Från antiken till idag har mänskligheten försökt hitta alternativa energikällor. Men trots framstegen i absolut alla branscher utan undantag och det regelbundna införandet av innovativa metoder för att generera kraft till produktion, är de mest pålitliga och utbredda fortfarande naturresurser - vatten, vind etc. Och om en vanlig konsument kan ha problem med att installera en vattenkraftverk, då kan nästan varje ägare utrusta en sådan mekanism som en väderkvarn för ett privat hus. Det handlar om den här enheten, dess tekniska egenskaper, typer och funktioner för installation som kommer att diskuteras vidare.
Vad är ett vindkraftverk?
En sådan mekanism är en produkt vars huvudsakliga syfte är att omvandla vindenergi till elektrisk spänning. Liknande enheter, som bland konsumenter kallas väderkvarnar, användes i början av vår tid, bara deras form var naturligtvis annorlunda. Idag har en sådan enhet förbättrats avsevärt.
Huvudresurs fören sådan mekanism är vinden. Baserat på de observationer som gjorts, baserat på dess hastighet och densitet, tar experter reda på exakt vad höjden ska vara för att placera denna enhet, hur många blad den ska ha, etc. Generatorer för en väderkvarn produceras på specialiserade företag, men många ägare föredrar att göra en sådan mekanism med sina egna krafter med hjälp av improviserade medel. Men innan vi pratar om funktionerna i denna process är det nödvändigt att ta reda på hur en sådan mekanism fungerar.
Principen för driften av en hemmagjord väderkvarn
Mycket lik systemet för denna generator är den välkända flygplansturbinen. Den största skillnaden är att rotationen av bladen på en väderkvarn inte uppstår på grund av driften av en kraftfull motor. Driften bygger på vindens fria energi, som absorberas och sedan omvandlas till el som ägarna behöver.
Som regel väljs formen på bladen så att varje, även den minsta andetag, märks, och mekanismen reagerar omedelbart på det. Trots att rotationshastigheten ofta verkar låg, svänger små växlar mycket snabbare än stora, vilket inte alltid märks vid första anblicken. Genom att fungera på detta sätt klarar mekanismen perfekt accelerationen av bladen och energin produceras i rätt mängd.
De främsta fördelarna med vindkraftverk
De obestridliga fördelarna med sådana produkter inkluderar följande:
- miljösäkerhet. En väderkvarn för ett privat hus påverkar inte atmosfärens tillstånd på något sätt och avger inga skadliga ämnen i luften.utsläpp och gaser, eftersom det inte kräver bränsle för sin drift;
- som det blir tydligt är denna mekanism mycket fördelaktig ur ekonomisk synvinkel, eftersom du inte behöver spendera pengar på bränsle. Alla kostnader kommer endast att vara förknippade med installationen av väderkvarnens strukturella delar, och i synnerhet dess generator.
En sådan funktionell enhet har dock fortfarande några negativa egenskaper som inte kan ignoreras.
Nackdelar med vindkraftverk
Den största nackdelen med produkten är oförmågan att kontrollera hastigheten på dess drift, vilket förklarar den konstanta skillnaden i mängden energi som produceras. Enkelt uttryckt, i frånvaro av vind, finns det ett oundvikligt behov av att använda en annan källa som redan drivs med något slags bränsle.
Dessutom, ur ergonomisk synvinkel, är sådana installationer inte särskilt bekväma, eftersom de tar upp mycket utrymme. För maximal effekt är det dessutom bäst att placera dem på en kulle och inte i platt terräng.
När man installerar en vertikal väderkvarn är det oerhört viktigt att samordna installationen med grannar, eftersom det finns fall då denna mekanism fungerar som ett allvarligt hinder för tv-antenner och ljudnivån ibland är för hög.
Närnäst bör vi överväga två huvudtyper av väderkvarnar - horisontella och vertikala. Var och en av dem har sina egna egenskaper relaterade till både installation och drift.
Horisontal vindkraftverk
Skillnaden mellande två ovan nämnda typerna av dessa mekanismer ligger i axelns placering. Den horisontella versionen är vanligare för att tillhandahålla el till små privata byggnader och består av följande strukturella komponenter:
- Rotoraxel.
- Växellåda.
- Direktgenerator.
- Bromssystem.
Innan du gör en väderkvarn bör du tydligt förstå att bladen på en sådan produkt måste vara gjorda av slitstark metall som tål effekterna av dåligt väder. Tack vare växellådan fungerar hela mekanismen tillförlitligt. För att förhindra oförutsedda situationer är det tillåtet att installera en extra motor som kan generera elektrisk energi.
Vertikal väderkvarndrift
Detta system är utrustat med en rotoraxel som inte längre är horisontell, utan rak. Den största fördelen med denna design är att den fria energin som erhålls från luften produceras oavsett vilken vindkraft som helst. Dessutom är det helt valfritt att montera en sådan mekanism i ett öppet område, till skillnad från ett horisontellt prov kan den installeras inne i en byggnad.
Generatorer för en väderkvarn utrustad vertik alt fungerar mycket enkelt. Den inkommande energin omvandlas till elektricitet genom roterande blad, som i sin tur fungerar tack vare rotoraxeln. I detta fall är den resulterande spänningen alltidkan inte bara dirigeras till ett bostadsområde, utan också föras till en specifik utrustning eller enhet.
Material för montering av ett vindturbin
Paketet med en sådan hemmagjord enhet innehåller inga delar som är svåra att få tag på, i regel är alla delar fritt tillgängliga på marknaden eller på gården. Så, mekanismen är monterad med följande material:
- bilgenerator för väderkvarn 12 V;
- vanligt batteri med samma kapacitet;
- redskap gjorda av aluminium eller rostfritt stål, till exempel en hink eller stor kastrull;
- fordonsrelä;
- växel i form av en knapp;
- en speciell anordning för att mäta spänning - en voltmeter;
- kablar med önskad längd;
- tekniska verktyg - borr, skruvmejsel, trådskärare;
- fästen i form av muttrar, bultar och brickor.
Med allt ovanstående material tillgängligt kan du börja montera en horisontell eller vertikal väderkvarn.
Produktionsprocess
Om enhetens blad kommer att vara gjorda av en hink, bör den delas upp i 4 delar, observera proportionerna mellan framtida delar och sedan, utan att nå slutet, klippa ut elementen med en speciell sax designad för metall.
I botten och på remskivan är det nödvändigt att markera och borra hål för att fästa bultarna. Det är viktigt att de erhållna öppningarna är placerade symmetriskt i förhållande till varandra, annars kan väderkvarnen luta medan den roterar.
Efter detta ska bladen vara lätt böjda. Väderkvarnsgeneratorer kan snurra i olika riktningar, så här bör du fundera på i vilken riktning den rör sig för att flytta metalldelarna i denna riktning. Vinkeln på kurvan påverkar direkt rotationshastigheten.
Skopan med förberedda blad fästs på remskivan med hjälp av bultar.
Nästa ansluts en generator till systemet. Genom att korrekt kombinera alla ledningar kan du uppnå oavbruten drift av utrustningen och tillhandahålla elektricitet inte bara till bostäder utan även till ytterligare kommunikationer som inbrottslarm, videoövervakning etc.
Det finns andra monterings alternativ som använder helt andra delar, varav en är en magnet för en väderkvarnsgenerator. Men en produkt gjord av ett bilbatteri är den enklaste att installera och använda.
Hur skyddar man ett vindturbin från en orkan?
Det finns tillfällen då användningen av en sådan enhet är högst oönskad. Framför allt gäller detta situationer där vindbyarnas hastighet överstiger 8-9 m/s. I det här fallet behöver den hemgjorda produkten visst skydd.
Under dåligt väder täcks vindkraftverk bäst med en sidoskyffel. En sådan mekanism har fått stor popularitet bland konsumenter, till stor del på grund av enhetens enkelhet. Denna spade är monterad från ett standardprofilrör med en sektion på 20x40x2,5 mm och en vanlig stålplåt, vars tjocklek inte bör överstiga 1-2 mm.
En fjäder som håller ett sådant element kan vara vilket material som helst avkolstål och zinkbehandlat.
Genom att installera ett sådant skyddsverktyg kan du vara lugn för generatorns integritet, eftersom inte ens den starkaste vinden kommer att kunna orsaka någon mekanisk skada på den. Detta gäller även hela produktens design.
Rätt vård av en hemmagjord väderkvarn
För att hemmagjord utrustning ska fungera norm alt bör följande rekommendationer för dess funktion följas:
- Efter några veckor efter den första uppstarten måste vindgeneratorn sänkas och alla fästelement kontrolleras för tillförlitlighet.
- Alla strukturella delar av generatorn måste smörjas med olja minst två gånger om året.
- När du märker att bladen roterar snett eller ständigt darrande, bör väderkvarnen omedelbart sänkas och eventuella fel omedelbart repareras.
- De nuvarande samlarborstarna bör kontrolleras minst en gång om året. Detta kommer att undvika eventuella problem i samband med en kortslutning i nätverket.
- Målning av de strukturella delarna av hela mekanismen kan göras vartannat till vart tredje år.
Därmed kan man med säkerhet säga att det är mycket enklare och billigare att driva hemmagjorda väderkvarnar. Generatorer, vars priser är ganska höga, görs bäst för hand, snarare än att köpa dyr fabriksutrustning. Det är bara viktigt att följa alla monteringskonventioner, och sedan kommer den resulterande enheten att fungera under lång tid och tillförlitligt.
