Aktiviteten för både individer och hela dagens mänsklighet är nästan omöjlig utan elektricitet. Tyvärr leder den snabbt ökande förbrukningen av olja och gas, kol och torv till en minskning av reserverna av dessa resurser på planeten. Vad kan göras medan jordbor fortfarande har allt detta? Enligt experternas slutsatser är det utvecklingen av energikomplex som kan lösa problemen med världsekonomiska och finansiella kriser. Därför är det mest relevanta att söka och använda bränslefria energikällor.
Förnybart, hållbart, grönt
Kanske är det inte värt att påminna om att allt nytt är ett välglömt gamm alt. Människor har lärt sig att använda styrkan i flodflödet och vindens hastighet för att få mekanisk energi under mycket lång tid. Solen värmer vatten åt oss och flyttar bilar, matar rymdskepp. Hjul, installerade i bäckarna av bäckar och små floder, försåg fälten med vatten redan på medeltiden. En väderkvarn skulle kunna ge mjöl till flera omgivande byar.
För tillfället är vi intresserade av en enkel fråga: hur man säkerställerditt hem med billigt ljus och värme, hur man gör en väderkvarn med egna händer? 5 kW effekt eller lite mindre, huvudsaken är att du kan förse ditt hem med ström för drift av elektriska apparater.
Det är intressant att det finns en klassificering av byggnader i världen efter nivån på resurseffektivitet:
- konventionell, byggd före 1980-1995;
- med låg och ultralåg energiförbrukning - upp till 45–90 kWh per 1 kV/m;
- passiv och icke-flyktig, tar emot ström från förnybara källor (till exempel genom att installera en roterande vindgenerator (5 kW) med dina egna händer eller ett solpanelsystem, kan du lösa detta problem);
- energiaktiva byggnader som genererar mer el än de behöver, får pengar genom att ge den via nätet till andra konsumenter.
Det visar sig att egna ministationer för hemmabruk installerade på taken och på gårdarna så småningom kan konkurrera med stora elleverantörer. Och regeringarna i olika länder uppmuntrar på alla möjliga sätt att skapa och aktivt använda alternativa energikällor.
Hur bestämmer du lönsamheten för ditt eget kraftverk
Forskare har bevisat att vindarnas reservkapacitet är mycket större än alla ackumulerade hundraåriga bränslereserver. Bland sätten att få energi från förnybara källor har väderkvarnar en speciell plats, eftersom deras tillverkning är enklare än att skapa solpaneler. Faktum är att en 5 kW vindgenerator kan monteras med dina egna händer, med det nödvändigakomponenter, inklusive magneter, koppartråd, plywood och metallblad.
Kännekännare säger att en struktur som inte bara har rätt form utan också byggd på rätt plats kan bli produktiv och följaktligen lönsam. Detta innebär att det är nödvändigt att ta hänsyn till närvaron, konstansen och jämn hastighet av luftflöden i varje enskilt fall och även i en viss region. Om området periodvis är lugna, lugna och lugna dagar, kommer installationen av en mast med generator inte att ge någon fördel.
Innan du börjar tillverka en väderkvarn med dina egna händer (5 kW), måste du överväga dess modell och utseende. Förvänta dig inte en stor energiproduktion från en svag design. Omvänt, när du bara behöver driva ett par glödlampor i landet, är det ingen mening att bygga en enorm väderkvarn med dina egna händer. 5 kW är tillräckligt med effekt för att ge el till nästan hela belysningssystemet och hushållsapparater. Det kommer att blåsa konstant – det kommer att bli ljus.
Hur man gör ett vindturbin med egna händer: en sekvens av åtgärder
På den plats som v alts för den höga masten är själva väderkvarnen förstärkt med en generator som är fäst vid den. Den genererade energin går genom ledningarna till önskat rum. Man tror att ju högre mastdesignen är, desto större diameter på vindhjulet och ju starkare luftflödet är, desto högre effektivitet har hela enheten. Faktum är att allt inte riktigt är så här:
- till exempel kan en stark orkan lätt bryta sönder bladen;
- vissa modeller kan installeras på taket på en konventionellhemma;
- Rätt turbin startar lätt och presterar bra även i mycket svaga vindar.
Huvudtyper av väderkvarnar
Classic är design med en horisontell rotationsaxel för rotorn. Vanligtvis har de 2-3 blad och installeras på stor höjd från marken. Den största effektiviteten hos en sådan installation manifesteras med ett luftflöde i konstant riktning och dess hastighet på 10 m/s. En betydande nackdel med denna bladutformning är att bladen inte kan rotera i en ofta växlande, byig vindriktning. Detta leder antingen till improduktivt arbete eller till att hela installationen förstörs. För att starta en sådan generator efter stopp krävs en påtvingad initial spin-up av bladen. Dessutom, med aktiv rotation, avger bladen specifika ljud som är obehagliga för det mänskliga örat.
Vertikal vindgenerator ("Whirlwind" 5 kW eller annat) har en annan placering av rotorn. H-formade eller tunnformade turbiner fångar vind från alla håll. Dessa konstruktioner är mindre, körs även vid de svagaste luftströmmarna (vid 1,5-3 m / s), kräver inte höga master, de kan användas även i stadsområden. Dessutom når gör-det-själv (5 kW - det här är riktigt) monterade vindkraftverk sin märkeffekt med en vind på 3-4 m/s.
Segel är inte på fartyg, utan på land
En av de hetaste trenderna inom vindkraft idagvar skapandet av en horisontell generator med mjuka blad. Den största skillnaden är både tillverkningsmaterialet och själva formen: gör-det-själv väderkvarnar (5 kW, segeltyp) har 4-6 triangulära tygblad. Dessutom, till skillnad från traditionella strukturer, ökar deras tvärsnitt i riktning från centrum till periferin. Den här funktionen tillåter inte bara att "fånga" en svag vind, utan också att undvika förluster under en orkanluftström.
Följande indikatorer kan kallas fördelarna med segelbåtar:
- hög kraft med långsam rotation;
- självorientering och anpassning till alla vindar;
- hög skovel och låg tröghet;
- inget behov av tvångssnurrande av hjulet;
- helt tyst rotation även vid höga hastigheter;
- brist på vibrationer och ljudstörningar;
- relativ billig design.
Väderkvarnar gör det själv
5kW nödvändig el kan erhållas på flera sätt:
- bygga den enklaste roterande strukturen;
- att montera ett komplex av flera successivt placerade på samma axelsegelhjul;
- Använd axelkonstruktion i neodym.
Det är viktigt att komma ihåg att kraften hos vindhjulet är proportionell mot produkten av kubikvärdet av vindhastigheten och turbinens svepande yta. Så, hur gör man en 5 kW vindgenerator? Instruktioner följer.
Du kan ta som grundbilnav och bromsskivor. 32 magneter (25 x 8 mm) placeras parallellt i en cirkel på rotorns framtida skivor (rörlig del av generatorn) för varje skiva, 16 stycken, dessutom växlar plusen nödvändigtvis med minusen. Motstående magneter måste ha olika polvärden. Efter märkning och placering fylls allt på cirkeln med epoxi.
Spolar av koppartråd är placerade på statorn. Deras antal ska vara mindre än antalet magneter, det vill säga 12. Först tas alla trådar ut och ansluts till varandra med en stjärna eller triangel, sedan fylls de också med epoxilim. Det rekommenderas att sätta in bitar av plasticine i spolarna innan du häller. Efter att hartset har härdat och tagits bort kommer hål kvar som behövs för ventilation och kylning av statorn.
Hur det hela fungerar
Rotorskivorna, som roterar i förhållande till statorn, bildar ett magnetfält och en elektrisk ström uppstår i spolarna. Och väderkvarnen, ansluten med hjälp av ett system av remskivor, behövs för att flytta dessa delar av arbetsstrukturen. Hur man gör en vindgenerator med egna händer? Vissa börjar bygga sitt eget kraftverk genom att montera en generator. Andra - från skapandet av den bladförsedda roterande delen.
Axeln från väderkvarnen är kopplad med en glidled till en av rotorskivorna. En nedre, andra skiva med magneter placeras på ett starkt lager. Statorn är placerad i mitten. Alla delar är fästa på plywoodcirkeln med långa bultar och fixerade med muttrar. Mellan alla "pannkakor" var noga med att lämna minimummellanrum för fri rotation av rotorskivor. Resultatet är en 3-fas generator.
Barrel
Det återstår att göra väderkvarnar. Med dina egna händer kan en 5 kW roterande struktur tillverkas av 3 cirklar av plywood och ett ark av det tunnaste och lättaste duraluminium. Metall rektangulära vingar är fästa på plywood med bultar och hörn. Preliminärt är vågformade styrspår urholkade i varje plan av cirkeln, i vilka arken förs in. Den resulterande tvåvåningsrotorn har 4 vågiga blad fästa vid varandra i rät vinkel. Det vill säga, mellan varje två nav fästa med plywoodpannkakor finns det 2 vågformade duraluminiumblad.
Denna design är monterad i mitten på en stålstift, som kommer att överföra vridmoment till generatorn. Gör-det-själv väderkvarnar (5 kW) av denna design väger cirka 16–18 kg med en höjd på 160–170 cm och en basdiameter på 80–90 cm.
Saker att tänka på
Väderkvarn-"fat" kan installeras även på taket av byggnaden, även om ett torn 3-4 meter högt är tillräckligt. Det är dock absolut nödvändigt att skydda generatorhuset från naturlig nederbörd. Det rekommenderas också att installera ett batteripaket.
För att erhålla växelström från en 3-fas likström måste en omvandlare också ingå i kretsen.
Med ett tillräckligt antal blåsiga dagar i regionen kan en egenmonterad väderkvarn (5 kW) ge ström inte bara till en TV och glödlampor utan även till ett videoövervakningssystem, luftkonditionering, ett kylskåp och annan elektrisk utrustning.
