الرياح ، سوف "يخرجون" قبل وقت طويل من انخفاض سرعته إلى MRS ، وبعد ذلك لن يبدأوا بأنفسهم.

يتم الحصول على "قلب" ممتاز لوحدة APU بقوة 0.3 إلى 1-2 كيلو واط من مولد تيار متردد مع مقوم مدمج ؛ معظمهم الآن. أولاً ، يحافظون على جهد الخرج من 11.6-14.7 فولت في نطاق واسع إلى حد ما من السرعات بدون مثبتات إلكترونية خارجية. ثانيًا ، تفتح بوابات السيليكون عندما يصل الجهد الكهربائي على الملف إلى 1.4 فولت ، وقبل ذلك "لا يرى" المولد الحمل. للقيام بذلك ، يجب أن يكون المولد بالفعل غير مجدول جيدًا.

في معظم الحالات ، يمكن توصيل المذبذب مباشرة ، بدون ترس أو محرك سير ، بعمود HP عالي السرعة عن طريق اختيار السرعة باختيار عدد الشفرات ، انظر أدناه. "المشاة السريعة" لها عزم دوران صغير أو صفر ، لكن الدوار ، حتى بدون فصل الحمل ، سيكون لديه وقت كافٍ للدوران قبل فتح الصمامات وإعطاء المولد تيارًا.

الاختيار في مهب الريح

قبل تحديد مولد الرياح الذي يجب صنعه ، دعنا نقرر علم الهواء المحلي. باللون الرمادي المخضرمناطق (عديمة الرياح) من خريطة الرياح ، على الأقل بعض المعنى سيكون فقط من توربينات الرياح الشراعية(وسنتحدث عنها لاحقًا). إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة ثابت ، فسيتعين عليك إضافة معزز (مقوم مع مثبت الجهد) ، وشاحن ، وبطارية قوية ، وعاكس 12/24/36/48 VDC إلى 220/380 VAC 50 هرتز. لن يكلف مثل هذا الاقتصاد ما لا يقل عن 20000 دولار ، ومن غير المرجح أن يكون من الممكن إزالة قوة طويلة المدى تزيد عن 3-4 كيلوواط. بشكل عام ، مع الرغبة الشديدة في الطاقة البديلة ، من الأفضل البحث عن مصدر آخر لها.

في الأماكن ذات اللون الأصفر والأخضر والرياح قليلاً ، إذا كنت بحاجة إلى كهرباء تصل إلى 2-3 كيلو وات ، يمكنك استخدام مولد رياح عمودي منخفض السرعة بنفسك. لقد تم تطويرها بشكل لا يحصى ، وهناك تصميمات ، من حيث KIEV والكفاءة ، تكاد لا تكون أدنى من "الشفرات" الصناعية.

إذا كنت ستشتري توربينات رياح لمنزلك ، فمن الأفضل التركيز على طاحونة هوائية ذات دوار إبحار. هناك العديد من الخلافات ، ونظريًا ليس كل شيء واضحًا بعد ، لكنها تعمل. في الاتحاد الروسي ، يتم إنتاج "المراكب الشراعية" في تاجانروج بقدرة 1-100 كيلو وات.

في المناطق الحمراء ، والرياح ، يعتمد الاختيار على الطاقة المطلوبة.في حدود 0.5-1.5 كيلو واط ، هناك ما يبرر "الرأسيات" العصامية ؛ 1.5-5 كيلوواط - تم شراء "المراكب الشراعية". يمكن أيضًا شراء "عمودي" ، لكنه سيكلف أكثر من APU في المخطط الأفقي. وأخيرًا ، إذا كنت بحاجة إلى طاحونة بقوة 5 كيلوواط أو أكثر ، فأنت بحاجة إلى الاختيار بين "الشفرات" الأفقية المشتراة أو "المراكب الشراعية".

ملحوظة: تقدم العديد من الشركات المصنعة ، وخاصة الطبقة الثانية ، مجموعات من الأجزاء التي يمكنك من خلالها تجميع مولد رياح بطاقة تصل إلى 10 كيلو واط بنفسك. ستكلف هذه المجموعة 20-50 ٪ أرخص من المجموعة الجاهزة مع التثبيت. ولكن قبل الشراء ، تحتاج إلى دراسة علم الهواء لموقع التثبيت المقصود بعناية ، ثم تحديد النوع والطراز المناسبين وفقًا للمواصفات.

عن الأمن

أجزاء من توربينات الرياح للاستخدام المنزلي أثناء التشغيل يمكن أن تتجاوز سرعتها الخطية 120 وحتى 150 م / ث ، وقطعة من أي مادة صلبة تزن 20 جم ، تطير بسرعة 100 م / ث ، مع "نجاح" ضرب ، يقتل الرجل السليم على الفور. صفيحة فولاذية أو بلاستيكية صلبة بسمك 2 مم ، تتحرك بسرعة 20 م / ث ، تقسمها إلى نصفين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم طواحين الهواء التي تزيد طاقتها عن 100 واط صاخبة جدًا. يولد الكثير منها تقلبات ضغط الهواء ذات التردد المنخفض للغاية (أقل من 16 هرتز) - الأشعة تحت الصوتية. الأشعة تحت الصوتية غير مسموعة ولكنها تضر بالصحة وتنتشر على نطاق واسع.

ملحوظة: في أواخر الثمانينيات ، كانت هناك فضيحة في الولايات المتحدة - كان لابد من إغلاق أكبر مزرعة رياح في البلاد في ذلك الوقت. أثبت الهنود من المحمية ، على بعد 200 كيلومتر من ميدان APU الخاص بها ، في المحكمة أن الاضطرابات الصحية التي زادت لديهم بشكل حاد بعد بدء تشغيل مزرعة الرياح كانت بسبب الأشعة تحت الصوتية.

للأسباب المذكورة أعلاه ، يُسمح بتركيب APU على مسافة لا تقل عن 5 ارتفاعات من أقرب المباني السكنية. في ساحات المنازل الخاصة ، من الممكن تركيب طواحين هواء للإنتاج الصناعي ، معتمدة بشكل مناسب. من المستحيل بشكل عام تركيب وحدات APU على الأسطح - أثناء تشغيلها ، حتى بالنسبة للأحمال منخفضة الطاقة ، تنشأ أحمال ميكانيكية متناوبة يمكن أن تسبب صدى لهيكل المبنى وتدميره.

ملحوظة: ارتفاع APU هو أعلى نقطة للقرص المسحوب (للدوارات ذات الشفرات) أو الشكل الهندسي (لوحدات APU العمودية ذات الدوار على العمود). إذا كان صاري APU أو محور الدوار بارزًا بشكل أكبر ، فسيتم حساب الارتفاع وفقًا لأعلى - القمة.

الرياح ، الديناميكا الهوائية ، KIEV

يخضع مولد الرياح محلي الصنع لقوانين الطبيعة نفسها التي يخضع لها المولّد المصنّع في المصنع والمحسوب على الكمبيوتر. ويحتاج الشخص الذي يعمل بنفسك إلى فهم أساسيات عمله جيدًا - في أغلب الأحيان لا يملك مواد فائقة الحداثة ومعدات تكنولوجية تحت تصرفه. الديناميكا الهوائية لوحدة APU صعبة للغاية ...

الرياح و KIEV

لحساب APUs التسلسلي للمصنع ، يسمى ب. نموذج الرياح الميكانيكية المسطحة. يعتمد على الافتراضات التالية:

• سرعة الرياح واتجاهها ثابتان داخل سطح الدوار الفعال.
• الهواء هو وسيط مستمر.
• يساوي السطح الفعال للعضو الدوار المنطقة المنجرفة.
• طاقة تدفق الهواء حركية بحتة.

في ظل هذه الظروف ، يتم حساب الطاقة القصوى لوحدة حجم الهواء وفقًا لمعادلة المدرسة ، بافتراض أن كثافة الهواء في الظروف العادية هي 1.29 كجم * مكعب. م عند سرعة رياح تبلغ 10 م / ث ، يحمل مكعب واحد من الهواء 65 جول ، ومن مربع واحد من السطح الفعال للعضو الدوار ، من الممكن ، بكفاءة 100٪ لوحدة APU بأكملها ، إزالة 650 وات. هذا نهج مبسط للغاية - يعلم الجميع أن الريح ليست متساوية تمامًا. ولكن يجب القيام بذلك لضمان تكرار المنتجات - وهو أمر شائع في التكنولوجيا.

لا ينبغي تجاهل النموذج المسطح ، فهو يعطي حدًا أدنى واضحًا من طاقة الرياح المتاحة. لكن الهواء ، أولاً ، قابل للضغط ، وثانيًا ، مائع جدًا (تبلغ اللزوجة الديناميكية 17.2 μPa * s فقط). هذا يعني أن التدفق يمكن أن يتدفق حول المنطقة المنجرفة ، مما يقلل من السطح الفعال و KIEV ، والذي غالبًا ما يتم ملاحظته. ولكن من حيث المبدأ ، يكون الوضع العكسي ممكنًا أيضًا: تتدفق الرياح إلى الدوار ثم تبين أن مساحة السطح الفعال أكبر من الجزء المنفلت ، وتكون KIEV أكبر من 1 بالنسبة للرياح المسطحة .

دعنا نعطي مثالين. الأول هو يخت ممتع ، ثقيل نوعًا ما ، يمكن لليخت أن يتحرك ليس فقط في مواجهة الريح ، ولكن أيضًا أسرع منه. الريح الخارجية تعني. الريح الظاهرة يجب أن تكون أسرع وإلا كيف ستسحب السفينة؟

والثاني هو كلاسيكي من تاريخ الطيران. في اختبارات MIG-19 ، تبين أن المعترض ، الذي كان أثقل طنًا من مقاتلة الخطوط الأمامية ، يتسارع بشكل أسرع. مع نفس المحركات في نفس هيكل الطائرة.

لم يعرف المنظرون ماذا يفكرون ، وشككوا بجدية في قانون الحفاظ على الطاقة. في النهاية ، اتضح أن النقطة كانت مخروط هدية الرادار البارزة من مدخل الهواء. من إصبع قدمه إلى الغلاف ، ظهر مانع تسرب الهواء ، كما لو كان يمزقه من الجانبين إلى ضواغط المحرك. منذ ذلك الحين ، أصبحت موجات الصدمة راسخة من الناحية النظرية باعتبارها مفيدة ، ويعزى أداء الطيران الرائع للطائرات الحديثة إلى حد كبير إلى استخدامها الماهر.

الديناميكا الهوائية

ينقسم تطور الديناميكا الهوائية عادة إلى عصرين - قبل إن.جي.جوكوفسكي وبعده. كان تقريره "حول الدوامات المرفقة" بتاريخ 15 نوفمبر 1905 بمثابة بداية لعصر جديد في مجال الطيران.

قبل جوكوفسكي ، طاروا على أشرعة مسطحة: كان يعتقد أن جزيئات التدفق القادم تعطي كل زخمها إلى الحافة الأمامية للجناح. جعل هذا من الممكن التخلص فورًا من كمية المتجه - لحظة الزخم - التي ولدت رياضيات غاضبة وغير تحليلية في أغلب الأحيان ، والانتقال إلى علاقات طاقة بحتة أكثر ملاءمة ، وفي النهاية الحصول على حقل الضغط المحسوب على المستوى الحامل ، يشبه إلى حد ما الحاضر.

مثل هذا النهج الآلي جعل من الممكن إنشاء أجهزة يمكنها ، على الأقل ، أن تطير في الهواء وتطير من مكان إلى آخر ، دون أن تتحطم بالضرورة على الأرض في مكان ما على طول الطريق. لكن الرغبة في زيادة السرعة والقدرة الاستيعابية وخصائص الطيران الأخرى كشفت أكثر فأكثر عن عيوب نظرية الديناميكا الهوائية الأصلية.

كانت فكرة جوكوفسكي على النحو التالي: يمر الهواء بمسار مختلف على طول الأسطح العلوية والسفلية للجناح. من حالة الاستمرارية المتوسطة (لا تتشكل فقاعات الفراغ في الهواء من تلقاء نفسها) ، يترتب على ذلك أن سرعات التدفقات العلوية والسفلية التي تنحدر من الحافة الخلفية يجب أن تختلف. بسبب لزوجة الهواء ، وإن كانت صغيرة ، ولكن محدودة ، يجب أن تتشكل الدوامة هناك بسبب الاختلاف في السرعات.

تدور الدوامة ، كما أن قانون الحفاظ على الزخم ، غير قابل للتغيير مثل قانون حفظ الطاقة ، صالح أيضًا للكميات المتجهة ، أي يجب أن تأخذ في الاعتبار اتجاه الحركة. لذلك ، على الفور ، على الحافة الخلفية ، يجب أن تتشكل دوامة دوارة معاكسة لها نفس عزم الدوران. لماذا؟ بسبب الطاقة التي يولدها المحرك.

بالنسبة لممارسة الطيران ، كان هذا يعني حدوث ثورة: باختيار المظهر الجانبي المناسب للجناح ، كان من الممكن إطلاق دوامة ملحقة حول الجناح على شكل دوران Г ، مما يزيد من رفعه. وهذا يعني ، من خلال إنفاق جزء ، وللسرعات العالية وأحمال الأجنحة - جزء كبير من قوة المحرك ، يمكنك إنشاء تدفق هواء حول الجهاز ، مما يتيح لك تحقيق جودة طيران أفضل.

هذا جعل الطيران ، وليس جزءًا من علم الطيران: الآن يمكن للطائرة أن تخلق البيئة اللازمة للرحلة ولم تعد لعبة للتيارات الهوائية. كل ما تحتاجه هو محرك أقوى وأكثر قوة ...

مرة أخرى KIEV

لكن الطاحونة لا تحتوي على محرك. هو ، على العكس من ذلك ، يجب أن يأخذ الطاقة من الريح ويعطيها للمستهلكين. وها هو يخرج - سحب ساقيه ، علق ذيله. لقد تركوا القليل جدًا من طاقة الرياح في دوران الدوار الخاص - سيكون ضعيفًا ، وستكون قوة دفع الشفرة صغيرة ، وستكون KIEV والطاقة منخفضة. دعونا نعطي الكثير للدوران - سوف يدور الدوار مثل الجنون في وضع الخمول في الرياح الخفيفة ، لكن المستهلكين يحصلون مرة أخرى على القليل: لقد أعطوا القليل من الحمل ، وتباطأ الدوار ، وانفجرت الرياح عن الدوران ، وتوقف الدوار.

يعطي قانون الحفاظ على الطاقة "الوسط الذهبي" في المنتصف فقط: نعطي 50٪ من الطاقة للحمل ، وبالنسبة لـ 50٪ المتبقية نقوم بلف التدفق إلى المستوى الأمثل. تؤكد الممارسة الافتراضات: إذا كانت كفاءة مروحة سحب جيدة 75-80 ٪ ، فإن KIEV لدوار ذو ريش محسوب أيضًا بعناية وينفخ في نفق هوائي يصل إلى 38-40 ٪ ، أي ما يصل إلى نصف ما يمكن تحقيقه مع وجود فائض من الطاقة.

الحداثة

اليوم ، الديناميكا الهوائية ، مسلحة بالرياضيات الحديثة وأجهزة الكمبيوتر ، تبتعد بشكل متزايد عن النماذج المبسطة لا محالة إلى وصف دقيق لسلوك الجسم الحقيقي في تدفق حقيقي. وهنا ، بالإضافة إلى الخط العام - القوة والقوة والقوة مرة أخرى! - تم اكتشاف طرق جانبية ولكنها واعدة بكمية محدودة من الطاقة تدخل النظام.

ابتكر الطيار البديل الشهير بول ماكريدي طائرة في الثمانينيات ، بمحركين من منشار الجنزير 16 حصان. عرض 360 كم / ساعة. علاوة على ذلك ، كان هيكلها عبارة عن دراجة ثلاثية العجلات غير قابلة للسحب ، وكانت العجلات بدون إنسيابية. لم تعمل أي من آلات ماكريدي على الخط ولم تقف في مهمة قتالية ، لكن اثنتين - واحدة بمحركات مكبسية ومراوح ، والأخرى نفاثة - دارت حول العالم لأول مرة في التاريخ دون أن تهبط في محطة وقود واحدة.

كما تأثرت الأشرعة التي أدت إلى ظهور الجناح الأصلي بشكل كبير بتطور النظرية. سمحت الديناميكا الهوائية "الحية" لليخوت برياح تبلغ 8 عقدة. الوقوف على القارب المحلق (انظر الشكل) ؛ لتفريق مثل هذا الهيكل إلى السرعة المطلوبة باستخدام المروحة ، يلزم محرك لا يقل عن 100 حصان. تسير قوارب السباق التي تحمل نفس الرياح بسرعة حوالي 30 عقدة. (55 كم / ساعة).

هناك أيضًا اكتشافات غير تافهة تمامًا. عشاق الرياضة الأكثر ندرة والأكثر تطرفًا - القفز الأساسي - يرتدون بذلة خاصة بجناحين ، بذلة مجنحة ، يطيرون بدون محرك ، يناورون بسرعة تزيد عن 200 كم / ساعة (الشكل على اليمين) ، ثم يهبطون بسلاسة في مكان محدد مسبقا. في أي حكاية خرافية يطير الناس بمفردهم؟

تم أيضًا حل العديد من أسرار الطبيعة ؛ على وجه الخصوص ، رحلة خنفساء. وفقًا للديناميكا الهوائية الكلاسيكية ، فهي غير قادرة على الطيران. تمامًا مثل سلف الطائرة F-117 "الشبح" بجناحها الماسي ، فهي أيضًا غير قادرة على الطيران. و MIG-29 و Su-27 ، اللذان يمكنهما الطيران أولاً لبعض الوقت ، لا يتناسبان مع أي أفكار على الإطلاق.

ولماذا ، إذن ، عند التعامل مع توربينات الرياح ، ليست متعة وليست أداة للتدمير من نوعها ، ولكنها مصدر لمورد حيوي ، من الضروري أن نرقص من نظرية التدفقات الضعيفة بنموذجها المتمثل في ريح مسطحة؟ هل حقا لا توجد طريقة للذهاب أبعد من ذلك؟

ماذا تتوقع من الكلاسيكية؟

ومع ذلك ، لا ينبغي التخلي عن الكلاسيكيات بأي حال من الأحوال. إنه يوفر أساسًا دون الاعتماد عليه لا يمكن للمرء أن يرتقي إليه. مثلما لا تلغي نظرية المجموعات جدول الضرب ، والديناميكا اللونية الكمومية لا تجعل التفاح يطير من الأشجار.

إذن ، ما الذي تتوقعه من النهج الكلاسيكي؟ دعونا نلقي نظرة على الصورة. اليسار - أنواع الدوارات ؛ يتم تصويرهم بشكل مشروط. 1 - دائري عمودي ، 2 - عمودي متعامد (توربينات الرياح) ؛ 2-5 - دوارات ذات شفرات بعدد مختلف من الشفرات مع ملفات تعريف محسّنة.

على يمين المحور الأفقي توجد السرعة النسبية للدوار ، أي نسبة السرعة الخطية للشفرة إلى سرعة الرياح. عموديا لأعلى - KIEV. وهبوط - مرة أخرى ، عزم الدوران النسبي. يعتبر عزم الدوران الفردي (100٪) هو الذي يخلق دوارًا متباطئًا بالقوة في التدفق بنسبة 100٪ KIEV ، أي عندما يتم تحويل كل طاقة التدفق إلى قوة دورانية.

يتيح لنا هذا النهج استخلاص استنتاجات بعيدة المدى. على سبيل المثال ، يجب اختيار عدد الشفرات ليس فقط وليس كثيرًا وفقًا لسرعة الدوران المطلوبة: 3 و 4 شفرات تفقد على الفور الكثير من حيث KIEV وعزم الدوران مقارنة بـ 2 و 6 شفرات تعمل بشكل جيد في نفس نطاق السرعة تقريبًا. وللمتعامد الدائري والمتعامد المتشابه ظاهريًا خصائص مختلفة اختلافًا جوهريًا.

بشكل عام ، يجب إعطاء الأفضلية للدوارات ذات الشفرات ، إلا في الحالات التي تتطلب رخصًا شديدًا ، وبساطة ، وبدءًا ذاتيًا بدون صيانة بدون أتمتة ، ومن المستحيل تسلق الصاري.

ملحوظة: سنتحدث عن الدوارات الشراعية على وجه الخصوص - لا يبدو أنها تتناسب مع الكلاسيكيات.

خطوط عمودية

تتمتع وحدات APU ذات المحور الرأسي للدوران بميزة لا يمكن إنكارها للحياة اليومية: حيث تتركز مكوناتها التي تتطلب صيانة في الأسفل ولا توجد حاجة لرفعها. لا يزال هناك ، وحتى ذلك الحين ليس دائمًا ، محمل دفع ذاتي المحاذاة ، لكنه قوي ودائم. لذلك ، عند تصميم مولد رياح بسيط ، يجب أن يبدأ اختيار الخيارات بالأعمدة. يتم عرض أنواعها الرئيسية في الشكل.

شمس

في الموضع الأول - الأبسط ، وغالبًا ما يطلق عليه دوار سافونيوس. في الواقع ، تم اختراعه في عام 1924 في الاتحاد السوفياتي بواسطة Ya. A. و A. لكن إدخال الاختراع في القدر يعني الكثير ، لذلك ، من أجل عدم إثارة الماضي وعدم إزعاج رماد الموتى ، سنطلق على هذه الطاحونة اسم دوار فورونين سافونيوس ، أو باختصار ، شمس.

VS for-do-it-yourselfer مفيد للجميع ، باستثناء KIEV "القاطرة" بنسبة 10-18٪. ومع ذلك ، تم القيام بالكثير من العمل في الاتحاد السوفياتي ، وهناك تطورات. أدناه سننظر في تصميم محسّن ، ليس أكثر تعقيدًا ، ولكن وفقًا لـ KIEV ، فإنه يعطي احتمالات للشفرات.

ملحوظة: لا يدور BC ذو الشفرتين ، ولكنه ينفض ؛ الشفرات الأربعة أكثر سلاسة قليلاً ، لكنها تفقد الكثير في KIEV. لتحسين 4- "حوض" غالبًا ما ينتشر على طابقين - زوج من الشفرات في الأسفل ، وزوج آخر ، استدار بزاوية 90 درجة أفقيًا ، فوقهما. يتم الحفاظ على KIEV ، وتضعف الأحمال الجانبية على الميكانيكا ، لكن الانحناء يزيد إلى حد ما ، ومع رياح تزيد عن 25 م / ث ، يكون لمثل APU عمود ، أي دون تحمل يمتد من قبل الرجال فوق الدوار ، "يكسر البرج".

داريا

التالي هو دوار داريا. KIEV - حتى 20٪. إنه أبسط: الشفرات مصنوعة من شريط مرن بسيط بدون أي ملف تعريف. لم يتم تطوير نظرية دوار داريوس بشكل جيد بعد. من الواضح فقط أنه يبدأ في الاسترخاء بسبب الاختلاف في المقاومة الديناميكية الهوائية للسنام وجيب الحزام ، ثم يصبح مثل الجيب عالي السرعة ، ويشكل دورانه الخاص.

إن عزم الدوران صغير ، وفي مواضع بدء الجزء المتحرك موازية وعمودية مع الريح ، لا يوجد شيء من هذا القبيل على الإطلاق ، لذا فإن الترويج الذاتي ممكن فقط مع عدد فردي من الشفرات (الأجنحة؟).

يحتوي دوار Darrieus على نوعين من الصفات السيئة الأخرى. أولاً ، أثناء الدوران ، يصف متجه الدفع للشفرة ثورة كاملة بالنسبة لتركيزها الديناميكي الهوائي ، وليس بسلاسة ، ولكن بشكل متقلب. لذلك ، فإن دوار Darrieus يكسر ميكانيكا بسرعة حتى مع ريح مسطحة.

ثانيًا ، داريا لا تصدر ضوضاء فحسب ، بل تصرخ وتصرخ لدرجة أن الشريط قد تمزق. هذا بسبب اهتزازها. وكلما زاد عدد الشفرات ، كان الزئير أقوى. لذلك ، إذا تم تصنيع داريا ، فهي ذات شفرتين ، مصنوعة من مواد عالية القوة لامتصاص الصوت (كربون ، مايلر) ، وتستخدم طائرة صغيرة للغزل في منتصف عمود الصاري.

متعامد

في نقاط البيع. 3 - الدوار المتعامد الرأسي ذو الشفرات الجانبية. متعامد لأن الأجنحة تبرز عموديًا. الانتقال من BC إلى المتعامد موضح في الشكل. غادر.

يمكن أن تكون زاوية تثبيت الشفرات بالنسبة إلى ظل الدائرة ، التي تلامس البؤر الديناميكية الهوائية للأجنحة ، إما موجبة (في الشكل) أو سالبة ، وفقًا لقوة الرياح. في بعض الأحيان ، يتم تدوير الشفرات وتوضع مصدات الرياح عليها ، وتمسك الألفا تلقائيًا ، ولكن غالبًا ما تنكسر هذه الهياكل.

يسمح لك الجسم المركزي (باللون الأزرق في الشكل) بإحضار KIEV إلى ما يقرب من 50٪. في متعامد ثلاثي الشفرات ، يجب أن يكون على شكل مثلث في القسم مع جوانب محدبة قليلاً وزوايا دائرية ، مع أكبر عدد الشفرات ، اسطوانة بسيطة كافية. لكن نظرية المتعامد تعطي العدد الأمثل للشفرات بشكل لا لبس فيه: يجب أن يكون هناك 3 منها بالضبط.

متعامد يشير إلى طواحين الهواء عالية السرعة مع OSS ، أي يتطلب بالضرورة ترقية أثناء التكليف وبعد الهدوء. وفقًا للمخطط المتعامد ، يتم إنتاج وحدات APU التسلسلية الخالية من الصيانة بقوة تصل إلى 20 كيلو وات.

هيليكويد

الدوار الحلزوني ، أو الدوار Gorlov (المفتاح 4) - نوع من المتعامد الذي يوفر دورانًا موحدًا ؛ المتعامد مع الأجنحة المستقيمة "تمزق" أضعف قليلاً من الطائرة ذات الشفرتين. إن ثني الشفرات على طول الحلزوني يمنع فقدان KIEV بسبب انحناءها. على الرغم من أن الشفرة المنحنية ترفض جزءًا من التدفق دون استخدامه ، فإنها تقوم أيضًا بقطع جزء في المنطقة ذات أعلى سرعة خطية ، لتعويض الخسائر. يتم استخدام الهليكويدات في كثير من الأحيان أقل من طواحين الهواء الأخرى ، لأن. نظرًا لتعقيد التصنيع ، فقد تبين أنها أغلى من نظيراتها ذات الجودة المتساوية.

برميل برميل

لمدة 5 نقاط. - دوار من النوع BC محاط بمروحة توجيه ؛ يظهر مخططها في الشكل. على اليمين. نادرًا ما توجد في التصميم الصناعي ، tk. إن حيازة الأراضي الباهظة الثمن لا تعوض عن الزيادة في السعة ، كما أن استهلاك المواد وتعقيد الإنتاج مرتفعان. لكن الشخص الذي يخاف من العمل لم يعد سيدًا ، بل أصبح مستهلكًا ، وإذا لم تكن هناك حاجة إلى أكثر من 0.5-1.5 كيلو واط ، فإن "برميل برميل" يعتبر أمرًا شهيًا:

• هذا النوع من الدوار آمن تمامًا وصامت ولا يصدر اهتزازات ويمكن تثبيته في أي مكان ، حتى في الملعب.
• ثني "حوض" المجلفن ولحام إطار الأنابيب - فالعمل هراء.
• الدوران منتظم تمامًا ، ويمكن أخذ الأجزاء الميكانيكية من الأرخص أو من سلة المهملات.
• لا تخاف من الأعاصير - فالرياح القوية جدًا لا يمكنها أن تدفع نحو "البرميل" ؛ يظهر حوله شرنقة دوامة مبسطة (سنظل نواجه هذا التأثير).
• والأهم من ذلك ، نظرًا لأن سطح "الخطاف" أكبر بعدة مرات من سطح الجزء الدوار بداخله ، يمكن أن تكون KIEV فائقة الوحدة ، ويكون عزم الدوران عند 3 م / ث عند "برميل" يبلغ قطره ثلاثة أمتار أن مولد 1 كيلو واط مع حمولة قصوى ، حيث يقال إنه من الأفضل عدم النفض.

فيديو: مولد الرياح لينز

في الستينيات في الاتحاد السوفياتي ، حصل E. S. Biryukov على براءة اختراع APU دائري مع KIEV بنسبة 46 ٪. بعد ذلك بقليل ، حقق V. Blinov 58 ٪ من التصميم على نفس مبدأ KIEV ، لكن لا توجد بيانات حول اختباراته. وأجرى طاقم مجلة Inventor and Rationalizer اختبارات واسعة النطاق للقوات المسلحة لبيريوكوف. دوّار من طابقين يبلغ قطره 0.75 مترًا وارتفاعه 2 متر ، مع رياح جديدة ، يدور مولدًا غير متزامن 1.2 كيلو واط بكامل طاقته وصمد أمام 30 مترًا / ثانية دون انكسار. تظهر رسومات APU Biryukov في الشكل.

1. السطح الدوار المجلفن
2. محامل كروية صف مزدوجة ذاتية المحاذاة ؛
3. أكفان - كابل فولاذي 5 مم ؛
4. عمود المحور - أنبوب فولاذي بسمك جدار 1.5-2.5 مم ؛
5. أذرع التحكم في السرعة الهوائية ؛
6. شفرات التحكم في السرعة - 3-4 مم من الخشب الرقائقي أو البلاستيك ؛
7. قضبان التحكم في السرعة
8. تحميل وحدة التحكم في السرعة ، وزنه يحدد السرعة ؛
9. محرك البكرة - عجلة دراجة بدون إطار مع حجرة ؛
10. محمل الدفع - محمل الدفع ؛
11. بكرة مدفوعة - بكرة مولد عادية ؛
12. مولد كهرباء.

تلقى بيريوكوف العديد من شهادات حقوق النشر لوحدة APU الخاصة به. أولاً ، انتبه إلى قسم الدوار. عند التسارع ، فإنها تعمل مثل الشمس ، مما يخلق عزم دوران كبير. أثناء الدوران ، يتم إنشاء وسادة دوامة في الجيوب الخارجية للشفرات. من وجهة نظر الريح ، تصبح الشفرات ملفوفة ويتحول الدوار إلى متعامد عالي السرعة ، مع تغيير المظهر الافتراضي وفقًا لقوة الرياح.

ثانيًا ، تعمل القناة المحددة بين الشفرات في نطاق سرعة التشغيل كجسم مركزي. إذا زادت الرياح ، فسيتم أيضًا إنشاء وسادة دوامة فيها ، والتي تتجاوز الدوار. يوجد نفس الشرنقة الدوامة الموجودة حول APU مع ريشة التوجيه. الطاقة اللازمة لإنشائها مأخوذة من الريح ، ولم تعد كافية لكسر طاحونة الهواء.

ثالثًا ، تم تصميم جهاز التحكم في السرعة بشكل أساسي للتوربين. إنه يحافظ على سرعتها القصوى من وجهة نظر KIEV. ويتم توفير التردد الأمثل لدوران المولد من خلال اختيار نسبة التروس للميكانيكيين.

ملاحظة: بعد المنشورات في IR لعام 1965 ، اختفت القوات المسلحة لبيريوكوف في طي النسيان. ولم ينتظر صاحب البلاغ رداً من السلطات. مصير العديد من الاختراعات السوفيتية. يقولون إن بعض اليابانيين أصبحوا مليارديرًا من خلال قراءة المجلات التقنية الشعبية السوفيتية بانتظام وتسجيل براءات الاختراع لكل شيء يستحق الاهتمام.

لوباتنيكي

كما قلت ، وفقًا للكلاسيكيات ، فإن التوربينات الريحية الأفقية ذات الدوار ذو الشفرات هي الأفضل. لكنه يحتاج أولاً إلى رياح مستقرة متوسطة القوة على الأقل. ثانيًا ، تصميم "افعلها بنفسك" محفوف بالكثير من المزالق ، ولهذا السبب غالبًا ما تضيء ثمرة العمل الشاق الطويل المرحاض أو الرواق أو الشرفة في أحسن الأحوال ، أو حتى يتضح أنها قادرة فقط على الاسترخاء. .

حسب المخططات في الشكل. النظر بمزيد من التفصيل ؛ المناصب:

• تين. أ:

1. شفرات الدوار
2. مولد كهرباء؛
3. إطار المولد
4. ريشة واقية للطقس (مجرفة إعصار) ؛
5. المجمع الحالي
6. الهيكل.
7. عقدة دوارة
8. ريشة الطقس العاملة
9. سارية؛
10. المشبك لأكفان.

• تين. ب ، منظر علوي:

1. ريشة واقية للطقس
2. ريشة الطقس العاملة
3. الرياح الواقية ريشة الربيع منظم التوتر.

• تين. G ، المجمع الحالي:

1. جامع مع إطارات حلقة نحاسية مستمرة ؛
2. فرش نحاسية-جرافيت محملة بنابض.

ملحوظة: الحماية من الإعصار للشفرة الأفقية التي يزيد قطرها عن 1 متر ضرورية للغاية ، لأن. إنه غير قادر على صنع شرنقة دوامة حول نفسه. بأحجام أصغر ، من الممكن تحقيق قدرة تحمل للدوار تصل إلى 30 م / ث باستخدام شفرات البروبيلين.

إذن ، أين ننتظر "العثرة"؟

ريش

إن توقع تحقيق طاقة على عمود المولد بأكثر من 150-200 واط على شفرات من أي مدى ، وقطع من أنبوب بلاستيكي سميك الجدران ، كما يُنصح غالبًا ، هو أمل أحد الهواة اليائسين. سيكون للشفرة من الأنبوب (ما لم تكن سميكة جدًا بحيث يتم استخدامها ببساطة فارغة) شكل جانبي مقطعي ، أي سيكون الجزء العلوي منه ، أو كلا السطحين أقواس دائرة.

الملامح المقطعية مناسبة للوسائط غير القابلة للضغط ، مثل القوارب المعلقة أو شفرات المروحة. بالنسبة للغازات ، هناك حاجة إلى شفرة ذات مقطع جانبي متغير ودرجة صوت ، على سبيل المثال ، انظر الشكل. تمتد - 2 متر سيكون هذا منتجًا معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب حسابات مضنية بنظرية كاملة ، والنفخ في الأنابيب والاختبارات الميدانية.

مولد كهرباء

عندما يتم تثبيت الدوار مباشرة على عمود الدوران ، فإن المحمل القياسي سينكسر قريبًا - لا يوجد حمل متساوٍ على جميع الشفرات في طواحين الهواء. نحتاج إلى عمود وسيط مع محمل دعم خاص وناقل ميكانيكي منه إلى المولد. بالنسبة لطواحين الهواء الكبيرة ، يتم أخذ محمل مزدوج الصف ذاتي المحاذاة ؛ في أفضل الموديلات - ثلاث طبقات ، التين. د في الشكل. أعلى. هذا لا يسمح لعمود الدوار بالانحناء قليلاً فحسب ، بل يتحرك أيضًا قليلاً من جانب إلى آخر أو لأعلى ولأسفل.

ملحوظة: استغرق الأمر حوالي 30 عامًا لتطوير محمل دعم لنوع EuroWind APU.

ريشة الطقس في حالات الطوارئ

يظهر مبدأ عملها في الشكل. ب- تشتد الرياح وتضغط على الجرافة ويمتد الزنبرك ويلتوي الدوار وتنخفض سرعته ويصبح في النهاية موازيًا للتيار. يبدو أن كل شيء على ما يرام ، ولكن - كان سلسًا على الورق ...

في يوم عاصف ، حاول أن تمسك غطاء الماء المغلي أو وعاء كبير بالمقبض الموازي للريح. فقط كن حذرًا - يمكن لقطعة الحديد المملوءة أن تضرب علم الفراسة بحيث تكسر الأنف ، وتقطع الشفة ، بل وتضرب العين.

تحدث الرياح المسطحة فقط في الحسابات النظرية وبدقة كافية للممارسة في أنفاق الرياح. في الواقع ، تشوه طواحين الهواء مع مجرفة الإعصار أكثر من تلك التي لا حول لها ولا قوة. ومع ذلك ، من الأفضل تغيير الشفرات الملتوية بدلاً من تكرار كل شيء مرة أخرى. في البيئات الصناعية ، الأمر مختلف. هناك ، درجة صوت الشفرات ، لكل منها على حدة ، تراقب وتنظم الأتمتة تحت سيطرة الكمبيوتر الموجود على اللوحة. وهي مصنوعة من مركبات شديدة التحمل ، وليس من أنابيب المياه.

المجمع الحالي

هذه عقدة يتم صيانتها بانتظام. يعرف أي مهندس طاقة أن المجمع الذي يحتوي على فرش يحتاج إلى التنظيف والتشحيم والتعديل. والصاري من أنبوب ماء. لن تتسلق ، مرة كل شهر أو شهرين سوف تضطر إلى رمي الطاحونة بالكامل على الأرض ثم رفعها مرة أخرى. إلى متى سيستمر من مثل هذا "المنع"؟

فيديو: مولد رياح ذات نصل + لوحة شمسية لتزويد الكوخ بالتيار الكهربائي

ميني ومايكرو

ولكن مع انخفاض حجم الشفرة ، تقل الصعوبة مع مربع قطر العجلة. من الممكن بالفعل تصنيع وحدة APU ذات شفرات أفقية من تلقاء نفسها بطاقة تصل إلى 100 وات. 6 شفرات ستكون الأمثل. مع المزيد من الشفرات ، سيكون قطر الدوار ، المصمم لنفس القوة ، أصغر ، ولكن سيكون من الصعب تثبيتها بإحكام على المحور. يمكن تجاهل الدوارات التي تحتوي على أقل من 6 شفرات: تحتاج الشفرة ذات الشفرتين 100 واط إلى دوار يبلغ قطره 6.34 مترًا ، بينما تحتاج الشفرة ذات 4 شفرات من نفس الطاقة إلى 4.5 متر. للحصول على 6 شفرات ، فإن العلاقة بين قطر الطاقة يتم التعبير عنها على النحو التالي:

• 10 واط - 1.16 م.
• 20 واط - 1.64 م.
• 30 واط - 2 م.
• 40 واط - 2.32 م.
• 50 واط - 2.6 م.
• 60 واط - 2.84 م.
• 70 واط - 3.08 م.
• 80 واط - 3.28 م.
• 90 واط - 3.48 م.
• 100 واط - 3.68 م.
• 300 واط - 6.34 م.

سيكون من الأفضل الاعتماد على قوة 10-20 واط. أولاً ، لن تتحمل الشفرة البلاستيكية التي يزيد امتدادها عن 0.8 متر رياح تزيد عن 20 م / ث بدون تدابير حماية إضافية. ثانيًا ، مع وجود شفرة تصل إلى 0.8 متر ، لن تتجاوز السرعة الخطية لنهاياتها سرعة الرياح بأكثر من ثلاث مرات ، ويتم تقليل متطلبات التنميط مع الالتواء بأوامر من حيث الحجم ؛ هنا "الحوض الصغير" مع ملف تعريف مجزأ من الأنبوب سيعمل بالفعل بشكل مرضٍ تمامًا ، pos. ب في الشكل. وستوفر 10-20 واط الطاقة للجهاز اللوحي ، أو إعادة شحن الهاتف الذكي أو تضيء لمبة إضاءة مدبرة المنزل.

بعد ذلك ، اختر مولدًا. المحرك الصيني مثالي - محور عجلات للدراجات الكهربائية ، نقاط البيع. 1 في الشكل. تبلغ قوتها كمحرك 200-300 واط ، ولكنها في وضع المولد ستعطي ما يصل إلى حوالي 100 واط. ولكن هل يناسبنا من حيث حجم المبيعات؟

عامل السرعة z لـ 6 شفرات هو 3. معادلة حساب سرعة الدوران تحت الحمل هي N = v / l * z * 60 ، حيث N هي سرعة الدوران ، 1 / ​​min ، v هي سرعة الرياح ، و ل هو محيط الدوار. بامتداد شفرة 0.8 متر ورياح 5 م / ث ، نحصل على 72 دورة في الدقيقة ؛ بسرعة 20 م / ث - 288 دورة في الدقيقة. تدور عجلة الدراجة أيضًا بنفس السرعة تقريبًا ، لذلك سنزيل 10-20 واط من المولد الذي يمكن أن يعطي 100. يمكنك وضع الدوار مباشرة على العمود الخاص به.

ولكن هنا تبرز المشكلة التالية: بعد أن أنفقنا الكثير من العمل والمال ، على الأقل بالنسبة للسيارات ، حصلنا على ... لعبة! ما هو 10-20 ، حسنًا ، 50 واط؟ ولا يمكن صنع طاحونة هوائية ذات نصل يمكنها تشغيل جهاز تلفزيون على الأقل في المنزل. هل من الممكن شراء مولد رياح صغير جاهز ولن يكلف أقل؟ لا يزال ممكنًا ، وحتى أرخص ، انظر نقاط البيع. 4 و 5. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون أيضًا متحركًا. ضعه على الجذع - واستخدمه.

الخيار الثاني هو إذا كان هناك محرك متدرج في مكان ما من محرك قديم بحجم 5 أو 8 بوصات ، أو من محرك ورقي أو عربة طابعة نفث الحبر أو طابعة نقطية غير صالحة للاستعمال. يمكن أن يعمل كمولد ، وربط دوار دائري من العلب (مفتاح 6) به أسهل من تجميع هيكل مثل ذلك الموضح في نقاط البيع. 3.

بشكل عام ، وفقًا لـ "الشفرات" ، الاستنتاج لا لبس فيه: مصنوع في المنزل - بدلاً من ذلك من أجل جعل قلب المرء محتوى قلبه ، ولكن ليس لكفاءة طاقة حقيقية على المدى الطويل.

فيديو: أبسط مولد للرياح لإضاءة داشا

المراكب الشراعية

يُعرف مولد الرياح الشراعية منذ فترة طويلة ، لكن الألواح اللينة لشفراته (انظر الشكل) بدأت تصنع مع ظهور الأقمشة والأغشية الاصطناعية عالية القوة المقاومة للتآكل. يتم توزيع طواحين الهواء متعددة الشفرات المزودة بأشرعة صلبة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كمحرك للمضخات الأوتوماتيكية منخفضة الطاقة ، ولكن بياناتها الفنية أقل حتى من بيانات الدوارات.

ومع ذلك ، يبدو أن الشراع الناعم مثل جناح الطاحونة لم يكن بهذه البساطة. لا يتعلق الأمر بمقاومة الرياح (لا يحد المصنعون من الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها): يعرف رجال اليخوت والمراكب الشراعية بالفعل أنه يكاد يكون من المستحيل أن تكسر الرياح لوحة شراع برمودا. وبدلاً من ذلك ، فإن الصفيحة ستمزق ، أو تنكسر الصاري ، أو أن الوعاء بأكمله سوف يقوم بـ "منعطف مفرط". يتعلق الأمر بالطاقة.

لسوء الحظ ، لا يمكن العثور على بيانات اختبار دقيقة. بناءً على ملاحظات المستخدمين ، كان من الممكن تجميع تبعيات "اصطناعية" لتوربينات الرياح من صنع تاجانروج VEU-4.380 / 220.50 بقطر عجلة الرياح 5 أمتار ، ووزن رأس الرياح 160 كجم وسرعة دوران تصل إلى 40 1 دقيقة؛ تظهر في الشكل.

بالطبع ، لا يمكن أن يكون هناك ضمانات للموثوقية بنسبة 100٪ ، ولكن مع ذلك فمن الواضح أنه لا توجد رائحة لنموذج ميكانيكي مسطح هنا. لا يمكن بأي حال من الأحوال أن تعطي عجلة طولها 5 أمتار في حالة رياح مسطحة تبلغ 3 م / ث حوالي 1 كيلو وات ، عند 7 م / ث لتصل إلى هضبة في السلطة ثم تحافظ عليها حتى هبوب عاصفة شديدة. بالمناسبة ، يعلن المصنعون أنه يمكن الحصول على 4 كيلو واط عند 3 م / ث ، ولكن عند تثبيتها من قبلهم وفقًا لنتائج دراسات علم الهواء المحلية.

لم يتم العثور على النظرية الكمية ؛ تفسيرات المطورين غير مفهومة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الناس يشترون توربينات تاغانروج الهوائية ، وهم يعملون ، فلا يزال من المفترض أن يكون الدوران المخروطي وتأثير الدفع ليسا خيالين. على أي حال ، فهي ممكنة.

ثم اتضح أنه قبل الدوار ، وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم ، يجب أن تنشأ أيضًا دوامة مخروطية ، ولكنها تتمدد وتتباطأ. ومثل هذا القمع سيوجه الريح إلى الدوار ، وسيصبح سطحه الفعال أكثر انجرافًا ، وستكون KIEV أكثر من الوحدة.

يمكن للقياسات الميدانية لمجال الضغط أمام الدوار ، على الأقل باستخدام اللاسائلي المنزلي ، أن تلقي الضوء على هذا السؤال. إذا اتضح أنه أعلى من الجانب إلى الجانب ، فعندئذٍ ، تعمل وحدات APU الشراعية بالفعل مثل ذباب الخنفساء.

مولد محلي الصنع

مما سبق ، من الواضح أنه من الأفضل لأصحاب الأعمال اليدوية أن يتخذوا إما المراكب العمودية أو المراكب الشراعية. لكن كلاهما بطيء للغاية ، والانتقال إلى مولد عالي السرعة هو عمل إضافي وتكاليف وخسائر إضافية. هل من الممكن صنع مولد كهربائي فعال منخفض السرعة بنفسك؟

نعم ، يمكنك ، على مغناطيس سبيكة النيوبيوم ، ما يسمى ب. مغناطيس كبير. تظهر عملية تصنيع الأجزاء الرئيسية في الشكل. الملفات - كل من 55 لفة من الأسلاك النحاسية 1 مم في عزل المينا عالي القوة المقاوم للحرارة ، PEMM ، PETV ، إلخ. ارتفاع اللفات 9 ملم.

لاحظ مجرى المفاتيح في نصفي الدوار. يجب أن يتم ترتيبها بحيث تتلاقى المغناطيسات (يتم لصقها بالدائرة المغناطيسية بالإيبوكسي أو الأكريليك) بعد التجميع مع أقطاب متقابلة. يجب أن تكون "الفطائر" (الدوائر المغناطيسية) مصنوعة من مغناطيس حديدي ناعم مغناطيسيًا ؛ سوف يفعل الفولاذ الهيكلي العادي. سمك "الفطائر" 6 مم على الأقل.

من الأفضل في الواقع شراء مغناطيس بفتحة المحور وتشديده بالمسامير ؛ تنجذب المغناطيسات الفائقة بقوة رهيبة. لنفس السبب ، يتم وضع فاصل أسطواني بارتفاع 12 مم على العمود بين "الفطائر".

يتم توصيل اللفات التي تشكل أقسام الجزء الثابت وفقًا للمخططات الموضحة أيضًا في الشكل. لا ينبغي شد الأطراف الملحومة ، ولكن يجب أن تشكل حلقات ، وإلا فإن الإيبوكسي ، الذي سيتم ملؤه بالجزء الثابت ، يمكن أن يكسر الأسلاك عندما تصلب.

يتم صب الجزء الثابت في القالب بسمك 10 مم. ليس من الضروري التمركز والتوازن ، فالجزء الثابت لا يدور. الفجوة بين العضو الدوار والجزء الثابت 1 مم على كل جانب. يجب تثبيت الجزء الثابت في مبيت المولد بإحكام ليس فقط من الإزاحة على طول المحور ، ولكن أيضًا من الدوران ؛ سوف يسحبه المجال المغناطيسي القوي مع وجود تيار في الحمل.

فيديو: مولد طاحونة تفعل ذلك بنفسك

خاتمة

وماذا لدينا في النهاية؟ يُفسر الاهتمام بـ "الشفرات" بمظهرها المذهل أكثر من الأداء الفعلي في الأداء محلي الصنع وبطاقة منخفضة. ستوفر وحدة APU الدوارة ذاتية الصنع الطاقة "الاحتياطية" لشحن بطارية السيارة أو تشغيل منزل صغير.

ولكن مع الإبحار APUs ، يجب أن يقوم المعلمون ذوو الوريد الإبداعي بالتجربة ، خاصة في نسخة مصغرة ، مع عجلة يبلغ قطرها 1-2 متر. إذا كانت افتراضات المطورين صحيحة ، فسيكون من الممكن إزالة كل 200-300 واط من هذا باستخدام محرك المولد الصيني الموصوف أعلاه.

قال أندريه:

شكرًا لك على استشارتك المجانية ... والأسعار "من الشركات" ليست باهظة الثمن حقًا ، وأعتقد أن الحرفيين من المناطق النائية سيكونون قادرين على صنع مولدات مثل مولداتك. ويمكن طلب بطاريات Li-po من الصين ، العواكس في تشيليابينسك جيدة جدًا (مع جيب ناعم) والأشرعة أو الشفرات أو الدوارات هي سبب آخر لهروب أفكار رجالنا الروس الماهرين.

قال إيفان:

سؤال:
بالنسبة لطواحين الهواء ذات المحور الرأسي (الموضع 1) وإصدار "لينز" ، من الممكن إضافة تفاصيل إضافية - دفاعة تتعرض للرياح وتغطي الجانب غير المجدي منها (باتجاه الريح). أي أن الرياح لن تبطئ النصل ، لكن هذه "الشاشة". ضبط اتجاه الريح مع وجود "ذيل" خلف الطاحونة نفسها أسفل وفوق الشفرات (النتوءات). قرأت المقال وولدت فكرة.

بالنقر فوق الزر "إضافة تعليق" ، أوافق على الموقع.

يحتوي هذا القسم على تصميمات مختلفة لتوربينات الرياح ذات محور دوران عمودي ، مصنوعة بواسطة مراوح من هذا النوع من توربينات الرياح. هناك العديد من أنواع وأشكال توربينات الرياح العمودية. أبسط براميل Savonius أو براميل بسيطة ، ودوارات Darrieus الأكثر تقدمًا ، والتي هي أكثر حيلة ، ولكن هنا كل نوع له مميزاته وعيوبه.

>

الدوار Onipko

وصف دوار Onipko. ما هذا؟ مشروع آخر للعثور على مستثمرين أم أنه مولد رياح فعال حقًا

>

مولد الرياح العمودي

مولد الرياح محلية الصنع والصور والفيديو. بعض الصور لطاحونة الهواء نفسها والأبراج والمولدات. لهذه الطاحونة ، تم تصنيع عدة إصدارات من المولدات.

>

مولد الرياح العمودي بتصميم غير عادي

تصميم مثير للاهتمام لمولد الرياح ، المولد مصنوع من محرك غير متزامن ، لكن المولد مصنوع من ثلاثة ساكنات ودوار ثلاثي. كما يدور الدوار ذو الشفرتين مع شفرات البولي بشكل غير عادي.

>

طاحونة هوائية من البراميل ذات الشفرات القابلة للطي

مولد الرياح مصنوع من براميل القصدير. يتكون المولد من محرك غير متزامن بقدرة 2.2 كيلو وات ، يتم تحويل الجزء المتحرك منه إلى مغناطيس نيوديميوم. محرك مولد الحزام. يتم تثبيت شفرات الطاحونة بأوزان طرد مركزي ، على الرغم من أنها تفتح وتغلق في الريح التي تمر تحت الريح.

>

مولد الرياح من عجلة المحرك

بضع صور لمولد الرياح العمودي الصغير. كمولد ، تم استخدام عجلة محرك من سكوتر هنا ، وكان نقل عزم الدوران إلى المولد عبارة عن سلسلة ، وكانت النسبة حوالي 1: 2.5. أبعاد الدوار 1 * 1.6 متر ، ارتفاع الصاري 9 أمتار. في حالة الرياح المتوسطة ، تنتج هذه الطاحونة ما يصل إلى 3 أمبير و 17 فولت لشحن بطارية قلوية.

>

مولد الرياح لسحب المياه

تصميم مولد الرياح هذا ، الذي أصبح بالفعل أسطوريًا في Runet ، يقود مضخة محلية الصنع ، وتقوم بضخ المياه من البحيرة. في البداية ، كان من المفترض أن تشحن الطاحونة البطارية ، لكن السرعة المنخفضة للغاية أبطلت كل محاولات توليد الكهرباء.

>

مولد الرياح العمودي ، دوار Ugrinsky

مولد رياح محلي الصنع بمحور دوران عمودي وحجم دوار 0.75 * 1.6 م. تصميم الشفرات وفقًا لرسومات دوار Ugrinsky ، هذا هو Savonius المحسن ، في الواقع ، KIEV لهذا التصميم أعلى. يتكون الهيكل من كتلتين بزاوية 90 درجة ، والمواد من الخشب الرقائقي والألمنيوم. المولد لهذه الطاحونة هو نوع محوري مع مغناطيس دائم.

تبلغ قوة توربينات الرياح حوالي 50 وات في رياح من 7-8 م / ث.

مولد الرياح العمودي افعل ذلك بنفسك ، والرسومات والصور ومقاطع الفيديو لطاحونة هوائية بمحور عمودي.

يتم تقسيم مولدات الرياح وفقًا لنوع وضع المحور الدوار (الدوار) إلى عمودي وأفقي. درسنا تصميم توربينات الرياح بدوار أفقي في مقال سابق ، والآن دعنا نتحدث عن مولد الرياح بدوار رأسي.

مخطط مولد محوري لمولد الرياح.

تصنيع توربينات الرياح.

تتكون عجلة الرياح (التوربين) لمولد الرياح العمودي من دعامتين ، علوي وسفلي ، بالإضافة إلى ريش.

عجلة الرياح مصنوعة من صفائح الألمنيوم أو الفولاذ المقاوم للصدأ ، ويمكن أيضًا قطع عجلة الرياح من برميل ذو جدران رقيقة. يجب ألا يقل ارتفاع عجلة الرياح عن متر واحد.

في عجلة الرياح هذه ، تحدد زاوية ثني الشفرات سرعة دوران الدوار ، وكلما زاد الانحناء ، زادت سرعة الدوران.

يتم ربط عجلة الرياح مباشرة ببكرة المولد.

لتثبيت مولد الرياح العمودي ، يمكنك استخدام أي سارية ، ويتم وصف تصنيع الصاري بالتفصيل في هذا.

مخطط توصيل المولد.

المولد متصل بوحدة التحكم ، والتي بدورها متصلة بالبطارية. من العملي أكثر استخدام بطارية السيارة كجهاز تخزين للطاقة. نظرًا لأن الأجهزة المنزلية تعمل بالتيار المتردد ، سنحتاج إلى عاكس لتحويل تيار مستمر 12 فولت إلى تيار متردد 220 فولت.

للتوصيل ، يتم استخدام سلك نحاسي به مقطع عرضي يصل إلى 2.5 مربع. تم وصف مخطط الاتصال بالتفصيل.

فيديو يظهر مولد الرياح قيد التشغيل.

يحتل الدفع مقابل الكهرباء اليوم حصة كبيرة في تكلفة صيانة المنزل. في المباني السكنية ، تتمثل الطريقة الوحيدة لتوفير المال في التحول إلى تقنيات توفير الطاقة وتحسين التكاليف من خلال مخططات التعريفات المتعددة (يتم دفع الوضع الليلي بأسعار مخفضة). وإذا كان لديك قطعة أرض شخصية ، فلا يمكنك التوفير في الاستهلاك فحسب ، بل يمكنك أيضًا تنظيم مصدر طاقة مستقل لمنزل خاص.

هذه ممارسة عادية نشأت في أوروبا وأمريكا الشمالية ، وتم تنفيذها بنشاط في روسيا على مدار العقدين الماضيين. ومع ذلك ، فإن معدات الإمداد بالطاقة الذاتية باهظة الثمن للغاية ، ولا يأتي العائد "إلى الصفر" قبل 10 سنوات. في بعض الولايات ، من الممكن إعادة الطاقة إلى الشبكات العامة بأسعار ثابتة ، وهذا يقلل من وقت الاسترداد. في الاتحاد الروسي ، يتطلب الحصول على استرداد نقدي المرور بسلسلة من الإجراءات البيروقراطية ، لذلك يفضل معظم مستخدمي الطاقة "المجانية" بناء مولد للرياح بأيديهم واستخدامه فقط للاحتياجات الشخصية.

الجانب القانوني للقضية

لا يخضع المحظور لمولد الرياح محلي الصنع للمنزل ، ولا يترتب على تصنيعه واستخدامه عقوبة إدارية أو جنائية. إذا كانت طاقة مولد الرياح لا تتعدى 5 كيلوواط ، فإنها تخص الأجهزة المنزلية ، ولا تتطلب أي تنسيق مع شركة الطاقة المحلية. علاوة على ذلك ، لا يتعين عليك دفع أي ضرائب إذا لم تحقق ربحًا من بيع الكهرباء. بالإضافة إلى ذلك ، تتطلب طاحونة الهواء المولدة محليًا ، حتى مع مثل هذا الأداء ، حلولًا هندسية معقدة: من السهل صنعها. لذلك ، نادراً ما تتجاوز الطاقة محلية الصنع 2 كيلو واط. في الواقع ، هذه القوة عادة ما تكون كافية لتشغيل منزل خاص (بالطبع ، إذا لم يكن لديك غلاية ومكيف هواء قوي).

في هذه الحالة ، نحن نتحدث عن التشريعات الفيدرالية. لذلك ، قبل أن تقرر إنشاء طاحونة هوائية بيديك ، لن يكون من الضروري التحقق من وجود (غياب) الإجراءات القانونية التنظيمية المحلية والبلدية التي قد تفرض بعض القيود والمحظورات. على سبيل المثال ، إذا كان منزلك يقع في منطقة طبيعية محمية بشكل خاص ، فقد يتطلب استخدام طاقة الرياح (وهذا مورد طبيعي) موافقات إضافية.

يمكن أن تنشأ مشاكل مع القانون في وجود الجيران القلقين. طواحين الهواء للمنزل عبارة عن مبانٍ فردية ، لذا فهي تخضع أيضًا لبعض القيود:

أنواع مختلفة من المولدات

قبل أن تقرر كيفية إنشاء مولد للرياح بيديك ، ضع في اعتبارك ميزات التصميم:

وفقًا لموقع المولد ، يمكن أن يكون الجهاز أفقيًا أو رأسيًا

عن طريق الجهد المتولد الاسمي

أمثلة نموذجية لتوربينات الرياح محلية الصنع

جهاز مولد الرياح هو نفسه ، بغض النظر عن المخطط المختار.

• المروحة ، والتي يمكن تثبيتها مباشرة على عمود المولد ، وباستخدام حزام (سلسلة ، محرك تروس).
• المولد الفعلي. يمكن أن يكون هذا جهازًا جاهزًا (على سبيل المثال ، من سيارة) ، أو محركًا كهربائيًا تقليديًا ، عند تدويره ، يولد تيارًا كهربائيًا.
• العاكس ، منظم الجهد ، المثبت - حسب الجهد المحدد.
• عنصر المخزن المؤقت - بطاريات قابلة لإعادة الشحن تضمن استمرارية التوليد ، بغض النظر عن وجود الرياح.
• هيكل التركيب: الصاري ، قوس تصاعد السقف.

المروحة

يمكن صنعه من أي مادة: حتى من الزجاجات البلاستيكية. الشفرات المرنة الحقيقية تحد بشكل كبير من الطاقة.

يكفي قطع التجاويف فيها لاستيعاب الرياح.

خيار جيد هو طاحونة منزلية من المبرد. تحصل على تصميم جاهز مع شفرات مصنوعة بشكل احترافي ومحرك كهربائي متوازن.

تصميم مشابه مصنوع من مبرد لإمدادات طاقة الكمبيوتر. صحيح أن قوة هذا المولد هزيلة - باستثناء إضاءة مصباح على مصابيح LED أو شحن هاتف محمول.

ومع ذلك ، فإن النظام يعمل بشكل جيد.

يتم الحصول على شفرات جيدة من صفائح الألمنيوم. المواد متاحة ، من السهل تشكيلها ، المروحة خفيفة للغاية.

إذا كنت تقوم ببناء مروحة دوارة لمولد عمودي ، فيمكنك استخدام علب الصفيح المقطوعة بالطول. بالنسبة للأنظمة القوية ، يتم استخدام نصفين من البراميل الفولاذية (حتى حجم 200 لتر).

بالطبع ، سيتعين عليك التعامل بعناية مع مسألة الموثوقية. إطار قوي ، رمح على المحامل.

مولد كهرباء

كما ذكرنا أعلاه ، يمكنك استخدام سيارة جاهزة ، أو محرك كهربائي من التركيبات الكهربائية الصناعية (الأجهزة المنزلية). كمثال: مولد الرياح من مفك البراغي. يتم استخدام الهيكل بأكمله: المحرك ، علبة التروس ، خرطوشة لربط الشفرات.

يتم الحصول على المولد المضغوط من محرك السائر للطابعة. مرة أخرى ، الطاقة كافية فقط لتشغيل مصباح LED أو شاحن هاتف ذكي. في الطبيعة - شيء لا غنى عنه.

إذا كنت "على وشك" باستخدام مكواة لحام ولديك دراية جيدة بهندسة الراديو ، فيمكنك تجميع المولد بنفسك. مخطط شائع: مولد رياح بمغناطيس نيوديميوم. مزايا التصميم - يمكنك حساب طاقة حمل الرياح في منطقتك بشكل مستقل. لماذا مغناطيس نيوديميوم؟ قوة عالية.

يمكنك إعادة تشكيل الدوار لمولد موجود.

أو قم بإنشاء التصميم الخاص بك ، من خلال تصنيع اللفات.

إن كفاءة طاحونة الهواء هذه أعلى بكثير مما هي عليه عند استخدام دائرة بمحرك كهربائي. ميزة أخرى لا جدال فيها هي الاكتناز. مولد النيوديميوم مسطح ويمكن وضعه مباشرة في الغلاف المركزي للمروحة.

سارية

لا يتطلب تصنيع هذا العنصر معرفة بالإلكترونيات ، لكن صلاحية توربينات الرياح بأكملها تعتمد على قوتها.

على سبيل المثال ، يتطلب الصاري الذي يبلغ ارتفاعه 10-15 مترًا أسلاك تثبيت وأثقال موازنة محسوبة جيدًا. خلاف ذلك ، يمكن لعاصفة قوية من الرياح أن تطغى على الهيكل.

إذا كانت طاقة المولد لا تتجاوز 1 كيلوواط ، فإن وزن الهيكل ليس كبيرًا جدًا ، وتتلاشى مشكلات قوة الصاري في الخلفية.

حصيلة

مولد الرياح محلي الصنع ليس تصميمًا معقدًا كما قد يبدو للوهلة الأولى. نظرًا لارتفاع تكلفة منتجات المصنع ، يمكنك توفير الكثير من خلال إنشاء مزرعة رياح منزلية ومواد ميسورة التكلفة. نظرًا للتكلفة الصغيرة لإنشاء طاحونة هوائية ، فإنها ستؤتي ثمارها بسرعة كافية.

فيديوهات ذات علاقة

من الممكن الآن الحصول على كهرباء مجانية بمساعدة الرياح. هناك عدة خيارات لطواحين الهواء: بمحور عمودي وأفقي. يمكن للجميع تقريبًا تجميع مولد الرياح العمودي بأيديهم ، وقراءة مقالتنا حول كيفية القيام بذلك بشكل صحيح.

مبدأ تشغيل توربينات الرياح

مبدأ التشغيل في جميع تعديلات طواحين الهواء هو نفسه. أثناء دوران الشفرات ، تتشكل ثلاثة أنواع من التأثيرات الفيزيائية: قوى الرفع والاندفاع والكبح. نتيجة لتأثير هذه القوى ، يبدأ الجزء الثابت في التحرك ، ويبدأ الدوار الموجود في الجزء الثابت من المولد في تكوين مجال مغناطيسي ويتحرك التيار الكهربائي عبر الأسلاك.

هناك عدد كبير من الخيارات لتنفيذ توربينات الرياح ، فهي تختلف ليس فقط في القوة ، ولكن أيضًا في مظهرها. يشمل هيكل معظم طواحين الهواء: المولد ، الشفرات ، العاكس ، المضاعف. يتم استخدام العاكس لتحويل الشحنة المستلمة إلى تيار مباشر. المضاعف عبارة عن علبة تروس مصممة لزيادة عدد دورات العمود. لا يتم تثبيت علب التروس في جميع طواحين الهواء ، وبشكل أساسي فقط على توربينات الرياح الكبيرة والقوية.

يتم إنشاء تيار متناوب ثلاثي الأطوار بسبب دوران الدوار. يتم إرسال الطاقة المستلمة من خلال وحدة التحكم إلى البطارية. علاوة على ذلك ، يقوم العاكس بتحويل التيار ويجعله مستقرًا ، وفي هذا الشكل يمكن توفيره لتشغيل الأجهزة المنزلية أو الإضاءة.

كيف تصنع مولد الرياح العمودي بنفسك

يمكنك صنع طاحونة هوائية بنفسك في المنزل. تحتاج أولاً إلى تحديد نوع توربينات الرياح. اعتمادًا على تصميمها ، فإن توربينات الرياح هي:

• مع محور دوران عمودي: دوار داريوس ، مولد الرياح سافونيوس ؛
• مع محور دوران أفقي: موازٍ أو عمودي لتدفق الرياح.

تجمع بعض نماذج طواحين الهواء بين عدة أنواع من التركيبات. ضع في اعتبارك مثالًا لإنشاء طاحونة هجينة تجمع بين تصميم مولدات الرياح مثل Savonius و Darier.

تجميع الدوار

لتجميع الدوار ، يجب عليك شراء:

• 6 مغناطيس نيوديميوم D30xH10 مم ؛
• 6 مغناطيس دائري من الفريت D72xd32xh15 مم ؛
• 2 أقراص معدنية D230xH5 مم ؛
• راتنجات الايبوكسي أو الغراء.

يمكن استخدام شفرات المنشار ذات الحجم المناسب بدلاً من الأقراص المعدنية. يتم وضع 6 مغناطيس نيوديميوم على قرص واحد ، بالتناوب بين قطبيتها ، ويجب أن تكون الزاوية بينهما 60 درجة على قطر 165 مم.

يتم وضع مغناطيس حلقة الفريت على القرص الثاني وفقًا لنفس المبدأ.

حتى لا تتحرك المغناطيسات أثناء تشغيل الطاحونة ، يجب أن تكون مملوءة على الأقل نصفها بالغراء الإيبوكسي.

نصنع الجزء الثابت

تحتاج أولاً إلى لف 9 لفات من 60 لفة ، لاستخدام سلك نحاسي مطلي بالمينا بقطر 1 مم.

بعد ذلك ، يتم لحام الملفات معًا: بداية الملف الأول بنهاية الرابع ، والرابع بالسابع. يتم توصيل المرحلة الثانية بنفس الطريقة من خلال ملفين ، فقط يبدأون في اللحام من الملف الثاني. يبدأ اتصال المرحلة الثالثة من الملف الثالث.

شكل مصنوع من الخشب الرقائقي ، ويوضع فيه ورق البرشمان ، وتوضع فوقه قطعة من الألياف الزجاجية والملفات.

كل هذا مليء براتنج الايبوكسي. بعد 24 ساعة ، تتم إزالة الجزء الثابت النهائي من القالب.

تجميع المولد

جميع أجزاء المولد جاهزة ، ويبقى تجميعها فقط.

سيتم توصيل المولد نفسه بالقوس باستخدام المحور باستخدام الأزرار. دعنا نلقي نظرة فاحصة على عملية التجميع.

خطوات تجميع المولد:

• تم عمل 4 فتحات ملولبة للمسامير في الجزء العلوي من الدوار. إنها ضرورية لكي "يجلس" الدوار بسلاسة على مقعده ؛
• 4 ثقوب مصنوعة في الجزء الثابت لتركيب القوس ؛
• يتم وضع الدوار السفلي على الحامل مع رفع المغناطيس ، كما يتم حفر 4 فتحات ملولبة للمسمار ؛
• يتم وضع الجزء الثابت على الجزء السفلي من الدوار ؛
• يتم وضع الدوار الثاني في الأعلى مع وجود المغناطيس لأسفل. كل هذا تم إصلاحه بينهم وبين الحامل مع محور مع ترصيع وصواميل.

يجب شراء المحور (شفة مع محامل) بشكل منفصل: يجب أن يكون الجزء السفلي من المحور بقطر 1.5 بوصة.

يتم تقديم ترتيب تثبيت جميع الأجزاء بمزيد من التفصيل في الرسم البياني أدناه:

1 - عنصر التوصيل ؛ 2 - دعم الشفرة ؛ 3 - الجزء العلوي من الدوار ؛ 4 - مغناطيس 5 - كم ؛ 6 - الجزء الثابت 7 - الجزء السفلي من الدوار ؛ 8 - الجوز 9 - دبوس الشعر 10 - المحور 11 - المحور 12 - قوس لتركيب الجزء الثابت

نصنع الشفرات

يمكن أن تكون الشفرات مصنوعة من الخشب والألياف الزجاجية ومواد أخرى. من الأسرع والأسهل صنع هذا الجزء من مولد الرياح من أنابيب الصرف الصحي البلاستيكية. من الأفضل استخدام الأنابيب البرتقالية لأنها ذات كثافة جيدة ولا تخاف من أشعة الشمس المباشرة.

بالنسبة لمولد الرياح العمودي ، ستحتاج إلى 4 شفرات من الأنابيب البلاستيكية وشفرتين من الصفائح المجلفنة المتعامدة (المنحنية). سيسمح هذا التصميم للطاحونة الهوائية بالدوران حتى في ظروف الرياح الخفيفة بسرعة 2-3 متر في الثانية. نأخذ أطوال متر من الأنابيب البلاستيكية ونقطعها بالطول إلى جزأين متساويين. لقد قطعنا دوائر نصف دائرية من القصدير وفقًا لأبعاد الشفرة المستقبلية وربطها بمسامير على طول حواف الأنبوب.

لصنع شفرات متعامدة ، ستحتاج إلى صفيحة فولاذية مجلفنة قياسية بسمك 0.75 مم. أولاً ، يتم قطع جزأين بحجم 1x0.4 متر وأربعة أجزاء على شكل قطرة بمقص معدني. ثم يجب ثني الأجزاء الفولاذية وربط الأجزاء "القطيرة" على طول الحواف.

يتم إرفاق الشفرات في دائرة بالإطار ، ويمكن لحامها من أنبوب جانبي مربع 20x20 وزوايا 25x25. يمكن رؤية أبعاد الإطار والمسافة بين الشفرات في الرسم البياني أدناه:

تجميع هيكل توربينات الرياح

يتم لحام الصاري من أنابيب المياه بأقطار مختلفة ، ويعتمد ارتفاعه على المنطقة التي سيوجد بها مولد الرياح وظروف تشغيله ، ولكن على أي حال يجب أن يكون أعلى من سطح المنزل.

مقدمًا ، تحت الصاري المقطعي ، تحتاج إلى إعداد أساس مقوى من ثلاث نقاط. يتم ربط المولد بالصاري النهائي على الأرض. بعد ذلك ، يتم تثبيت إطار به شفرات على المولد. يتم توصيل الصاري مع طاحونة الهواء بالأساس بمساعدة دعامتين مفصليتين ويتم رفعه إلى الوضع الرأسي بواسطة رافعة. بعد رفع الصاري ، يتم تثبيت الدعامة الثالثة على قاعدة الطاحونة بمسامير. بالإضافة إلى ذلك ، يجب تثبيت الصاري بامتداد.

الجزء الكهربائي

ستنتج الطاحونة تيارًا متناوبًا ثلاثي الأطوار. باستخدام مقوم الجسر ، المكون من 6 صمامات ثنائية ، نقوم بتحويله إلى تيار مباشر.

هذا يجعل من الممكن شحن البطارية عند 12 فولت. للتحكم في شحن البطارية ومنع الشحن الزائد لها ، يتم استخدام مرحل شحن السيارة القياسي PP-380.

يتم توصيل العاكس بالبطارية ، مما يسمح لك بتحويل 12 فولت تيار مستمر إلى 220 فولت تيار متردد بتردد 50 هرتز.

نتيجة الطاحونة: حساب الكفاءة

أظهرت اختبارات اختبار مولد الرياح بسرعات الرياح المختلفة النتائج التالية:

• عند سرعة رياح تبلغ 5 م / ث نحصل على 60 دورة في الدقيقة - 7 فولت و 2.3 أ = 16 وات ؛
• عند سرعة رياح تبلغ 10.6 م / ث ، نحصل على حوالي 120 دورة في الدقيقة - 13 فولت و 3.4 أ = 44 وات ؛
• بسرعة 15.3 م / ث تقريبًا 180 دورة في الدقيقة - 15 فولت و 5.1 أ \ u003d 76.5 وات ؛
• عند سرعة رياح 18 م / ث نحصل على 240 دورة في الدقيقة - 18 فولت و 9 أمبير = 162 واط.

في الأساس ، تنتج الطاحونة 16-45 واط ، حيث أن سرعة الرياح أكثر من 15 م / ث نادرة. ومع ذلك ، إذا وضعت لولبًا عالي السرعة ، فيمكنك الحصول على نتائج أفضل.