Máy phát điện gió này quá đắt nếu nó được lên kế hoạch để được sử dụng để giải quyết bài tập về nhà đơn giản, không yêu cầu công suất cao. Nếu mọi thứ bạn cần là một chút năng lượng cho ánh sáng LED hoặc cho một dự án dựa trên Raspberry Pi Zero, nó bằng cách nào đó không tương xứng với số tiền khá nghiêm trọng sẽ phải trả ngay cả đối với một cối xay gió nhỏ. Điều tương tự cũng áp dụng cho các thí nghiệm của trường, thời gian và tiền bạc để tổ chức, thường cố gắng giảm thiểu. Các trường học thường bị hạn chế trong các phương tiện.
Nhờ tài liệu này, chúng ta học cách tạo máy phát điện gió nhỏ của riêng bạn. Chúng tôi sẽ làm điều đó từ các phụ tùng xe đạp và từ những gì bạn có thể mua trong một cửa hàng xây dựng. Chi phí của dự án là khoảng $ 80-150. Sẽ mất 8-16 giờ để tạo máy phát điện. Với gió, mạnh hơn một chút so với "gió yếu" trên thang bafort, máy phát điện của chúng tôi có thể cung cấp sức mạnh khoảng 1 watt. Điều này là đủ để sạc pin nhỏ, điều đó có nghĩa là năng lượng chúng ta sẽ có trong thời tiết không có gió.
Trên thực tế, tuabin gió được mô tả ở đây là, trong thực tế, trong thực tế, trong quá trình làm việc mà bạn có thể làm chủ các nền tảng của năng lượng phủ quyết. Tua bin này không thể được gọi là một nguồn năng lượng đáng tin cậy hoàn toàn đáng tin cậy. Đừng chờ đợi những điều kỳ diệu từ nó! Ngoài ra, hãy xem xét rằng gió mạnh gây nguy hiểm cho tuabin của chúng tôi. Máy này không được thiết kế cho hoạt động bình thường với gió như vậy. Anh ấy rất có thể sẽ phá hủy nó. Do đó, tuabin nên được loại bỏ trong thời tiết xấu. Đặc biệt, cần phải tính đến việc đống đổ nát của cô, có thể mặc được bởi gió, có thể đối mặt với ai đó.
Không giống như các tuabin thương mại điển hình với trục xoay ngang, được trang bị ba lưỡi, cố định trên trục ngang, sử dụng trục dọc của rôto trong dự án của chúng tôi. Nó loại bỏ chúng ta khỏi nhu cầu về một cơ chế tính đến hướng gió, và đơn giản hóa rất nhiều dự án của tuabin. Máy phát điện của chúng tôi, về bản chất, là một bánh xe đạp gắn trên giá đỡ thẳng đứng, được liên kết với một máy phát điện. Vai trò của các cánh quạt sử dụng tám "quần áo sàn", được chạm khắc từ ống thoát nước nhựa (PVC) giá rẻ và gắn vào bánh xe thanh.
Tua bin bắt đầu xoay khi gió đạt đến độ bền khoảng 2 điểm tương ứng (khoảng 6 km / h) trên thang ba (xem bảng bên dưới). Nếu năng lượng gió đạt 5 trên thang ba (khoảng 30 km / h), tuabin cho khoảng 1 watt năng lượng (theo các phép đo của chúng tôi - 147 mAh ở mức 6,7 V).
Quy mô beaufort (dựa trên Wikipedia.)
Quy mô sức mạnh (tốc độ) của gió, được sử dụng ngày nay, được phát triển vào thế kỷ 18 bởi thủy thủ Anh Sir Francis Beaufort (1774 - 1857). Nhưng không thể được gọi là người đầu tiên đưa những nỗ lực để tạo ra một quy mô như vậy. Quy mô Baforta đã đi trước bởi các tác phẩm khác, đặc biệt, đặc trưng cho sức mạnh gió đối với tác động của nó đối với các cánh gió của cối xay gió (Kỹ sư John Smiton, 1759). Theo cùng hướng, nhà địa lý Anh và thủy văn Alexander Dorrimple (1737 - 1808) đã làm việc. Thậm chí, quy mô năng lượng gió trước đó được tạo ra bởi nhà thiên văn học brage yên tĩnh (1582), nhà khoa học Robert Googk (1663) và Daniel Defo (1704) - Một thương gia, một kẻ nổi loạn, phần mềm gián điệp và tác giả của Robinson Cruzo. Năm 1829, Francis Beaufort được bổ nhiệm làm thủy văn của Đô đốc Anh và trao quy mô của mình cho mọi người có thể cần nó. Kể từ đó, quy mô của Beaufort đã trở thành một công cụ tiêu chuẩn để đo năng lượng gió.
Vật liệu và công cụ
Nguyên vật liệu:- Bánh xe đạp phía trước có đường kính 28 inch và máy phát điện. Tôi đã mua một máy phát điện mới trên eBay với giá € 40, nhưng ở châu Âu, thường có những máy phát điện cũ. Ở Mỹ, bạn có thể tìm thấy như vậy trên ebay và bạn có thể mua một shimano máy phát điện giá rẻ và cài đặt nó trong một bánh xe cũ.
- 2 Ống nhựa PVC 4 inch (Ống thông có điều kiện - 110 mm) dài 2 mét. Tôi đã sử dụng các ống có tường mỏng, nhưng chính xác thì chúng sẽ là gì, vai trò đặc biệt không chơi.
- 16 ốc vít buộc với các loại hạt và với máy giặt lớn. Chiều dài và đường kính của các ốc vít phụ thuộc vào đặc điểm của vành bánh xe.
- Ống mạ kẽm thép có đường kính 1 1/2 inch với các luồng ở cả hai đầu. Chiều dài của nó (chiều cao của cột cối xay gió) được chọn độc lập và phụ thuộc vào các điều kiện mà máy phát điện sẽ phải hoạt động.
- Phụ kiện ống thép cho ống nước 1 1/2 inch. Cắm khuôn mặt (nó là hoàn toàn cần thiết) và tee (tùy chọn).
- Bộ chuyển đổi điện áp DC-DC nhanh chóng (Buck-Boost), chẳng hạn như Mesa # DSN6009 4 A. Tôi khuyên bạn nên chuyển đổi với đầu ra 30 W.
- 2 Tụ điện phân, 2200 μf, ít nhất 12 V.
- Cầu chỉnh lưu. Tối thiểu - 500 Ma.
- Diode 1n4007.
- Ống hoặc băng cách nhiệt.
- Cáp dây và ốc vít với bản lề (tùy chọn). Tất cả điều này có thể cần thiết để sửa chữa cột buồm.
- Túi xi măng (tùy chọn). Có thể cần thiết để gắn mốc.
Dụng cụ:
- Haves hoặc Electrolovka để cắt ống nhựa PVC mỏng.
- Khoan với que cho nhựa và kim loại.
- Tuốc nơ vít và / hoặc cờ lê và đặt vòi phun phù hợp cho các ốc vít đã sử dụng, các loại hạt, bu lông.
- Hàn sắt và hàn.
Chúng tôi làm một máy phát điện gió từ một bánh xe đạp
Hãy bắt đầu làm việc trên máy phát điện gió. Chúng tôi sẽ sử dụng cột buồm được làm từ một ống thép, có thể được cố định trong lòng đất với bê tông. Đưa ra quyết định về chiều cao của cột buồm và phương pháp buộc chặt nó đáng để đọc luật pháp địa phương. Có lẽ, tùy thuộc vào điều kiện vận hành của máy phát điện, cột buồm sẽ cần thiết để khắc phục với việc sử dụng các vết rạn da.
▍1. Cắt lưỡi tuabin
Chúng tôi đã sử dụng ống nhựa PVC có tường mỏng (Hình A). Ở Đức, nơi tôi sống, những đường ống như vậy được sơn màu cam, ở Bắc Mỹ, các đường ống như vậy thường là màu trắng.
Chúng tôi, sử dụng cưa, chúng ta có thể cắt 4 lưỡi từ một ống hai mét (Hình B). Chúng tôi cần 8 lưỡi. Cố gắng cắt các đường ống chính xác ở trung tâm. Lý tưởng nhất, tất cả các lưỡi dao phải có cùng trọng lượng.
▍2. Đính kèm lưỡi dao vào máy phát điện
Trong vai trò của máy phát điện, chúng tôi sử dụng bánh xe đạp (RIM) với máy phát điện cố định trong đó (Hình C). Tốt nhất là các bánh xe với một vành nhôm, vì chúng dễ dàng khoan hơn. Nếu bạn lấy bánh xe từ xe đạp cũ - đừng quên tháo lốp, camera và đĩa phanh.
Gắn lưỡi dao vào bánh xe như trong hình. D, sử dụng 2 ốc vít, các loại hạt và máy giặt lớn. Các lưỡi dao phải được phân phối trên thanh đều (có lẽ bạn sẽ giúp số lượng nan hoa giữa các lưỡi dao) và được căn chỉnh ở trung tâm của vành.
▍3. Lắp ráp cột buồm
Cột buồm chúng ta sẽ làm từ một ống nước bằng thép mạ kẽm với các sợi ở cả hai đầu. Trong Ổ cắm kết thúc (Hình E), cần phải khoan lỗ 9 mm và buộc bánh xe vào phích cắm, đi qua lỗ này của trục máy phát bằng luồng (Hình f bên dưới). Sau khi cột buồm được cố định một cách đáng tin cậy (!), Bạn có thể buộc chặt phích cắm vào nó.
Trong trường hợp cài đặt đáng tin cậy, cột buồm có thể sử dụng tee, vặn vào phần đó của đường ống, sẽ được cố định trong mặt đất và chứa đầy bê tông. Tee sẽ cho phép chắc chắn sửa chữa cột buồm trong bê tông. Đồng thời, trọng lượng của bê tông nên đủ lớn để duy trì và sửa chữa cột buồm. Toàn bộ thiết kế nên được cố định một cách đáng tin cậy. Do đó, nếu cơn bão được mong đợi, bạn chỉ cần tháo đáy cột ra khỏi căn cứ bê tông và tháo tuabin thành một nơi an toàn.
Đừng đánh giá thấp sức mạnh mà gió hành động trên các vật phẩm xung quanh. Lực lượng này tăng tỷ lệ so với Cuba (độ thứ ba) của tốc độ gió! Do đó, nếu cần, sửa chữa cột buồm với sự trợ giúp của các vết rạn da.
▍4. Xây dựng linh kiện điện tử
Nhà máy điện gió của chúng tôi được tính toán để sạc pin axit-chì với dòng điện được tạo ra bởi máy phát điện. Máy phát điện được sử dụng bởi chúng tôi tạo ra một dòng điện xen kẽ mà chúng tôi chuyển đổi thành dòng điện vĩnh viễn xung bằng cách chỉnh lưu cầu. Dòng này, để làm mịn nó, được truyền đến hai tụ điện phân với công suất 2200 μf.
Dòng điện vĩnh viễn được làm mịn sau đó được cho đến một bộ phát nhanh chóng (nó có giá khoảng 10 đô la cho eBay), được sử dụng làm bộ điều chỉnh sạc pin. Nó chuyển đổi điện áp đầu vào trong phạm vi từ 1,25 đến 30 V, thành một điện áp không đổi được xác định trước. Chúng tôi đặt đầu ra bộ chuyển đổi bằng 0,7 volt so với dòng sạc pin hữu hạn (để bù cho điện áp diode trực tiếp). Diode 1N4007 là cần thiết để ngăn dòng điện ngược với pin sang bộ chuyển đổi.
Ví dụ, pin axit chì 6 volt có dòng sạc 7.2 V. Xem xét nhu cầu thêm điện áp diode trực tiếp, là 0,7 V, bộ chuyển đổi phải được cài đặt trên điện áp đầu ra ở mức 7,9 V.
Tải điện (Điều này có thể là bất cứ thứ gì, ví dụ: LED) sẽ được kết nối với các đầu ra của pin. Hãy xem xét việc tải này sẽ hỗ trợ điện áp đầu ra được cài đặt trên bộ chuyển đổi. Bản thân máy phát điện có thể chỉ có thể cung cấp một dòng nhỏ và pin có thể cung cấp một vài ampe. Hậu quả của ngắn mạch có thể rất buồn (lửa có thể xảy ra). Để ngăn ngừa tai nạn, bạn cần, bất kể chính xác những gì bạn kết nối với máy phát điện gió, có các biện pháp bảo mật thích hợp.
Một cảnh báo bão!
Sau khi các thành phần điện tử máy phát được lắp ráp, mọi thứ đã sẵn sàng để biến sức mạnh của gió thành điện! Bây giờ khả năng của chủ sở hữu của máy phát điện gió được tiết lộ.
Tuy nhiên, máy phát điện của chúng tôi chỉ là một thiết bị thử nghiệm, một cuộc biểu tình thực tế rẻ tiền về các nguyên tắc của tuabin gió, ví dụ, có thể được sử dụng, ví dụ, trong các trường học. Tua bin này không được thiết kế để làm việc với gió mạnh. Khi tuabin không được sử dụng, hoặc nếu sức mạnh của gió vượt quá 6 trên thang, toàn bộ thiết kế nên được tháo rời và ẩn ở đâu đó.
Bánh xe đạp và lưỡi dao của đường ống không được thiết kế để sử dụng liên tục, đặc biệt là - với gió mạnh. Bạn có thể tự nâng cao thiết kế nếu bạn muốn máy phát điện gió hoạt động trên cơ sở đang diễn ra. (Đúng, tôi phải nói rằng thiết kế của tôi hóa ra mạnh mẽ hơn tôi mong đợi. Tôi đã để cô ấy ở trong vườn và cô ấy làm việc ở đó cho bất kỳ thời tiết nào - miễn là nó không thất bại một trong những vết rạn da. Sau đó, cột buồm bị sập và bị hỏng một trong những lưỡi kiếm. Tua bin.)
Nếu bạn quan tâm đến chủ đề của máy phát điện gió - bạn có thể nhìn vào tài liệu này và xem video này. Nhìn vào trang web này dành riêng cho máy phát điện Chispito. Vì vậy, đây là một vài tài nguyên hữu ích khác.
Và nhiều lựa chọn hơn: