Rossiya shamol energiyasi manbalariga nisbatan ikki tomonlama pozitsiyaga ega. Bir tomondan, umumiy maydonning kattaligi va tekis maydonlarning ko'pligi tufayli shamol odatda mo'l va asosan tekis bo'ladi. Boshqa tomondan, bizning shamollarimiz asosan past potentsial, sekin, rasmga qarang. Uchinchidan, siyrak aholi punktlarida shamollar kuchli. Shunga asoslanib, fermada shamol generatorini ishga tushirish vazifasi juda dolzarbdir. Ammo, juda qimmat qurilmani sotib olish yoki uni o'zingiz qilish to'g'risida qaror qabul qilish uchun siz qaysi turdagi (va ularning ko'plari bor) qaysi maqsadda tanlashni yaxshilab o'ylab ko'rishingiz kerak.

Asosiy tushunchalar

1. KIEV - shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti. Hisoblash uchun mexanik tekis shamol modeli ishlatilsa (pastga qarang), bu shamol elektr stantsiyasining (APU) rotorining samaradorligiga teng.
2. Samaradorlik - yaqinlashib kelayotgan shamoldan elektr generatorining terminallariga yoki tankga pompalanadigan suv miqdoriga qadar APU ning oxirigacha samaradorligi.
3. Minimal ishlaydigan shamol tezligi (MPS) - bu shamol tegirmoni yukga oqim bera boshlagan tezligi.
4. Maksimal ruxsat etilgan shamol tezligi (MPS) - bu energiya ishlab chiqarishni to'xtatadigan tezligi: avtomatlashtirish generatorni o'chiradi yoki rotorni havo qanotiga qo'yadi yoki uni buklaydi va yashiradi, yoki rotor o'zini to'xtatadi yoki APU shunchaki qulab tushadi.
5. Shamol tezligi (SV) - bu tezlikda rotor yuklamasdan aylana oladi, aylanadi va ish rejimiga kiradi, shundan so'ng generatorni yoqish mumkin.
6. Salbiy ishga tushirish tezligi (OSS) - bu APU (yoki shamol turbinasi - shamol elektr stantsiyasi yoki WEA, shamol quvvat bloki) har qanday shamol tezligida ishga tushirish uchun tashqi energiya manbasidan majburiy aylanishni talab qilishini anglatadi.
7. Boshlanish (boshlang'ich) moment - havo oqimida majburiy ravishda sekinlashtirilgan rotorning milga moment yaratish qobiliyati.
8. Shamol turbinasi (VD) - APU ning rotordan generator yoki nasos miliga yoki boshqa energiya iste'molchisiga bo'lgan qismi.
9. Aylanadigan shamol generatori - APU, unda shamol energiyasi rotorni havo oqimida aylantirish orqali quvvat olish shaftida momentga aylanadi.
10. Rotorning ish tezligi diapazoni nominal yukda ishlaganda MDS va MRS o'rtasidagi farqdir.
11. Sekin tezlikli shamol tegirmoni - unda oqimdagi rotor qismlarining chiziqli tezligi shamol tezligidan sezilarli darajada oshmaydi yoki undan pastroq. Oqimning dinamik boshi to'g'ridan-to'g'ri pichoq surishiga aylanadi.
12. Yuqori tezlikli shamol tegirmoni - pichoqlarning chiziqli tezligi shamol tezligidan sezilarli darajada (20 yoki undan ko'p martagacha) yuqori va rotor o'zining havo aylanishini hosil qiladi. Oqim energiyasini tortishish kuchiga aylantirish sikli murakkab.

Eslatmalar:

1. Past tezlikda ishlaydigan APUlar, qoida tariqasida, KIEV yuqori tezlikka qaraganda pastroq, ammo yukni va nol TCOni ajratmasdan generatorni aylantirish uchun etarli bo'lgan boshlang'ich momentga ega, ya'ni. mutlaqo o'z-o'zidan boshlanadi va eng engil shamollarda qo'llaniladi.
2. Sekinlik va tezlik nisbiy tushunchalardir. 300 aylanish tezligidagi uy shamol tegirmoni past tezlikda va EuroWind tipidagi kuchli APU bo'lishi mumkin, ulardan shamol fermalari, shamol fermalari (rasmga qarang) dalalari olinadi va rotorlari taxminan 10 rpm ni tashkil qiladi, chunki. bunday diametr bilan pichoqlarning chiziqli tezligi va ularning ko'p masofadagi aerodinamikasi juda "samolyot", quyida ko'rib chiqing.

Qanday generator kerak?

Mahalliy shamol tegirmoni uchun elektr generatori keng aylanish tezligida elektr energiyasini ishlab chiqarishi va avtomatlashtirish va tashqi quvvat manbalarisiz o'z-o'zini ishga tushirish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak. Odatda, yuqori KIEV va samaradorlikka ega bo'lgan OSS (spin-up bilan shamol tegirmonlari) bilan APU ishlatilsa, u ham qaytarilishi kerak, ya'ni. dvigatel sifatida ishlay olish. 5 kVtgacha bo'lgan quvvatlarda bu shart niobiy (supermagnet) asosidagi doimiy magnitli elektr mashinalari tomonidan qondiriladi; po'lat yoki ferrit magnitlarida siz 0,5-0,7 kVt dan ko'p bo'lmagan quvvatga ishonishingiz mumkin.

Eslatma: asenkron alternatorlar yoki magnitlangan bo'lmagan statorli kollektor alternatorlari umuman mos kelmaydi. Shamol kuchining pasayishi bilan ular tezligi MRS ga tushishidan ancha oldin "chiqib ketishadi" va keyin ular o'zlarini boshlamaydilar.

0,3 dan 1-2 kVt gacha quvvatga ega APU ning ajoyib "yuragi" o'rnatilgan rektifikatorli alternatordan olinadi; ularning aksariyati hozir. Birinchidan, ular 11,6-14,7 V chiqish kuchlanishini tashqi elektron stabilizatorlarsiz juda keng tezlikda ushlab turadilar. Ikkinchidan, silikon eshiklar o'rashdagi kuchlanish taxminan 1,4 V ga yetganda ochiladi va bundan oldin generator yukni "ko'rmaydi". Buning uchun generator allaqachon yaxshi burilmagan bo'lishi kerak.

Ko'pgina hollarda, osilator to'g'ridan-to'g'ri, tishli yoki kamar haydovchisiz, pichoqlar sonini tanlash orqali tezlikni tanlash orqali yuqori tezlikda ishlaydigan HP miliga ulanishi mumkin, pastga qarang. "Tez yuruvchilar" kichik yoki nol boshlanish momentiga ega, ammo rotor klapanlar ochilishidan va generator oqim berishdan oldin yukni ajratmasdan aylanish uchun etarli vaqtga ega bo'ladi.

Shamolda tanlov

Qaysi shamol generatorini ishlab chiqarishni hal qilishdan oldin, keling, mahalliy aerologiyaga qaror qilaylik. kulrang-yashil rangda Shamol xaritasining (shamolsiz) joylari, hech bo'lmaganda ma'nosi faqat suzib yuruvchi shamol turbinasidan bo'ladi(va ular haqida keyinroq gaplashamiz). Agar sizga doimiy quvvat manbai kerak bo'lsa, siz kuchaytirgichni (kuchlanish stabilizatorli rektifikator), zaryadlovchini, kuchli batareyani, 12/24/36/48 VDC inverterni 220/380 VAC 50 Gts ga qo'shishingiz kerak bo'ladi. Bunday iqtisod 20 000 dollardan kam bo'lmagan narxga ega bo'ladi va 3-4 kVt dan ortiq uzoq muddatli quvvatni olib tashlash mumkin emas. Umuman olganda, muqobil energiyaga bo'lgan cheksiz xohish bilan, uning boshqa manbasini izlash yaxshiroqdir.

Sariq-yashil, ozgina shamolli joylarda, agar sizga 2-3 kVtgacha elektr energiyasi kerak bo'lsa, siz past tezlikda vertikal shamol generatorini o'zingiz olishingiz mumkin.. Ular son-sanoqsiz ishlab chiqilgan va KIEV va samaradorlik jihatidan sanoatda ishlab chiqarilgan "pichoqlar" dan deyarli kam bo'lmagan dizaynlar mavjud.

Agar siz uyingiz uchun shamol turbinasi sotib olmoqchi bo'lsangiz, unda yelkanli rotorli shamol tegirmoniga e'tibor qaratish yaxshiroqdir. Ko'p tortishuvlar mavjud va nazariy jihatdan hamma narsa hali aniq emas, lekin ular ishlaydi. Rossiya Federatsiyasida Taganrogda 1-100 kVt quvvatga ega "yelkanli qayiqlar" ishlab chiqariladi.

Qizil, shamolli, hududlarda tanlov kerakli quvvatga bog'liq. 0,5-1,5 kVt oralig'ida o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan "vertikallar" oqlanadi; 1,5-5 kVt - sotib olingan "yelkanli qayiqlar". "Vertikal" ni ham sotib olish mumkin, ammo u gorizontal sxemaning APU-dan qimmatroq bo'ladi. Va nihoyat, agar sizga 5 kVt yoki undan ortiq quvvatga ega shamol tegirmoni kerak bo'lsa, unda siz gorizontal sotib olingan "pichoqlar" yoki "yelkanli qayiqlar" o'rtasida tanlov qilishingiz kerak.

Eslatma: ko'pgina ishlab chiqaruvchilar, ayniqsa ikkinchi darajali, siz o'zingiz 10 kVtgacha quvvatga ega shamol generatorini yig'ishingiz mumkin bo'lgan qismlar to'plamlarini taklif qilishadi. Bunday to'plam o'rnatish bilan tayyor bo'lganidan 20-50% arzonroq bo'ladi. Lekin sotib olishdan oldin, siz mo'ljallangan o'rnatish joyining aerologiyasini diqqat bilan o'rganishingiz kerak, so'ngra texnik xususiyatlarga muvofiq tegishli tur va modelni tanlang.

Xavfsizlik haqida

Maishiy maqsadlarda foydalanish uchun shamol turbinasi qismlari 120 va hatto 150 m / s dan ortiq chiziqli tezlikka ega bo'lishi mumkin va 20 g og'irlikdagi har qanday qattiq materialning bir qismi 100 m / s tezlikda uchib, "muvaffaqiyatli" bo'lishi mumkin. urib, sog‘lom odamni joyida o‘ldiradi. Qalinligi 2 mm bo'lgan po'lat yoki qattiq plastmassa plastinka 20 m / s tezlikda harakatlanib, uni yarmini kesib tashlaydi.

Bundan tashqari, 100 vattdan ortiq shamol tegirmonlarining aksariyati juda shovqinli. Ko'pchilik ultra past (16 Gts dan kam) chastotali havo bosimining o'zgarishi - infratovushlarni hosil qiladi. Infratovushlar eshitilmaydi, ammo sog'liq uchun zararli va juda uzoqqa tarqaladi.

Eslatma: 80-yillarning oxirida Qo'shma Shtatlarda janjal yuz berdi - o'sha paytda mamlakatdagi eng yirik shamol stansiyasi yopilishi kerak edi. Uning APU maydonidan 200 km uzoqlikda joylashgan rezervatsiyadagi hindular sudda shamol stansiyasi ishga tushirilgandan so'ng ularda keskin kuchaygan sog'liq muammolari uning infratovushlari tufayli ekanligini isbotladilar.

Yuqoridagi sabablarga ko'ra, APUni o'rnatishga eng yaqin turar-joy binolaridan kamida 5 balandlikda ruxsat beriladi. Xususiy uy xo'jaliklarining hovlilarida tegishli sertifikatlangan sanoat ishlab chiqarish shamol tegirmonlarini o'rnatish mumkin. APU-larni tomlarga o'rnatish umuman mumkin emas - ularning ishlashi paytida, hatto kam quvvatlilar uchun ham, qurilish strukturasining rezonansi va uning buzilishiga olib kelishi mumkin bo'lgan o'zgaruvchan mexanik yuklar paydo bo'ladi.

Eslatma: APU balandligi supurilgan diskning eng yuqori nuqtasi (pichoqli rotorlar uchun) yoki geometrik shakl (qutbda rotorli vertikal APUlar uchun). Agar APU ustuni yoki rotor o'qi yanada yuqoriga chiqsa, balandlik ularning tepasiga - tepaga qarab hisoblanadi.

Shamol, aerodinamika, KIEV

Uyda ishlab chiqarilgan shamol generatori kompyuterda hisoblangan zavodda ishlab chiqarilgan tabiat qonunlariga bo'ysunadi. Va o'z-o'zidan ishlaydigan odam o'z ishining asoslarini juda yaxshi tushunishi kerak - ko'pincha uning ixtiyorida qimmatbaho ultra zamonaviy materiallar va texnologik uskunalar yo'q. APU ning aerodinamikasi juda qiyin ...

Shamol va KIEV

Seriyali zavod APUlarini hisoblash uchun, deb ataladi. tekis mexanik shamol modeli. U quyidagi taxminlarga asoslanadi:

• Shamol tezligi va yo'nalishi samarali rotor yuzasida doimiydir.
• Havo doimiy muhitdir.
• Rotorning samarali yuzasi supurilgan maydonga teng.
• Havo oqimining energiyasi sof kinetikdir.

Bunday sharoitda havo birligi hajmining maksimal energiyasi maktab formulasi bo'yicha hisoblab chiqiladi, normal sharoitda havo zichligi 1,29 kg * kub. m.. 10 m / s shamol tezligida bir kub havo 65 J ni o'tkazadi va rotorning samarali yuzasining bir kvadratidan butun APUning 100% samaradorligi bilan 650 Vtni olib tashlash mumkin. Bu juda sodda yondashuv - hamma shamolning bir tekis emasligini biladi. Ammo bu mahsulotlarning takrorlanishini ta'minlash uchun qilish kerak - texnologiyada odatiy narsa.

Yassi modelni e'tiborsiz qoldirmaslik kerak, u mavjud shamol energiyasining aniq minimalini beradi. Ammo havo, birinchidan, siqiladi, ikkinchidan, u juda suyuq (dinamik yopishqoqlik atigi 17,2 mPa * s). Bu oqim eng tez-tez kuzatiladi samarali sirtini va KIEV kamaytirish, supurib maydoni atrofida oqishi mumkin, degan ma'noni anglatadi. Ammo printsipial jihatdan, teskari vaziyat ham mumkin: shamol rotorga tushadi va samarali sirt maydoni keyin supurilganidan kattaroq bo'lib chiqadi va KIEV tekis shamolga nisbatan 1 dan kattaroqdir. .

Keling, ikkita misol keltiraylik. Birinchisi, zavqlanadigan yaxta, ancha og'ir, yaxta nafaqat shamolga qarshi, balki undan ham tezroq yura oladi. Shamol tashqi ma'noni anglatadi; ko'rinadigan shamol hali ham tezroq bo'lishi kerak, aks holda u kemani qanday tortadi?

Ikkinchisi - aviatsiya tarixining klassikasi. MIG-19 sinovlarida ma'lum bo'ldiki, oldingi chiziqdagi qiruvchi samolyotdan bir tonna og'irroq bo'lgan tutqich tezroq tezlashadi. Xuddi shu samolyotda bir xil dvigatellar bilan.

Nazariychilar nima deb o'ylashni bilmasdilar va energiyaning saqlanish qonuniga jiddiy shubha bilan qarashdi. Oxir-oqibat, nuqta havo olish joyidan chiqadigan radar pardasining konusi ekanligi ma'lum bo'ldi. Oyoq barmog'idan qobiqqa qadar havo muhri paydo bo'ldi, go'yo uni yon tomondan dvigatel kompressorlariga tortadi. O'shandan beri zarba to'lqinlari nazariy jihatdan foydali bo'lib qoldi va zamonaviy samolyotlarning ajoyib parvoz ko'rsatkichlari ulardan mohirona foydalanish bilan bog'liq.

Aerodinamika

Aerodinamikaning rivojlanishi odatda ikki davrga bo'linadi - N. G. Jukovskiygacha va undan keyin. Uning 1905 yil 15 noyabrdagi "Biriktirilgan vortekslar to'g'risida" ma'ruzasi aviatsiyada yangi davrning boshlanishi edi.

Jukovskiydan oldin ular tekis yelkanlarda uchishdi: kelayotgan oqimning zarralari barcha kuchlarini qanotning oldingi chetiga beradi deb ishonishgan. Bu g'azablangan va ko'pincha analitik bo'lmagan matematikani yaratgan vektor miqdoridan - burchak momentumidan darhol xalos bo'lishga, ancha qulayroq skalyar sof energiya munosabatlariga o'tishga va oxir-oqibat tashuvchi tekislikdagi hisoblangan bosim maydonini olishga imkon berdi, hozirgiga ko'proq yoki kamroq o'xshash.

Bunday mexanik yondashuv, hech bo'lmaganda, havoga ko'tarilishi va bir joydan ikkinchi joyga uchib ketishi mumkin bo'lgan qurilmalarni yaratishga imkon berdi, albatta, yo'lda biron bir joyda erga qulab tushmaydi. Ammo tezlikni, yuk ko'tarish qobiliyatini va boshqa parvoz sifatlarini oshirish istagi asl aerodinamik nazariyaning nomukammalligini tobora ko'proq ochib berdi.

Jukovskiyning fikri quyidagicha edi: havo qanotning yuqori va pastki yuzasi bo'ylab boshqa yo'ldan o'tadi. O'rtacha uzluksizlik holatidan (vakuum pufakchalari havoda o'z-o'zidan hosil bo'lmaydi), shundan kelib chiqadiki, yuqori va pastki oqimlarning orqa tomondan tushayotgan tezligi har xil bo'lishi kerak. Havoning kichik bo'lsa-da, lekin cheklangan viskozitesi tufayli, tezliklar farqi tufayli u erda vorteks paydo bo'lishi kerak.

Vorteks aylanadi va energiyaning saqlanish qonuni kabi o'zgarmas impulsning saqlanish qonuni vektor miqdorlar uchun ham amal qiladi, ya'ni. harakat yo'nalishini hisobga olish kerak. Shuning uchun, darhol, orqa tomonda, bir xil momentga ega bo'lgan qarama-qarshi aylanuvchi vorteks hosil bo'lishi kerak. Nima uchun? Dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan energiya tufayli.

Aviatsiya amaliyoti uchun bu inqilobni anglatardi: tegishli qanot profilini tanlab, qanot atrofida aylanma G ko'rinishida biriktirilgan vorteksni ishga tushirish va uning ko'tarilishini oshirish mumkin edi. Ya'ni, bir qismini sarflab, yuqori tezlik va qanot yuklari uchun esa - katta qismini, dvigatel kuchi, siz qurilma atrofida havo oqimini yaratishingiz mumkin, bu sizga yaxshiroq parvoz sifatiga erishish imkonini beradi.

Bu aviatsiyani aeronavtikaning bir qismi emas, balki aviatsiyaga aylantirdi: endi samolyot o'zining parvozi uchun zarur muhitni yaratishi va havo oqimlarining o'yinchoqlari bo'lmasligi mumkin edi. Sizga kerak bo'lgan narsa - kuchliroq dvigatel va tobora kuchliroq ...

Yana KIEV

Ammo shamol tegirmonida dvigatel yo'q. U, aksincha, shamoldan energiya olib, iste'molchilarga berishi kerak. Va bu erda chiqadi - u oyoqlarini tortib oldi, dumi tiqilib qoldi. Ular rotorning o'z aylanishiga juda kam shamol energiyasini kiritadilar - u zaif bo'ladi, pichoqni surish kichik bo'ladi va KIEV va quvvat past bo'ladi. Keling, aylanma uchun ko'p narsa beraylik - rotor engil shamolda bo'sh turganda aqldan ozgandek aylanadi, lekin iste'molchilar yana ozgina oladilar: ular bir oz yuk berishdi, rotor sekinlashdi, shamol aylanmani o'chirib tashladi va rotor to'xtadi.

Energiyaning saqlanish qonuni "oltin o'rtacha" ni faqat o'rtada beradi: biz energiyaning 50% ni yukga beramiz, qolgan 50% uchun esa oqimni tegmaslikka aylantiramiz. Amaliyot taxminlarni tasdiqlaydi: agar yaxshi tortuvchi pervanelning samaradorligi 75-80% bo'lsa, u holda shamol tunnelida ham puxta hisoblangan va puflangan pichoqli rotorning KIEV 38-40% ga etadi, ya'ni. ortiqcha energiya bilan erishish mumkin bo'lgan narsaning yarmigacha.

Zamonaviylik

Bugungi kunda zamonaviy matematika va kompyuterlar bilan qurollangan aerodinamika tobora muqarrar ravishda soddalashtirilgan modellardan haqiqiy oqimdagi haqiqiy jismning xatti-harakatlarini aniq tavsiflashga o'tmoqda. Va bu erda, umumiy chiziqqa qo'shimcha ravishda - kuch, kuch va yana bir bor kuch! - yon yo'llar kashf etilgan, ammo tizimga cheklangan miqdordagi energiya bilan va'da qilingan.

Mashhur muqobil aviator Pol Makkredi 80-yillarda 16 ot kuchiga ega zanjirli arradan ikkita motorli samolyot yaratgan. 360 km / soat tezlikni ko'rsatmoqda. Bundan tashqari, uning shassisi tortilmaydigan uch g'ildirakli velosiped edi va g'ildiraklari pardasiz edi. Makkredining hech bir mashinasi navbatga chiqmadi va jangovar navbatchilikka bormadi, lekin ikkitasi - biri pistonli dvigatel va pervanelli, ikkinchisi reaktiv - tarixda birinchi marta bitta yoqilg'i quyish shoxobchasiga qo'nmasdan butun dunyo bo'ylab aylanib chiqdi.

Asl qanotni yaratgan yelkanlar ham nazariyaning rivojlanishiga sezilarli ta'sir ko'rsatdi. "Jonli" aerodinamika yaxtalarga 8 tugunli shamolga imkon berdi. gidrofilmlarda turish (rasmga qarang); bunday hulkni pervanel bilan kerakli tezlikka tarqatish uchun kamida 100 ot kuchiga ega dvigatel kerak. Xuddi shu shamolli poyga katamaranlari taxminan 30 tugun tezlikda harakatlanadi. (55 km/soat).

Bundan tashqari, mutlaqo ahamiyatsiz topilmalar mavjud. Eng kam uchraydigan va eng ekstremal sport turi - tayanch sakrash muxlislari qanotli kostyum, qanot kostyumi kiyib, motorsiz uchib, soatiga 200 km dan yuqori tezlikda manevr qilishadi (o'ngdagi rasm) va keyin muammosiz qo'nadilar. oldindan tanlangan joy. Qaysi ertakda odamlar o'zlari uchib ketishadi?

Tabiatning ko'plab sirlari ham hal qilindi; xususan, qo'ng'izning parvozi. Klassik aerodinamikaga ko'ra, u uchishga qodir emas. Olmos shaklidagi qanotli "yashirin" F-117 ajdodi kabi, u ham havoga ko'tarila olmaydi. MIG-29 va Su-27 esa bir muncha vaqt oldin dumini ucha oladigan samolyotlar hech qanday g'oyalarga umuman to'g'ri kelmaydi.

Xo'sh, nega shamol turbinalari bilan ishlashda o'z turini yo'q qilish uchun o'yin-kulgi va vosita emas, balki hayotiy manba manbai bo'lgan holda, zaif oqimlar nazariyasidan uning modeli bilan raqsga tushish kerak. tekis shamol? Haqiqatan ham oldinga borishning iloji yo'qmi?

Klassikdan nimani kutish kerak?

Biroq, klassikadan hech qanday holatda voz kechmaslik kerak. U yuqoriga ko'tarilmaydigan poydevorni ta'minlaydi. Xuddi to'plamlar nazariyasi ko'payish jadvalini bekor qilmaganidek, kvant xromodinamikasi ham olmalarni daraxtlardan uchib chiqmaydi.

Xo'sh, klassik yondashuvdan nimani kutish mumkin? Keling, rasmga qaraylik. Chapda - rotorlarning turlari; ular shartli ravishda tasvirlangan. 1 - vertikal karusel, 2 - vertikal ortogonal (shamol turbinasi); 2-5 - optimallashtirilgan profillarga ega turli xil sonli pichoqli pichoqli rotorlar.

Gorizontal o'qning o'ng tomonida rotorning nisbiy tezligi, ya'ni pichoqning chiziqli tezligining shamol tezligiga nisbati. Vertikal yuqoriga - KIEV. Va pastga - yana nisbiy moment. Yagona (100%) moment 100% KIEV bilan oqimda majburiy ravishda sekinlashtirilgan rotorni yaratadigan deb hisoblanadi, ya'ni. oqimning barcha energiyasi aylanish kuchiga aylantirilganda.

Ushbu yondashuv bizga uzoqni ko'rgan xulosalar chiqarish imkonini beradi. Masalan, pichoqlar soni nafaqat kerakli aylanish tezligiga qarab tanlanishi kerak: 3 va 4 pichoqlar yaxshi ishlaydigan 2 va 6 pichoqlarga nisbatan KIEV va moment jihatidan darhol ko'p narsani yo'qotadi. taxminan bir xil tezlik oralig'ida. Va tashqi o'xshash karusel va ortogonal tubdan farqli xususiyatlarga ega.

Umuman olganda, pichoqli rotorlarga ustunlik berish kerak, bundan o'ta arzonlik, soddalik, avtomatizatsiyasiz texnik xizmat ko'rsatmasdan o'z-o'zidan ishga tushirish talab qilinadigan va ustunga ko'tarilish mumkin bo'lmagan holatlar bundan mustasno.

Eslatma: biz ayniqsa yelkanli rotorlar haqida gaplashamiz - ular klassikaga mos kelmaydiganga o'xshaydi.

Vertikal chiziqlar

Vertikal aylanish o'qi bo'lgan APUlar kundalik hayot uchun inkor etilmaydigan afzalliklarga ega: ularning texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladigan tugunlari pastki qismida to'plangan va ularni yuqoriga ko'tarishning hojati yo'q. O'z-o'zidan tejamkor rulman qoladi va har doim ham emas, lekin u kuchli va bardoshlidir. Shuning uchun, oddiy shamol generatorini loyihalashda, variantlarni tanlash vertikaldan boshlanishi kerak. Ularning asosiy turlari rasmda ko'rsatilgan.

quyosh

Birinchi holatda - eng oddiy, ko'pincha Savonius rotori deb ataladi. Darhaqiqat, u 1924 yilda SSSRda Ya. A. va A. A. Voroninlar tomonidan ixtiro qilingan va Finlyandiya sanoatchisi Sigurd Savonius sovet mualliflik guvohnomasini e'tiborsiz qoldirib, uyalmasdan ixtironi o'zlashtirdi va ommaviy ishlab chiqarishni boshladi. Ammo ixtironing taqdirga kiritilishi juda ko'p narsani anglatadi, shuning uchun biz o'tmishni qo'zg'atmaslik va o'liklarning kulini bezovta qilmaslik uchun biz bu shamol tegirmonini Voronin-Savonius rotori yoki qisqasi, Quyosh deb ataymiz. .

Do-it-yourselfer uchun VS 10-18% da "lokomotiv" KIEVdan tashqari hamma uchun yaxshi. Biroq, SSSRda bu borada juda ko'p ishlar qilingan va rivojlanishlar mavjud. Quyida biz takomillashtirilgan dizaynni ko'rib chiqamiz, unchalik murakkab emas, lekin KIEV ma'lumotlariga ko'ra, u pichoqlarga zid keladi.

Eslatma: ikki pichoqli miloddan avvalgi aylanmaydi, lekin silkitadi; 4-pichoq faqat bir oz yumshoqroq, lekin KIEVda ko'p narsani yo'qotadi. Yaxshilash uchun 4-"truba" ko'pincha ikki qavatga tarqaladi - pastda bir juft pichoq va ularning ustida gorizontal ravishda 90 daraja aylantirilgan yana bir juft. KIEV saqlanib qoladi va mexanikadagi lateral yuklar zaiflashadi, lekin egilishlar biroz oshadi va 25 m / s dan ortiq shamol bilan bunday APU milga ega, ya'ni. rotor ustidagi yigitlar tomonidan cho'zilgan podshipniksiz "minorani buzadi".

Daria

Keyingisi - Daria rotori; KIEV - 20% gacha. Bu yanada sodda: pichoqlar hech qanday profilsiz oddiy elastik tasmadan qilingan. Darrieus rotorining nazariyasi hali yaxshi ishlab chiqilmagan. Shunchaki, u dumg'aza va kamar cho'ntagining aerodinamik qarshiligidagi farq tufayli bo'shashishni boshlaydi va keyin u yuqori tezlikka o'xshab, o'z sirkulyatsiyasini hosil qiladi.

Aylanish momenti kichik va rotorning shamolga parallel va perpendikulyar boshlang'ich pozitsiyalarida u umuman yo'q, shuning uchun o'z-o'zini reklama qilish faqat toq sonli pichoqlar (qanotlar?) bilan mumkin. Jeneratördan yukni reklama muddati davomida uzib qo'yish kerak.

Darrieus rotorida yana ikkita yomon xususiyat mavjud. Birinchidan, aylanish paytida pichoqning surish vektori uning aerodinamik fokusiga nisbatan to'liq inqilobni tasvirlaydi va silliq emas, balki silkinib ketadi. Shu sababli, Darrieus rotori hatto tekis shamolda ham mexanikani tezda buzadi.

Ikkinchidan, Daria nafaqat shovqin qiladi, balki baqirib, qichqiradi, shunda lenta yirtilib ketadi. Bu uning tebranishi bilan bog'liq. Va pichoqlar qanchalik ko'p bo'lsa, bo'kirish kuchliroq bo'ladi. Demak, “Daryo” ishlab chiqarilgan bo‘lsa, u ikki qanotli bo‘lib, yuqori quvvatli tovush yutuvchi qimmat materiallardan (uglerod, mylar) yasalgan bo‘lib, ustunning o‘rtasida yigiruv uchun kichik samolyot ishlatiladi.

ortogonal

Posda. 3 - profilli pichoqlar bilan ortogonal vertikal rotor. Ortogonal, chunki qanotlari vertikal ravishda chiqib turadi. Miloddan avvalgi ortogonalga o'tish rasmda ko'rsatilgan. chap.

Qanotlarning aerodinamik o'choqlariga tegib, aylanaga teginishga nisbatan pichoqlarni o'rnatish burchagi shamol kuchiga qarab ijobiy (rasmda) yoki salbiy bo'lishi mumkin. Ba'zan pichoqlar aylantiriladi va ularga shamol kramplari o'rnatiladi, ular avtomatik ravishda alfani ushlab turadilar, lekin bunday tuzilmalar ko'pincha buziladi.

Markaziy korpus (rasmdagi ko'k) KIEVni deyarli 50% ga oshirish imkonini beradi.Uch pichoqli ortogonalda u uchburchak shakliga ega bo'lishi kerak, tomonlari biroz konveks va burchaklari yumaloq, va kattaroq bo'lishi kerak. pichoqlar soni, oddiy tsilindr etarli. Ammo ortogonal uchun nazariya pichoqlarning optimal sonini aniq beradi: ulardan 3 tasi bo'lishi kerak.

Ortogonal OSS bilan yuqori tezlikda ishlaydigan shamol tegirmonlariga ishora qiladi, ya'ni. ishga tushirish vaqtida va xotirjamlikdan keyin albatta ko'tarilishni talab qiladi. Ortogonal sxema bo'yicha 20 kVtgacha quvvatga ega seriyali texnik xizmat ko'rsatmaydigan APU ishlab chiqariladi.

Helikoid

Helicoid rotor yoki Gorlov rotori (pos. 4) - bir xil aylanishni ta'minlaydigan bir xil ortogonal; to'g'ri qanotlari bo'lgan ortogonal "ko'z yoshlari" faqat ikki qanotli samolyotdan bir oz zaifroq. Helikoid bo'ylab pichoqlarning egilishi ularning egriligi tufayli KIEVni yo'qotishdan qochadi. Egri pichoq oqimning bir qismini ishlatmasdan rad etsa ham, u yo'qotishlarni qoplaydigan eng yuqori chiziqli tezlik zonasiga bir qismini tortadi. Helikoidlar boshqa shamol tegirmonlariga qaraganda kamroq qo'llaniladi, chunki. ishlab chiqarishning murakkabligi tufayli ular teng sifatli hamkasblarga qaraganda qimmatroq bo'lib chiqadi.

Barrel-barrel

5 pos uchun. – yo‘naltiruvchi qanot bilan o‘ralgan BC tipidagi rotor; uning sxemasi rasmda ko'rsatilgan. o'ngda. Sanoat dizaynida kamdan-kam uchraydi, tk. qimmat erni sotib olish quvvatni oshirishni qoplamaydi va moddiy iste'mol va ishlab chiqarishning murakkabligi yuqori. Ammo ishdan qo'rqadigan o'z-o'zidan ishlaydigan odam endi usta emas, balki iste'molchi va agar 0,5-1,5 kVt dan ko'p bo'lmasa, u uchun "barrel-barrel" iboradir:

• Ushbu turdagi rotor mutlaqo xavfsiz, jim, tebranishlarni yaratmaydi va har qanday joyda, hatto o'yin maydonchasida ham o'rnatilishi mumkin.
• Galvanizli "truba" ni egib, quvurlarning ramkasini payvandlang - bu ish bema'nilikdir.
• Aylanish mutlaqo bir xil, mexanik qismlar eng arzon yoki axlatdan olinishi mumkin.
• Bo'ronlardan qo'rqmaslik - juda kuchli shamol "barrel" ga bora olmaydi; uning atrofida soddalashtirilgan girdobli pilla paydo bo'ladi (biz hali ham bu ta'sirga duch kelamiz).
• Va eng muhimi, "tutish" ning yuzasi ichidagi rotordan bir necha baravar kattaroq bo'lganligi sababli, KIEV ham super birlik bo'lishi mumkin va diametri uch metrli "barrel" da 3 m / s tezlikda moment shunday bo'ladi. Maksimal yukga ega 1 kVt generator, Aytishlaricha, burishtirmaslik yaxshiroqdir.

Video: Lenz shamol generatori

SSSRda 60-yillarda E. S. Biryukov KIEV 46% bilan karusel APU ni patentladi. Biroz vaqt o'tgach, V. Blinov KIEVning xuddi shu printsipi bo'yicha dizayndan 58% ga erishdi, ammo uning sinovlari haqida ma'lumot yo'q. Va Biryukov Qurolli Kuchlarining to'liq miqyosli sinovlari "Inventor and Rationalizer" jurnali xodimlari tomonidan o'tkazildi. Diametri 0,75 m va balandligi 2 m bo'lgan ikki qavatli rotor yangi shamol bilan 1,2 kVt quvvatga ega asenkron generatorni to'liq quvvat bilan aylantirdi va 30 m / s tezlikka chidadi. APU Biryukovning rasmlari shaklda ko'rsatilgan.

1. tomning galvanizli rotori;
2. o'z-o'zidan tekislanadigan ikki qatorli rulman;
3. kafanlar - 5 mm po'lat simi;
4. eksa shaftasi - devor qalinligi 1,5-2,5 mm bo'lgan po'lat quvur;
5. aerodinamik tezlikni boshqarish tutqichlari;
6. tezlikni nazorat qilish pichoqlari - 3-4 mm kontrplak yoki plastmassa plastmassa;
7. tezlikni boshqarish novdalari;
8. tezlikni nazorat qilish moslamasining yuki, uning og'irligi tezlikni aniqlaydi;
9. haydovchi kasnagi - kamerali shinasiz velosiped g'ildiragi;
10. podshipnik - tirgak podshipnik;
11. boshqariladigan kasnak - oddiy generator kasnagi;
12. generator.

Biryukov o'zining APU uchun bir nechta mualliflik guvohnomalarini oldi. Birinchidan, rotorning bo'limiga e'tibor bering. Tezlashganda, u quyosh kabi ishlaydi, katta boshlanish momentini yaratadi. U aylanayotganda, pichoqlarning tashqi cho'ntaklarida vorteks yostig'i hosil bo'ladi. Shamol nuqtai nazaridan, pichoqlar profilga aylanadi va rotor yuqori tezlikda ortogonalga aylanadi, shamol kuchiga qarab virtual profil o'zgaradi.

Ikkinchidan, ish tezligi oralig'idagi pichoqlar orasidagi profilli kanal markaziy korpus sifatida ishlaydi. Agar shamol kuchaysa, unda rotordan tashqariga chiqadigan vorteks yostig'i ham hosil bo'ladi. Yo'naltiruvchi qanotli APU atrofida bir xil vorteks pillasi mavjud. Uni yaratish uchun energiya shamoldan olinadi va u endi shamol tegirmonini buzish uchun etarli emas.

Uchinchidan, tezlikni regulyatori birinchi navbatda turbina uchun mo'ljallangan. U KIEV nuqtai nazaridan uning tezligini optimal darajada ushlab turadi. Va generatorning tegmaslik aylanish chastotasi mexanikaning tishli nisbatini tanlash bilan ta'minlanadi.

Eslatma: 1965 yil uchun IRda nashr etilganidan so'ng, Biryukovning Qurolli Kuchlari unutilib ketdi. Muallif rasmiylardan javob kutmagan. Ko'pgina sovet ixtirolarining taqdiri. Ularning so'zlariga ko'ra, ba'zi yaponiyaliklar Sovet mashhur texnik jurnallarini muntazam o'qib, diqqatga sazovor narsalarni patentlash orqali milliarderga aylanishgan.

Lopatniki

Aytganingizdek, klassikaga ko'ra, qanotli rotorli gorizontal shamol turbinasi eng yaxshisidir. Lekin, birinchi navbatda, unga barqaror, hech bo'lmaganda o'rta kuchli shamol kerak. Ikkinchidan, o'z-o'zidan yasalgan dizayn ko'plab tuzoqlarga to'la, shuning uchun uzoq mehnatning samarasi ko'pincha hojatxonani, koridorni yoki ayvonni eng yaxshi tarzda yoritadi yoki hatto o'zini bo'shatishga qodir bo'ladi.

Shakldagi diagrammalarga ko'ra. batafsilroq ko'rib chiqing; lavozimlari:

• Anjir. LEKIN:

1. rotor pichoqlari;
2. generator;
3. generator ramkasi;
4. himoya havo pardasi (bo'ronli belkurak);
5. joriy kollektor;
6. shassi;
7. aylanma tugun;
8. ishlaydigan fleyer;
9. ustun;
10. qoplamalar uchun qisqich.

• Anjir. B, yuqoridan ko'rinish:

1. himoya qiluvchi havo pardasi;
2. ishlaydigan fleyer;
3. himoya shamol qanotli kamon kuchlanish regulyatori.

• Anjir. G, joriy kollektor:

1. mis uzluksiz halqali shinalar bilan kollektor;
2. prujinali mis-grafit cho'tkalari.

Eslatma: diametri 1 m dan ortiq bo'lgan gorizontal pichoq uchun bo'rondan himoya qilish mutlaqo kerak, chunki. u o'z atrofida girdobli pilla yaratishga qodir emas. Kichikroq o'lchamlarda propilen pichoqlar bilan 30 m / s gacha bo'lgan rotorning chidamliligiga erishish mumkin.

Xo‘sh, “qoqinish”ni qayerda kutyapmiz?

pichoqlar

Ko'pincha tavsiya etilganidek, qalin devorli plastik trubadan kesilgan har qanday kenglikdagi pichoqlarda 150-200 Vt dan ortiq generator milida quvvatga erishish umidsiz havaskorning umididir. Quvurdan pichoq (agar u juda qalin bo'lmasa, u oddiygina bo'sh joy sifatida ishlatilmasa) segmental profilga ega bo'ladi, ya'ni. uning ustki qismi yoki ikkala yuzasi aylana yoylari bo'ladi.

Segment profillari siqilmaydigan vositalar uchun mos keladi, masalan, gidrofillar yoki pervanel pichoqlari. Gazlar uchun o'zgaruvchan profil va qadam pichog'i kerak, masalan, rasmga qarang; oraliq - 2 m.Bu murakkab va ko'p vaqt talab qiladigan mahsulot bo'lib, to'liq nazariy jihatdan mashaqqatli hisob-kitoblarni, quvurda puflashni va dala sinovlarini talab qiladi.

Generator

Rotor to'g'ridan-to'g'ri o'z miliga o'rnatilganda, standart rulman tez orada buziladi - shamol tegirmonlarida barcha pichoqlarda teng yuk bo'lmaydi. Bizga maxsus qo'llab-quvvatlovchi podshipnikli va undan generatorga mexanik uzatuvchi oraliq mil kerak. Katta shamol tegirmonlari uchun o'z-o'zidan tekislanadigan ikki qatorli rulman olinadi; eng yaxshi modellarda - uch qavatli, rasm. D rasmda. yuqorida. Bu rotor milini nafaqat bir oz egilibgina qolmay, balki yon tomondan yon tomonga yoki yuqoriga va pastga bir oz harakat qilish imkonini beradi.

Eslatma: EuroWind tipidagi APU uchun rulmanni ishlab chiqish uchun taxminan 30 yil kerak bo'ldi.

favqulodda fleyer

Uning ishlash printsipi rasmda ko'rsatilgan. B. Shamol kuchayib, belkurakni bosadi, prujina cho'ziladi, rotor burishadi, uning tezligi pasayadi va oxirida u oqimga parallel bo'ladi. Hammasi yaxshi ko'rinadi, lekin qog'ozda silliq edi ...

Shamolli kunda qaynatilgan suv yoki katta qozon qopqog'ini shamolga parallel ravishda tutqichdan ushlab turishga harakat qiling. Ehtiyot bo'ling - temir parchasi fiziognomiyaga zarba berishi mumkin, shunda u burunni sindiradi, labni kesib tashlaydi va hatto ko'zni uradi.

Yassi shamol faqat nazariy hisob-kitoblarda va amaliyot uchun etarli aniqlik bilan shamol tunnellarida sodir bo'ladi. Aslida, bo'ronli shamol tegirmonlari bo'ron belkuraklari butunlay himoyasizlardan ko'ra ko'proq buzadi. Shunday bo'lsa-da, hamma narsani qaytadan qilishdan ko'ra, egilgan pichoqlarni almashtirish yaxshiroqdir. Sanoat sharoitida bu boshqa hikoya. U erda pichoqlar balandligi, har biri uchun alohida, bort kompyuteri nazorati ostida avtomatlashtirishni nazorat qiladi va tartibga soladi. Va ular suv quvurlaridan emas, balki og'ir kompozitsiyalardan tayyorlanadi.

joriy kollektor

Bu muntazam xizmat ko'rsatadigan tugun. Har qanday energetika mutaxassisi cho'tkalari bo'lgan kollektorni tozalash, moylash, sozlash kerakligini biladi. Va ustun suv quvuridan. Siz ko'tarila olmaysiz, oyda bir yoki ikki marta butun shamol tegirmonini erga uloqtirib, keyin yana ko'tarishingiz kerak bo'ladi. U bunday "oldini olish" dan qancha davom etadi?

Video: dachaga elektr ta'minoti uchun pichoqli shamol generatori + quyosh paneli

Mini va mikro

Ammo pichoqning o'lchami kamayishi bilan qiyinchilik g'ildirak diametrining kvadrati bilan kamayadi. 100 Vtgacha bo'lgan quvvat uchun gorizontal pichoqli APU ni mustaqil ravishda ishlab chiqarish allaqachon mumkin. 6-pichoq optimal bo'ladi. Ko'proq pichoqlar bilan bir xil quvvatga mo'ljallangan rotorning diametri kichikroq bo'ladi, lekin ularni markazga mahkam o'rnatish qiyin bo'ladi. 6 dan kam pichoqlar bilan rotorlar e'tiborsiz bo'lishi mumkin: 2-pichoq 100 Vt 6,34 m diametrli rotor kerak, va bir xil kuch 4-pichoq - 4,5 m.. 6-pichoqli quvvat-diametri munosabati uchun ifodalangan. quyidagicha:

• 10 Vt - 1,16 m.
• 20 Vt - 1,64 m.
• 30 Vt - 2 m.
• 40 Vt - 2,32 m.
• 50 Vt - 2,6 m.
• 60 Vt - 2,84 m.
• 70 Vt - 3,08 m.
• 80 Vt - 3,28 m.
• 90 Vt - 3,48 m.
• 100 Vt - 3,68 m.
• 300 Vt - 6,34 m.

10-20 vatt quvvatga ishonish optimal bo'ladi. Birinchidan, 0,8 m dan ortiq bo'lgan plastik pichoq qo'shimcha himoya choralarisiz 20 m / s dan ortiq shamollarga bardosh bera olmaydi. Ikkinchidan, pichoq uzunligi bir xil 0,8 m gacha bo'lgan holda, uning uchlarining chiziqli tezligi shamol tezligidan uch baravar oshmaydi va burish bilan profillash uchun talablar kattalik buyurtmalari bilan kamayadi; Bu erda quvurdan segmentlangan profilli "truba" allaqachon qoniqarli ishlaydi, pos. B rasmda. Va 10-20 Vt planshetni quvvat bilan ta'minlaydi, smartfonni zaryad qiladi yoki uy bekasi lampochkasini yoqadi.

Keyinchalik, generatorni tanlang. Xitoy dvigateli mukammal - elektr velosipedlar uchun g'ildirak uyasi, pos. 1-rasmda. Dvigatel sifatida uning quvvati 200-300 vattni tashkil qiladi, ammo generator rejimida u taxminan 100 vattgacha quvvat beradi. Lekin aylanmasi bo'yicha bizga mos keladimi?

6 ta pichoq uchun tezlik omili z 3. Yuk ostida aylanish tezligini hisoblash formulasi N = v / l * z * 60, bu erda N - aylanish tezligi, 1 / min, v - shamol tezligi va l - rotorning aylanasi. 0,8 m pichoq oralig'i va 5 m / s shamol bilan biz 72 rpmni olamiz; 20 m/s tezlikda - 288 rpm. Velosiped g'ildiragi ham taxminan bir xil tezlikda aylanadi, shuning uchun biz 100-ni beradigan generatordan 10-20 vattimizni olib tashlaymiz. Rotorni to'g'ridan-to'g'ri uning miliga qo'yishingiz mumkin.

Ammo bu erda quyidagi muammo tug'iladi: juda ko'p ish va pul sarflab, hech bo'lmaganda motor uchun biz ... o'yinchoq oldik! 10-20, yaxshi, 50 vatt nima? Hech bo'lmaganda televizorni quvvatlay oladigan pichoqli shamol tegirmonini uyda yasash mumkin emas. Tayyor mini-shamol generatorini sotib olish mumkinmi va u kamroq xarajat qilmaydimi? Hali ham iloji boricha, va hatto arzonroq, qarang. 4 va 5. Bundan tashqari, u ham mobil bo'ladi. Uni dumga qo'ying - va undan foydalaning.

Ikkinchi variant, agar biron bir joyda eski 5 yoki 8 dyuymli diskdan yoki qog'oz haydovchidan yoki yaroqsiz inkjet yoki nuqta matritsali printerning aravachasidan qadamli dvigatel yotgan bo'lsa. U generator sifatida ishlashi mumkin va qutilardan (6-poz) karusel rotorini biriktirish postda ko'rsatilgandek tuzilmani yig'ishdan ko'ra osonroqdir. 3.

Umuman olganda, "pichoqlar" ga ko'ra, xulosa aniq: uy qurilishi - ko'ngilni to'ldirish uchun, lekin haqiqiy uzoq muddatli energiya samaradorligi uchun emas.

Video: dacha yoritish uchun eng oddiy shamol generatori

yelkanli qayiqlar

Yelkanli shamol generatori uzoq vaqtdan beri ma'lum, ammo uning pichoqlarining yumshoq panellari (rasmga qarang) yuqori mustahkamlikdagi aşınmaya bardoshli sintetik matolar va plyonkalar paydo bo'lishi bilan amalga oshirila boshlandi. Qattiq yelkanli ko'p qanotli shamol tegirmonlari butun dunyo bo'ylab kam quvvatli avtomatik suv nasoslari uchun haydovchi sifatida keng tarqalgan, ammo ularning texnik ma'lumotlari karusellardan ham pastroq.

Biroq, shamol tegirmonining qanotiga o'xshash yumshoq yelkan, aftidan, unchalik oddiy emas edi. Gap shamol qarshiligida emas (ishlab chiqaruvchilar maksimal ruxsat etilgan shamol tezligini cheklamaydi): yaxtachilar-yelkanli qayiqlar shamolning Bermud yelkanining panelini sindirishi deyarli mumkin emasligini allaqachon bilishadi. Aksincha, varaq yirtilib ketadi yoki ustun sinadi yoki butun idish "ortiqcha burilish" qiladi. Bu energiya haqida.

Afsuski, aniq test ma'lumotlarini topib bo'lmaydi. Foydalanuvchilarning fikr-mulohazalari asosida, shamol g'ildiragining diametri 5 m, shamol boshi og'irligi 160 kg va aylanish tezligi 40 gacha bo'lgan Taganrogda ishlab chiqarilgan VEU-4.380/220.50 shamol turbinasi uchun "sintetik" bog'liqliklarni tuzish mumkin edi. 1/min; ular rasmda ko'rsatilgan.

Albatta, 100% ishonchlilik uchun hech qanday kafolatlar bo'lishi mumkin emas, lekin shunga qaramay, bu erda tekis mexanik modelning hidi yo'qligi aniq. Hech qanday tarzda 3 m / s tekis shamolda 5 metrli g'ildirak taxminan 1 kVt quvvat bera olmaydi, 7 m / s tezlikda platoga etib boradi va keyin uni kuchli bo'ronga qadar ushlab turadi. Aytgancha, ishlab chiqaruvchilar nominal 4 kVtni 3 m / s tezlikda olish mumkinligini e'lon qiladilar, ammo ular tomonidan mahalliy aerologiya tadqiqotlari natijalariga ko'ra o'rnatilganda.

Miqdoriy nazariya ham topilmagan; Ishlab chiquvchilarning tushuntirishlari tushunarsiz. Biroq, odamlar Taganrog shamol turbinalarini sotib olganlari va ular ishlayotganligi sababli, e'lon qilingan konusning aylanishi va harakatlanish effekti fantastika emasligini taxmin qilish kerak. Har holda, ular mumkin.

Keyin, ma'lum bo'lishicha, rotordan oldin, impulsning saqlanish qonuniga ko'ra, konusning girdobi ham paydo bo'lishi kerak, lekin kengayib boradi va sekinlashadi. Va bunday huni shamolni rotorga olib boradi, uning samarali yuzasi yanada tozalanadi va KIEV birlikdan ustun bo'ladi.

Rotor oldidagi bosim maydonining dala o'lchovlari, hech bo'lmaganda, uy anoroidi bilan, bu savolga oydinlik kiritishi mumkin. Agar u yon tomondan yon tomonga qaraganda balandroq bo'lib chiqsa, demak, yelkanli APUlar qo'ng'iz chivinlari kabi ishlaydi.

Uyda ishlab chiqarilgan generator

Yuqorida aytilganlardan ma'lum bo'lishicha, o'z-o'zidan ishlaydiganlar vertikal yoki yelkanli qayiqlarni olishlari yaxshiroqdir. Ammo ikkalasi ham juda sekin va yuqori tezlikda ishlaydigan generatorga o'tkazish qo'shimcha ish, qo'shimcha xarajatlar va yo'qotishlardir. Samarali past tezlikli elektr generatorini o'zingiz qilish mumkinmi?

Ha, siz niobiy qotishma magnitlarida, deb ataladigan narsalarni qilishingiz mumkin. supermagnitlar. Asosiy qismlarni ishlab chiqarish jarayoni rasmda ko'rsatilgan. Bobinlar - issiqlikka chidamli yuqori quvvatli emal izolyatsiyasida, PEMM, PETV va boshqalarda 1 mm mis simning har biri 55 burilish. Sariqlarning balandligi 9 mm.

Rotor yarmidagi kalitlarga e'tibor bering. Ular yig'ilgandan so'ng magnitlar (ular magnit zanjirga epoksi yoki akril bilan yopishtirilgan) qarama-qarshi qutblar bilan birlashishi uchun joylashtirilishi kerak. "Pancakes" (magnit sxemalar) magnit yumshoq ferromagnitdan tayyorlanishi kerak; oddiy konstruktiv po'lat qiladi. "Krep" ning qalinligi kamida 6 mm.

Aslida o'q teshigi bo'lgan magnitlarni sotib olish va ularni vintlar bilan mahkamlash yaxshiroqdir; supermagnitlar dahshatli kuch bilan tortiladi. Xuddi shu sababga ko'ra, "pancakes" orasiga 12 mm balandlikdagi silindrsimon bo'shliq qo'yiladi.

Stator qismlarini tashkil etuvchi o'rashlar, shuningdek, rasmda ko'rsatilgan sxemalarga muvofiq ulanadi. Lehimlangan uchlari cho'zilmasligi kerak, lekin ilmoqlar hosil qilishi kerak, aks holda stator bilan to'ldirilgan epoksi qattiqlashganda simlarni buzishi mumkin.

Stator 10 mm qalinlikdagi qolipga quyiladi. Markazlash va muvozanatlash shart emas, stator aylanmaydi. Rotor va stator orasidagi bo'shliq har tomondan 1 mm. Jeneratör korpusidagi stator nafaqat eksa bo'ylab siljishdan, balki burilishdan ham ishonchli tarzda o'rnatilishi kerak; yukdagi oqim bilan kuchli magnit maydon uni birga tortadi.

Video: o'z qo'llaringiz bilan shamol tegirmoni generatori

Xulosa

Va oxirida bizda nima bor? "Pichoqlar" ga bo'lgan qiziqish uy qurilishi va kam quvvatdagi haqiqiy ishlashdan ko'ra ko'proq ularning ajoyib ko'rinishi bilan izohlanadi. O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan karusel APU avtomobil akkumulyatorini zaryad qilish yoki kichik uyni quvvatlantirish uchun "kutish" quvvatini ta'minlaydi.

Ammo suzib yuruvchi APUlar bilan ijodiy tomirga ega bo'lgan ustalar, ayniqsa mini versiyada, diametri 1-2 m bo'lgan g'ildirak bilan tajriba o'tkazishlari kerak. Agar ishlab chiquvchilarning taxminlari to'g'ri bo'lsa, yuqorida tavsiflangan Xitoy generatori dvigatelidan foydalanib, uning barcha 200-300 vatt quvvatini olib tashlash mumkin bo'ladi.

Andrey dedi:

Bepul maslahatingiz uchun rahmat... Va "firmalardan" narxlar juda qimmat emas va menimcha, chet ellik hunarmandlar siznikiga o'xshash generatorlar yasay oladilar.Va Li-po batareyalarini Xitoydan buyurtma qilish mumkin, invertorlar Chelyabinskda juda yaxshi (silliq sinus bilan) va yelkanlar, pichoqlar yoki rotorlar bizning rus odamlarining fikrlari parvoziga yana bir sababdir.

Ivan dedi:

savol:
Vertikal o'qi (1-pozitsiya) va "Lenz" versiyasi bo'lgan shamol tegirmonlari uchun qo'shimcha tafsilotni qo'shish mumkin - shamolga ta'sir qiladigan va undan foydasiz tomonni qoplaydigan (shamolga qarab) pervanel. Ya'ni, shamol pichoqni sekinlashtirmaydi, lekin bu "ekran". Shamol tegirmonining orqasida, pichoqlar (tizmalar) ostida va tepasida joylashgan "quyruq" bilan shamolni pastga o'rnatish. Men maqolani o'qib chiqdim va bir fikr tug'ildi.

"Izoh qo'shish" tugmasini bosish orqali men saytga roziman.

Qadim zamonlardan beri insoniyat shamol kuchidan o'z maqsadlari uchun foydalanib keladi. Shamol tegirmonlari, yelkanli kemalar ko'pchilikka tanish, ular haqida kitoblarda yozilgan va tarixiy filmlar suratga olingan. Hozirgi kunda shamol energiyasi generatori o'z ahamiyatini yo'qotmagan, chunki. u bilan siz mamlakatda elektr energiyasini bepul olishingiz mumkin, bu esa chiroqlar o'chgan taqdirda foydali bo'lishi mumkin. Keling, doğaçlama materiallardan va mavjud qismlardan minimal narxda yig'ilishi mumkin bo'lgan uy qurilishi shamol tegirmonlari haqida gapiraylik. Siz uchun biz rasmlar bilan bitta batafsil ko'rsatma, shuningdek, bir nechta yig'ish variantlari uchun video g'oyalarni taqdim etdik. Shunday qilib, keling, uyda o'z qo'llaringiz bilan shamol generatorini qanday qilishni ko'rib chiqaylik.

Yig'ish bo'yicha ko'rsatmalar

Shamol turbinalarining bir nechta turlari mavjud, ular gorizontal, vertikal va turbinali. Ularning asosiy farqlari, ijobiy va salbiy tomonlari bor. Biroq, barcha shamol turbinalarining ishlash printsipi bir xil - shamol energiyasi elektr energiyasiga aylanadi va batareyalarda to'planadi va ulardan inson ehtiyojlariga ketadi. Eng keng tarqalgan turi - gorizontal.

U tanish va taniqli. Gorizontal shamol generatorining afzalligi boshqalarga qaraganda yuqori samaradorlikdir, chunki shamol tegirmonining pichoqlari doimo havo oqimi ta'sirida bo'ladi. Kamchiliklar shamol uchun yuqori talabni o'z ichiga oladi - u sekundiga 5 metrdan kuchliroq bo'lishi kerak. Ushbu turdagi shamol tegirmonini qilish eng oson, shuning uchun uy hunarmandlari ko'pincha uni asos qilib olishadi.

Agar siz o'z qo'llaringiz bilan shamol turbinasini yig'ishda qo'lingizni sinab ko'rishga qaror qilsangiz, bu erda bir nechta tavsiyalar mavjud.

Jeneratör bilan boshlashingiz kerak - bu tizimning yuragi, vintlar birikmasining dizayni uning parametrlariga bog'liq bo'ladi. Buning uchun mahalliy va xorijiy ishlab chiqarilgan avtomobil generatorlari mos keladi, printerlardan yoki boshqa ofis jihozlaridan step motorlaridan foydalanish haqida ma'lumot mavjud. Elektr ishlab chiqarish uchun o'z shamol tegirmonini yasash uchun velosiped g'ildiragi motoridan ham foydalanishingiz mumkin. Umuman olganda, deyarli har qanday vosita yoki generatordan foydalanish mumkin, ammo u samaradorlik uchun sinovdan o'tkazilishi kerak.

Energiya konvertoriga qaror qilib, generator milidagi tezlikni oshirish uchun vites qutisi moslamasini yig'ishingiz kerak. Pervanelning bir aylanishi generator milidagi 4-5 aylanishga teng bo'lishi kerak. Biroq, bu parametrlar generatoringiz va pichoqlar yig'ilishining kuchi va xususiyatlaridan kelib chiqqan holda alohida tanlanadi. Tegirmonning bir qismi yoki kamar va rulolar tizimi vites qutisi vazifasini bajarishi mumkin.

Vites qutisi-generator yig'ilishi yig'ilganda, ular uning momentga (millimetr uchun gramm) qarshiligini aniqlashga kirishadilar. Buni amalga oshirish uchun siz kelajakdagi o'rnatish miliga qarshi og'irlik bilan elkangizni yasashingiz kerak va yuk yordamida elkaning qaysi og'irlikda tushishini bilib oling. Bir metrga 200 grammdan kam bo'lsa, maqbul deb hisoblanadi. Bu holda elkaning o'lchami pichoqning uzunligi sifatida olinadi.

Ko'pchilik pichoqlar qancha ko'p bo'lsa, shuncha yaxshi deb o'ylashadi. Bu mutlaqo to'g'ri emas. Bizga yuqori tezlik kerak va ko'plab pervanellar shamolga ko'proq qarshilik ko'rsatadi, chunki biz ularni uyda qilamiz, buning natijasida bir nuqtada kelayotgan oqim pervanelni sekinlashtiradi va o'rnatish samaradorligi pasayadi. Ikki qanotli pervaneldan foydalanishingiz mumkin. Oddiy shamolda bunday pervanel daqiqada 1000 dan ortiq aylanishni aylana oladi. Siz uy qurilishi shamol generatorining pichoqlarini doğaçlama vositalardan yasashingiz mumkin - kontrplak va galvanizatsiyadan, suv quvurlaridan plastmassagacha (quyidagi fotosuratda bo'lgani kabi). Asosiy shart - material engil va bardoshli bo'lishi kerak.

Yengil vint shamol tegirmonining samaradorligini va havo oqimiga sezgirligini oshiradi. Havo g'ildiragini muvozanatlashni va zarbalarni olib tashlashni unutmang, aks holda generator ishlayotganda siz qichqiriq va qichqiriqni eshitasiz va tebranish qismlarning tez aşınmasına olib keladi.

Keyingi muhim element - quyruq. U g'ildirakni shamol oqimida ushlab turadi va uning yo'nalishi o'zgargan taqdirda strukturani aylantiradi.

Joriy kollektorni yaratish yoki qilmaslik sizga bog'liq. Bu dizaynni murakkablashtiradi, ammo bu sizni simni tez-tez burishdan qutqaradi, bu esa simi uzilishlari bilan to'la. Albatta, u yo'q bo'lganda, siz ba'zan simni o'zingiz yechishingiz kerak bo'ladi. Shamol generatorini sinovdan o'tkazishda xavfsizlik choralarini unutmang, aylanma pichoqlar katta xavf tug'diradi.

Sozlangan va muvozanatli shamol tegirmoni erdan kamida 7 metr balandlikda, ajratuvchi kabellar bilan mahkamlangan ustunga o'rnatiladi. Keyinchalik, muhim bo'lmagan tugun - bu saqlash batareyasi. Eng ko'p ishlatiladigan avtomobil kislotasi batareyasi. Uy qurilishi shamol generatorining chiqishini to'g'ridan-to'g'ri batareyaga ulashning iloji yo'q, buni o'zingiz yig'ishingiz yoki tayyor sotib olishingiz mumkin bo'lgan zaryadlovchi rölesi yoki boshqaruvchi orqali amalga oshirish kerak.

O'rnimizni ishlash printsipi zaryad va yukni nazorat qilishdir. Batareya to'liq zaryadlangan taqdirda, u generatorni va batareyani balastni yuklashga o'tkazadi, tizim doimo zaryadlangan bo'lishga intiladi, ortiqcha zaryadlashni oldini oladi va generatorni yuksiz qoldirmaydi. Yuksiz shamol tegirmoni juda kuchli aylanib, hosil bo'lgan potentsial tufayli o'rashlardagi izolyatsiyaga zarar etkazishi mumkin. Bundan tashqari, yuqori tezlik shamol generatorining elementlarini mexanik ravishda yo'q qilishga olib kelishi mumkin. Keyingi - maishiy texnikani ulash uchun 12 dan 220 voltgacha 50 Gts kuchlanishli konvertor.

Endi Internet diagrammalar va chizmalar bilan to'la bo'lib, u erda hunarmandlar kuchli magnitli shamol generatorini mustaqil ravishda qanday qilishni ko'rsatmoqda. Ular va'da qilganidek samaralimi yoki yo'qmi - bu bahsli masala. Ammo uyingiz uchun shamol elektr stantsiyasini yig'ishga harakat qilish va keyin uni qanday yaxshilashni hal qilish kerak. Tajriba orttirish juda muhim va keyin siz allaqachon jiddiyroq qurilmani maqsad qilishingiz mumkin. Uyda ishlab chiqarilgan shamol tegirmonlarining erkinligi va xilma-xilligi juda keng va elementlar bazasi juda xilma-xil bo'lib, ularning barchasini tasvirlashning ma'nosi yo'q, asosiy ma'no bir xil bo'lib qoladi - shamol oqimi vintni aylantiradi, vites qutisi mil tezligini oshiradi, generator kuchlanishni chiqaradi, keyin kontroller batareyada zaryad darajasini ushlab turadi va u bilan allaqachon turli ehtiyojlar uchun energiya chiqaradi. Bu erda, ushbu printsipga ko'ra, siz uyda o'z qo'llaringiz bilan shamol generatorini yasashingiz mumkin. Umid qilamizki, bizning batafsil ko'rsatmalarimiz fotosuratlar misollari bilan sizning uyingiz yoki bog'ingiz uchun mos keladigan shamol tegirmoni modelini qanday qilishni tushuntirib berdi. Shuningdek, uy qurilishi qurilmasini video formatida yig'ish bo'yicha mahorat darslari bilan tanishishingizni tavsiya qilamiz.

Vizual video darsliklar

Uyda elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun shamol generatorini osongina yaratish uchun sizga video misollardagi tayyor g'oyalar bilan tanishishingizni tavsiya qilamiz:

Shunday qilib, biz uy qurilishi shamol tegirmonini yig'ish uchun barcha eng oddiy va arzon g'oyalarni taqdim etdik. Ko'rib turganingizdek, hatto bola ham qurilmalarning ba'zi modellarini osongina yasashi mumkin. Boshqa ko'plab uy qurilishi variantlari mavjud: kuchli magnitlarda, murakkab pichoqlar bilan va boshqalar. Ushbu dizaynlar faqat bu masalada tajribaga ega bo'lgan taqdirda takrorlanishi kerak, siz oddiy sxemalardan boshlashingiz kerak. Agar siz shamol generatorini ishlayotgan va o'z maqsadiga muvofiq ishlatadigan qilib yasamoqchi bo'lsangiz, biz taqdim etgan ko'rsatmalarga amal qiling. Agar sizda biron bir savol bo'lsa - ularni sharhlarda qoldiring.

Shaxsiy uyimizda o'z qo'llarimiz bilan shamol fermasini qilamiz. Keling, bozorda allaqachon mavjud bo'lgan sanoat analoglari va hunarmandlarning ishlari bilan tanishaylik.

Insoniyat o'zining rivojlanishi davomida energiya ta'minotining ko'plab muammolarini hal qila oladigan arzon qayta tiklanadigan energiya manbalarini izlashni to'xtatmaydi. Ushbu manbalardan biri shamol energiyasi bo'lib, uni elektr energiyasiga aylantirish uchun shamol elektr stansiyalari (SES) yoki, odatda, shamol elektr stantsiyalari ishlab chiqilgan.

Har qanday odam, ayniqsa xususiy yoki qishloq uyi bo'lganlar, uy-joyni arzon elektr energiyasi bilan ta'minlaydigan o'z shamol generatoriga ega bo'lishni xohlaydi. Bunga to'siq bo'lib, shamol turbinalarining sanoat modellarining yuqori narxi va shunga mos ravishda, to'lov muddati yakka tartibdagi uy egasi uchun juda uzoq bo'lib, uni sotib olishni foydasiz qiladi. Buning yo'llaridan biri shamol fermasini o'z qo'llaringiz bilan ishlab chiqarish bo'lishi mumkin, bu nafaqat uni sotib olishning umumiy qiymatini kamaytirishga, balki ushbu xarajatlarni ma'lum vaqt davomida taqsimlashga imkon beradi, chunki ish ancha vaqt davomida amalga oshiriladi. uzoq vaqt.

Shamol fermasini yaratish uchun ob-havo sharoiti shamol energiyasidan doimiy energiya manbai sifatida foydalanishga imkon beradimi yoki yo'qligini aniqlash kerak. Axir, agar sizning hududingizda shamol kamdan-kam bo'lsa, uy qurilishi shamol stansiyasini qurishni boshlash qiyin. Agar shamol bilan hamma narsa yaxshi bo'lsa, vaqt o'tishi bilan uning tarqalishi bilan umumiy iqlim xususiyatlarini va, xususan, shamol tezligini bilish maqsadga muvofiqdir. Shamol tezligini bilish sizga o'z qo'llaringiz bilan shamol fermasi dizaynini tanlash va qilish imkonini beradi.

Turlari

O'z qo'llaringiz bilan shamol fermasi aylanish o'qining joylashishiga qarab tasniflanadi va quyidagilar mavjud:

• gorizontal tartibga solish bilan;
• vertikal holat bilan.

Gorizontal o'qi bo'lgan o'rnatishlar pervanel tipidagi qurilmalar deb ataladi va ularning yuqori samaradorligi tufayli eng ko'p qo'llaniladi. Ushbu qurilmalarning kamchiliklari ularning yanada murakkab dizayni bo'lib, bu uyda ishlab chiqarish variantlarini qiyinlashtiradi, shamol yo'nalishini kuzatish mexanizmidan foydalanish zarurati va ishning shamol tezligiga katta bog'liqligi - qoida tariqasida, bu qurilmalar past tezlikda ishlamaydi.

Shamolning tezligi va yo'nalishiga nisbatan oddiyroq, oddiy va unchalik bog'liq bo'lmagan ish mili vertikal joylashuvi bo'lgan o'rnatishlar - Darrieus rotori bilan ortogonal va Savonius rotorli karusel. Ularning kamchiliklari juda past samaradorlikdir, bu taxminan 15% ni tashkil qiladi.

Har ikki turdagi uy qurilishi shamol fermasining kamchiliklari ishlab chiqarilgan elektr energiyasining past sifati bo'lib, bu sifatni qoplash uchun qimmat variantlarni talab qiladi - stabilizatsiya qurilmalari, batareyalar, elektr konvertorlari. Sof shaklda elektr energiyasi faqat faol maishiy yuklarda - akkor lampalar va oddiy isitish moslamalarida foydalanish uchun javob beradi. Bunday sifatli elektr energiyasi maishiy texnikani quvvatlantirish uchun mos emas.

Strukturaviy elementlar

Strukturaviy ravishda, o'qning joylashgan joyidan qat'i nazar, uy qurilishi to'liq shamol fermasi quyidagi elementlardan iborat bo'lishi kerak:

• shamol turbinasini shamol yo'nalishi bo'yicha yo'naltirish uchun qurilma;
• aylanishni shamol turbinasidan generatorga o'tkazish uchun vites qutisi yoki multiplikator;
• DC generatori;
• quvvatlash qurilmasi;
• elektr energiyasini saqlash uchun akkumulyator batareyasi;
• DCni AC ga aylantirish uchun inverter.

Joriy manbani tanlash xususiyatlari

Shamol fermasining murakkab elementlaridan biri bu generatordir. DIY uchun eng mos bo'lgan ish kuchlanishi 60-100 volt bo'lgan shahar motoridir. Ushbu parametr o'zgartirishni talab qilmaydi va avtomobil akkumulyatorini zaryadlash uskunasi bilan ishlashga qodir.

Avtomobil kuchlanish manbasidan foydalanish uning nominal tezligi taxminan 1800-2500 rpm bo'lganligi sababli to'sqinlik qiladi va hech qanday shamol turbinasi dizayni to'g'ridan-to'g'ri ulanish bilan bunday tezlikni ta'minlay olmaydi. Bunday holda, kerakli o'lchamlarda aylanish tezligini oshirish uchun o'rnatishda mos dizaynning reduktorini yoki kuchaytirgichini ta'minlash kerak. Ehtimol, bu parametr eksperimental ravishda tanlanishi kerak.

Mumkin bo'lgan variant neodim magnitlari yordamida rekonstruksiya qilingan asenkron vosita bo'lishi mumkin, ammo bu usul murakkab hisob-kitoblarni va burilish ishlarini talab qiladi, bu ko'pincha uy qurilishi ishi uchun qabul qilinishi mumkin emas. Kondensatorlarning motorli sariqlariga faza-faza ulanishi mavjud bo'lib, uning sig'imi uning kuchiga qarab hisoblanadi.

Ishlab chiqarish

Gorizontal o'qi bo'lgan elektr stantsiyasining samaradorligi eng yaxshi samaradorlik ko'rsatkichlariga ega ekanligini va elektr energiyasini uzluksiz ta'minlash energiyani batareyada saqlash orqali ta'minlanishi kerakligini hisobga olsak, ushbu turdagi shamol turbinasi uchun buni o'zingiz qilishingiz ma'qul, biz ushbu maqolada ko'rib chiqamiz.

Bunday elektr stantsiyasini o'z qo'llaringiz bilan qilish uchun sizga quyidagi vosita kerak bo'ladi.

• elektr boshq payvandlash mashinasi;
• kalitlar to'plami;
• metall uchun matkaplar to'plami;
• elektr matkap;
• kesish diskli arra yoki burchakli maydalagich;
• pichoqlarni kasnakga va alyuminiy qatlamni kvadrat trubkaga ulash uchun yong'oqlar bilan diametri 6 mm bo'lgan murvatlar.

O'z qo'llaringiz bilan shamol fermasini qurish uchun sizga quyidagi materiallar kerak bo'ladi.

• plastik quvur 150 mm, uzunligi 600 mm;
• 300x300 mm o'lchamdagi va qalinligi 2,0 - 2,5 mm bo'lgan alyuminiy qatlam;
• 80x40 mm va 1,0 m uzunlikdagi metall kvadrat quvur;
• diametri 25 mm va uzunligi 300 mm bo'lgan quvur;
• diametri 32 mm va uzunligi 4000-6000 mm bo'lgan quvur;
• 6 m uzunlikdagi ustunda joylashgan elektr motorini ulash uchun etarlicha uzunlikdagi mis sim va bu oqim manbai oziqlanadigan yuk;
• DC motor 500 rpm;
• diametri 120-150 mm bo'lgan dvigatel uchun kasnak;
• 12 voltli batareya;
• avtomobil akkumulyatorini zaryadlash rölesi;
• 12/220 voltli inverter.

O'z qo'llaringiz bilan ishlab chiqarish jarayoni quyidagi tartibda amalga oshiriladi:

Bundan tashqari, o'rnatish paytida pichoqlarning o'lchamlari va konfiguratsiyasini, shamol turbinasi va generator o'rtasidagi tishli nisbatni o'zgartirish kerak bo'lishi mumkin - o'z qo'llari bilan qilingan har bir shamol generatori turli xil qurilmalardan foydalanganligi sababli individualdir. komponentlar va shamol shakllanishi shartlari. Dastlab, kichik quvvatga ega shamol fermasini yaratish tavsiya etiladi, unda siz katta miqdordagi mablag 'sarflamasdan olingan ma'lumotlarni ishlab chiqishingiz mumkin.

Ushbu maqolada biz o'z qo'llaringiz bilan shamol turbinasini qanday qilishni batafsil tahlil qilamiz. Axir, elektrsiz zamonaviy insonning hayotini tasavvur qilish qiyin. Va hatto elektr ta'minotidagi kichik uzilishlar ham ba'zan o'z uyingizda oddiy hayot uchun "falaj momentiga" aylanadi. Va bunday muammolar, tan olishimiz kerak, ba'zi shahar atrofidagi qishloqlar yoki qishloqlardagi aholi punktlari uchun - afsuski, kamdan-kam uchraydi. Bu qandaydir tarzda o'zingizni muammolardan himoya qilishingiz, zaxira energiya manbasini olishingiz kerakligini anglatadi. Va agar siz doimiy ravishda oshib borayotgan tariflarni hisobga olsangiz, o'z manbangizga ega bo'lish va hatto deyarli "bepul" ishlash ko'plab uy egalarining orzusiga aylanadi.

Bizning davrimizda "erkin energiya" ning rivojlanish yo'nalishlaridan biri shamol energiyasidan foydalanishdir. Ko'pchilik, ehtimol, ba'zi Evropa mamlakatlarida muvaffaqiyatli qo'llanilgan ulkan shamol tegirmonlarining ta'sirchan suratlarini ko'rgan bo'lishi mumkin - ba'zi joylarda shamol tomonidan ishlab chiqarilgan energiya ulushi allaqachon umumiy hajmning bir necha o'nlab foiziga etadi. Shunday qilib, vasvasa paydo bo'ladi - nega elektr tarmog'idan bir marta va umuman mustaqillikka erishish uchun o'z qo'llarim bilan shamol generatorini yasashga harakat qilmayman?

Savol o'rinli, ammo darhol "orzu ko'ruvchi" ning ishtiyoqini biroz sovutish kerak. Elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun haqiqatan ham yuqori sifatli, samarali qurilma yaratish uchun mexanika va elektrotexnika bo'yicha katta bilim talab etiladi. Siz barcha savdolarning juda tajribali jeki bo'lishingiz kerak - aniq dizayn va bajarishda malakali yondashuvni talab qiladigan yuqori murakkablikdagi bir qator operatsiyalar mavjud. Ushbu sabablarning kombinatsiyasi tufayli, forumlardagi muhokamalardan ko'rinib turibdiki, juda ko'p "arizachilar" kutilgan natijani olmagan yoki hatto rejalashtirilgan loyihadan voz kechgan.

Shuning uchun, ushbu maqolada shamol turbinalarini yaratish jarayonida umumiy muammolar va ularni hal qilish yo'nalishlari ko'rsatilgan umumiy rasm taqdim etiladi. Ishning ko'lamini taxminiy baholash va o'z imkoniyatlaringizni ehtiyotkorlik bilan tortish mumkin bo'ladi - buni o'zingiz qabul qilishga arziydimi.

Shamol generatori nima? Tizimning umumiy tuzilishi

Elektr energiyasini olishning bir necha yo'li mavjud - fotonlar oqimiga ta'sir qilish (yorug'lik, masalan, quyosh panellari), ma'lum kimyoviy reaktsiyalar (batareyalarda keng qo'llaniladi), harorat farqlari tufayli. Ammo eng ko'p ishlatiladigan kinetik energiyani elektr energiyasiga aylantirishdir. Bu transformatsiya generatorlar deb ataladigan maxsus qurilmalarda amalga oshiriladi.

Kinetik energiyani elektr energiyasiga aylantiruvchi generatorning ishlash printsipi 19-asrda Faraday tomonidan kashf etilgan va tavsiflangan.

Eng oddiy elektr generatorining qurilma printsipi

Bu shundan iboratki, agar o'zgaruvchan magnit maydonga o'tkazuvchi halqa qo'yilsa, unda elektromotor kuch paydo bo'ladi, bu kontaktlarning zanglashiga olib yopilganda elektr tokining paydo bo'lishiga olib keladi. Va magnit oqimining o'zgarishiga bu ramkani doimiy magnitlar tomonidan yaratilgan yoki qo'zg'atuvchi sariqlarda paydo bo'lgan magnit maydonda aylantirish orqali erishish mumkin. Ramkaning holati o'zgarganda, uni kesib o'tgan magnit oqimning kattaligi o'zgaradi. Va o'zgarish tezligi qanchalik yuqori bo'lsa, unumdorlik va induktsiyalangan EMF shunchalik yuqori bo'ladi. Shunday qilib, rotorga (generatorning aylanadigan qismi) qanchalik ko'p inqiloblar uzatilsa, chiqishda qanchalik katta kuchlanishga erishish mumkin.

Diagramma, albatta, printsipni aniqlashtirish uchun katta soddalashtirilgan holda ko'rsatilgan.

Aylanishni generator rotoriga o'tkazish turli yo'llar bilan amalga oshirilishi mumkin. Qurilmaning kinematik qismini harakatga keltiradigan erkin energiya manbasini topishning bir usuli - bu shamol kuchini "ushlash". Ya'ni, shamol tegirmonlarini yaratuvchilar buni amalga oshirishga muvaffaq bo'lishlari bilan bir xil.

Shunday qilib, shamol generatorining qurilmasi ishlab chiqaruvchi qurilma va aylanish harakatini statorga, ya'ni shamol tegirmoniga o'tkazish mexanizmining mavjudligini nazarda tutadi. Bundan tashqari, tizimning ishonchli o'rnatilishini ta'minlaydigan dizayn zaruriy shartga aylanadi, chunki u ko'pincha tabiiy yoki sun'iy to'siqlar to'liq "shamolni ushlab turish" ga xalaqit bermasligi uchun sezilarli balandlikda joylashtirilishi kerak. Ba'zi hollarda, rotorning aylanish sonini oshirish uchun mo'ljallangan kinematik uzatish ham qo'llaniladi.

Shamol tegirmonidan generatorga haddan tashqari o'tishning bir misoli

Lekin bu hammasi emas. Shamolning mavjudligi va tezligi ko'pincha juda o'zgaruvchan qiymatlardir. Va ishlab chiqarilgan energiya iste'molini "ob-havo injiqliklari" ga bog'liq qilib qo'yish aql bovar qilmaydigan ishdir. Shuning uchun shamol generatori odatda energiya saqlash tizimi bilan birgalikda ishlaydi.

Yaratilgan oqim to'g'rilanadi, stabillashadi va maxsus boshqaruv moslamasi orqali to'g'ridan-to'g'ri keyingi iste'molga o'tadi yoki kontaktlarning zanglashiga olib keladigan kuchli batareyalarni zaryad qilish uchun yo'naltiriladi. Batareyalardan to'g'ridan-to'g'ri oqimni kerakli kuchlanish va chastotaning o'zgaruvchan tokiga aylantiradigan inverter orqali iste'mol nuqtalariga quvvat beriladi. Batareyalar o'ziga xos bufer havolasiga aylanadi: agar joriy yuk generatorning oqim kuchidan (juda shamolga bog'liq) bo'lsa yoki iste'mol qilish moslamalari bir muncha vaqt umuman ulanmagan bo'lsa, u holda batareyalar zaryadlanmoqda. Agar yuk ishlab chiqarilgan quvvatdan yuqori bo'lsa, batareyalar zaryadsizlanadi.

Qizig'i shundaki, shamol elektr stantsiyasining bu xususiyati generatorning quvvatini eng yuqori yuk ko'rsatkichlariga asoslanib emas (inverter buning uchun ko'proq darajada javobgar bo'ladi), balki bashorat qilinganidan kelib chiqib rejalashtirishga imkon beradi. ma'lum bir davr uchun energiya iste'moli (masalan, bir oy).

Albatta, oddiyroq sxemalar kundalik hayotda ham qo'llanilishi mumkin. Masalan, shamol turbinasi shunchaki past kuchlanishli yoritish uskunalariga xizmat qiladi va hokazo.

Shamol fermalarining ijobiy va salbiy tomonlari

Masalan, birinchi navbatda, hatto o'rta maktab o'quvchisi ham yig'ishi mumkin bo'lgan shamol turbinasining eng oddiy dizaynini ko'rib chiqaylik. Bunday "elektr stantsiyasi" ning amaliy qo'llanilishi juda keng emas, balki faqat sizning tushunchangizni kengaytirish va ba'zi ko'nikmalarga ega bo'lish uchun - nima uchun emas?

Biz sizga materialni elektron pochta orqali yuboramiz

Zamonaviy dunyoda elektr energiyasini etkazib berishni o'z ichiga olgan kommunal xizmatlar uchun ko'proq pul to'lash kerak. Shu sababli, xususiy uylarning egalari o'z qo'llari bilan 220V shamol generatorini qanday qilish haqida ko'proq o'ylashadi, bu esa butun uyni uzluksiz elektr energiyasi bilan ta'minlaydi.

Sanoat shamol generatori

Barcha shamol turbinalari qanot, turbina rotori, generator, generator mili, invertor va batareyadan iborat. Shartli ravishda barcha modellarni sanoat va uy modellariga bo'lish mumkin, shu bilan birga ishlash printsipi ular uchun bir xil bo'ladi.

Aylanadigan rotor uch fazali o'zgaruvchan tok hosil qiladi, u boshqaruvchi orqali batareyaga o'tadi, so'ngra invertorda elektr jihozlarini etkazib berish uchun barqaror oqimga aylanadi.

Pichoqlarning aylanishi impuls yoki ko'taruvchi kuch yordamida jismoniy ta'sir tufayli yuzaga keladi, buning natijasida volan harakatga keladi, shuningdek tormoz kuchi ta'siri ostida. Jarayonda volan aylana boshlaydi va rotor generatorning sobit qismida magnit maydon hosil qiladi, shundan so'ng oqim qayta ishlab chiqariladi.

Umuman olganda, shamol turbinalari vertikal va gorizontalga bo'linadi. Aylanish o'qining joylashishi bilan nima bog'liq.

Vertikal variant

O'z qo'llaringiz bilan 220V shamol tegirmonini yaratishni rejalashtirayotganda, birinchi navbatda, vertikal variantlarni o'ylab ko'ring. Ular orasida:

• Savonius rotori. 1924 yilda paydo bo'lgan eng oddiy. U vertikal o'qda ikkita yarim tsilindrga asoslangan. Kamchiliklari shamol energiyasidan kam foydalanishni o'z ichiga oladi.

• Darrieus rotori bilan. 1931 yilda paydo bo'lgan aylanish aerodinamik dumg'aza va kamar cho'ntagining qarshiligidagi farq tufayli yuzaga keladi, shuning uchun kamchiliklar kichik momentni, shuningdek, toq sonli pichoqlarni o'rnatish zarurligini o'z ichiga oladi.

Daria shamol generatorining bir turi

• Pichoqlar o'ralgan shaklga ega bo'lib, rulmandagi yukni kamaytiradi, xizmat muddatini oshiradi. Kamchilik - bu yuqori narx.

Uy qurilishi versiyasi to'g'ri o'ylangan va o'rnatilgan bo'lsa, arzonroq bo'ladi.

Tegishli maqola:

UZO: bu nima. RCD qisqartmasini hech eshitganmisiz? Sharhni oxirigacha o'qib, nima ekanligini bilib olasiz. Muxtasar qilib aytganda, ushbu qurilma uy-joy va uning barcha aholisini elektr energiyasi bilan bog'liq favqulodda vaziyatlardan himoya qilishga qodirligini qo'shimcha qilmoqchiman.

Gorizontal modellar

Gorizontal modellar pichoqlar soniga bo'linadi. Ularning samaradorligi yuqoriroq, ammo shamol yo'nalishini doimiy ravishda izlash uchun ob-havo pardasini o'rnatish zarurati mavjud. Barcha modellar yuqori aylanish tezligiga ega, pichoqlar o'rniga ular havo qarshiligiga ta'sir qiluvchi qarshi og'irlikni o'rnatadilar.

Ko'p pichoqli modellar 50 tagacha yuqori inertsiyali pichoqlarga ega bo'lishi mumkin. Ular suv nasoslarini ishlatish uchun ishlatilishi mumkin.

220V o'z qo'llaringiz bilan shamol generatorini qanday qilish kerak

Xususiy uyni o'rtacha 4 m / s shamol tezligida doimiy elektr oqimi bilan ta'minlash uchun etarli:

• 0,15-0,2 kVt, bu asosiy ehtiyojlarga ketadi;
• Elektr jihozlari uchun 1-5 kVt;
• Isitish bilan butun uy uchun 20 kVt.

Shuni yodda tutish kerakki, shamol har doim ham esmaydi, shuning uchun o'z qo'llaringiz bilan uy uchun shamol tegirmoni zaryad boshqaruvchisi bo'lgan batareya, shuningdek qurilmalar ulangan invertor bilan ta'minlanishi kerak.

Uy qurilishi shamol tegirmonining har qanday modeli uchun asosiy elementlar kerak bo'ladi:

• rotor - shamoldan aylanadigan qism;
• pichoqlar, odatda ular yog'ochdan yoki engil metalldan o'rnatiladi;
• shamol energiyasini elektr energiyasiga aylantiradigan generator;
• havo oqimining yo'nalishini aniqlashga yordam beradigan quyruq (gorizontal versiya uchun);
• generatorni, quyruqni va turbinani ushlab turish uchun gorizontal temir yo'l;
• mos;
• ulash simi va qalqon.

Qalqonning to'liq to'plamida batareya, boshqaruvchi va inverter bo'ladi. O'z qo'lingiz bilan shamol generatorini qanday qurishning ikkita variantini ko'rib chiqing.

Tegishli maqola:

Siz lampochkalarning miltillashida o'zini namoyon qiladigan elektr ta'minotidagi uzilishlar muammosi bilan tanishsiz. Maqolada biz ushbu muammoni bir marta va umuman unutish uchun uyingiz uchun to'g'ri 220v kuchlanish stabilizatorini qanday tanlash haqida gapiramiz?

O'z qo'lingiz bilan kir yuvish mashinasidan shamol generatorini yig'ish xususiyatlari

Eski uslubdagi dvigatel yordamida o'z qo'llaringiz bilan 220V shamol generatorini qanday qilishni ko'rib chiqing.

Jadval 1. Surat bilan kir yuvish mashinasidan shamol generatori uchun batafsil ko'rsatmalar

Nima qilish kerak	Foto misol
Dvigatel rotoridagi chuqurchaga o'rnatilgan neodim magnitlarini sotib olishingiz kerak. Choklar o'zlari torna dastgohida qilingan, to'g'ri joylashtirish uchun diagrammadan foydalaning.
Tayyorlangan chuqurchalarga magnitlarni super elim bilan yopishtiring. Keyin, ular qog'oz bilan o'ralgan bo'lishi kerak, qolgan joy esa epoksi bilan to'ldirilishi kerak.
Keyinchalik, biz o'qni tayyorlaymiz, bu esa tornerdan buyurtma berish yaxshiroqdir. Bo'shliq strukturaning ichida kabel uchun joy va uning kirishi uchun teshik bo'lishi kerak. Biz ushlagichni temir tayoqdan o'rnatamiz. Buning uchun biz maydalagichdan foydalanamiz, uning yordamida biz ikkita trubkani kesib tashlaymiz (generatorni ularga mahkamlaymiz) va boshqa uchini payvandlaymiz.
Biz tashqi kanalizatsiya uchun 16 sm quvurlardan tayyorlanishi mumkin bo'lgan pichoqlarga murojaat qilamiz. Bunday holda, jigsadan foydalaning.
Barcha elementlarni mahkamlab, shamol generatorini yig'ish qoladi. Boshlash uchun biz generatorni, pichoqlarni, rotorni va quyruqni tashuvchi relsga biriktiramiz. Jeneratorni korpus bilan yopishni unutmang.
Elektr stantsiyasi menteşe mexanizmi yordamida o'rnatilishi kerak va ustun 4 murvat bilan beton asosga o'rnatiladi.
Simni kommutatorga o'tkazing.
Barcha elementlarni ulang va ishlash testini bajaring.

Shamol fermasini o'z qo'llaringiz bilan eskisidan yig'ishda barcha harakatlar ketma-ketligini tushunishni osonlashtirish uchun videoni tomosha qiling:

O'z qo'llaringiz bilan avtomobil generatoridan vertikal shamol generatorini yig'ish xususiyatlari

"Uy qurilishi" odamlar o'z qo'llari bilan 220V shamol turbinalarini qanday qilish haqida o'ylashganda, ular ko'pincha avtomobil generatorlarini asos sifatida ishlatishadi. Uni yig'ish oson va ish uchun sizga kerak bo'ladi:

• avtomobildan 12V generator;
• batareya;
• 1,2 kVt quvvatga ega 12 dan 220 Vt gacha bo'lgan konvertor;
• pichoqlar uchun barrel yoki chelak alyuminiy yoki po'lat;
• avtomashinadan boshqariladigan chiroq;
• almashtirish;
• voltmetr;
• 2 mm dan ortiq kesimli mis simlar;
• mahkamlash uchun qisqich.

O'z qo'llaringiz bilan vertikal shamol generatorini yig'ish uchun sizga lenta o'lchovi va qalam, kalitlar to'plami, elektr matkap va maydalagich, shuningdek metall qaychi kerak bo'ladi. O'rnatish bo'yicha batafsil ko'rsatmalar quyida keltirilgan.

Jadval 2. Avtomobil generatoridan vertikal shamol generatorini yig'ish

Harakat	Rasm
Tayyorlangan metall idish belgilanishi va 4 ta teng qismga bo'linishi kerak, ammo bu to'liq bajarilmasligi kerak. Har bir qismda, nosimmetrik bo'lishi kerak bo'lgan murvatlar uchun teshiklarni burg'ulash.
To'liq kesilmagan pichoqlar biroz egilgan, aylanish tezligi to'g'ridan-to'g'ri bu jarayonga bog'liq, shuning uchun uskunani qaysi yo'nalishda aylantirish kerakligini oldindan hal qiling.
Pichoqlarni kasnakga mahkamlash va generatorni qisqichlar yordamida ustunga o'rnatish, shuningdek, tayyorlangan sxema bo'yicha simlarni yig'ish kerak.
Asosiysi, batareya qalqonga ulangan simlarni, shuningdek konvertorni to'g'ri ulash.

Navigatsiyani osonlashtirish uchun o'z qo'llaringiz bilan avtomobil generatoridan shamol generatorini yig'ish varianti haqida videoni tomosha qiling.