Ovaj je generator vjetra preskupi ako se planira koristiti za rješavanje jednostavnih domaćih zadataka, koji ne zahtijevaju veliku snagu. Ako je sve što trebate malo je energije za LED rasvjetu ili za projekt na temelju maline PI nula, nekako je nesrazmjerno prilično ozbiljan novac koji će morati platiti čak i za malu vjetrenjače. Isto se odnosi i na školske eksperimente, vrijeme i novac koji odlaze za organizaciju od kojeg obično pokušavaju minimizirati. Škole su često ograničene u sredstvima.
Zahvaljujući ovom materijalu, učimo kako stvoriti vlastiti mali generator vjetra. Učinit ćemo to iz biciklističkih rezervnih dijelova i iz onoga što možete kupiti u građevinskoj trgovini. Trošak projekta je negdje oko 80-150 dolara. Trebat će 8-16 sati za stvaranje generatora. Sa vjetrom, koji je malo jači od "Slaba vjetra" na skali Bafort, naš generator može dati oko 1 vatu moći. To je dovoljno za punjenje male baterije, što znači da energija koju ćemo imati u vremenu bez vjetra.
Mala vjetroturbina opisana ovdje je, u stvari, eksperimentalni projekt, tokom rada na kojem možete savladati temelje veto energije. Ova turbina se ne može nazvati apsolutno pouzdanim izvorom energije. Ne čekajte čuda od toga! Pored toga, smatrajte da je jak vjetar opasan za našu turbinu. Ova mašina nije dizajnirana za normalan rad sa takvim vjetrom. On će ga najvjerovatnije uništiti. Stoga turbina treba ukloniti u lošem vremenu. Konkretno, potrebno je uzeti u obzir da se njena olupina, nosi, nosi se, može se suočiti s nekim.
Za razliku od tipičnih komercijalnih turbina s vodoravnom osi vrtnje, opremljene su s tri oštrice, fiksirane na vodoravnom vratilu, koristite vertikalnu osovinu rotora u našem projektu. Eliminira nas od potrebe za mehanizmom koji uzima u obzir smjer vjetra i uvelike pojednostavljuje projekt turbine. Naš generator, u suštini, je biciklistički točak montiran na vertikalnom stalak, koji je povezan sa električnim generatorom. Uloga lopatica rotora Koristite osam "pobova", isklesane iz jeftine plastične (PVC) kanalizacione cijevi i pričvršćene na šipku.
Turbina se počinje okretati kada vjetar dosegne čvrstoću približno odgovarajućeg 2 boda (oko 6 km / h) na bafornom skali (pogledajte tablicu ispod). Ako vjetroelektrane dosegne 5 na skali Bafor (oko 30 km / h), turbina daje oko 1 vata snage (prema našim mjerenjima - 147 mAh na 6,7 V).
Beaufort skala (na osnovu Wikipedia)
Opseg snage (brzine) vetra, koja se danas koristi, razvijena je u 18. stoljeću Britanski mornar Sir Francis Beaufort (1774 - 1857). Ali nemoguće je biti nazvan prvim koji su uložili napore da stvori takav vagu. Kose, posebno je prethodila druga djela, posebno karakterizirajući snagu vjetra na njenom utjecaju na oštrice vjetrenjača (inženjer John Smiton, 1759). U istom smjeru, radio je britanski geograf i hidrograf Aleksandar Dorimple (1737 - 1808.). Čak su i ranije vjetroelektrane kreirale astronom miran brage (1582), naučnik Robert Googk (1663) i Daniel Defo (1704) - trgovac, pobunjenički, špijunski, špijunski softver i autor Robinson Cruzo. 1829. Francis Beaufort imenovan je hidrografa britanske admiralitet i predao se svojim vagom svima koji bi im mogla trebati. Od tada, Beaufortova skala postala je standardni alat za mjerenje vjetroelektrane.
Materijali i alati
Materijali:- Prednji bicikl s promjerom od 28 inča i električnim generatorom. Kupio sam novog generatora na eBayu za 40 eura, ali u Evropi su često rabljeni generatori. U SAD-u možete pronaći takav na eBayu, a možete kupiti jeftin Dynamo Shimano i instalirajte je u starom kolu.
- 2 4-inčne PVC cijevi (cjevotobna prolazna cijev - 110 mm) dugačka 2 metra. Koristio sam tanke zidne cijevi, ali šta će tačno biti, posebna uloga se ne igra.
- 16 pričvrsnim vijcima s orasima i velikim podlošcima. Duljina i promjer vijaka ovise o karakteristikama oboda kotača.
- Čelična vodovodna pocinčana cijev s promjerom 1 1/2 inča sa nitima na oba kraja. Njegova dužina (visina vetrobranskog jarbola) je odabrana samostalno i ovisi o uvjetima u kojima će generator morati raditi.
- Priključci za čelične cijevi za vodenu cijev 1 1/2 inča. Plug za lice (apsolutno je potreban) i Tee (neobavezno).
- Brza dolje (Buck-Boost) DC-DC naponski pretvarač, poput mesa # DSN6009 4 A. Preporučujem pretvarač sa izlazom od 30 W.
- 2 elektrolitički kondenzator, 2200 μF, najmanje 12 V.
- Most ispravljač. Minimalno - 500 mA.
- Dioda 1N4007.
- Toplina izolirane cijevi ili traka.
- Žičani kablovi i vijci sa šarkama (neobavezno). Sve je ovo možda potrebno za popravljanje jarbola.
- Cementna torba (neobavezno). Možda će biti potrebno za montažni jarbol.
Instrumenti:
- Ima ili elektrolovka za rezanje tanke PVC cijevi.
- Bušilica sa šipkama za plastiku i metalu.
- Odvijač i / ili ključ i set mlaznica pogodan za korištene vijke, matice, vijke.
- Lemljenje i lemljenje.
Napravljamo generator vjetra iz biciklističkog kotača
Počnimo sa radom na generatoru vjetra. Koristit ćemo jarbol izrađen od čelične cijevi slavine, što se može popraviti u zemlju betonom. Donošenje odluke o visini jarbola i metoda njegovog pričvršćivanja vrijedi pročitati lokalne zakone. Možda, ovisno o operativnim uvjetima generatora, jarbol će biti potreban za popravljanje rastezanja.
▍1. Rezanje turbinskih noževa
Koristili smo tanke zidne kanalizacije PVC cijevi (Sl. A). U Njemačkoj, gdje živim, takve su cijevi obojene u narančasto, u sjevernoj Americi su takve cijevi obično bijele.
Mi, koristeći pile, možemo izrezati 4 lopatice iz jedne dvije metarske cijevi (Sl. B). Trebaju nam 8 lopatica. Pokušajte preseći cijevi točno u sredinu. U idealnom slučaju, svi oštrice moraju imati istu težinu.
▍2. Pričvršćivanje lopatica u generator
U ulozi generatora koristimo biciklistički točak (RIM) s generatorom učvršćenom u njemu (Sl. C). Najbolji su točkovi sa aluminijskim obodom, jer su lakše bušiti. Ako ste uzeli točak iz stare bicikla - ne zaboravite ukloniti gume, kameru i kočione diskove.
Nož učvrstite na točak kao što je prikazano na Sl. D, koristeći 2 vijka, orašastih plodova i velikih podloška. Oštrice se moraju ravnomjerno rasporediti na šipku (možda ćete pomoći broju žbica između lopatica) i uskladiti u centru obruča.
▍3. Montažni jarbol
Jarbol koji ćemo napraviti od pocinčane čelične cijevi za vodu s nametima na oba kraja. U krajnjem utikaču (Sl. E) potrebno je izbušiti otvor od 9 mm i pričvrstiti kotač u utikač, prolazeći kroz ovu rupu osi generatora sa navojem (Sl. F Ispod). Nakon što je jarbol pouzdano fiksiran (!), Utikač možete pričvrstiti na njega.
U slučaju pouzdane instalacije, jarbol može koristiti tee, vijao se na taj dio cijevi, koji će biti fiksiran u zemlju i napunjen betonom. TEE će pouzdano omogućiti da popravi jarbol u betonu. Istovremeno, težina betona treba biti dovoljno velika da se održava i popravi jarbol. Cijeli dizajn treba pouzdano popraviti. Kao rezultat toga, ako se očekuje oluja, možete jednostavno odvijati dno jarbola iz betonske baze i izvadite turbinu u sigurno mjesto.
Ne podcjenjujte snagu sa kojom vjetar djeluje na okolne stavke. Ova sila se povećava srazmjerno Kubi (treći stepen) brzine vjetra! Stoga, ako je potrebno, popravite jarbol uz pomoć strija.
▍4. Izgradite elektronske komponente
Naša vjetroelektrana izračunava se za punjenje vodeće kiseline baterije s strujom generiranom dinamo mašinom. Električni generator koji koristi SAD proizvodi naizmjeničnu struju koju pretvorimo u pulsni trajni struju pomoću mosta ispravljač. Ova trenutna, za izglađivanje, prenosi se na dva elektrolitička kondenzatora kapaciteta 2200 μF.
Zaglađena trajna struja se zatim nanese na brzo-dolje predajnik (košta oko 10 dolara za eBay), koji se koristi kao regulator punjenja baterije. Pretvara ulazni napon u rasponu od 1,25 do 30 V, u unaprijed određeni konstantan napon. Izlazni pretvarač postavljamo za 0,7 volti iznad konačne struje punjenja baterije (za nadoknadu direktnog dioda). Da biste sprečili preokrenu struju od baterije potrebna 1N4007 Dioda.
Na primjer, baterija od 6-volta ima struju punjenja od 7,2 V. S obzirom na potrebu dodavanja direktnog diode napona, što je 0,7 V, pretvarač mora biti instaliran na izlazni napon na 7,9 V.
Električno opterećenje (to može biti bilo šta, na primjer - LED) bit će spojen na izlaze baterije. Razmotrite činjenicu da bi ovo opterećenje trebalo da podrži izlazni napon instaliran na pretvaraču. Sam generator može moći dati samo malu struju, a baterija može dati nekoliko pojačala. Posljedice kratkog spoja mogu biti vrlo tužne (vatra se može dogoditi). Da biste spriječili nesreće, trebate, bez obzira na to što se tačno povezujete s generatorom vjetra, poduzmite odgovarajuće sigurnosne mjere.
Upozorenje oluje!
Nakon što su generator elektroničkih komponenti sastavljene, sve je spremno za uključivanje snage vjetra u struju! Sada se otkrivaju mogućnosti vlasnika generatora vjetra.
Naš generator je, međutim, samo eksperimentalni uređaj, jeftina praktična demonstracija principa vjetroturbina, na primjer, u školama. Ova turbina nije dizajnirana za rad sa jakim vjetrom. Kada se turbina ne koristi, ili ako se snaga vjetra pređe 6 na skali Bafort, cijeli dizajn treba rastaviti i sakriti negdje.
Biciklistički točak i oštrice cijevi nisu dizajnirani za stalnu upotrebu, posebno - s jakim vjetrom. Možete poboljšati sami dizajn ako želite da se generator vjetra radi na stalnom nivou. (TRUE, moram reći da se moj dizajn pokazao jačim nego što sam očekivao. Ostavio sam je u vrtu i tamo je radila za bilo kakvo vrijeme - sve dok nije propao jedno od strija. Tada se jarbor srušio i slomljen jedan od lopatica. Turbine.)
Ako vas zanima tema generatora vjetra - možete pogledati ovaj materijal i vidjeti ovaj video. Pogledajte ovu stranicu posvećenu Chispito generatoru. Dakle, evo još nekoliko korisnih resursa.
I više opcija: