این ژنراتور باد بسیار گران است اگر آن را برنامه ریزی شده برای حل و فصل تکالیف ساده، که نیاز به قدرت بالا نیست. اگر همه چیز شما نیاز دارید، انرژی کمی برای روشنایی LED یا برای یک پروژه بر اساس Raspberry Pi Zero است، به نحوی پول ناسازگار کاملا جدی است که باید حتی برای یک آسیاب بادی کوچک پرداخت کند. همین امر مربوط به آزمایش های مدرسه، زمان و پول است که برای سازماندهی آن، معمولا سعی می کند به حداقل برسد. مدارس اغلب به معنای محدود هستند.
با تشکر از این مواد، ما یاد می گیریم چگونه ژنراتور باد کوچک خود را ایجاد کنیم. ما آن را از قطعات یدکی دوچرخه سواری و از آنچه شما می توانید در یک فروشگاه ساخت و ساز خریداری کنید. هزینه پروژه جایی حدود 80 تا 150 دلار است. برای ایجاد یک ژنراتور 8 تا 16 ساعت طول خواهد کشید. با باد، که کمی قوی تر از "باد ضعیف" در مقیاس Bafort، ژنراتور ما قادر به ارائه 1 وات قدرت است. این به اندازه کافی برای شارژ یک باتری کوچک است، به این معنی که انرژی ما در آب و هوای باد است.
توربین باد کوچک که در اینجا توضیح داده شده است، در واقع، پروژه آزمایشی، در طول کارهایی که می توانید پایه های انرژی وتو را مدیریت کنید. این توربین نمی تواند منبع کاملا قابل اعتماد انرژی باشد. منتظر عجایب از آن نیستم! علاوه بر این، در نظر بگیرید که باد قوی برای توربین ما خطرناک است. این دستگاه برای عملیات عادی با چنین باد طراحی نشده است. او به احتمال زیاد آن را نابود خواهد کرد. بنابراین، توربین باید در آب و هوای بد برداشته شود. به طور خاص، لازم است توجه داشته باشید که خرابکاری او، پوشیدنی توسط باد، می تواند با کسی مواجه شود.
بر خلاف توربین های تجاری معمولی با محور افقی چرخش، مجهز به سه تیغه، ثابت شده در شفت افقی، از شفت عمودی روتور در پروژه ما استفاده کنید. این ما را از نیاز به مکانیسم ای که جهت باد را در نظر می گیرد، حذف می کند و پروژه توربین را بسیار ساده می کند. ژنراتور ما، در اصل، یک چرخ دوچرخه سواری بر روی یک قفسه عمودی است که با یک ژنراتور الکتریکی همراه است. نقش تیغه های روتور از هشت "لباس طبقه" استفاده می کند، از لوله های فاضلاب ارزان قیمت (PVC) حک شده و به چرخ میله متصل شده است.
توربین شروع به چرخش می کند زمانی که باد به قدرت تقریبا 2 امتیاز مربوط می شود (حدود 6 کیلومتر / ساعت) بر روی مقیاس Bafort (جدول زیر را ببینید). اگر قدرت باد به 5 در مقیاس Bafort (حدود 30 کیلومتر در ساعت) برسد، توربین حدود 1 وات قدرت را می دهد (با توجه به اندازه گیری های ما - 147 میلی آمپر ساعت در 6.7 V).
مقیاس Beaufort (بر اساس ویکیپدیا)
مقیاس قدرت (سرعت) باد، امروزه مورد استفاده قرار گرفت، در قرن 18th توسط ملوان بریتانیا Sir Francis Beaufort (1774-1757) توسعه یافت. اما اولین کسی که تلاش برای ایجاد چنین مقیاس ای غیرممکن است، غیرممکن است. مقیاس Baforta پیش از سایر آثار، به ویژه، مشخصه قدرت باد بر تاثیر آن بر روی تیغه های آسیاب های بادی (مهندس جان Smiton، 1759) بود. در همان جهت، جغرافیای بریتانیا و هیدروگراف الکساندر Dorimple (1737-1808) کار کرد. حتی مقادیر قدرت باد زودتر توسط اختر سنجی آرام آرام (1582)، دانشمند Robert Googk (1663) و Daniel Defo (1704) ایجاد شد - یک بازرگان، یک بازرگان، نرم افزارهای جاسوسی و نویسنده رابینسون کروزو. در سال 1829، فرانسیس بوفورت یک هیدروگراف از دریاسالار بریتانیا منصوب شد و مقیاس خود را به هر کسی که می تواند به آن نیاز داشته باشد، به دست آورد. از آن به بعد، مقیاس Beaufort تبدیل به یک ابزار استاندارد برای اندازه گیری قدرت باد شده است.
مواد و ابزار
مواد:- چرخ دوچرخه جلو با قطر 28 اینچ و یک ژنراتور الکتریکی. من یک ژنراتور جدید را در eBay خریداری کردم، اما در اروپا اغلب ژنراتورهای دست دوم وجود دارد. در ایالات متحده، شما می توانید چنین در eBay پیدا کنید، و شما می توانید یک Dynamo Shimano ارزان خرید و آن را در یک چرخ قدیمی نصب کنید.
- 2 لوله های پی وی سی 4 اینچ (لوله عبور شرطی - 110 میلیمتر) 2 متر طول دارد. من از لوله های نازک دیواره استفاده کردم، اما دقیقا چه خواهد بود، نقش ویژه ای بازی نمی کند.
- 16 پیچ پیچ با آجیل و واشرهای بزرگ. طول و قطر پیچ ها به ویژگی های لبه چرخ بستگی دارد.
- لوله کشی فولادی لوله گالوانیزه با قطر 1 1/2 اینچ با موضوعات در هر دو طرف. طول آن (ارتفاع مشت زدن آسیاب) به طور مستقل انتخاب می شود و بستگی به شرایطی دارد که ژنراتور باید کار کند.
- اتصالات لوله های فولادی برای یک لوله آب 1 1/2 اینچ. پلاگین چهره (کاملا ضروری است) و Tee (اختیاری).
- Rapid-down (Buck-Boost) مبدل ولتاژ DC-DC، مانند Mesa # DSN6009 4 A. من یک مبدل را با خروجی 30 وات توصیه می کنم.
- 2 خازن الکترولیتی، 2200 μF، حداقل 12 V.
- پل یکپارچه حداقل - 500 میلی آمپر.
- دیود 1N4007.
- لوله های عایق حرارتی یا نوار.
- کابل های سیم و پیچ با لولا (اختیاری). همه چیز ممکن است برای رفع ماست مورد نیاز باشد.
- کیسه سیمان (اختیاری). ممکن است برای نصب مشت استفاده شود.
ابزار:
- Haves یا Electrolovka برای برش لوله های پی وی سی نازک.
- مته با میله های پلاستیکی و فلز.
- پیچ گوشتی و / یا آچار و مجموعه ای از نازل های مناسب برای پیچ های مورد استفاده، آجیل، پیچ و مهره.
- لحیم کاری آهن و لحیم کاری.
ما یک ژنراتور باد را از یک چرخ دوچرخه سواری می کنیم
بیایید شروع به کار بر روی ژنراتور باد کنیم. ما از مشت ساخته شده از یک لوله شیر فولادی استفاده می کنیم که ممکن است در زمین با یک بتن ثابت شود. تصمیم گیری در مورد ارتفاع ماست و روش اتصال آن، ارزش خواندن قوانین محلی است. شاید، بسته به شرایط عملیاتی ژنراتور، مشت باید با استفاده از علائم کشش مورد نیاز باشد.
▍1. برش تیغه توربین
ما از لوله های PVC فاضلاب نازک دیواره استفاده کردیم (شکل الف). در آلمان، جایی که من زندگی می کنم، چنین لوله هایی در رنگ نارنجی رنگ می شوند، در آمریکای شمالی، چنین لوله هایی معمولا سفید هستند.
ما، با استفاده از اره، ما می توانیم 4 تیغه را از یک لوله دو متری بریزیم (شکل ب). ما نیاز به 8 تیغه داریم سعی کنید لوله ها را دقیقا در مرکز برش دهید. در حالت ایده آل، تمام تیغه ها باید همان وزن داشته باشند.
▍2. پیوستن تیغه به ژنراتور
در نقش ژنراتور، ما از یک چرخ دوچرخه (RIM) با ژنراتور ثابت شده در آن استفاده می کنیم (شکل C). بهترین چرخ ها با یک لبه آلومینیومی هستند، زیرا آنها ساده تر می شوند. اگر چرخ را از دوچرخه قدیمی گرفتید، فراموش نکنید که دیسک های تایر، دوربین و ترمز را حذف کنید.
تیغه را به چرخ وصل کنید، همانطور که در شکل نشان داده شده است. D، با استفاده از 2 پیچ، آجیل و واشرهای بزرگ. تیغه ها باید به طور مساوی بر روی میله توزیع شوند (شاید شما به تعداد سخاوت های بین تیغه ها کمک کنید) و در مرکز لبه هماهنگ شوید.
▍3. مونتاژ
ماست ما از یک لوله فولادی گالوانیزه با موضوعات در هر دو طرف از لوله های گالوانیزه استفاده خواهیم کرد. در پایان پلاگین (شکل الف)، لازم است سوراخ 9 میلیمتر حفاری کنید و چرخ را به پلاگین وصل کنید، عبور از این سوراخ محور ژنراتور با موضوع (شکل F زیر). پس از اینکه مشت به طور قابل اعتماد ثابت (!)، شما می توانید پلاگین را به آن وصل کنید.
در مورد نصب قابل اعتماد، مشت می تواند از Tee استفاده کند، به آن قسمت از لوله متصل می شود که در زمین ثابت می شود و با بتن پر می شود. TEE به طور قابل اعتماد اجازه می دهد تا بت را در بتن ثابت کند. در عین حال، وزن بتن باید به اندازه کافی بزرگ باشد تا ماست را حفظ و تعمیر کند. کل طراحی باید به طور قابل اعتماد ثابت شود. به عنوان یک نتیجه، اگر طوفان انتظار می رود، شما می توانید به سادگی پایین پایین از پایه از پایه بتن را باز کنید و توربین را به یک مکان امن منتقل کنید.
قدرت را که با آن باد بر روی اقلام اطراف آن عمل می کند، دست کم نگیرید. این نیرو نسبت به کوبا (درجه سوم) سرعت باد افزایش می یابد! بنابراین، در صورت لزوم، ماست را با کمک علائم کشش ثابت کنید.
▍4 ساخت قطعات الکترونیکی
نیروگاه باد ما برای شارژ یک باتری سرب اسید با جریان تولید شده توسط یک دستگاه دینامو محاسبه می شود. ژنراتور الکتریکی مورد استفاده ایالات متحده یک جریان متناوب را تولید می کند که ما با استفاده از یک مربی پل به یک پالس دائمی تبدیل می کنیم. این جریان، برای صاف کردن آن، به دو خازن الکترولیتی با ظرفیت 2200 μF منتقل می شود.
جریان دائمی صاف پس از آن به یک فرستنده سریع منتقل می شود (هزینه آن حدود 10 دلار به eBay)، که به عنوان تنظیم کننده شارژ باتری استفاده می شود. این ولتاژ ورودی را در محدوده 1.25 تا 30 V، به یک ولتاژ ثابت از پیش تعیین شده تبدیل می کند. ما خروجی مبدل را با 0.7 ولت بالاتر از جریان شارژ باتری محدود تنظیم می کنیم (برای جبران ولتاژ دیود مستقیم). دیود 1N4007 برای جلوگیری از جریان معکوس از باتری به مبدل نیاز است.
به عنوان مثال، یک باتری 6 ولت اسید سرب دارای جریان شارژ 7.2 V است. با توجه به نیاز به اضافه کردن ولتاژ دیود مستقیم، که 0.7 ولت است، مبدل باید بر روی ولتاژ خروجی در 7.9 V نصب شود.
بار الکتریکی (این می تواند هر چیزی باشد، به عنوان مثال - LED) به خروجی های باتری متصل می شود. این واقعیت را در نظر بگیرید که این بار باید از ولتاژ خروجی نصب شده بر روی مبدل پشتیبانی کند. ژنراتور خود را می تواند قادر به ارائه تنها یک جریان کوچک، و باتری می تواند چند آمپر را ارائه دهد. عواقب اتصال کوتاه می تواند بسیار غم انگیز باشد (ممکن است آتش رخ دهد). به منظور جلوگیری از حوادث، شما نیاز دارید، صرف نظر از آنچه دقیقا به ژنراتور باد وصل می شوید، اقدامات امنیتی مناسب را انجام دهید.
هشدار طوفان!
پس از اجزای الکترونیکی ژنراتور مونتاژ می شود، همه چیز آماده است تا قدرت باد را به برق تبدیل کند! در حال حاضر امکانات صاحب ژنراتور باد نشان داده شده است.
ژنراتور ما، با این حال، فقط یک دستگاه آزمایشی است، یک تظاهرات عملی ارزان قیمت از اصول توربین های بادی، که می تواند مورد استفاده قرار گیرد، به عنوان مثال، در مدارس. این توربین برای کار با باد قوی طراحی نشده است. هنگامی که توربین استفاده نمی شود، یا اگر قدرت باد بیش از 6 در مقیاس Bafort باشد، کل طراحی باید جدا شود و جایی را پنهان کند.
چرخ دوچرخه و تیغه لوله ها برای استفاده مداوم طراحی نشده است، به خصوص - با باد قوی. اگر می خواهید ژنراتور باد را به طور مداوم کار کنید، می توانید طراحی خود را افزایش دهید. (درست است، باید بگویم که طراحی من معلوم شد که قوی تر از انتظار من بود. من او را در باغ گذاشتم و برای هر گونه آب و هوا کار کردم - تا زمانی که یکی از علائم کشش را شکست دهد. سپس مشت سقوط کرد و یکی از تیغه ها شکسته شده است.)
اگر شما علاقه مند به موضوع ژنراتور باد هستید - می توانید به این ماده نگاه کنید و این ویدیو را ببینید. به این سایت اختصاص داده شده به ژنراتور Chispito نگاه کنید. بنابراین در اینجا یک زن و شوهر دیگر از منابع مفید است.
و گزینه های بیشتر: