Generator angin ini terlalu mahal jika direncanakan untuk digunakan untuk menyelesaikan pekerjaan rumah sederhana, yang tidak memerlukan daya tinggi. Jika semua yang Anda butuhkan adalah sedikit energi untuk pencahayaan LED atau untuk proyek berdasarkan Raspberry PI Zero, entah bagaimana uang yang cukup serius yang harus membayar bahkan untuk kincir angin kecil. Hal yang sama berlaku untuk eksperimen sekolah, waktu dan uang yang berangkat untuk organisasi yang, biasanya mencoba meminimalkan. Sekolah sering dibatasi dalam sarana.
Berkat materi ini, kami belajar cara membuat generator angin kecil Anda sendiri. Kami akan melakukannya dari suku cadang bersepeda dan dari apa yang dapat Anda beli di toko konstruksi. Biaya proyek berada di suatu tempat sekitar $ 80-150. Ini akan memakan waktu 8-16 jam untuk membuat generator. Dengan angin, yang sedikit lebih kuat dari "angin lemah" pada skala BaFort, generator kami dapat memberikan sekitar 1 watt daya. Ini cukup untuk mengisi baterai kecil, yang berarti energi yang akan kita miliki dalam cuaca tanpa angin.
Turbin angin kecil yang dijelaskan di sini adalah, pada kenyataannya, proyek eksperimental, selama pekerjaan Anda dapat menguasai fondasi energi veto. Turbin ini tidak dapat disebut sumber energi yang benar-benar andal. Jangan menunggu keajaiban darinya! Selain itu, pertimbangkan bahwa angin kencang berbahaya bagi turbin kita. Mesin ini tidak dirancang untuk operasi normal dengan angin seperti itu. Dia kemungkinan besar akan menghancurkannya. Karena itu, turbin harus dihilangkan dalam cuaca buruk. Secara khusus, perlu memperhitungkan bahwa reruntuhannya, dapat dipakai oleh angin, dapat menghadapi seseorang.
Tidak seperti turbin komersial yang khas dengan sumbu rotasi horizontal, dilengkapi dengan tiga bilah, ditetapkan pada poros horizontal, gunakan poros vertikal rotor dalam proyek kami. Ini menghilangkan kita dari kebutuhan akan mekanisme yang memperhitungkan arah angin, dan sangat menyederhanakan proyek turbin. Generator kami, pada dasarnya, adalah roda sepeda yang dipasang pada rak vertikal, yang dikaitkan dengan generator listrik. Peran bilah rotor menggunakan delapan "wiraswear", diukir dari pipa saluran pembuangan plastik murah (PVC) dan melekat pada roda batang.
Turbin mulai berputar ketika angin mencapai kekuatan kira-kira 2 poin yang sesuai (sekitar 6 km / jam) pada skala BaFort (lihat tabel di bawah). Jika tenaga angin mencapai 5 pada skala BaFort (sekitar 30 km / jam), turbin memberikan sekitar 1 watt daya (sesuai dengan pengukuran kami - 147 mAh pada 6,7 V).
Skala Beaufort (berdasarkan Wikipedia.)
Skala kekuatan (kecepatan) angin, digunakan saat ini, dikembangkan pada abad ke-18 oleh pelaut Inggris Sir Francis Beaufort (1774 - 1857). Tetapi tidak mungkin disebut yang pertama berupaya menciptakan skala seperti itu. Skala BaForta didahului oleh karya-karya lain, khususnya, mengkarakterisasi tenaga angin pada dampaknya pada bilah kincir angin (insinyur John Smiton, 1759). Dalam arah yang sama, ahli geografi Inggris dan hidrograf Alexander Dorrimple (1737 - 1808) bekerja. Bahkan skala tenaga angin sebelumnya diciptakan oleh astronom Quiet Brage (1582), ilmuwan Robert Googk (1663) dan Daniel Defo (1704) - seorang pedagang, pemberontak, spyware dan penulis Robinson Cruzo. Pada tahun 1829, Francis Beaufort ditunjuk sebagai hidrograf dari Admiralty Inggris dan menyerahkan skalanya kepada semua orang yang dapat membutuhkannya. Sejak itu, skala Beaufort telah menjadi alat standar untuk mengukur tenaga angin.
Bahan dan alat
Bahan:- Roda sepeda depan dengan diameter 28 inci dan generator listrik. Saya membeli generator baru di eBay seharga € 40, tetapi di Eropa sering terjadi generator bekas. Di AS, Anda dapat menemukannya di eBay, dan Anda dapat membeli Shimano Dynamo yang murah dan menginstalnya di roda tua.
- 2 Pipa PVC 4-inci (Pipa Bagian Bersyarat - 110 mm) Panjang 2 meter. Saya menggunakan pipa berdinding tipis, tetapi apa sebenarnya mereka, peran khusus tidak bermain.
- 16 Sekrup pengikat dengan kacang dan dengan mesin cuci besar. Panjang dan diameter sekrup tergantung pada karakteristik pelek roda.
- Pipa galvanis pipa baja dengan diameter 1 1/2 inci dengan utas di kedua ujungnya. Panjangnya (ketinggian tiang kincir angin) dipilih secara independen dan tergantung pada kondisi di mana generator harus bekerja.
- Fitting pipa baja untuk pipa air 1 1/2 inci. Plug wajah (mutlak diperlukan) dan tee (opsional).
- Rapid-down (Buck-Boost) DC-DC Voltage Converter, seperti Mesa # DSN6009 4 A. Saya merekomendasikan konverter dengan output 30 W.
- 2 kapasitor elektrolit, 2200 μF, setidaknya 12 V.
- Penyearah jembatan. MINIMUM - 500 MA.
- Diode 1N4007.
- Tabung atau pita terisolasi panas.
- Kabel kawat dan sekrup dengan engsel (opsional). Semua ini mungkin diperlukan untuk memperbaiki tiang.
- Tas semen (opsional). Mungkin diperlukan untuk pemasangan mount.
Instrumen:
- Have atau Electrolovka untuk memotong pipa pvc tipis.
- Bor dengan batang untuk plastik dan logam.
- Obeng dan / atau kunci pas dan set nozel cocok untuk sekrup bekas, kacang-kacangan, baut.
- Besi dan solder solder.
Kami membuat generator angin dari roda sepeda
Mari kita mulai bekerja pada generator angin. Kami akan menggunakan tiang yang terbuat dari pipa ketuk baja, yang mungkin diperbaiki di tanah dengan beton. Mengambil keputusan tentang puncak tiang dan metode pengikatnya layak untuk membaca hukum setempat. Mungkin, tergantung pada kondisi operasi generator, tiang akan diperlukan untuk memperbaiki dengan menggunakan stretch mark.
▍1. Memotong bilah turbin
Kami menggunakan pipa pvc selokan berdinding tipis (Gbr. A). Di Jerman, di mana saya tinggal, pipa-pipa tersebut dicat dengan oranye, di Amerika Utara pipa-pipa seperti itu putih.
Kami, menggunakan SAW, kami dapat memotong 4 bilah dari satu pipa dua meter (Gbr. B). Kita perlu 8 bilah. Cobalah memotong pipa dengan tepat di tengah. Idealnya, semua bilah harus memiliki berat yang sama.
▍2. Melampirkan bilah ke generator
Dalam peran generator, kami menggunakan roda sepeda (RIM) dengan generator yang diperbaiki di dalamnya (Gbr. C). Yang terbaik adalah roda dengan pelek aluminium, karena mereka lebih mudah untuk dibor. Jika Anda mengambil roda dari sepeda lama - jangan lupa untuk melepas cakram ban, kamera, dan rem.
Pasang pisau ke roda seperti yang ditunjukkan pada Gambar. D, menggunakan 2 sekrup, kacang-kacangan dan mesin cuci besar. Bilah harus didistribusikan pada batang merata (mungkin Anda akan membantu jumlah jari-jari di antara bilah) dan selaras di tengah tepi.
▍3. Merakit tiang.
Tiang kita akan membuat dari pipa air baja galvanis dengan utas di kedua ujungnya. Pada steker akhir (Gbr. E), perlu untuk mengebor lubang 9 mm dan kencangkan roda ke colokan, melewati lubang sumbu generator ini dengan utas (Gbr. F di bawah). Setelah tiang tetap diperbaiki (!), Anda dapat mengikat steker untuk itu.
Dalam kasus instalasi yang andal, tiang dapat menggunakan tee, kacau ke bagian pipa itu, yang akan diperbaiki di tanah dan diisi dengan beton. Tee akan memungkinkan andal untuk memperbaiki tiang dalam beton. Pada saat yang sama, berat beton harus cukup besar untuk mempertahankan dan memperbaiki tiang. Seluruh desain harus diperbaiki secara andal. Akibatnya, jika badai diharapkan, Anda cukup membuka bagian bawah tiang dari basis beton dan menghilangkan turbin ke tempat yang aman.
Jangan meremehkan kekuatan dengan mana angin bertindak pada barang-barang di sekitarnya. Kekuatan ini meningkat secara proporsional dengan Kuba (tingkat ketiga) kecepatan angin! Oleh karena itu, jika perlu, perbaiki tiang dengan bantuan stretch mark.
▍4. Bangun komponen elektronik
Pembangkit listrik tenaga angin kami dihitung untuk mengisi baterai timbal-asam dengan arus yang dihasilkan oleh mesin dinamo. Generator listrik yang digunakan oleh kami menghasilkan arus bolak-balik yang kami konversi ke arus permanen pulsa menggunakan penyearah jembatan. Ini saat ini, untuk menghaluskannya, ditransmisikan ke dua kapasitor elektrolit dengan kapasitas 2200 μF.
Arus permanen yang dihaluskan kemudian diumpankan ke pemancar cepat (harganya sekitar $ 10 hingga eBay), yang digunakan sebagai regulator pengisian baterai. Ini mengubah tegangan input dalam kisaran dari 1,25 hingga 30 v, menjadi tegangan konstan yang telah ditentukan. Kami menetapkan output konverter sebesar 0,7 volt di atas arus pengisian baterai terbatas (untuk mengkompensasi tegangan dioda langsung). Dioda 1N4007 diperlukan untuk mencegah arus balik dari baterai ke konverter.
Misalnya, baterai asam timbal 6-volt memiliki arus pengisian 7.2 V. Mengingat perlunya menambahkan tegangan dioda langsung, yaitu 0,7 V, konverter harus diinstal pada tegangan output pada 7.9 V.
Beban listrik (ini bisa apa saja, misalnya - LED) akan terhubung ke output baterai. Pertimbangkan fakta bahwa beban ini harus mendukung tegangan output yang diinstal pada konverter. Generator itu sendiri dapat hanya dapat memberikan arus kecil, dan baterai dapat memberikan beberapa amp. Konsekuensi dari korsleting bisa sangat menyedihkan (api dapat terjadi). Untuk mencegah kecelakaan, Anda perlu, terlepas dari apa yang Anda hubungkan ke generator angin, ambil langkah-langkah keamanan yang sesuai.
Peringatan badai!
Setelah komponen elektronik generator dirakit, semuanya siap untuk menghidupkan kekuatan angin menjadi listrik! Sekarang kemungkinan pemilik generator angin terungkap.
Namun, generator kami hanyalah perangkat eksperimental, demonstrasi praktis yang murah dari prinsip-prinsip turbin angin, yang dapat digunakan, misalnya, di sekolah. Turbin ini tidak dirancang untuk bekerja dengan angin kencang. Ketika turbin tidak digunakan, atau jika kekuatan angin melebihi 6 pada skala BaFort, seluruh desain harus dibongkar dan sembunyikan di suatu tempat.
Roda sepeda dan bilah pipa tidak dirancang untuk penggunaan konstan, terutama - dengan angin kencang. Anda dapat meningkatkan desain sendiri jika Anda ingin generator angin berfungsi secara berkelanjutan. (Benar, saya harus mengatakan bahwa desain saya ternyata lebih kuat dari yang saya harapkan. Saya meninggalkannya di kebun dan dia bekerja di sana untuk cuaca apa pun - selama itu tidak gagal salah satu stretch mark. Kemudian tiang pingsan dan tiang itu runtuh dan rusak salah satu bilah. Turbin.)
Jika Anda tertarik dengan topik generator angin - Anda dapat melihat materi ini dan melihat video ini. Lihatlah situs ini yang didedikasikan untuk Generator Chispito. Jadi, inilah beberapa sumber daya yang bermanfaat.
Dan lebih banyak opsi: