Alkuperäinen katto ja suunnittelijakatot: Vetrogenerator. Kuinka tehdä tuuligeneraattori, tuuliturbiini, voimalaitos itse tai helpommin tuuliturbiini omilla käsilläsi romumateriaaleista kotona

Yleinen toimintaperiaate

Tuuligeneraattorin päätyökappale on terät, joita tuuli pyörii. Pyörimisakselin sijainnin mukaan tuuligeneraattorit on jaettu vaaka- ja pystysuoraan:

• Vaakasuuntaiset tuuliturbiinit yleisin. Niiden lapojen muotoilu on samanlainen kuin lentokoneen potkurilla: ensimmäisessä arvioinnissa nämä ovat levyjä, jotka ovat kaltevia pyörimistasoon nähden ja jotka muuttavat osan tuulen paineesta kuormitukseen. Vaakasuoran tuuligeneraattorin tärkeä piirre on tarve varmistaa siipikokoonpanon pyöriminen tuulen suunnan mukaisesti, koska suurin hyötysuhde taataan, kun tuulen suunta on kohtisuorassa pyörimistasoon nähden.
• Terät pystysuora tuuliturbiini on kupera-kovera muoto. Koska kuperan puolen virtaviivaistaminen on suurempi kuin kovera puoli, tällainen tuuliturbiini pyörii aina yhteen suuntaan tuulen suunnasta riippumatta, mikä tekee kääntömekanismista tarpeettoman, toisin kuin vaakasuuntaiset tuuliturbiinit. Samaan aikaan, koska vain osa teristä suorittaa milloin tahansa hyödyllistä työtä ja loput vastustavat vain pyörimistä, Pystysuuntaisen tuulimyllyn hyötysuhde on paljon pienempi kuin vaakasuoran: jos kolmiteräisellä vaakasuoralla tuuligeneraattorilla tämä luku saavuttaa 45%, pystysuoralla tuella se ei ylitä 25%.

Koska Venäjän keskimääräinen tuulen nopeus ei ole suuri, jopa suuri tuuliturbiini pyörii melko hitaasti suurimman osan ajasta. Riittävän tehon varmistamiseksi virtalähde on kytkettävä generaattoriin tehostimen, hihnan tai hammaspyörän kautta. Vaakasuorassa tuulimyllyssä teränvähennys-generaattoriyksikkö on asennettu kääntöpäähän, jolloin ne voivat seurata tuulen suuntaa. On tärkeää ottaa huomioon, että kääntöpäässä on oltava rajoitin, joka estää sitä kääntymästä täyteen, koska muuten johdot generaattorista katkaistaan ​​(vaihtoehto, jossa käytetään aluslevyjä, jotka sallivat pään pyörimisen vapaasti) monimutkainen). Pyörimisen varmistamiseksi tuuligeneraattoria täydennetään pyörivällä akselilla suunnatulla toimivalla tuuliviivalla.

Yleisin terän materiaali on halkaisijaltaan pitkittäin leikatut PVC -putket. Reunaa pitkin niitataan niille metallilevyjä, jotka hitsataan terän kokoonpanon napaan. Tällaisten terien piirustukset ovat yleisimpiä Internetissä.

Video kertoo itse tehdystä tuuliturbiinista

Siipipyöräisen tuuliturbiinin laskeminen

Koska olemme jo havainneet, että vaakasuora tuuliturbiini on paljon tehokkaampi, harkitsemme sen suunnittelun laskemista.

Tuulienergia voidaan määrittää kaavalla
P = 0,6 * S * V³, jossa S on roottorin lapojen kärjillä kuvatun ympyrän pinta -ala (heittoalue) neliömetreinä ilmaistuna ja V on laskettu tuulen nopeus metreinä sekunnissa. Sinun on myös otettava huomioon itse tuulimyllyn hyötysuhde, joka kolmiteräisellä vaakasuoralla piirillä on keskimäärin 40%, sekä generaattorisarjan hyötysuhde, joka nykyisen nopeusominaisuuden huipulla on 80% generaattorille, jossa on kestomagneettiherätys, ja 60% generaattorille, jossa on herätekäämi. Keskimäärin 20% tehosta kuluu lisävaihteella (kerroin). Siten tuuliturbiinin säteen (eli sen terän pituuden) lopullinen laskeminen kestomagneettigeneraattorin tietylle teholle näyttää tältä:
R = √ (P / (0,483 * V³))

Esimerkki: Oletetaan, että tuulipuiston tarvittava teho on 500 W ja keskimääräinen tuulen nopeus 2 m / s. Sitten meidän on kaavamme mukaan käytettävä teriä, joiden pituus on vähintään 11 ​​metriä. Kuten näette, jopa niin pieni teho vaatii valtavan kokoisen tuuligeneraattorin luomisen. Jos kyseessä on enemmän tai vähemmän järkevä rakenne, jonka terän pituus on enintään puolitoista metriä tee-se-itse-valmistuksen olosuhteissa, tuuligeneraattori pystyy tuottamaan vain 80-90 wattia tehoa myös kovassa tuulessa.

Ei tarpeeksi virtaa? Itse asiassa kaikki on hieman erilaista, koska itse asiassa tuuligeneraattorin kuormitus syötetään paristoista, tuuliturbiini lataa ne vain parhaan kykynsä mukaan. Näin ollen tuuliturbiinin teho määrää taajuuden, jolla se voi toimittaa energiaa.

Maston viimeisen maalauksen jälkeen asensin terät moottorigeneraattoriin ja nostin koko tuuliturbiinin taisteluasentoon. Tuuligeneraattori heräsi heti henkiin ja alkoi pyöriä pienestä puolasta.

Mukavuuden vuoksi olen sijoittanut kaiken elektroniikan yhdessä paristojen kanssa tällaiseen muovilaatikkoon. Sisällä on akku, jota syötetään rinnakkain generaattorin ja aurinkoakun kanssa. Otin juuri kaksi veneissä käytettyä 12 voltin akkua, jotka löydät mistä tahansa auton akkukaupasta. Laatikon sivuille tein kaksi reikää 12 voltin tuulettimille, jotka otettiin vanhoista Mac G4-tietokoneista (ei kuvassa).

Jotta generaattori ei menisi moottoritilaan, laitoin diodin, joka lukitsee moottorigeneraattorin tällaisen kulutuksen mahdollisuuden, virta kulkee tässä tapauksessa vain generaattorista akkuihin ja palaute estetään mastosta tulevan virtalähteen kaapeliin rakennettu diodi.

Sitten aloin kokeilla tassuja, kokeilin erilaisia ​​vaihtoehtoja. Laitoin jopa kaksi terää, mutta tuuliturbiini toimi hyvin pienillä nopeuksilla eikä tuottanut mitään. Koska loppujen lopuksi tätä moottoria ei ole suunniteltu toimimaan generaattorina, se ei halunnut tuottaa virtaa pienillä nopeuksilla, ja jatkoin edelleen.

Kun olin etsinyt tietoa näistä asioista, huomasin, että kapeat terät ovat kekseliäimpiä, ja yritin lähettää joukon valkoisia teriä, jotka olivat pidempiä, ja tämä antoi tuloksensa, nyt tuuligeneraattori saa paljon enemmän nopeutta ja alkaa antaa riittävän hyvä jännite akkujen lataamiseen.

Ainoa haittapuoli on, että se ei toimi alhaisessa tuulessa. Luultavasti sen mukauttamiseksi sinun on asetettava kerroin.

Alla on luettelo kaikista tuuliturbiinin rakentamiseen käytetyistä materiaaleista

Teräslevyn koko 254? 356 mm
Teräsputki halkaisijaltaan 6,3 mm, pituus 254 mm
Laippa 1-1 / 4 ″ Suorakulmainen teräsputki 25 mm, pituus 910 mm
Pyörösahanterä 12,7 mm: n sisäreiällä
Tynnyri 15,9 mm? 12,7 mm levyn liittämiseksi moottorin akseliin
Kaksi metallista autonpidikettä
Pala PVC -putkea, jonka halkaisija on 100 mm, pituus 200 mm
Pala PVC -putkea, jonka halkaisija on 200 mm, pituus 760 mm (sopii myös putki, jonka halkaisija on 160 mm)
Kestomagneetti DC -moottori (mieluiten 30V tai 260V, 5A juoksumatto moottori)
Kahdeksan 6 mm pulttia koukuilla ja aluslevyillä
Kaksi itsekelausruuvia metallille halkaisijaltaan 6,3 mm
Tasasuuntaajan diodi 10 ... 40 A (mitä tehokkaampi, sitä parempi)

Suurimman osan yllä luetelluista osista (moottoria lukuun ottamatta) voi ostaa kerralla Home Suppliesista. Mitä tulee moottoreihin, suosituimpia ovat Ametekin vanhemmat moottorit. Kuitenkin melkein mikä tahansa DC -harjattu moottori tekee. Ainoa asia, jota tarvitaan, on, että se ei ole alle 1 volttia jokaista 25 kierrosta minuutissa.

Siten moottori nopeudella 300 rpm pystyy tuottamaan yli 12 volttia ja lataamaan akun. On myös mahdollista lisätä generaattorin pyörimisnopeutta asettamalla kerroin 1: 3 tai 1: 4, mutta tämä vaikeuttaa valmistusprosessia ja johtaa terien halkaisijan huomattavaan kasvuun. Yleensä tällaisiin kertoimiin käytetään leikkuukoneiden valmiita vaihteistoja.

Kotitekoisen tuuligeneraattorin teho riittää eri laitteiden akkujen lataamiseen, valaistuksen ja yleensä kotitalouksien sähkölaitteiden toimintaan. Asentamalla tuuligeneraattorin säästät sähkön hintaa. Haluttaessa kyseinen yksikkö voidaan koota käsin. Sinun tarvitsee vain päättää tuuligeneraattorin pääparametreista ja tehdä kaikki ohjeiden mukaisesti.

Tuuligeneraattorin rakenne sisältää useita teriä, jotka pyörivät tuulen virtausten vaikutuksesta. Tämän vaikutuksen seurauksena syntyy pyörivää energiaa. Roottori syöttää tuotetun energian kertoimelle, joka puolestaan ​​siirtää energian sähkögeneraattorille.

On myös malleja tuuligeneraattoreita ilman kertoimia. Kertoimen puuttuminen voi merkittävästi lisätä asennuksen tuottavuutta.

Tuuliturbiinit voidaan asentaa sekä yksittäin että ryhmissä, jotka on yhdistetty tuulipuistoon. Lisäksi tuuliturbiinit voidaan yhdistää dieselgeneraattoreihin, mikä säästää polttoainetta ja varmistaa tehokkaimman sähköverkon toiminnan kotona.

Mitä sinun tarvitsee tietää ennen tuuliturbiinin kokoamista?

Ennen kuin aloitat tuuligeneraattorin kokoamisen, sinun on päätettävä useista pääkohdista.

Ensimmäinen askel. Valitse sopiva tuuliturbiinimalli. Asennus voi olla pystysuora tai vaakasuora. Itsekokoonpanon tapauksessa on parempi antaa valinta pystysuorien mallien hyväksi, koska ne on helpompi valmistaa ja tasapainottaa.

Toinen vaihe. Määritä sopiva teho. Tällä hetkellä kaikki on yksilöllistä - keskity omiin tarpeisiisi. Suuremman tehon saamiseksi on tarpeen lisätä siipipyörän halkaisijaa ja massaa.

Näiden ominaisuuksien lisääntyminen aiheuttaa tiettyjä vaikeuksia tuuliturbiinipyörän kiinnitys- ja tasapainotusvaiheessa. Harkitse tätä hetkeä ja arvioi objektiivisesti kykyjäsi. Jos olet aloittelija, harkitse useiden keskikokoisten tuuliturbiinien asentamista yhden erittäin tehokkaan yksikön sijaan.

Kolmas vaihe. Mieti, voitko tehdä kaikki tuuligeneraattorin elementit itse. Jokainen yksityiskohta on laskettava tarkasti ja tehtävä täysin tehdasvastaavien mukaisesti. Tarvittavien taitojen puuttuessa on parempi ostaa valmiita elementtejä.

Neljäs vaihe. Valitse sopivat akut. On parempi hylätä auton akut, koska ne ovat lyhytikäisiä, räjähtäviä ja vaativia hoidossa ja kunnossapidossa.

Suljetut paristot ovat edullisia. Ne maksavat pari kertaa enemmän, mutta ne palvelevat useita kertoja pidempään ja ovat yleensä parempia.

Kiinnitä erityistä huomiota sopivan määrän terien valintaan. Suosituimmat ovat tuuliturbiinit, joissa on 2 ja 3 siipiä. Tällaisilla asennuksilla on kuitenkin useita haittoja.

Kun generaattori, jossa on 2 tai 3 lapaa, toimii, syntyy voimakkaita keskipakovoimia ja gyroskooppisia voimia. Näiden voimien vaikutuksesta tuuligeneraattorin pääelementtien kuormitus kasvaa merkittävästi. Samaan aikaan voimat toimivat toisinaan toisiaan vastaan.

Sinun on suoritettava suoritettavat kuormat tasoittaaksesi ja säilyttääksesi tuuliturbiinin rakenteen ehjänä pätevä aerodynaaminen laskenta ja suorita ne tarkasti laskettujen tietojen mukaisesti. Pienetkin virheet vähentävät asennuksen tehokkuutta useita kertoja ja lisäävät tuuligeneraattorin varhaisen rikkoutumisen todennäköisyyttä.

Nopeat tuuliturbiinit tuottavat paljon melua, varsinkin kun kyse on itse tehdyistä asennuksista. Mitä suurempia siivet ovat, sitä kovempi ääni on. Tämä hetki asettaa useita rajoituksia. Esimerkiksi tällaisen meluisan rakenteen asentaminen talon katolle ei toimi, ellei tietysti omistaja pidä ilmapiiristä.

Muista, että kun siipien määrä kasvaa, tuuligeneraattorin käytön aikana syntyvä tärinä kasvaa. Kaksiteräisiä sarjoja on vaikeampi tasapainottaa, erityisesti kokematon käyttäjä. Näin ollen tuuliturbiinit, joissa on kaksi lapaa, aiheuttavat paljon melua ja tärinää.

Anna valinta 5-6 siiven tuuligeneraattorin hyväksi. Käytäntö osoittaa, että tällaiset mallit ovat optimaalisin omatuotantoon ja kotikäyttöön.

Ruuvi on suositeltavaa tehdä halkaisijaltaan noin 2 m. Lähes kuka tahansa voi hoitaa sen kokoamisen ja tasapainottamisen. Jos sinulla on enemmän kokemusta, voit yrittää koota ja asentaa pyörän, jossa on 12 terää. Tällaisen yksikön kokoaminen vaatii enemmän vaivaa. Myös materiaalinkulutus ja aikakustannukset kasvavat. Kuitenkin 12 terää mahdollistavat jopa heikon 6-8 m / s tuulen ollessa 450-500 W: n tehon.

Muista, että 12 terän kanssa pyörä on melko hitaasti liikkuva, ja tämä voi johtaa erilaisiin ongelmiin. Esimerkiksi sinun on koottava erityinen vaihteisto, joka on monimutkaisempi ja kalliimpi valmistaa.

Näin ollen paras vaihtoehto aloittelevalle kotityöläiselle on tuuligeneraattori, jonka pyörä on halkaisijaltaan 200 cm ja varustettu keskipitkillä terillä 6 kappaletta.

Asennustarvikkeet ja työkalut

Tuuliturbiinin kokoaminen vaatii monia erilaisia ​​komponentteja ja lisävarusteita. Kerää ja osta kaikki tarvitsemasi etukäteen, jotta sinun ei tarvitse häiritä sitä tulevaisuudessa.

Tarvittavien työkalujen luettelo voi vaihdella hieman tilanteen mukaan. Tällä hetkellä suunnistat itsenäisesti työn aikana.

Vaiheittainen opas tuuliturbiinin kokoamiseen

Kotitekoisen tuuligeneraattorin kokoaminen ja asennus suoritetaan useissa vaiheissa.

Ensimmäinen askel. Valmista kolmipisteinen betonialusta. Määritä perustuksen syvyys ja kokonaislujuus maaperätyypin ja työmaan ilmasto -olosuhteiden mukaan. Anna betonin kovettua 1-2 viikkoa ja asenna masto. Tätä varten hauta tukimasto noin 50-60 cm maahan ja kiinnitä se köysillä.

Toinen vaihe. Valmistele roottori ja hihnapyörä. Hihnapyörä on kitkapyörä. Tällaisen pyörän kehän ympärillä on ura tai vanne. Kun valitset roottorin halkaisijan, sinun on otettava huomioon keskimääräinen vuotuinen tuulen nopeus. Joten keskimääräisellä nopeudella 6-8 m / s roottori, jonka halkaisija on 5 m, on tehokkaampi kuin 4 m roottori.

Vaihe kolme. Tee tulevan tuuliturbiinin siivet. Tätä varten ota tynnyri ja jaa se useisiin yhtä suuriin osiin valitun terien määrän mukaan. Merkitse terät merkillä ja leikkaa sitten elementit pois. Hiomakone on täydellinen leikkaamiseen, voit käyttää myös metallisaksia.

Neljäs vaihe. Kiinnitä rummun pohja generaattorin hihnapyörään. Käytä kiinnittämiseen ruuveja. Tämän jälkeen sinun on taivutettava terät tynnyrissä. Älä liioittele, muuten valmis asennus on epävakaa. Säädä tuuliturbiinin oikea pyörimisnopeus muuttamalla siipien kaarevuutta.

Viides vaihe. Liitä johdot generaattoriin ja kerää ne ketjuun annoksena. Kiinnitä generaattori mastoon. Kytke johdot generaattoriin ja mastoon. Kokoa generaattori ketjuun. Liitä myös akku virtapiiriin. Huomaa, että tämän asennuksen suurin sallittu johdinpituus on 100 cm. Liitä kuorma johdoilla.

Yhden generaattorin kokoaminen kestää keskimäärin 3-6 tuntia käytettävissä olevien taitojen ja yleensä tehokkuuden ja esimiehen mukaan.

Tuuliturbiini vaatii säännöllistä huoltoa ja huoltoa.

1. 2-3 viikon kuluttua uuden generaattorin asentamisesta sinun on tehtävä pura laite ja varmista, että olemassa olevat kiinnikkeet ovat kunnolla kiinni... Oman turvallisuutesi vuoksi tarkista kiinnitykset vain kevyessä tuulessa.
2. Voitele laakerit vähintään kerran kuudessa kuukaudessa. Kun ensimmäiset epätasapainon merkit ilmestyvät pyörään, poista se välittömästi ja poista olemassa olevat toimintahäiriöt. Yleisin epätasapainon merkki on epänormaali terän tärinä.
3. Tarkista virroittimen harjat vähintään kuuden kuukauden välein... 2-6 vuoden välein maalaa metallielementtejä asennus. Säännöllinen maalaus suojaa metallia korroosiovaurioilta.
4. Seuraa generaattorin tilaa... Tarkista säännöllisesti, ettei generaattori ylikuumene käytön aikana. Jos laitteen pinta kuumenee niin kuumaksi, että kädestä on vaikea pitää kiinni, vie generaattori korjaamolle.
5. Valvo keräimen kuntoa... Mahdollinen lika on poistettava koskettimista mahdollisimman pian. ne vähentävät merkittävästi asennuksen tehokkuutta. Kiinnitä huomiota koskettimien mekaaniseen kuntoon. Yksikön ylikuumeneminen, palanut käämit ja muut vastaavat viat - kaikki tämä on poistettava välittömästi.

Näin ollen tuuliturbiinin kokoamisessa ei ole mitään monimutkaista. Riittää, kun valmistellaan kaikki tarvittavat elementit, kootaan asennus ohjeiden mukaan ja liitetään valmis laite sähköverkkoon. Oikein koottu tuuligeneraattori kotiisi on luotettava ilmaisen sähkön lähde. Seuraa opetusohjelmaa ja olet kunnossa.

Hyvää työtä!

Video - DIY -tuuliturbiinit kotiin

Venäjällä on kaksijakoinen asema tuulivoimavarojen suhteen. Toisaalta valtavan kokonaispinta -alan ja tasaisten alueiden runsauden vuoksi tuulta on yleensä paljon ja se on enimmäkseen tasaista. Toisaalta tuulet ovat enimmäkseen heikkoja, hitaita, ks. Kolmanneksi tuulet ovat voimakkaita harvaan asutuilla alueilla. Tämän perusteella tehtävä käynnistää tuuligeneraattori tilalla on varsin ajankohtainen. Mutta voidaksesi päättää, ostatko melko kalliin laitteen vai teetkö sen itse, sinun on harkittava huolellisesti, minkä tyyppinen (ja niitä on paljon) mihin tarkoitukseen valita.

Peruskonseptit

1. KIEV - tuulienergian käyttökerroin. Jos sitä käytetään tasotuulen mekanistisen mallin laskemiseen (katso alla), se on yhtä suuri kuin tuulivoimalan (APU) roottorin hyötysuhde.
2. Tehokkuus-APU: n tehokkuus päästä päähän, vastatuulesta sähkögeneraattorin liittimiin tai säiliöön pumpatun veden määrään.
3. Vähimmäiskäyttönopeus (MWS) on sen nopeus, jolla tuuliturbiini alkaa syöttää virtaa kuormalle.
4. Suurin sallittu tuulen nopeus (MDS) on sen nopeus, jolla energiantuotanto pysähtyy: automaatio joko sammuttaa generaattorin tai laittaa roottorin tuuliviiriin tai taittaa sen ja piilottaa sen tai roottori pysähtyy itse tai APU yksinkertaisesti romahtaa.
5. Käynnistystuulen nopeus (SWV) - tällä nopeudella roottori voi pyöriä ilman kuormaa, pyöriä ylös ja siirtyä käyttötilaan, minkä jälkeen generaattori voidaan käynnistää.
6. Negatiivinen käynnistysnopeus (OSS) - tämä tarkoittaa, että APU: n (tai tuuliturbiinin - tuulivoimalaitoksen tai VEA: n, tuulivoimalaitteen) käynnistäminen millä tahansa tuulen nopeudella vaatii pakollisen linkouksen ulkoiselta energialähteeltä.
7. Käynnistysmomentti - ilmavirrassa väkisin hidastetun roottorin kyky luoda vääntömomentti akselille.
8. Tuuliturbiini (VD) on osa APU: ta roottorista generaattorin tai pumpun akselille tai muulle energiankuluttajalle.
9. Pyörivä tuuligeneraattori - APU, jossa tuulienergia muunnetaan voimanottoakselin vääntömomentiksi pyörittämällä roottoria ilmavirrassa.
10. Roottorin toimintanopeusalue on ero MDS: n ja MPC: n välillä nimelliskuormalla.
11. Hidas tuulimylly - siinä roottorin osien lineaarinen nopeus ei ylitä merkittävästi tuulen nopeutta tai sen alapuolella. Dynaaminen virtauspää muunnetaan suoraan terän työntövoimaksi.
12. Nopea tuulimylly - siipien lineaarinen nopeus on huomattavasti (jopa 20 kertaa tai enemmän) suurempi kuin tuulen nopeus, ja roottori muodostaa oman ilmankierron. Virtausenergian muuntaminen työntövoimaksi on monimutkainen.

Huomautuksia:

1. Pienen nopeuden APU-laitteiden KIEV on yleensä pienempi kuin nopeiden, mutta niiden käynnistysmomentti on riittävä generaattorin pyörittämiseksi irrottamatta kuormaa ja nollasta TCO: ta, ts. täysin itsestään käynnistyvä ja soveltuu kevyimmille tuulille.
2. Hitaus ja nopeus ovat suhteellisia käsitteitä. Kotitalouksien tuuliturbiini, jonka nopeus on 300 kierrosta minuutissa, voi olla hitaita ja tehokkaita EuroWind-tyyppisiä APU-laitteita, joista tuulivoimaloiden kentät, tuulipuistot (katso kuva) ja joiden roottorit tekevät noin 10 rpm, ovat nopeita, koska tällaisella halkaisijallaan terien lineaarinen nopeus ja niiden aerodynamiikka suurimmalla osa-alueella ovat melko "lentokoneen kaltaisia", katso alla.

Millaista generaattoria tarvitset?

Kotitalouksien tuuliturbiinin sähkögeneraattorin on tuotettava sähköä laajalla pyörimisnopeusalueella ja sen on kyettävä käynnistymään itse ilman automaatiota ja ulkoisia virtalähteitä. Jos käytetään APU: ta OSS: n kanssa (tuuliturbiinit, joissa on kehruu), joilla on pääsääntöisesti korkea KIEV ja tehokkuus, sen on myös oltava palautuva, ts. osaa työskennellä moottorina. Jopa 5 kW: n teholla tämä edellytys täytetään sähkökoneilla, joissa on niobiumiin perustuvia kestomagneetteja (supermagneetteja); teräs- tai ferriittimagneetilla voit luottaa enintään 0,5-0,7 kW: iin.

Huomautus: asynkroniset vaihtovirtageneraattorit tai kollektorigeneraattorit, joissa ei ole magnetoitu staattori, eivät sovellu ollenkaan. Kun tuulivoima pienenee, ne "sammuvat" kauan ennen kuin nopeus laskee MPC: hen, eivätkä sitten itse käynnisty.

APU: n erinomainen "sydän", jonka kapasiteetti on 0,3-1-2 kW, saadaan vaihtovirran autogeneraattorista, jossa on sisäänrakennettu tasasuuntaaja; nämä ovat nyt enemmistö. Ensinnäkin ne pitävät lähtöjännitteen 11,6-14,7 V melko laajalla nopeusalueella ilman ulkoisia elektronisia vakauttajia. Toiseksi piiportit avautuvat, kun jännite käämityksen yli saavuttaa noin 1,4 V, ja ennen sitä generaattori "ei näe" kuormaa. Tätä varten generaattori on pyöritettävä melko hyvin.

Useimmissa tapauksissa autogeneraattori voidaan kytkeä suoraan, ilman hammaspyörää tai hihnakäyttöä, nopeaan HP-akseliin valitsemalla nopeus valitsemalla terien lukumäärä, katso alla. "Nopeasti kävelijöillä" on pieni tai nolla käynnistysmomentti, mutta roottorilla on tarpeeksi aikaa pyöriä tarpeeksi ilman kuorman irrottamista ennen kuin venttiilit avautuvat ja generaattori antaa virran.

Valinta tuulen mukaan

Ennen kuin päätämme, minkä tuuligeneraattorin tehdä, päätetään paikallisesta aerologiasta. Harmaanvihreässä(tuulettomat) tuulikartan alueet ainakin jonkin verran ovat vain purjehtivasta tuuliturbiinista(ja puhumme niistä lisää). Jos tarvitset jatkuvaa virtalähdettä, sinun on lisättävä tehostin (tasasuuntaaja, jossa on jännitteenvakain), laturi, tehokas akku, invertteri 12/24/36/48 V DC - 220/380 V 50 Hz AC . Tällainen talous maksaa vähintään 20 000 dollaria, ja on epätodennäköistä, että on mahdollista poistaa yli 3-4 kW: n pitkäaikainen teho. Yleensä, kun päättäväinen pyrkii vaihtoehtoiseen energiaan, on parempi etsiä toinen sen lähde.

Kelta-vihreissä, heikosti tuulisissa paikoissa, joissa tarvitaan sähköä jopa 2–3 kW, voit ottaa itse käyttöön hitaan nopeuden pystysuoran tuuligeneraattorin... Niitä on kehitetty lukemattomia, ja on olemassa malleja, jotka KIEV: n ja tehokkuuden suhteen eivät ole lähes huonompia kuin teollisesti valmistetut "terät".

Jos talon tuuliturbiini on tarkoitus ostaa, on parempi keskittyä tuuliturbiiniin, jossa on purje roottori. Kiistoja on monia ja niitä on monia, ja teoriassa kaikki ei ole vieläkään selvää, mutta ne toimivat. Venäjän federaatiossa "purjeveneitä" valmistetaan Taganrogissa, joiden kapasiteetti on 1-100 kW.

Punaisilla ja tuulisilla alueilla valinta riippuu vaaditusta tehosta. 0,5-1,5 kW: n alueella itse tehdyt "pystysuorat" ovat perusteltuja; 1,5-5 kW - ostetut "purjeveneet". "Pystysuoraa" voidaan myös ostaa, mutta se maksaa enemmän kuin vaakasuora APU. Ja lopuksi, jos vaaditaan tuuliturbiini, jonka teho on 5 kW tai enemmän, sinun on valittava vaakasuoraan ostettujen "lapojen" tai "purjeveneiden" välillä.

Huomautus: monet valmistajat, erityisesti toinen taso, tarjoavat osia, joista voit koota itse tuuliturbiinin, jonka kapasiteetti on jopa 10 kW. Tällainen sarja maksaa 20-50% halvempaa kuin valmis asennus. Mutta ennen ostamista sinun on tutkittava huolellisesti ehdotetun asennuspaikan aerologia ja valittava sitten eritelmien mukaan sopiva tyyppi ja malli.

Tietoja turvallisuudesta

Käytössä olevan kotitalouden tuuliturbiinin osien lineaarinen nopeus voi ylittää 120 tai jopa 150 m / s, ja minkä tahansa kiinteän materiaalin pala, joka painaa 20 g ja lentää nopeudella 100 m / s, "onnistuneesti" tappaa terveen miehen paikan päällä. Teräs tai kova muovi, 2 mm paksu levy, joka liikkuu nopeudella 20 m / s, leikkaa sen kahtia.

Lisäksi useimmat yli 100 W: n tuuliturbiinit ovat melko meluisia. Monet tuottavat erittäin alhaiset (alle 16 Hz) ilmanpaineen vaihtelut - infraäänet. Infraäänet ovat kuulumattomia, mutta tuhoisia terveydelle ja leviävät hyvin pitkälle.

Huomautus: 1980 -luvun lopulla Yhdysvalloissa oli skandaali - maan suurin tuulipuisto oli tuolloin suljettava. Intiaanit 200 km: n päässä asevoimien kentältä sijaitsevasta varauksesta osoittivat oikeudessa, että terveyshäiriöt, jotka olivat lisääntyneet jyrkästi WPP: n käyttöönoton jälkeen, johtuivat sen infrasta.

Edellä mainituista syistä APU: n asennus on sallittu vähintään viiden korkeuden etäisyydelle lähimmistä asuinrakennuksista. Yksityisten kotitalouksien pihoille voit asentaa teollisuustuotteita, jotka on sertifioitu asianmukaisesti. APU: n asentaminen katoille on yleensä mahdotonta - jopa pienitehoisten kattojen aikana syntyy vuorotellen mekaanisia kuormituksia, jotka voivat aiheuttaa rakennusrakenteen resonanssin ja sen tuhoutumisen.

Huomautus: APU -korkeus on pyyhkäisylevyn korkein kohta (teräroottorit) tai geomeerinen luku (pystysuorassa APU: ssa, jossa on roottori akselilla). Jos APU -masto tai roottorin akseli työntyvät ylöspäin vielä korkeammalle, korkeus lasketaan niiden yläosasta - ylhäältä.

Tuuli, aerodynamiikka, KIEV

Kotitekoinen tuuligeneraattori noudattaa samoja luonnonlakeja kuin tehtaalla laskettu tietokoneella. Ja kodinrakentajan on ymmärrettävä työnsä perusteet erittäin hyvin-useimmiten hänellä ei ole käytettävissään kalliita supermodernia materiaaleja ja teknologisia laitteita. APU: n aerodynamiikka on, kuinka vaikeaa se onkaan ...

Tuuli ja KIEV

Sarjatehtaan APU: n laskemiseksi ns. tasainen mekaaninen tuulimalli. Se perustuu seuraaviin oletuksiin:

• Tuulen nopeus ja suunta ovat vakio roottorin tehokkaalla pinnalla.
• Ilma on jatkuva väliaine.
• Roottorin tehokas pinta on yhtä suuri kuin pyyhkäisyalue.
• Ilmavirran energia on puhtaasti kineettistä.

Tällaisissa olosuhteissa enimmäisenergia ilmayksikköä kohti lasketaan koulun kaavan mukaan olettaen, että ilman tiheys normaaliolosuhteissa on 1,29 kg * kuutiometriä. m. Kun tuulen nopeus on 10 m / s, yksi ilmakuutio kuljettaa 65 J ja 650 wattia voidaan poistaa yhdestä neliöstä tehokkaasta roottorin pinnasta 100%: n hyötysuhteella koko APU: sta. Tämä on hyvin yksinkertainen lähestymistapa - kaikki tietävät, että tuuli ei koskaan ole täysin tasainen. Tämä on kuitenkin tehtävä tuotteiden toistettavuuden varmistamiseksi - yleinen käytäntö tekniikassa.

Litteää mallia ei pidä jättää huomiotta; se tarjoaa selkeän vähimmäismäärän käytettävissä olevaa tuulivoimaa. Mutta ilma on ensinnäkin puristettu ja toiseksi erittäin juoksevaa (dynaaminen viskositeetti on vain 17,2 μPa * s). Tämä tarkoittaa, että virtaus voi virrata pyyhkäisyalueen ympäri, mikä vähentää tehokasta pintaa ja KIEV: tä, joka havaitaan useimmiten. Mutta periaatteessa myös päinvastainen tilanne on mahdollinen: tuuli virtaa roottoriin ja tehollinen pinta -ala on silloin suurempi kuin pyyhkäisevä pinta ja KIEV on suurempi kuin 1 suhteessa samaan tasaiselle tuulelle.

Tässä on kaksi esimerkkiä. Ensimmäinen on huvivene, melko raskas, jahti voi mennä paitsi tuulta vastaan ​​myös nopeammin. Tuuli on tarkoitettu ulkona; näennäisen tuulen on silti oltava nopeampaa, muuten miten se vetää laivaa?

Toinen on ilmailuhistorian klassikko. MIG-19: n testien aikana kävi ilmi, että sieppaaja, joka oli tonnia raskaampi kuin etulinjan hävittäjä, kiihtyi nopeammin. Samat moottorit samassa purjelentokoneessa.

Teoreetikot eivät tienneet mitä ajatella ja epäilivät vakavasti energian säilymisen lakia. Lopulta kävi ilmi, että kyseessä oli ilmanottoaukosta ulkoneva tutkakartio. Varpaasta kuoreen ilma tiivistyi ikään kuin haravoisi sitä sivuilta moottorin kompressoreihin. Siitä lähtien iskuaallot ovat vakiinnuttaneet asemansa teoriassa hyödyllisinä, ja nykyaikaisten lentokoneiden fantastinen lentotehokkuus on pienessä osassa niiden taitavan käytön vuoksi.

Aerodynamiikka

Aerodynamiikan kehitys jaetaan yleensä kahteen aikakauteen - ennen N. G. Zhukovskyä ja sen jälkeen. Hänen raporttinsa "Oheisista pyörreistä" 15. marraskuuta 1905 merkitsi ilmailun uuden aikakauden alkua.

Ennen Zhukovskiä he lentävät purjeilla, jotka on asetettu tasaisiksi: oletettiin, että saapuvan virran hiukkaset antavat kaiken vauhtinsa siiven etureunaan. Tämä mahdollisti välittömästi päästä eroon vektorin määrästä - kulmamomentista -, joka synnytti raivoisan ja useimmiten ei -analyyttisen matematiikan, siirtyä paljon helpompaan skalaariseen puhtaasti energiasuhteeseen ja sen seurauksena laskettuun painekenttään kantotasolla, enemmän tai vähemmän samanlainen kuin nykyinen.

Tällainen mekanistinen lähestymistapa mahdollisti ajoneuvojen luomisen, jotka ainakin voivat nousta ja lentää paikasta toiseen, ei välttämättä kaatua maahan jossakin matkan varrella. Mutta halu lisätä nopeutta, kantokykyä ja muita lento -ominaisuuksia paljasti yhä enemmän alkuperäisen aerodynaamisen teorian epätäydellisyyttä.

Zhukovskyn idea oli seuraava: siiven ylä- ja alapintaa pitkin ilma kulkee eri reittiä. Väliaineen jatkuvuuden tilasta (tyhjiökuplat eivät muodostu ilmassa itsestään) seuraa, että yläreunasta laskevien ylä- ja alavirtausten nopeuksien tulisi olla erilaiset. Pienen mutta rajallisen ilman viskositeetin vuoksi siihen pitäisi muodostua pyörre nopeuserojen vuoksi.

Pyörre pyörii, ja liikemäärän säilymisen laki, joka on yhtä muuttumaton kuin energian säilymislaki, pätee myös vektorimäärille, ts. on otettava huomioon liikkeen suunta. Siksi juuri sinne, takareunaan, tulisi muodostaa vastakkain pyörivä pyörre, jolla on sama vääntömomentti. Millä keinoin? Moottorin tuottaman energian takia.

Ilmailukäytännössä tämä merkitsi vallankumousta: valitsemalla sopiva siipiprofiili oli mahdollista lähettää kiinnitetty pyörre siiven ympärille kiertokulun G muodossa lisäämällä sen nostoa. Toisin sanoen, kun osa on käytetty ja suurilla nopeuksilla ja siipikuormilla - suuri osa moottorin teholla, on mahdollista luoda ilmavirta laitteen ympärille, mikä mahdollistaa parhaiden lento -ominaisuuksien saavuttamisen.

Tämä teki ilmailusta ilmailun eikä osana ilmailua: nyt lentokone pystyi luomaan itselleen lennolle tarvittavan ympäristön eikä enää olemaan ilmavirtojen lelu. Tarvitset vain tehokkaamman moottorin ja yhä tehokkaamman ...

KIEV jälleen

Mutta tuulimyllyssä ei ole moottoria. Sen on päinvastoin otettava energia tuulesta ja annettava se kuluttajille. Ja tässä se tulee esiin - hän veti jalkansa ulos, häntä pyörtyi. Roottorin omaan kiertoon sallittiin liian vähän tuulienergiaa - se on heikkoa, siipien työntövoima on pieni ja KIEV ja teho pieniä. Annetaan paljon liikkeelle - roottori pyörii kuin hullu tyhjäkäynnillä heikon tuulen aikana, mutta kuluttajat taas saavat vähän: he antoivat hieman kuormitusta, roottori jarrutti, tuuli puhalsi kiertoon ja roottori tuli.

Energian säilymisen laki antaa "kultaisen keskitien" keskellä: annamme 50% energiasta kuormalle ja loput 50% kierrämme virtauksen optimaaliseksi. Käytäntö vahvistaa oletukset: jos hyvän vetopotkurin hyötysuhde on 75-80%, niin KIEV, joka on yhtä huolellisesti laskettu ja puhallettu tuulitunnelissa, siipiroottori saavuttaa 38-40%, ts. jopa puolet siitä, mitä ylimääräisellä energialla voidaan saavuttaa.

Nykyaikaisuus

Nykyään modernilla matematiikalla ja tietokoneilla varustetut aerodynamiikat siirtyvät yhä enemmän väistämättä jostakin ja yksinkertaistavat malleja oikeaan kuvaukseen todellisen kehon käyttäytymisestä todellisessa virtauksessa. Ja tässä, yleisen linjan lisäksi - voimaa, valtaa ja enemmän valtaa! - sivureittejä löytyy, mutta lupaavia vain, kun järjestelmään tulee rajallinen määrä energiaa.

Kuuluisa vaihtoehtoinen lentäjä Paul McCready loi 80 -luvulla lentokoneen, jossa oli kaksi moottoria moottorisahasta, joiden teho oli 16 hv. näyttää 360 km / h. Lisäksi sen runko ei ollut sisäänvedettävä kolmipyörä ja pyörät olivat ilman peitelevyä. Mikään McCready: n ajoneuvoista ei siirtynyt verkkoon ja hälyttänyt, mutta kaksi - toisessa mäntämoottorit ja potkurit ja toinen suihkukone - lensi ympäri maailmaa ensimmäistä kertaa historiassa laskeutumatta yhteen huoltoasemalle.

Teorian kehitys vaikutti myös purjeisiin, jotka synnyttivät alkuperäisen siiven erittäin merkittävästi. "Live" aerodynamiikka salli jahdit 8 solmun tuulessa. seiso kantosiipialuksilla (katso kuva); nopeuttaakseen tällaisen whopperin vaaditulle nopeudelle potkurilla, tarvitaan vähintään 100 hevosvoiman moottori. Kilpa -katamaraanit purjehtivat noin 30 solmun nopeudella samassa tuulessa. (55 km / h).

Löytyy myös täysin ei-triviaaleja löytöjä. Harvinaisimman ja äärimmäisimmän lajin - perushyppyjen - fanit käyttävät apecial -siipipukua, siipipukua, lentävät ilman moottoria, liikkuvat, nopeudella yli 200 km / h (kuva oikealla) ja laskeutuvat sitten tasaisesti esivalittu paikka. Missä sadussa ihmiset lentävät yksin?

Myös monet luonnon mysteerit on ratkaistu; erityisesti - kovakuoriaisen lento. Klassisen aerodynamiikan mukaan se ei pysty lentämään. Samoin kuin "varkain" F-117: n esi-isä timantinmuotoisella siivellään ei pysty nousemaan ilmaan. Ja MiG-29 ja Su-27, jotka voivat jonkin aikaa lentää häntäänsä eteenpäin, eivät sovi mihinkään ideoihin.

Ja miksi sitten tuuliturbiinien kanssa tekeminen, joka ei ole hauskaa eikä työkalu oman lajinsa tuhoamiseen, vaan elintärkeän resurssin lähde, on välttämätöntä tanssia epäonnistumatta heikkojen virtojen teoriasta sen tasaisen tuulen mallin avulla? Eikö ole mitään keinoa mennä pidemmälle?

Mitä odottaa klassikolta?

Kuitenkin missään tapauksessa ei pidä luopua klassikoista. Se tarjoaa perustan ilman nojaamista, jolle ei voi nousta korkeammalle. Samalla tavalla, koska joukkoteoria ei kumoa kertolaskua eikä kvanttikromodynamiikka saa omenoita lentämään puista.

Joten mitä voit odottaa klassisella lähestymistavalla? Katsotaanpa kuvaa. Vasen - roottorityypit; ne on esitetty ehdollisesti. 1 - pystysuora karuselli, 2 - pystysuora ortogonaalinen (tuuliturbiini); 2-5 - siipiroottorit, joissa on eri määrä siipiä optimoiduilla profiileilla.

Oikealle, vaaka -akselia pitkin, piirretään roottorin suhteellinen nopeus, eli terän lineaarisen nopeuden suhde tuulen nopeuteen. Pystysuora ylöspäin - KIEV. Ja alas - jälleen suhteellinen vääntömomentti. Yhden (100%) vääntömomentin katsotaan olevan sellainen, joka luo roottorin, joka jarrutetaan väkisin virtauksessa 100% KIEV: llä, ts. kun kaikki virtauksen energia muuttuu pyöriväksi voimaksi.

Tämä lähestymistapa mahdollistaa kauaskantoiset johtopäätökset. Esimerkiksi terien lukumäärä on valittava paitsi haluttuun pyörimisnopeuteen eikä niinkään: 3- ja 4-terät menettävät heti paljon KIEV: n ja vääntömomentin suhteen verrattuna 2- ja 6-teriin, jotka toimivat hyvin suunnilleen samalla nopeusalueella. Ja ulkoisesti samanlaisilla karusellilla ja ortogonaalisilla on pohjimmiltaan erilaisia ​​ominaisuuksia.

Yleensä etusijalle on asetettava siipiroottorit, lukuun ottamatta tapauksia, joissa vaaditaan äärimmäisen halpaa, yksinkertaista ja huoltovapaata käynnistymistä ilman automaatiota ja nosto mastolle on mahdotonta.

Huomautus: puhutaan erityisesti purjehdusroottorista - ne eivät näytä sopivan klassikoihin.

Pystysuora

Pystysuuntaisella pyörimisakselilla varustetuilla APU -laitteilla on kiistaton etu jokapäiväisessä elämässä: niiden huoltoa vaativat yksiköt on keskitetty pohjaan, eikä niitä tarvitse nostaa. Jäljelle jää, eikä silloinkaan aina, itsestään suuntautuva painelaakeri, mutta se on vahva ja kestävä. Siksi yksinkertaista tuuliturbiinia suunniteltaessa vaihtoehtojen valinta tulisi aloittaa pystysuorilla yksiköillä. Niiden päätyypit on esitetty kuvassa.

Aurinko

Ensimmäisessä asennossa - yksinkertaisin, useimmiten kutsuttu Savoniuksen roottori. Itse asiassa sen keksivät vuonna 1924 Neuvostoliitossa Ya. A. ja A. A. Voronin, ja suomalainen teollisuusmies Sigurd Savonius omisti häpeämättömästi tämän keksinnön huomiotta Neuvostoliiton tekijänoikeustodistuksen ja aloitti sarjatuotannon. Mutta johdatus keksinnön kohtaloon merkitsee paljon, joten jotta emme sekoita menneisyyttä eivätkä häiritse kuolleiden tuhkaa, kutsumme tätä tuuliturbiinia Voronin-Savoniuksen roottoriksi tai lyhyesti VS: ksi .

Lentokone on hyvä kaikille, paitsi "veturi" KIEV 10-18%. Neuvostoliitossa he kuitenkin työskentelivät sen parissa paljon, ja kehitystä on tapahtunut. Seuraavassa tarkastellaan parannettua muotoilua, joka ei ole paljon monimutkaisempi, mutta antaa KIEV: n mukaan terille etumatkan.

Huomaa: kaksiteräinen lentokone ei pyöri, vaan nykäisee; 4-terä on vain hieman tasaisempi, mutta menettää paljon KIEV: ssä. Parannusta varten 4 -kouruja kuljetetaan useimmiten kahdessa kerroksessa - pari teriä alareunassa ja toinen pari, joka on 90 astetta vaakasuunnassa, niiden yläpuolella. KIEV säilyy, ja mekaniikan sivukuormitukset ovat heikentyneet, mutta taivutukset kasvavat hieman ja tuulen ollessa yli 25 m / s tällainen APU akselilla, ts. ilman suojuksen venyttämää roottorin laakeria "repii tornin alas".

Daria

Seuraava on Darrieus -roottori; KIEV - jopa 20%. Se on vieläkin yksinkertaisempaa: terät on valmistettu yksinkertaisesta elastisesta nauhasta ilman profiilia. Darrieuksen roottoriteoriaa ei ole vielä kehitetty riittävästi. On vain selvää, että se alkaa purkautua, koska kyhmyn ja nauhan taskussa on erilainen aerodynaaminen vastus, ja sitten siitä tulee eräänlainen nopea muodostaen oman kiertonsa.

Vääntömomentti on pieni, ja roottorin lähtöasennoissa ei ole lainkaan yhdensuuntaista tai kohtisuoraa tuulen suhteen, joten itsekierto on mahdollista vain parittomalla määrällä teriä (siipiä?). generaattori on irrotettava linkouksen aikana.

Darrieus -roottorilla on kaksi muuta huonoa ominaisuutta. Ensinnäkin terän työntövektori kuvaa pyörimisen aikana täydellistä vallankumousta suhteessa sen aerodynaamiseen tarkennukseen, eikä tasaisesti, mutta nykäyksissä. Siksi Darrieus -roottori rikkoo nopeasti mekaniikkansa jopa tasaisessa tuulessa.

Toiseksi Daria ei vain tee melua, vaan huutaa ja huutaa siinä määrin, että nauha katkeaa. Tämä johtuu sen tärinästä. Ja mitä enemmän teriä, sitä voimakkaampi möly. Joten jos Daria valmistetaan, se on kaksiteräinen, valmistettu kalliista lujista ääntä vaimentavista materiaaleista (hiilikuitu, mylar), ja pieni lentokone on sovitettu pyörimään mastopylvään keskellä.

Ortogonaalinen

Paikalla 3 - kohtisuora pystysuora roottori, jossa on profiloidut terät. Ortogonaalinen, koska siivet ulkonevat pystysuoraan. Siirtyminen VS: stä ortogonaaliseen on esitetty kuviossa. vasemmalle.

Terien asennuskulma suhteessa ympyrän tangenttiin, joka koskettaa siipien aerodynaamisia polttopisteitä, voi olla joko positiivinen (kuvassa) tai negatiivinen tuulen voimakkuuden mukaan. Joskus terät käännetään ja niihin asennetaan pakettiautoja, jotka pitävät automaattisesti "alfaa", mutta tällaiset rakenteet usein rikkoutuvat.

Keskusrungon (kuvassa sininen) avulla voit nostaa KIEV: n lähes 50%: iin. Mutta ortogonaalinen teoria antaa optimaalisen määrän teriä yksiselitteisesti: niitä pitäisi olla täsmälleen 3.

Ortogonaalinen viittaa nopeisiin tuuliturbiiniin, joissa on OSS, ts. vaatii välttämättä ylennystä käyttöönoton aikana ja levon jälkeen. Sarjaliikenteen valvomattomat APU -yksiköt, joiden kapasiteetti on enintään 20 kW, valmistetaan ortogonaalisen kaavion mukaisesti.

Helikoidi

Helikoidiroottori tai Gorlovin roottori (pos. 4) - eräänlainen ortogonaalinen, joka tarjoaa tasaisen pyörimisen; suorakulmaiset suorat siivet ”repeytyvät” vain hieman heikommin kuin kaksiteräinen eKr. Terien taivutus helikoidia pitkin mahdollistaa KIEV -menetysten välttämisen niiden kaarevuudesta johtuen. Vaikka kaareva terä hylkää osan virtauksesta käyttämättä sitä, se myös hajottaa osan siitä suurimman lineaarisen nopeuden vyöhykkeelle kompensoimalla häviöt. Helikoideja käytetään harvemmin kuin muita tuulivoimaloita, koska valmistuksen monimutkaisuuden vuoksi ne ovat kalliimpia kuin vastaavat laatua vastaavat.

Barrel-zagrebka

5 pos. - BC -tyyppinen roottori ohjainsiipien ympäröimänä; sen kaavio on esitetty kuvassa. oikealla. Sitä esiintyy harvoin teollisessa suunnittelussa, koska kallis maanhankinta ei korvaa kapasiteetin kasvua, ja materiaalien kulutus ja tuotannon monimutkaisuus ovat suuria. Mutta kodinrakentaja, joka pelkää työtä, ei ole enää mestari, vaan kuluttaja, ja jos tarvitaan enintään 0,5-1,5 kW, niin hänelle:

• Tämän tyyppinen roottori on ehdottoman turvallinen, hiljainen, ei aiheuta tärinää ja voidaan asentaa minne tahansa, jopa leikkikentälle.
• Sinkittyjen kourujen taivuttaminen ja rungon hitsaaminen putkista on järjetöntä työtä.
• Kierto on täysin tasainen, mekaniikan osat voidaan ottaa halvimmasta tai roskakorista.
• Ei pelkää hurrikaaneja - liian voimakas tuuli ei voi työntyä "tynnyriin"; virtaviivainen pyörrekookon ilmestyy sen ympärille (kohtaamme tämän vaikutuksen myöhemmin).
• Ja mikä tärkeintä, koska "tarttujan" pinta on useita kertoja suurempi kuin sisällä olevan roottorin pinta, KIEV voi olla ylikappaleinen ja vääntömomentti jo 3 m / s "tynnyrissä", jonka halkaisija on kolme metriä on sellainen, että 1 kW: n generaattori maksimikuormalla on sanottu, että on parempi olla nykimättä.

Video: Lenz -tuuliturbiini

Neuvostoliitossa 60 -luvulla E.S.Biryukov patentoi APU -karusellin, jossa oli 46% KIEV. Hieman myöhemmin V.Blinov saavutti 58% suunnittelusta saman KIEV -periaatteen mukaisesti, mutta sen testeistä ei ole tietoja. Ja Inventor and Rationalizer -lehden henkilökunta suoritti Biryukovin asevoimien täysimittaiset testit. Kaksikerroksinen roottori, jonka halkaisija on 0,75 m ja korkeus 2 m raikkaassa tuulessa, pyöritti 1,2 kW: n asynkronisen generaattorin täydellä teholla ja kesti 30 m / s rikkomatta. Biryukovin APU -piirustukset on esitetty kuvassa.

1. sinkitty kattoroottori;
2. itsestään kohdistuva kaksirivinen kuulalaakeri;
3. kaapelit - 5 mm teräskaapeli;
4. akselin akseli - teräsputki, jonka seinämän paksuus on 1,5-2,5 mm;
5. aerodynaamiset nopeudensäätövivut;
6. nopeudensäätimen terät - 3-4 mm vaneri tai muovilevy;
7. nopeuden säätimen tangot;
8. nopeudensäätimen kuorma, sen paino määrää nopeuden;
9. käyttöpyörä - polkupyörän pyörä ilman rengasta, jossa on putki;
10. painelaakeri - painelaakeri;
11. käyttöpyörä - tavallinen generaattoripyörä;
12. generaattori.

Biryukov sai useita tekijänoikeustodistuksia APU: staan. Huomaa ensin roottorin leikkaus. Kiihdytettäessä se toimii kuin lentokone ja luo loistavan aloitushetken. Pyörimisen edetessä terien ulkotaskuihin muodostuu pyörrepehmuste. Tuulen kannalta siivet profiloidaan ja roottori muuttuu nopeaksi ortogonaaliseksi, virtuaaliprofiili muuttuu tuulen voimakkuuden mukaan.

Toiseksi terien välinen profiilikanava käyttönopeusalueella toimii keskirungona. Jos tuuli kasvaa, siihen luodaan myös pyörrepehmuste, joka ulottuu roottorin ulkopuolelle. Sama pyörrekookoni näkyy kuin APU: n ympärillä ohjainsiipien kanssa. Energia sen luomiseen otetaan tuulesta, eikä se enää riitä tuulimyllyn rikkoutumiseen.

Kolmanneksi nopeudensäädin on suunniteltu ensisijaisesti turbiinille. Hän pitää liikevaihdon optimaalisena KIEV: n kannalta. Ja generaattorin optimaalisen nopeuden tarjoaa mekaniikan vaihteen valinta.

Huomaa: vuoden 1965 IR -julkaisujen jälkeen Ukrainan asevoimat Biryukova upposi unohduksiin. Kirjoittaja ei saanut viranomaisilta vastausta. Monien Neuvostoliiton keksintöjen kohtalo. He sanovat, että joistakin japanilaisista tuli miljardööri, jotka lukivat säännöllisesti Neuvostoliiton suosittuja teknisiä lehtiä ja patentoivat kaiken, mikä ansaitsee huomiota.

Terät

Kuten edellä todettiin, vaakasuora siipiroottorinen tuuliturbiini on klassikoiden paras. Mutta ensinnäkin hän tarvitsee vakaan, vähintään keskivahvan tuulen. Toiseksi, DIYerin rakentaminen on täynnä monia sudenkuoppia, minkä vuoksi usein pitkän kovan työn hedelmä parhaimmillaan valaisee wc: n, käytävän tai kuistin tai jopa osoittautuu kykeneväksi kiertymään.

Kuvan kaavioiden mukaan. katsotaanpa tarkemmin; kantoja:

• KUVA. A:

1. roottorin siivet;
2. generaattori;
3. generaattorin sänky;
4. suojaava tuuliviiri (hurrikaanilapio);
5. nykyinen keräilijä;
6. alusta;
7. kääntyvä solmu;
8. toimiva tuuliviiri;
9. masto;
10. puristin kaapeleille.

• KUVA. B, ylhäältä katsottuna:

1. suojaava tuuliviiri;
2. toimiva tuuliviiri;
3. suojasiiven jousijännityksen säädin.

• KUVA. G, liukurengas:

1. keräin, jossa on jatkuvat kuparirengaskiskot;
2. jousikuormitetut kupari-grafiittiharjat.

Huomautus: hurrikaanisuoja vaakasuoralle siivelle, jonka halkaisija on yli 1 m, on ehdottoman välttämätön, koska hän ei pysty luomaan pyörrekookonia ympärilleen. Pienemmillä mitoilla roottorin kestävyys jopa 30 m / s voidaan saavuttaa propeeniterillä.

Missä ovat kompastuskivet?

Terät

Toivotaan saavuttaa yli 150-200 W: n teho generaattorin akselille kaikenkokoisille terille, leikattu paksuseinäisestä muoviputkesta, kuten usein neuvotaan, toivottoman amatöörin toiveet. Putkesta valmistetulla siivellä (ellei se ole niin paksu, että sitä käytetään yksinkertaisesti aihiona) on segmentoitu profiili, ts. sen yläosa tai molemmat ovat pyöreitä kaaria.

Segmenttiprofiilit sopivat kokoonpuristumattomalle väliaineelle, kuten kantosiipialuksille tai potkurin lapoille. Kaasuille tarvitaan vaihtelevan profiilin ja nousun terä, esimerkiksi kuva; jänneväli-2 m. Se on monimutkainen ja aikaa vievä tuote, joka vaatii huolellista laskentaa, joka on täysin varustettu teorialla, puhallus putkessa ja täysimittaiset testit.

Generaattori

Kun roottori asennetaan suoraan akselilleen, vakiolaakeri rikkoutuu pian - sama kuormitus tuuliturbiinien kaikissa lavoissa ei tapahdu. Tarvitset väliakselin, jossa on erityinen tukilaakeri ja mekaaninen voimansiirto siitä generaattoriin. Suurille tuulivoimaloille otetaan itsestään kohdistuva kaksirivinen laakeri; parhaissa malleissa - kolmiportainen, kuva. D kuviossa. edellä. Tämä sallii roottorin akselin paitsi taipua hieman myös liikkua hieman sivulta toiselle tai ylös ja alas.

Huomautus: EuroWind APU: n työntölaakerin kehittäminen kesti noin 30 vuotta.

Hätäsäätiö

Sen toimintaperiaate on esitetty kuviossa 1. C. Tuuli kasvaa, painaa lapioa, jousi venyy, roottori kiertyy, sen kierros laskee ja lopulta siitä tulee virtauksen suuntainen. Kaikki näyttää olevan kunnossa, mutta paperilla se oli sujuvaa ...

Yritä tuulisena päivänä pitää kiehumiskansi tai suuri kattila kahvan vieressä tuulen suuntaisesti. Vain varovasti - levoton rautakappale voi osua kasvoihin niin, että se hieroo nenää, leikkaa huulia tai jopa lyö silmän.

Tasaista tuulta esiintyy vain teoreettisissa laskelmissa ja riittävän tarkasti käytännössä tuulitunnelissa. Todellisuudessa hurrikaanituuliturbiinit, joissa on hurrikaanin lapio, liikkuvat enemmän kuin täysin puolustuskyvyttömät. On parempi vaihtaa vääntyneet terät sen jälkeen kuin tehdä kaikki uudelleen. Teollisuuslaitoksissa asia on eri. Siellä ajotietokoneen ohjaama automaatio valvoo ja säätää terien nousua yksi kerrallaan. Ja ne on valmistettu raskaisista komposiiteista, ei vesiputkista.

Nykyinen keräilijä

Tämä on säännöllisesti huollettu sivusto. Jokainen sähköinsinööri tietää, että harjakeräin on puhdistettava, voideltava ja säädettävä. Ja masto on tehty vesiputkesta. Et pääse sisään, kerran kuukaudessa tai kahdessa sinun on heitettävä koko tuulimylly maahan ja nostettava se sitten uudelleen. Kuinka kauan se kestää tällaisesta "ennaltaehkäisystä"?

Video: siipituuligeneraattori + aurinkopaneeli kesämökin virransyöttöön

Mini ja mikro

Mutta kun siiven koko pienenee, vaikeudet putoavat pyörän halkaisijan neliötä pitkin. On jo mahdollista valmistaa vaakasuora terä APU yksinään 100 W: n teholla. 6-terä olisi optimaalinen. Jos siipiä on enemmän, roottorin halkaisija samalle teholle on pienempi, mutta on vaikeaa kiinnittää ne tukevasti napaan. Roottorit, joissa on alle kuusi terää, voidaan jättää huomiotta: 100 W: n 2-teräinen tarvitsee 6,34 m: n roottorin ja 4-lapaainen, jonka teho on 4,5 m. :

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

Paras on luottaa 10-20 watin tehoon. Ensinnäkin muoviterä, jonka jänneväli on yli 0,8 m, ei kestä yli 20 m / s tuulia ilman lisäsuojaustoimenpiteitä. Toiseksi, kun terän jänneväli on enintään sama 0,8 m, sen päiden lineaarinen nopeus ei ylitä tuulen nopeutta yli kolme kertaa, ja kierreprofiloinnin vaatimukset vähenevät suuruusluokkaa; tässä "kouru", jossa on segmentoitu profiili putkesta, pos. B kuvassa. Ja 10-20 W antaa tabletille virtaa, lataa älypuhelimen tai sytyttää siivousvalon.

Valitse seuraavaksi generaattori. Kiinalainen moottori on täydellinen - sähköpyörien pyörännapa, pos. 1 kuviossa 1 Sen teho moottorina on 200-300 W, mutta generaattoritilassa se antaa noin 100 W. Mutta sopiiko se meille liikevaihdon kannalta?

Kuuden lavan nopeusindeksi z on 3. Kaava pyörimisnopeuden laskemiseksi kuormitettuna on N = v / l * z * 60, jossa N on pyörimisnopeus, 1 / min, v on tuulen nopeus ja l on roottorin ympärysmitta. Kun teräväli on 0,8 m ja tuuli 5 m / s, saamme 72 rpm; nopeudella 20 m / s - 288 rpm. Polkupyörän pyörä pyörii suunnilleen samalla nopeudella, joten poistamme 10-20 wattimme generaattorista, joka pystyy antamaan 100. Voit asentaa roottorin suoraan akselilleen.

Mutta tässä syntyy seuraava ongelma: me, kun olemme käyttäneet paljon työtä ja rahaa, ainakin moottorille, saimme ... lelun! Mikä on 10-20, no, 50 wattia? Ja et voi tehdä siipipyöräistä tuulimyllyä, joka kykenisi toimimaan ainakin television virransyötönä kotona. Onko mahdollista ostaa valmis minituuligeneraattori, ja se maksaa vähemmän? Mahdollisimman paljon ja jopa halvempaa, katso pos. 4 ja 5. Lisäksi se on myös mobiili. Laita se puukannolle - ja käytä sitä.

Toinen vaihtoehto on, jos askelmoottori makaa jossain vanhasta 5- tai 8-tuumaisesta asemasta tai paperiasemasta tai käyttökelvottoman mustesuihkutulostimen tai pistematriisitulostimen vaunusta. Se voi toimia generaattorina, ja siihen on helpompi kiinnittää karuselliroottori tölkeistä (pos. 6) kuin koota rakenteen kaltainen. 3.

Yleensä johtopäätös "teristä" on yksiselitteinen: kotitekoinen-todennäköisempää säätääksesi sydämesi mukaan, mutta ei todellista pitkän aikavälin energiantuotantoa varten.

Video: yksinkertaisin tuuligeneraattori kesämökin valaisemiseen

Purjeveneet

Purjeen tuuligeneraattori on ollut tiedossa jo pitkään, mutta sen terien pehmeät paneelit (katso kuva) alkoivat valmistua lujien, kulutusta kestävien synteettisten kankaiden ja kalvojen myötä. Moniteräiset tuulimyllyt, joissa on jäykät purjeet, ovat levinneet laajalti ympäri maailmaa pienitehoisten automaattisten vesipumppujen vetolaitteena, mutta niiden tekniset tiedot ovat pienempiä kuin karusellit.

Pehmeä purje, kuten tuulimyllyn siipi, ei kuitenkaan näyttänyt olevan niin yksinkertainen. Kyse ei ole tuulenkestävyydestä (valmistajat eivät rajoita suurinta sallittua tuulen nopeutta): purjeveneet tietävät jo, että tuuli on lähes mahdotonta rikkoa bermudapurjeet. Pikemminkin arkki repeytyy tai masto rikkoutuu tai koko alus tekee "käännöksen". Kyse on energiasta.

Valitettavasti tarkkoja testitietoja ei löydy. Käyttäjien arvioiden mukaan oli mahdollista laatia "synteettisiä" riippuvuuksia Taganrogissa tuotetun tuuliturbiinin-4.380 / 220.50 asentamiseksi, jonka tuulipyörän halkaisija on 5 m, tuulen pään paino 160 kg ja pyörimisnopeus jopa 40 rpm; ne on esitetty kuvassa.

Tietenkään ei voida taata 100%: n luotettavuutta, mutta silti on selvää, että tässä ei ole merkkiä tasaisesta mekanistisesta mallista. Viiden metrin pyörä tasaisella tuulella 3 m / s ei voi millään tavalla antaa noin 1 kW, nopeudella 7 m / s saavuttaa tasangon ja pitää sen sitten kovan myrskyn ajan. Valmistajat muuten ilmoittavat, että nimellinen 4 kW voidaan saada nopeudella 3 m / s, mutta kun se asennetaan voimiensa avulla paikallisten aerologisten tutkimusten tulosten mukaan.

Ei ole myöskään määrällistä teoriaa; kehittäjien selitykset ovat hämäritä. Kuitenkin, koska ihmiset ostavat Taganrog -tuuliturbiinit ja toimivat, on edelleen oletettava, että ilmoitettu kartiomainen kierto ja käyttövoima eivät ole fiktiota. Joka tapauksessa ne ovat mahdollisia.

Sitten käy ilmi, että ENNEN roottoria, momentin säilyttämisen lain mukaan, pitäisi olla myös kartiomainen pyörre, mutta laajeneva ja hidas. Ja tällainen suppilo ajaa tuulen roottoriin, sen tehokas pinta osoittautuu lakaisemmaksi ja KIEV - ylikappale.

Tätä kysymystä voitaisiin valaista roottorin edessä olevan painekentän kenttämittauksilla, ainakin kotitalouden aneroidin avulla. Jos se osoittautuu korkeammaksi kuin sivuilta sivulle, niin purjehdus -APU: t todella toimivat kuin kovakuoriaiset.

Kotitekoinen generaattori

Edellä esitetyn perusteella on selvää, että kodinrakentajien on parempi ottaa joko pystysuorat tai purjeveneet. Molemmat ovat kuitenkin hyvin hitaita, ja siirtyminen nopeaan generaattoriin on tarpeetonta työtä, tarpeettomia kustannuksia ja tappioita. Voitko tehdä tehokkaan hidaskäyttöisen sähkögeneraattorin itse?

Kyllä, niobiumiseoksesta valmistetuilla magneeteilla voit, ns. supermagneetit. Pääosien valmistusprosessi on esitetty kuvassa. Käämit-kukin 55 kierrosta 1 mm: n kuparilankaa lämmönkestävässä lujassa emalieristyksessä, FEMM, PETV jne. Käämien korkeus on 9 mm.

Kiinnitä huomiota roottorin puoliskojen kiilauraan. Ne on sijoitettava siten, että magneetit (ne on liimattu magneettipiiriin epoksilla tai akryylillä) kokoonpanon jälkeen tulevat vastakkaisten napojen kanssa yhteen. "Pannukakut" (magneettisydämet) on valmistettava pehmeästä magneettisesta ferromagneetista; tavallinen rakenneteräs kelpaa. "Pannukakkujen" paksuus on vähintään 6 mm.

Yleensä on parempi ostaa magneetteja, joissa on aksiaalinen reikä, ja kiristää ne ruuveilla; supermagneetit houkuttelevat kauhealla voimalla. Samasta syystä sylinterimäinen 12 mm korkea välikappale asetetaan akselille "pannukakkujen" väliin.

Staattoriosat muodostavat käämit on kytketty myös kuviossa esitettyjen kaavioiden mukaisesti. Juotettuja päitä ei saa venyttää, vaan niiden tulee muodostaa silmukoita, muuten staattorin täyttämä epoksi, joka kovettuu, voi katkaista johdot.

Staattori kaadetaan muottiin 10 mm paksuiseksi. Ei tarvitse keskittää ja tasapainottaa, staattori ei pyöri. Roottorin ja staattorin välinen rako on 1 mm kummallakin puolella. Staattori generaattorin kotelossa on kiinnitettävä tukevasti paitsi aksiaalista siirtymistä vastaan ​​myös kääntymistä vastaan; voimakas magneettikenttä, jossa on virta kuormassa, vetää sitä pitkin.

Video: DIY -tuuliturbiinigeneraattori

Lähtö

Ja mitä meillä on lopulta? Kiinnostus "teriin" selittyy pikemminkin niiden upealla ulkonäöllä kuin todellisella suorituskyvyllä kotitekoisessa suunnittelussa ja pienellä teholla. Itse tehty karuselli APU tarjoaa valmiustilaa auton akun lataamiseen tai virran syöttämiseen pieneen taloon.

Mutta purjehdus-APU: n kanssa kannattaa kokeilla mestareita, joilla on luova sarja, erityisesti miniversiossa, jonka halkaisija on 1-2 m. Jos kehittäjien oletukset ovat oikein, tästä on mahdollista poistaa edellä kuvatun kiinalaisen moottorigeneraattorin avulla kaikki sen 200-300 wattia.

Andrey sanoi:

Kiitos ilmaisesta kuulemisesta ... Ja "yritysten" hinnat eivät ole todella kalliita, ja luulen, että maakuntien käsityöläiset pystyvät valmistamaan samanlaisia ​​generaattoreita. Ja Li-po-akkuja voi tilata Kiinasta, Tšeljabinskin invertterit tuottavat erittäin hyvän sinin). ja purjeet, terät tai roottorit - tämä on toinen syy kätevien venäläisten miesten ajattelulle.

Ivan sanoi:

kysymys:
Pystysuuntaisen akselin (asento 1) ja ”Lenz” -version tuuliturbiinien osalta on mahdollista lisätä lisäyksityiskohta - juoksupyörä, joka on alttiina tuulelle ja sulkee sen hyödyttömän puolen (kohti tuulta) . Toisin sanoen tuuli ei hidasta terää, vaan tämä ”seula”. Asettaminen tuulessa "hännän" kanssa, joka sijaitsee tuulimyllyn takana terien (harjanteiden) alapuolella ja yläpuolella. Luin artikkelin ja idea syntyi.

Napsauttamalla Lisää kommentti -painiketta hyväksyn sivuston.

Kotitekoinen tuulimylly

Kun perestroika tapahtui, monet joutuivat vaihtamaan ammattiaan ja etsimään tuskallisesti uutta sovellusta käsiinsä ja mieleensä. Monien muiden yritysten joukossa minulla on ja tuuliturbiinit.

Olen käyttänyt tähän yli vuosi hyvässä uskossa. Ymmärsin nopeasti, että mitään perusteellista ei tule ilman perusteellista tutkimusta. Paljon oli käsittämätöntä, mutta vähitellen se tuli selväksi. Lopuksi seitsemäs kopio on ansainnut enemmän tai vähemmän laskettujen ominaisuuksien mukaisesti.

Tuulimylly suunniteltiin energialähteeksi kesäasunnolle, jossa vierailtiin keskeneräistä viikkoa. Suunniteltu kaupalliseksi tuotteeksi. Siksi koko.

DIY tuuligeneraattori

Turbiinin halkaisija 1,15 - 1,17 m, kolmiteräinen. Eniten kiistelty kysymys terien määrästä päätettiin kahden ja kolmen välillä kolmen puolesta, koska hän halusi turbiini työskenteli varmemmin kevyessä tuulessa. Suunnittelunopeus 600-700 rpm.

Generaattori - keräimen moottori 36V Bulgariassa valmistetuilla kestomagneeteilla. Näyttää siltä, ​​että näitä moottoreita käytettiin laajalti EY -perheen tietokoneissa.

Moottorin halkaisija 80 mm, pituus noin 140 mm?

Otin ahkerasti sen ominaisuudet jalustaan ​​käyttämällä kierroslukumittaria, kalibroituja kuormia ja niin edelleen. Sain jännitteen riippuvuuden nopeudesta (2,22 V * kierr / s), sisäisestä vastuksesta (2,5 ohmia) ja tuulettimen häviöistä (mekaaninen kitkaa ja ilman sekoittamista varten).

Kertoimen optimaalinen välityssuhde oli suunniteltu 4, mutta koska se haluttiin suorittaa kompakti yhdessä vaiheessa, se pysähtyi 3,33: een. (Vaikka 4 kokeili sitä). Vaihteet ovat kierteisiä, ne aiheuttavat vähemmän melua. Carter ei onnistunut, vaikka sarjan kannalta se on todennäköisesti tarpeen. Voiteleminen pari kertaa kuukaudessa kiinteällä öljyllä on arvotonta.

Kääntyvä mekanismi - vapaa liike kierteen päällä. Kaapelin joustavuus rajoitti pyörimiskulmaa 2-3 kierroksen jälkeen. Tämä osoittautui yksinkertaisimmaksi ja luotettavimmaksi ratkaisuksi. Pää pyörii pitkän langan päällä puolen tuuman putkessa kytkimen läpi. Tietenkin tässä paikassa on pieni vastaisku. Aluksi kytkin tehtiin pidemmäksi (60-70 mm) ja liikkeen helpottamiseksi kierteen ura tehtiin, vain ylempi ja alempi kierros jäi jäljelle (2 - 2,5 kierrosta). Sitten kävi ilmi, että takaisku ei ollut niin kauhea ja yksikkö yksinkertaistettiin.

Kaapeli generaattorista johdettiin pystysuoran putken osaan (jotain noin 500 mm) ja poistui tien läpi kohdassa, jossa pää oli kiinnitetty mastoon. Puolen metrin paksuisen kaapelinpalan joustavuus riitti estämään pään kääntymisen vaakatasossa yli 1,5 - 2 kierrosta.

Kokeilin myös hännätöntä versiota, jossa virtaus oli turbiinin takana, mutta silti päädyin klassikkoon-noin 200x400 mm: n takalavalla, joka suoritettiin puolen tuuman putken 70 senttimetrin osalla. Takaputki tasapainottaa lähettimen pään vaakasuoraan. Koko rakenne suljetaan muovisella viemäriputkella 100 (106) mm. Generaattorin takana on pystysuora kääntöpiste ja 400 mm: n paksuinen puoli tuuman putki, joka kiinnitetään mastoon vakiokytkimellä. Siellä sijaitsevat myös generaattorin lähtöliittimet. Pudotuslanka menee pidemmälle mastoa pitkin ulkopuolelta, vaikka se on mahdollista ajaa putkessa aina maahan asti.

100 (106?) Mm viemärimuoviputki toimi täydellisesti kotelona. Pysäytetty yhdellä itsekierteittävällä ruuvilla alhaalta. Kansi oli auki edestä ja takaa. Kotelon ja etuosan välissä olevassa noin 8 - 10 mm: n raossa ilmaa kului generaattorin jäähdyttämiseksi, kotelon takaa, joka oli ripustettu peräpuomipukin päälle 20 - 25 mm, jotta vesi ei tippuisi kierteisiin.

Puolen tuuman muoviputken häntä, jossa on hännän terä (noin 200 x 400 mm), häviää. Telakoituna pienellä painolla ja säädetty pituudella tasapainottamaan pään koko masto.

Kun generaattorin massa on 2,5 kg, koko pään ilman turbiinia massa on noin 5 kg. Minusta tuntui, että tämä on hyvä tulos.

Erityisesti turbiini on mainitsemisen arvoinen. Ehkä teknisesti vaikein yksikkö. Kaikki käsillä oleva kirjallisuus on kirjoittanut ihmiset, jotka ovat kaukana aerodynamiikasta. Useimmat neuvonantajat mainitsivat suositut ilmailuprofiilit CLARK Y, BC2 ja muut. Menetelmät lentokoneiden potkureiden ja suurten turbiinien laskemiseksi eivät olleet täysin sopivia pienelle, pienen nopeuden turbiinille, joka on suunniteltu toimimaan heikossa ja keskisuuressa tuulessa (3-6 m / s). Terien valmistustekniikka oli myös melko työlästä eikä mikä tärkeintä, ei taannut profiilin suurta tarkkuutta ja toistettavuutta.

Mitä tulee profiiliin, annetuilla Reynoldsin luvuilla 40 000 - 60 000 Kupfer -tyyppinen profiili, Götingen 420 ja vastaavat osoittautuivat parhaiksi. Lentokonevalmistajat tietävät tämän. Karkeasti ottaen tämä on vain jousi, ensimmäisen maailmansodan Farmanin tai Nyuportin siiven profiili. Kevyessä tuulessa se antaa hetken, lähes 1,5 kertaa enemmän kuin perinteiset pisaranmuotoiset. Suurilla nopeuksilla virtaus alkaa pysähtyä ja turbiini on osittain itsesäätyvä.

Profiili vetää myös tekniikkaa.

Aihio, jossa oli terän alaosan pinta, leikattiin pois teoreettisen piirustuksen ja mallien mukaisesti. Sitten polyeteenikerroksen läpi liimaa levitettiin tammiviilukerroksia. Perässä enintään 10, lopussa - 3-4 kerrosta. Koko kakku käärittiin huolellisesti kuminauhalla ja jätettiin päiväksi tai kahdeksi.

Kun liima oli kovettunut, terän puolivalmis tuote poistettiin aihiosta ja hiottiin suhteellisen yksinkertaisesti päätyosassa ja reunoja pitkin jauhamalla. Lopulta, jos vaadittiin kestävyyttä, kaikki tämä voidaan silti liittää yhdellä lasikuitukerroksella epoksiin.

Oikealla olevassa kuvassa on aihio terien liimaamista varten. Liimattu tammiviilupakkaus on kiinnitetty siihen tiukasti kuminauhalla. Takapuolella on 8 - 10 kerrosta, terän lopussa 3 - 4. Sitten porrastetut kerrokset poistetaan hiomalla ja reunat hiotaan. Suunnitelman muotoa säädetään mallin mukaan. Terät ovat kevyitä, jäykkiä ja melko tasaisia, helppo tasapainottaa. Tammi on kuitenkin liian vakava. Se on täysin mahdollista ja jotain helpompaa. Yleensä olen hulluna lehmuun ... No, ei haittaa liimata sen päälle lasikuidulla, jos tarvitset kestävyyttä.

Vasemmalla on kaksi lasikuituliimattua, pyöreää lehmusterää toisesta, aiemmasta mallista, jossa on tiivistetyt nokat potkurin nousun mekanismin muuttamiseksi. Kaikesta vaatimattomuudesta huolimatta he onnistuivat jotenkin kestämään 2000 rpm.

Puu, joka on huolellisesti pohjustettu ja maalattu PF115: llä, kestää yhden kauden. Talvisäilytyksen jälkeen lämmittämättömässä huoneessa ei havaittu erityistä vääntymistä. Turbiini on kuitenkin varastoitava akselista riippumatta. Terää ei voi laittaa seinää vasten.

Turbiini kierrettiin akselille ja ruuvattiin kiinni vasteeseen.

Kaikki tämä koottuna asennettiin 5 metrin korkeudelle puolen tuuman, kolmen neljäsosan ja tuuman putkiosien mastolle, jotka on liitetty sovittimilla. Mastossa oli kääntyvä kiinnitys lähellä maata ja nelikaapelinen yksitasoinen venytysmerkkijärjestelmä, joka oli valmistettu 5 mm: n nylonlangasta. Tämän rakenteen ansiosta yksi henkilö voi nostaa / laskea mastoa.

Kuorma oli 12 voltin 55 Ah: n alkaliparisto, joka oli kytketty yksinkertaisesti 10 A: n diodin kautta. Plus volttimittari ja ampeerimittari ..

Kehityksenä ja lisäyksenä kehitettiin monimutkainen ohjain. Generaattorin käyttöjännitettä on muutettava maksimitehon poistamiseksi. Tässä mielessä edullisin tila on kiinteä virta, jolla on vaihteleva jännite. Diodin läpi työskentely antaa akulle juuri päinvastaisen - suhteellisen vakion jännitteen vaihtelevalla latausvirralla.

Ja vaikka ohjain tuotiin säännöllisesti sisään, kokeiltiin ja vietiin kotiin, kävi ilmi, että ilman ohjainta turbiinilla on mielenkiintoisia ominaisuuksia.

Käynnistys on erittäin helppoa, alle 3 m / s. Lisäksi turbiini ottaa nopeasti nopeuden ennen lataamista (noin 13-14 V). Tämän jälkeen nopeuden kasvu on hyvin hidasta, vain turbiinin akselin vääntömomentti ja latausvirta lisääntyvät. Tietenkin myös itse generaattorin ja pudotusjohtojen häviöt kasvavat. Mutta voimakkaan tuulen generaattori jäähdytetään tehokkaasti itse tuulen kautta erityisten kanavien kautta. On ominaista, että turbiini tuottaa melua kiihdytyksen aikana, heti kun latausvirta tulee näkyviin, melu vähenee jyrkästi. Yleensä melu on melko heikko. Kun nukut maassa kovassa tuulessa, puiden melu peittää sen kokonaan, jos et tiedä, että turbiini on asennettu.

Pelkäsin suuresti, että generaattori vain palaa jonkun tuulen aikana. Sitten hän laski kaikki mahdolliset häviöt ja tuli siihen johtopäätökseen, että rakenteen lämpökapasiteetin vuoksi se tarvitsee neljäkymmentä minuuttia lämpenemään yksinkertaisesti, kuten aihio, 70 - 80 asteeseen.

Tuulimylly toimi valvonnassa koko kesän. oli mahdotonta lähteä hänestä kansamme tapojen ja vielä yhden asian vuoksi: jälleen pelkäsin myrskyä, myrskyä. Kerran tuuli nousi 30-35 m / s. Tarkkaa tuulimittaria ei ollut käsillä, mutta silloin itse turbiini ohjasi minua täydellisesti. Riittää kerran tehdä 2-3 jännitemittausta vertailukuormalle tuulimittarilla ja tehdä taulukko - tuuliturbiini on oma tuulimittari. Turbiini antoi 900 rpm, generaattori antoi noin 150 - 170 W 5 - 7A (puolet tehosta katosi liian ohuissa johtimissa, joiden lasku oli noin 20 m) masto ja tuuli heilutti minua puuskissa. Pelkäsin, että tämä kaikki puhalletaan palasiksi, mutta koettelemukset ovat koettelemuksia.

Kymmenen kertaa pysäytin luottavaisesti turbiinin "täydellä laukalla", oikosuluttaen generaattorin lähdön. Samaan aikaan virta laski 2 - 3 A: iin ja nopeus 1 - 2 sekuntiin. Sitten kuitenkin jossain sokkanaula katkaistiin ja kaikki vihelsi sivulle, masto oli laskettava kiireesti.

Tämän kokeen tärkein johtopäätös on, että pienitehoinen turbiini voidaan turvallisesti estää generaattorilla voimakkaassa tuulessa. Lisäjarruja ei tarvita. Tämä selitetään helposti teoriassa.

Olen jättänyt monta kokeilua pois täältä. Hän työskenteli tiiviisti kaksi kautta. Kokeilin sekä Savoniusta että pystysuoria teriä ja muutamia muita malleja. Turbiinit 2-12 siivellä, automaattiset tuulenpoistokoneet ja paljon muuta. Hän teki myös kestomagneettigeneraattorin, teki servomoottorin vaihtelevasta turbiinien siivistä ja niin edelleen. Minulla ei ollut aikaa rakentaa vain yhtä terää.

Voin sanoa luottavaisin mielin

1. Tuulimylly on erittäin kallis ilo, jos emme puhu lelusta. Minun tapauksessani tämä on vain valaistus, pieni sähkötyökalu (8 - 12 kWh kuukaudessa). Niille, jotka ovat tottuneet silittämään collegepaidansa maassa silitysraudalla, bensiiniyksikkö on paljon halvempaa.

2. Ei ole mitään parempaa kuin klassinen potkuriturbiini, laskettu 1920 -luvulla, tuulienergiassa, eikä voi olla. Keksintöjä tehdään täällä itse keksintöjen vuoksi.

3. Tuulimylly ei ole yksinäinen liike. Tuuliturbiini - JÄRJESTELMÄ. Ilman syvää ymmärrystä kaikista prosesseista, ilman mekaniikan, aerodynamiikan, sähkötekniikan perusteiden tuntemusta, on parempi olla tekemättä niin monimutkaista työtä. Tämä ei ole harrastajille, jos haluat saada jotain todella toimivaa lopulta.

Yritettiin tehdä hitaampi turbiini kaksivaiheisella kertoimella jossain noin 1-5. Ja hännätön versio, jonka suuntaus johtui itse turbiinin tuulivoimasta ("takaisin tuuleen", tasapainottamalla putkea eteenpäin) .

Mutta kerroin osoittautui vaikeaksi, eikä turbiini halunnut kääntyä heikon tuulen ympäri. Toteutin myös muuttuvan askelman potkurin, jossa oli servokäyttö (jossain aikaisemmin sen terän kuvassa). Mutta servo osoittautui liian hitaasti reagoimaan nopeasti tuulenpuuskiin. Ja humisi loputtomasti. Sitten kun edistyin, tajusin, että tällaiselle kirppulle tämä on tarpeetonta.

Työ oli mielenkiintoista, mutta minun piti mennä todellisuuteen. Tällaisen tuulipuiston kaupallista hanketta oli vielä parannettava, sen omat resurssit alkoivat sulaa ja sitten minulle tuttu asia - impulssilähteet - ilmestyi. Tätä olen tehnyt nyt viidennen vuoden ajan.

Nykyään minusta tuntuu siltä, ​​että unelmat tuulimyllystä, joka lämmittää lattiaa ja silitysraudat vedenlämmittimellä, pitäisi jättää toistaiseksi sivuun. Se on teknisesti mahdollista, mutta se maksaa niin paljon, että maallikon mielikuvitus ei kestä sitä.

Mutta tällaisilla pienillä mökeillä voisi olla jonkin verran menestystä. Tämä ei myöskään ole halpaa, mutta kuka tarvitsee valoa, pienen television, matkapuhelimen ja kannettavan tietokoneen - aivan.

Tämä on noin 10-15 kWh kuukaudessa.

Tuulienergia, DIY -tuuliturbiini, vaihtoehtoinen energia, tuuliturbiini, DIY -tuuliturbiini, kotitekoinen tuuliturbiini, tuulivoimala