Originalus stogas ir dizainerių stogai: Vetrogenerator. Kaip savo rankomis iš laužo namuose pasidaryti vėjo generatorių, vėjo turbiną, elektrinę arba paprasčiau – vėjo turbiną savo rankomis

Bendras darbo principas

Pagrindinis vėjo generatoriaus darbinis korpusas yra mentės, kurias sukasi vėjas. Priklausomai nuo sukimosi ašies vietos, vėjo turbinos skirstomos į horizontalias ir vertikalias:

• Horizontalios vėjo jėgainės labiausiai paplitusi. Jų mentės yra panašios į lėktuvo sraigto konstrukciją: pirmuoju apytiksliu būdu tai yra sukimosi plokštumos atžvilgiu pasvirusios plokštės, kurios dalį vėjo slėgio apkrovos paverčia sukimu. Svarbus horizontalaus vėjo generatoriaus bruožas yra būtinybė užtikrinti menčių bloko sukimąsi pagal vėjo kryptį, nes maksimalus efektyvumas užtikrinamas, kai vėjo kryptis yra statmena sukimosi plokštumai.
• Ašmenys vertikali vėjo turbina turi išgaubtą-įgaubtą formą. Kadangi išgaubtos pusės supaprastinimas yra didesnis nei įgaubtos, tokia vėjo jėgainė visada sukasi viena kryptimi, nepriklausomai nuo vėjo krypties, todėl sukimosi mechanizmas yra nereikalingas, skirtingai nei horizontalios vėjo jėgainės. Tuo pačiu metu dėl to, kad bet kuriuo metu tik dalis ašmenų atlieka naudingą darbą, o likusieji tik priešinasi sukimuisi, Vertikalaus vėjo malūno efektyvumas yra daug mažesnis nei horizontalaus: jei trijų menčių horizontaliam vėjo generatoriui šis skaičius siekia 45%, tai vertikaliam jis neviršys 25%.

Kadangi vidutinis vėjo greitis Rusijoje nėra didelis, net ir didelė vėjo jėgainė didžiąją laiko dalį suksis gana lėtai. Norint užtikrinti pakankamą galią, maitinimo šaltinis turi būti prijungtas prie generatoriaus per reduktorių, diržą arba pavarą. Horizontaliame vėjo malūne mentės-reduktoriaus-generatoriaus blokas sumontuotas ant pasukamos galvutės, kuri leidžia jiems sekti vėjo kryptį. Svarbu atsižvelgti į tai, kad pasukama galvutė turi turėti ribotuvą, neleidžiantį jam visiškai apsisukti, nes priešingu atveju generatoriaus laidai bus nutraukti (galimybė naudoti kontaktines poveržles, leidžiančias galvutei laisvai suktis) sudėtingas). Sukimuisi užtikrinti vėjo generatorius papildytas veikiančia vėtrunge, nukreipta išilgai sukimosi ašies.

Labiausiai paplitusi medžiaga yra didelio skersmens PVC vamzdžiai, supjaustyti išilgai. Išilgai krašto prie jų prikniedytos metalinės plokštės, privirintos prie ašmenų mazgo stebulės. Tokio tipo ašmenų brėžiniai yra labiausiai paplitę internete.

Vaizdo įraše pasakojama apie savadarbį vėjo generatorių

Vėjo turbinos su ašmenimis skaičiavimas

Kadangi jau išsiaiškinome, kad horizontali vėjo turbina yra daug efektyvesnė, apsvarstysime jos konstrukcijos skaičiavimą.

Vėjo energiją galima nustatyti pagal formulę
P = 0,6 * S * V³, kur S yra rotoriaus menčių galais aprašyto apskritimo plotas (metimo plotas), išreikštas kvadratiniais metrais, o V yra apskaičiuotas vėjo greitis metrais per sekundę. Taip pat reikia atsižvelgti į paties vėjo malūno efektyvumą, kuris trijų menčių horizontalioje grandinėje bus vidutiniškai 40%, taip pat į generatoriaus efektyvumą, kuris didžiausios srovės greičio charakteristikos metu yra 80%. generatoriui su nuolatinio magneto sužadinimu ir 60% generatoriui su žadinimo apvija. Vidutiniškai dar 20% galios sunaudos paaukštinimo pavara (daugiklis). Taigi galutinis vėjo turbinos spindulio (ty jo mentės ilgio) apskaičiavimas tam tikrai nuolatinio magneto generatoriaus galiai atrodo taip:
R = √ (P / (0,483 * V³))

Pavyzdys: Tarkime, kad reikalinga vėjo jėgainių parko galia yra 500 W, o vidutinis vėjo greitis – 2 m/s. Tada pagal mūsų formulę turėsime naudoti bent 11 metrų ilgio peiliukus. Kaip matote, net ir tokiai mažai galiai reikės sukurti milžiniškų matmenų vėjo generatorių. Daugiau ar mažiau racionalių konstrukcijų, kurių ašmenų ilgis yra ne didesnis kaip pusantro metro, gamybos „pasidaryk pats“ sąlygomis vėjo generatorius galės pagaminti tik 80–90 vatų galios net pučiant stipriam vėjui.

Nepakanka galios? Tiesą sakant, viskas yra kiek kitaip, nes iš tikrųjų vėjo generatoriaus apkrovą maitina akumuliatoriai, vėjo jėgainė jas tik įkrauna pagal savo galimybes. Vadinasi, vėjo turbinos galia lemia dažnį, kuriuo ji gali tiekti energiją.

Baigęs stiebo dažymą, ant variklio-generatoriaus sumontavau mentes ir visą vėjo turbiną pakėliau į „kovinę“ padėtį. Vėjo generatorius iškart atgijo ir pradėjo suktis nuo mažos ritės.

Patogumui visą elektroniką kartu su baterijomis sudėjau į tokią plastikinę dėžutę. Viduje yra baterija, kurią lygiagrečiai maitina generatorius ir saulės baterija. Ką tik paėmiau du laivuose naudojamus 12 voltų akumuliatorius, kuriuos galima rasti bet kurioje automobilių akumuliatorių parduotuvėje. Dėžutės šonuose padariau dvi skyles 12 voltų ventiliatoriams, paimtiems iš senų „Mac G4“ kompiuterių (neparodyta).

Kad generatorius nepereitų į variklio režimą, aš įdėjau diodą, kuris blokuoja variklio generatoriaus tokio suvartojimo galimybę, srovė šiuo atveju teka tik iš generatoriaus į baterijas, o grįžtamasis ryšys blokuojamas diodas, įmontuotas į maitinimo kabelį, ateinantį iš stiebo.

Tada pradėjau eksperimentuoti su letenėlėmis, išbandžiau įvairius variantus. Įdėjau net du komplektus peiliukų, bet vėjo malūnas dirbo labai mažu greičiu ir nieko negamino. Kadangi juk šis variklis neskirtas veikti kaip generatorius, jis nenorėjo generuoti srovės esant mažam greičiui, ir aš tęsiau toliau.

Paieškojus informacijos šiais klausimais, sužinojau, kad siauros mentės yra išradingesnės ir bandžiau atsiųsti baltų menčių rinkinį, kurie buvo ilgesni ir tai davė savo rezultatus, dabar vėjo generatorius įgauna daug didesnį greitį ir pradeda duoti pakankamai gera įtampa akumuliatoriams įkrauti.

Vienintelis trūkumas yra tai, kad jis neveikia esant silpnam vėjui. Tikriausiai, norint jį pritaikyti, reikia nustatyti daugiklį.

Žemiau pateikiamas visų medžiagų, naudojamų vėjo jėgainei statyti, sąrašas

Plieno lakšto dydis 254? 356 mm
Plieninis vamzdis 6,3 mm skersmens, 254 mm ilgio
Flanšas 1-1 / 4 ″ Stačiakampis plieninis vamzdis 25 mm, ilgis 910 mm
Diskinio pjūklo diskas su 12,7 mm vidine anga
Statinė 15,9 mm? 12,7 mm disko prijungimui prie variklio veleno
Du metaliniai automobilio spaustukai
PVC vamzdžio gabalas, kurio skersmuo 100 mm, ilgis 200 mm
PVC vamzdžio gabalas, kurio skersmuo 200 mm, ilgis 760 mm (taip pat tinka ir 160 mm skersmens vamzdis)
Nuolatinio magneto nuolatinės srovės variklis (geriausia 30V arba 260V, 5A bėgimo takelio variklis)
Aštuoni 6 mm varžtai su kabliukais ir poveržlėmis
Du savisriegiai varžtai metalui, kurių skersmuo 6,3 mm
Lygintuvo diodas 10 ... 40 A (kuo galingesnis, tuo geriau)

Daugumą aukščiau išvardytų dalių (išskyrus variklį) galima įsigyti vienu kartu iš namų reikmenų. Kalbant apie variklius, populiariausi tipai yra senesni „Ametek“ varikliai. Tačiau tiks beveik bet koks nuolatinės srovės šepečiu varomas variklis. Vienintelis dalykas, kurio reikia, yra tai, kad jis būtų ne mažesnis kaip 1 voltas kas 25 aps./min.

Taigi variklis, esant 300 aps./min., galės tiekti daugiau nei 12 voltų ir įkrauti akumuliatorių. Taip pat galima padidinti generatoriaus sukimosi greitį nustatant daugiklį 1: 3 arba 1: 4, tačiau tai apsunkins gamybos procesą ir žymiai padidins menčių skersmenį. Paprastai tokiems daugintuvams naudojamos paruoštos pavarų dėžės iš pjovimo staklių.

Namuose pagaminto vėjo generatoriaus galios pakaks įvairios įrangos baterijoms įkrauti, apšvietimui ir apskritai buitinių elektros prietaisų veikimui užtikrinti. Įsirengę vėjo generatorių sutaupysite elektros energijos. Jei pageidaujate, aptariamą įrenginį galima surinkti rankomis. Jums tereikia nuspręsti dėl pagrindinių vėjo generatoriaus parametrų ir daryti viską pagal instrukcijas.

Vėjo generatoriaus konstrukcijoje yra keletas menčių, kurios sukasi veikiamos vėjo srovių. Dėl šio poveikio susidaro sukimosi energija. Sukurtą energiją rotorius paduoda į daugiklį, kuris savo ruožtu perduoda energiją elektros generatoriui.

Taip pat yra vėjo turbinų konstrukcijų be daugiklių. Daugiklio nebuvimas gali žymiai padidinti įrenginio našumą.

Vėjo jėgaines galima montuoti tiek pavieniui, tiek grupėmis, sujungtomis į vėjo parką. Taip pat vėjo jėgaines galima derinti su dyzeliniais generatoriais, kurie taupys degalus ir užtikrins efektyviausią elektros tiekimo sistemos darbą namuose.

Ką reikia žinoti prieš surenkant vėjo jėgainę?

Prieš pradėdami montuoti vėjo generatorių, turite nuspręsti dėl kelių pagrindinių dalykų.

Pirmas žingsnis. Pasirinkite tinkamą vėjo turbinos konstrukcijos tipą. Montavimas gali būti vertikalus arba horizontalus. Savarankiško surinkimo atveju geriau duoti pasirinkimą vertikalių modelių naudai, nes juos lengviau gaminti ir subalansuoti.

Antras žingsnis. Nustatykite tinkamą galią. Šiuo metu viskas individualu – susitelk į savo poreikius. Norint gauti daugiau galios, reikia padidinti sparnuotės skersmenį ir masę.

Šių charakteristikų padidėjimas sukels tam tikrų sunkumų tvirtinant ir balansuojant vėjo turbinos ratą. Apsvarstykite šį momentą ir objektyviai įvertinkite savo galimybes. Jei esate pradedantysis, apsvarstykite galimybę įrengti kelias vidutinio dydžio vėjo jėgaines, o ne vieną labai efektyvų įrenginį.

Trečias žingsnis. Pagalvokite, ar galite patys pasigaminti visus vėjo generatoriaus elementus. Kiekviena detalė turi būti tiksliai apskaičiuota ir pagaminta visiškai pagal gamyklinius analogus. Jei nėra reikiamų įgūdžių, geriau nusipirkti paruoštus elementus.

Ketvirtas žingsnis. Pasirinkite tinkamas baterijas. Geriau atsisakyti automobilių akumuliatorių, nes jie yra trumpalaikiai, sprogūs ir reikalauja priežiūros bei priežiūros.

Pageidautina naudoti sandarias baterijas. Jie kainuoja porą kartų daugiau, tačiau tarnauja kelis kartus ilgiau ir apskritai pasižymi didesniu našumu.

Ypatingą dėmesį atkreipkite į tinkamo ašmenų skaičiaus parinkimą. Populiariausios yra vėjo jėgainės su 2 ir 3 menčių. Tačiau tokie įrenginiai turi nemažai trūkumų.

Kai veikia generatorius su 2 ar 3 mentėmis, atsiranda galingos išcentrinės ir giroskopinės jėgos. Veikiant šioms jėgoms, žymiai padidėja pagrindinių vėjo generatoriaus elementų apkrova. Tuo pačiu metu kai kuriais momentais pajėgos veikia priešingai viena kitai.

Norint išlyginti gaunamas apkrovas ir išlaikyti nepažeistą vėjo jėgainės konstrukciją, reikia atlikti kompetentingas aerodinaminis menčių skaičiavimas ir tiksliai pagal apskaičiuotus duomenis. Net minimalios klaidos kelis kartus sumažina įrengimo efektyvumą ir padidina ankstyvo vėjo generatoriaus gedimo tikimybę.

Didelio greičio vėjo turbinos sukuria daug triukšmo, ypač kai kalbama apie savadarbius įrenginius.Kuo didesnės mentės, tuo garsesnis bus. Šis momentas nustato daugybę apribojimų. Pavyzdžiui, tokios triukšmingos konstrukcijos ant namo stogo įrengti nebus galima, nebent, žinoma, savininkui nepatinka gyvenimo aerodrome jausmas.

Nepamirškite, kad didėjant menčių skaičiui, padidės vibracijos lygis, atsirandantis veikiant vėjo generatoriui. Dviejų ašmenų rinkinius sunkiau subalansuoti, ypač nepatyrusiam vartotojui. Vadinasi, vėjo turbinos su dviem mentėmis kels daug triukšmo ir vibracijos.

Suteikite pasirinkimą vėjo generatoriui su 5-6 mentėmis. Praktika rodo, kad tokie modeliai yra optimaliausi savarankiškai gaminti ir naudoti namuose.

Varžtą rekomenduojama daryti maždaug 2 m skersmens. Beveik kiekvienas gali susidoroti su jo surinkimo ir balansavimo darbais. Turėdami daugiau patirties, galite pabandyti surinkti ir sumontuoti ratą su 12 ašmenų. Tokio įrenginio surinkimas pareikalaus daugiau pastangų. Taip pat padidės medžiagų sąnaudos ir laiko sąnaudos. Tačiau 12 ašmenų leis, net esant silpnam 6–8 m / s vėjui, gauti 450–500 W galią.

Turėkite omenyje, kad su 12 peilių ratas judės gana lėtai ir dėl to gali kilti įvairių problemų. Pavyzdžiui, turite surinkti specialią pavarų dėžę, kuri yra sudėtingesnė ir brangesnė.

Taigi, geriausias pasirinkimas pradedančiajam namų meistrui yra vėjo generatorius su 200 cm skersmens ratu, kuriame yra 6 vienetų vidutinio ilgio ašmenys.

Priedai ir įrankiai montavimui

Vėjo turbinos surinkimui reikės daug įvairių komponentų ir priedų. Surinkite ir įsigykite viską, ko jums reikia iš anksto, kad ateityje nereikėtų dėl to blaškytis.

Priklausomai nuo konkrečios situacijos sąlygų, reikalingų įrankių sąrašas gali šiek tiek skirtis. Šiuo metu jūs savarankiškai orientuositės darbo eigoje.

Žingsnis po žingsnio vėjo turbinos surinkimo vadovas

Naminio vėjo generatoriaus surinkimas ir montavimas atliekamas keliais etapais.

Pirmas žingsnis. Paruoškite trijų taškų betoninį pagrindą. Nustatykite pamato gylį ir bendrą stiprumą, atsižvelgdami į dirvožemio tipą ir klimato sąlygas statybvietėje. Leiskite betonui sukietėti 1–2 savaites ir pastatykite stiebą. Norėdami tai padaryti, atraminį stiebą įkaskite į žemę maždaug 50–60 cm ir pritvirtinkite jį virvėmis.

Antrasis etapas. Paruoškite rotorių ir skriemulį. Skriemulys yra frikcinis ratas. Aplink tokio rato perimetrą yra griovelis arba ratlankis. Renkantis rotoriaus skersmenį, reikia vadovautis vidutiniu metiniu vėjo greičiu. Taigi, kai vidutinis greitis yra 6–8 m / s, 5 m skersmens rotorius bus efektyvesnis nei 4 m.

Trečias etapas. Padarykite būsimos vėjo turbinos mentes. Norėdami tai padaryti, paimkite statinę ir padalykite ją į kelias lygias dalis pagal pasirinktą ašmenų skaičių. Pažymėkite peilius žymekliu ir tada iškirpkite elementus. Pjovimui puikiai tiks šlifuoklis, taip pat galite naudoti metalines žirkles.

Ketvirtas etapas. Pritvirtinkite būgno dugną prie generatoriaus skriemulio. Tvirtinimui naudokite varžtus. Po to reikia sulenkti ašmenis ant statinės. Nepersistenkite, kitaip baigtas įrengimas bus nestabilus. Nustatykite tinkamą vėjo turbinos sukimosi greitį keisdami menčių kreivumą.

Penktas etapas. Prijunkite laidus prie generatoriaus ir surinkite juos į grandinę doze. Pritvirtinkite generatorių prie stiebo. Prijunkite laidus prie generatoriaus ir stiebo. Surinkite generatorių į grandinę. Taip pat prijunkite akumuliatorių prie grandinės. Atkreipkite dėmesį, kad didžiausias leistinas laido ilgis šiam įrengimui yra 100 cm. Prijunkite apkrovą laidais.

Vieno generatoriaus surinkimas trunka vidutiniškai 3-6 valandas, priklausomai nuo turimų įgūdžių ir bendro veikimo bei meistro.

Vėjo turbina reikalauja reguliarios priežiūros ir priežiūros.

1. 2-3 savaites po naujo generatoriaus sumontavimo reikia išmontuokite įrenginį ir įsitikinkite, kad esami tvirtinimo elementai yra tvirti... Savo saugumo sumetimais tvirtinimus tikrinkite tik esant silpnam vėjui.
2. Sutepkite guolius bent kartą per 6 mėnesius. Kai ant rato atsiranda pirmieji disbalanso požymiai, nedelsdami jį nuimkite ir pašalinkite esamus gedimus. Dažniausias disbalanso požymis yra nenormalus ašmenų drebėjimas.
3. Tikrinkite pantografo šepečius bent kas 6 mėnesius... Kas 2-6 metus dažyti metalinius elementusįrengimas. Reguliarus dažymas apsaugo metalą nuo korozijos pažeidimų.
4. Stebėkite generatoriaus būseną... Reguliariai tikrinkite, ar generatorius neperkaistų veikimo metu. Jei įrenginio paviršius įkaista taip, kad tampa labai sunku laikyti ranką, nuneškite generatorių į dirbtuves.
5. Stebėkite kolektoriaus būklę... Bet koks užteršimas turi būti kuo greičiau pašalintas iš kontaktų. jie žymiai sumažina įrenginio efektyvumą. Atkreipkite dėmesį į mechaninę kontaktų būklę.Įrenginio perkaitimas, apdegusios apvijos ir kiti panašūs defektai - visa tai turėtų būti nedelsiant pašalinta.

Taigi vėjo turbinos surinkime nėra nieko sudėtingo. Pakanka tik paruošti visus reikalingus elementus, surinkti instaliaciją pagal instrukcijas ir prijungti gatavą įrenginį prie elektros tinklo. Tinkamai surinktas vėjo generatorius Jūsų namams taps patikimu nemokamos elektros energijos šaltiniu. Sekite pamoką ir viskas bus gerai.

Laimingas darbas!

Vaizdo įrašas - „pasidaryk pats“ vėjo jėgainės namams

Rusija turi dvejopą poziciją vėjo energijos išteklių atžvilgiu. Viena vertus, dėl didžiulio bendro ploto ir plokščių plotų gausos apskritai pučia stiprus vėjas, dažniausiai jis būna lygus. Kita vertus, mūsų vėjai dažniausiai yra silpni, lėti, žr. Trečia, retai apgyvendintose vietovėse pučia smarkūs vėjai. Remiantis tuo, užduotis paleisti vėjo generatorių ūkyje yra gana aktuali. Tačiau, norint apsispręsti, ar pirkti gana brangų įrenginį, ar pasigaminti jį patiems, reikia gerai apgalvoti, kokį tipą (o jų yra labai daug), kokiam tikslui pasirinkti.

Pagrindinės sąvokos

1. KIEV – vėjo energijos panaudojimo koeficientas. Jei naudojamas skaičiuojant plokštuminio vėjo mechaninį modelį (žr. toliau), jis yra lygus vėjo jėgainės (APU) rotoriaus efektyvumui.
2. Efektyvumas – APU efektyvumas nuo galo iki galo, nuo atvažiuojančio vėjo iki elektros generatoriaus gnybtų arba į baką pumpuojamo vandens kiekio.
3. Minimalus darbinis vėjo greitis (MWS) yra jo greitis, kuriuo vėjo turbina pradeda tiekti srovę apkrovai.
4. Didžiausias leistinas vėjo greitis (MDS) yra jo greitis, kuriam esant sustoja energijos gamyba: automatika arba išjungia generatorių, arba įkiša rotorių į vėtrungę, arba sulenkia ir paslepia, arba pats sustoja, arba APU tiesiog žlunga.
5. Pradinis vėjo greitis (SWS) - tokiu greičiu rotorius gali suktis be apkrovos, suktis ir pereiti į darbo režimą, po kurio galite įjungti generatorių.
6. Neigiamas paleidimo greitis (OSS) – tai reiškia, kad APU (arba vėjo turbina – vėjo jėgainė, arba VEA, vėjo jėgainės blokas), kad jis pradėtų veikti esant bet kokiam vėjo greičiui, reikalingas privalomas apsisukimas iš išorinio energijos šaltinio.
7. Pradinis (pradinis) sukimo momentas - rotoriaus gebėjimas priverstinai sulėtinti oro srautą sukurti sukimo momentą ant veleno.
8. Vėjo turbina (VD) yra APU dalis nuo rotoriaus iki generatoriaus, siurblio ar kito energijos vartotojo veleno.
9. Rotorinis vėjo generatorius – APU, kuriame vėjo energija paverčiama sukimo momentu ant galios kilimo veleno, sukant rotorių oro sraute.
10. Rotoriaus veikimo greičio diapazonas yra skirtumas tarp MDS ir MPC, kai dirbama vardine apkrova.
11. Lėto greičio vėjo malūnas – jame tiesinis rotoriaus dalių greitis sraute neviršija vėjo greičio ar mažesnis už jį. Dinaminė srauto galvutė tiesiogiai paverčiama ašmenų trauka.
12. Greitaeigis vėjo malūnas – linijinis menčių greitis yra žymiai (iki 20 ir daugiau kartų) didesnis už vėjo greitį, o rotorius formuoja savo oro cirkuliaciją. Srauto energijos pavertimo trauka ciklas yra sudėtingas.

Pastabos:

1. Mažo greičio APU, kaip taisyklė, KIEV yra mažesnis nei greitųjų, tačiau jų paleidimo sukimo momentas yra pakankamas generatoriui sukti aukštyn neatjungiant apkrovos ir nulinis TCO, t.y. visiškai savaime įsijungiantis ir taikomas esant silpniausiam vėjui.
2. Lėtumas ir greitis yra santykinės sąvokos. Buitinė vėjo jėgainė su 300 aps./min gali būti mažo greičio, o galingi EuroWind tipo APU, iš kurių vėjo jėgainių laukai, vėjo jėgainės (žr. pav.) Ir kurių rotoriai daro apie 10 aps./min., yra greitaeigiai, nes Esant tokiam skersmeniui, menčių linijinis greitis ir jų aerodinamika didžiojoje jų tarpatramio dalyje yra gana „panašūs į lėktuvą“, žr. toliau.

Kokio generatoriaus reikia?

Buitinei vėjo jėgainei skirtas elektros generatorius turi generuoti elektros energiją plačiu sukimosi greičių diapazonu ir turėti galimybę savarankiškai įsijungti be automatikos ir išorinių maitinimo šaltinių. Jei naudojamas APU su OSS (vėjo turbinos su sukimu), kurios, kaip taisyklė, turi aukštą KIEV ir efektyvumą, jis taip pat turi būti grįžtamasis, t.y. mokėti dirbti varikliu. Esant galiai iki 5 kW, šią sąlygą atitinka elektros mašinos su nuolatiniais magnetais, kurių pagrindą sudaro niobis (super magnetai); ant plieno ar ferito magnetų galite tikėtis ne daugiau kaip 0,5-0,7 kW.

Pastaba: asinchroniniai generatoriai ar kolektorių generatoriai su nemagnetizuotu statoriumi visai netinka. Sumažėjus vėjo stiprumui, jie „užgęsta“ dar gerokai anksčiau, nei jo greitis nukrenta iki MPC, o tada patys neužsiveda.

Puiki 0,3–1–2 kW galios APU „širdis“ gaunama iš kintamosios srovės autogeneratoriaus su įmontuotu lygintuvu; dabar tokių yra dauguma. Pirma, jie išlaiko 11,6–14,7 V išėjimo įtampą gana plačiu greičių diapazonu be išorinių elektroninių stabilizatorių. Antra, silicio vartai atsidaro, kai įtampa apvijoje pasiekia apie 1,4 V, o prieš tai generatorius „nemato“ apkrovos. Norėdami tai padaryti, generatorius turi būti gana gerai pasuktas.

Daugeliu atvejų autogeneratorius gali būti tiesiogiai, be krumpliaračio ar diržinės pavaros, prijungtas prie greitaeigio AG veleno, pasirenkant greitį pasirenkant ašmenų skaičių, žr. „Greitieji“ turi mažą arba nulinį paleidimo momentą, tačiau rotorius turės pakankamai laiko pakankamai apsisukti neatjungdamas apkrovos, kol vožtuvai atsidarys ir generatorius duos srovę.

Pasirinkimas pagal vėją

Prieš nuspręsdami, kokį vėjo generatorių gaminti, nuspręskime dėl vietinės aerologijos. Pilkai žalsvos spalvos(bevėjo) vėjo žemėlapio plotai bent kažkiek prasmės bus tik iš burinės vėjo jėgainės(ir mes apie juos kalbėsime toliau). Jei jums reikia nuolatinio maitinimo, turėsite pridėti stiprintuvą (lygintuvą su įtampos stabilizatoriumi), įkroviklį, galingą akumuliatorių, keitiklį nuo 12/24/36/48 V DC iki 220/380 V 50 Hz AC. . Tokia ekonomika kainuos ne mažiau kaip 20 000 USD, ir mažai tikėtina, kad bus galima pašalinti ilgalaikę, didesnę nei 3–4 kW galią. Apskritai, atkakliai siekiant alternatyvios energijos, geriau ieškoti kito jos šaltinio.

Geltonai žaliose, silpnai vėjuotose vietose, jei elektros poreikis yra iki 2-3 kW, galite patys imtis lėto greičio vertikalaus vėjo generatoriaus... Jų buvo sukurta nesuskaičiuojama daugybė, ir yra konstrukcijų, kurios pagal KIEV ir efektyvumą beveik nenusileidžia pramoninės gamybos „ašmenims“.

Jei numatoma pirkti vėjo turbiną namui, tada geriau sutelkti dėmesį į vėjo turbiną su burės rotoriumi. Yra daug ginčų, ir teoriškai viskas dar nėra aišku, bet jie veikia. Rusijos Federacijoje Taganroge gaminami 1-100 kW galios burlaiviai.

Raudonuose, vėjuotuose regionuose pasirinkimas priklauso nuo reikiamos galios. 0,5-1,5 kW diapazone pateisinamos savadarbės "vertikalės"; 1,5-5 kW - perkami "burlaiviai". „Vertikalus“ taip pat galima įsigyti, tačiau jis kainuos daugiau nei horizontalus APU. Ir galiausiai, jei reikalinga 5 kW ar didesnės galios vėjo turbina, tuomet reikia rinktis tarp horizontalių įsigytų „menčių“ arba „burlaivių“.

Pastaba: daugelis gamintojų, ypač antros pakopos, siūlo detalių rinkinius, iš kurių galite patys surinkti iki 10 kW galios vėjo generatorių. Toks komplektas kainuos 20-50% pigiau nei paruoštas su įdiegimu. Tačiau prieš pirkdami turite atidžiai išstudijuoti siūlomos montavimo vietos aerologiją, o tada pagal specifikacijas pasirinkti tinkamą tipą ir modelį.

Apie saugumą

Veikiančių buitinių vėjo jėgainių dalių linijinis greitis gali viršyti 120 ar net 150 m / s, o bet kurios kietos medžiagos gabalas, sveriantis 20 g, skrendantis 100 m / s greičiu, „sėkmingai“ vietoje nužudo sveiką vyrą. Plieninė arba kieto plastiko 2 mm storio plokštė, judanti 20 m/s greičiu, perpjauna ją per pusę.

Be to, dauguma vėjo jėgainių virš 100 W yra gana triukšmingos. Daugelis generuoja itin mažus (mažiau nei 16 Hz) oro slėgio svyravimus – infragarsus. Infragarsai yra negirdimi, tačiau žalingi sveikatai ir sklinda labai toli.

Pastaba: devintojo dešimtmečio pabaigoje JAV kilo skandalas – teko uždaryti didžiausią tuo metu šalyje vėjo jėgainių parką. Indai iš rezervato 200 km nuo APU lauko teisme įrodė, kad sveikatos sutrikimai, kurie smarkiai padidėjo pradėjus eksploatuoti WPP, yra dėl jos infragarso.

Dėl minėtų priežasčių APU leidžiama montuoti ne mažesniu kaip 5 jų aukščių atstumu nuo artimiausių gyvenamųjų pastatų. Privačių namų ūkių kiemuose galite įrengti pramonines vėjo jėgaines, atitinkamai sertifikuotas. APU montuoti ant stogų paprastai neįmanoma - jų veikimo metu, net ir esant mažos galios, atsiranda kintamos mechaninės apkrovos, galinčios sukelti pastato konstrukcijos rezonansą ir jos sunaikinimą.

Pastaba: APU aukštis yra aukščiausias nuvalyto disko taškas (ašmenų rotoriams) arba geomerinė figūra (vertikaliam APU su rotoriumi ant veleno). Jei APU stiebas arba rotoriaus ašis išsikiša į viršų dar aukščiau, aukštis skaičiuojamas nuo jų viršaus – viršaus.

Vėjas, aerodinamika, KIEV

Namų gamybos vėjo generatorius paklūsta tiems patiems gamtiniams įstatymams, kaip ir gamykliniam, apskaičiuotam kompiuteriu. O namo statytojas turi labai gerai perprasti savo darbo pagrindus – dažniausiai jis nedisponuoja brangiomis supermoderniomis medžiagomis ir technologine įranga. APU aerodinamika, oi, kaip sunku ...

Vėjas ir Kijevas

Norint apskaičiuoti serijinį gamyklinį APU, vadinamasis. plokščias mechaninis vėjo modelis. Jis grindžiamas šiomis prielaidomis:

• Efektyviame rotoriaus paviršiuje vėjo greitis ir kryptis yra pastovūs.
• Oras yra nuolatinė terpė.
• Efektyvus rotoriaus paviršius yra lygus nuvalomam plotui.
• Oro srauto energija yra grynai kinetinė.

Tokiomis sąlygomis didžiausia oro tūrio vieneto energija apskaičiuojama pagal mokyklos formulę, darant prielaidą, kad įprastomis sąlygomis oro tankis yra 1,29 kg * kubiniai metrai. m. Esant 10 m/s vėjo greičiui, vienas oro kubas neša 65 J, o iš vieno efektyvaus rotoriaus paviršiaus kvadrato galima pašalinti 650 vatų, esant 100% viso APU efektyvumui. Tai labai supaprastintas požiūris – visi žino, kad vėjas niekada nebūna idealiai lygus. Tačiau tai turi būti padaryta siekiant užtikrinti produktų pakartojamumą – tai įprasta technologijų praktika.

Nereikėtų ignoruoti plokščio modelio, jis užtikrina aiškų vėjo energijos minimumą. Bet oras, pirma, yra suspaustas, antra, jis yra labai skystas (dinaminis klampumas yra tik 17,2 μPa * s). Tai reiškia, kad srautas gali tekėti aplink nušluotą plotą, sumažindamas efektyvų paviršių ir KIEV, kuris dažniausiai pastebimas. Tačiau iš esmės galima ir priešinga situacija: vėjas teka į rotorių, o efektyvus paviršiaus plotas bus didesnis nei nuvalytas paviršius, o KIEV bus didesnis nei 1, palyginti su tuo pačiu, kai yra plokščias vėjas.

Štai du pavyzdžiai. Pirmoji – pramoginė jachta, gana sunki, jachta gali plaukti ne tik prieš vėją, bet ir greičiau už jį. Vėjas reiškia lauką; regimasis vėjas vis tiek turi būti greitesnis, kitaip kaip jis trauks laivą?

Antrasis – aviacijos istorijos klasika. MIG-19 bandymų metu paaiškėjo, kad perėmėjas, kuris buvo tonomis sunkesnis už fronto linijos naikintuvą, įsibėgėjo greičiau. Su tais pačiais varikliais tame pačiame sklandytuve.

Teoretikai nežinojo, ką galvoti, ir rimtai abejojo ​​energijos tvermės dėsniu. Galų gale paaiškėjo, kad tai buvo radaro apvado kūgis, išsikišęs iš oro įsiurbimo angos. Nuo kojos piršto iki apvalkalo buvo sutankintas oras, tarsi grėbdamas jį iš šonų į variklio kompresorius. Nuo tada smūginės bangos teoriškai tvirtai įsitvirtino kaip naudingos, o fantastiškas šiuolaikinių orlaivių skrydžio charakteristikas nemaža dalimi lemia jų sumaniai panaudojimas.

Aerodinamika

Aerodinamikos raida paprastai skirstoma į dvi eras – iki N. G. Žukovskio ir po jos. Jo 1905 m. lapkričio 15 d. pranešimas „Apie prisirišusius sūkurius“ pažymėjo naujos eros aviacijoje pradžią.

Iki Žukovskio jie skraidė plokščiomis burėmis: buvo manoma, kad įeinančios srovės dalelės visą savo pagreitį atiduoda priekiniam sparno kraštui. Tai leido iš karto atsikratyti vektoriaus dydžio – kampinio momento – dėl kurio kilo įnirtinga ir dažniausiai neanalitinė matematika, pereiti prie daug patogesnių skaliarinių grynai energetinių santykių ir dėl to apskaičiuoto slėgio lauko. nešiklio plokštumoje, daugiau ar mažiau panašus į dabartinį.

Toks mechaninis požiūris leido sukurti transporto priemones, kurios bent jau gali pakilti ir skristi iš vienos vietos į kitą, nebūtinai kur nors pakeliui atsitrenkdamos į žemę. Tačiau noras padidinti greitį, keliamąją galią ir kitas skrydžio savybes vis labiau atskleidė pirminės aerodinaminės teorijos netobulumą.

Žukovskio idėja buvo tokia: išilgai viršutinio ir apatinio sparno paviršių oras keliauja skirtingu keliu. Iš terpės tęstinumo būklės (vakuuminiai burbuliukai ore nesusidaro patys) išplaukia, kad viršutinio ir apatinio srauto, besileidžiančio nuo galinio krašto, greičiai turėtų skirtis. Dėl mažo, bet baigtinio oro klampumo ten dėl greičių skirtumo turėtų susidaryti sūkurys.

Sūkurys sukasi, o impulsų išsaugojimo dėsnis, toks pat nekintamas kaip ir energijos išsaugojimo dėsnis, galioja ir vektoriniams dydžiams, t.y. turi atsižvelgti į judėjimo kryptį. Todėl čia pat, galiniame krašte, turėtų susidaryti priešingai besisukantis sūkurys su tokiu pat sukimo momentu. Kokiomis priemonėmis? Dėl variklio generuojamos energijos.

Aviacijos praktikai tai reiškė revoliuciją: pasirinkus tinkamą sparno profilį, buvo galima leisti pritvirtintą sūkurį aplink sparną cirkuliacijos Г pavidalu, padidinant jo keliamąją galią. Tai yra, išnaudojus dalį, o esant dideliems greičiams ir sparnų apkrovoms – didelę dalį variklio galios, aplink įrenginį galima sukurti oro srautą, leidžiantį pasiekti geriausias skrydžio charakteristikas.

Tai padarė aviaciją aviacija, o ne aeronautikos dalimi: dabar orlaivis galėjo pats sukurti skrydžiui reikalingą aplinką ir nebebūti oro srovių žaislu. Viskas, ko jums reikia, yra galingesnis variklis ir vis galingesnis ...

vėl KIEVAS

Tačiau vėjo malūnas neturi variklio. Priešingai, ji turi paimti energiją iš vėjo ir atiduoti ją vartotojams. Ir štai išeina – ištraukė kojas, užstrigo uodega. Per mažai vėjo energijos buvo leidžiama ant paties rotoriaus cirkuliacijos – ji bus silpna, menčių trauka bus maža, o KIEV ir galia bus maža. Suteikime daug cirkuliacijai - rotorius suksis kaip išprotėjęs tuščiąja eiga esant silpnam vėjui, tačiau vartotojai vėl gaus mažai: jie davė nedidelę apkrovą, rotorius stabdė, vėjas nupūtė cirkuliaciją ir rotorius tapo.

Energijos tvermės dėsnis duoda „aukso vidurį“ kaip tik per vidurį: 50% energijos atiduodame apkrovai, o likusiems 50% srautą pasukame iki optimalaus. Praktika patvirtina prielaidas: jei gerai traukiančio sraigto efektyvumas yra 75-80%, tai KIEV, lygiai taip pat kruopščiai apskaičiuojant ir pučiant vėjo tunelyje, menčių rotorius siekia 38-40%, t.y. iki pusės to, ką galima pasiekti naudojant energijos perteklių.

Modernumas

Šiais laikais aerodinamika, apsiginklavusi šiuolaikine matematika ir kompiuteriais, vis labiau tolsta nuo neišvengiamai kažko ir supaprastina modelius iki tikslaus realaus kūno elgesio tikrame sraute aprašymo. Ir čia, be bendros linijos - galia, galia ir dar daugiau galios! - Šalutiniai keliai rasti, bet perspektyvūs tik su ribotu energijos kiekiu, patenkančiu į sistemą.

Garsusis alternatyvus aviatorius Paul McCready dar devintajame dešimtmetyje sukūrė lėktuvą su dviem varikliais iš grandininio pjūklo, kurio galia siekia 16 AG. rodo 360 km/val. Be to, jo važiuoklė buvo neįtraukiama triračio, o ratai buvo be gaubtų. Nė viena iš „McCready“ transporto priemonių neprisijungė prie interneto ir įsijungė budrumo režimą, tačiau dvi – viena su stūmokliniais varikliais ir sraigtais, o kita – reaktyvinė – pirmą kartą istorijoje apskrido Žemės rutulį nenusileidus vienoje degalinėje.

Teorijos raida labai smarkiai paveikė ir bures, kurios pagimdė originalų sparną. „Gyvoji“ aerodinamika leido jachtoms pučiant 8 mazgų vėjui. stovėti ant povandeninių sparnų (žr. pav.); norint pagreitinti tokį sraigtą iki reikiamo greičio su sraigtu, reikalingas ne mažesnis kaip 100 AG variklis. Lenktyniniai katamaranai tuo pačiu vėju plaukia maždaug 30 mazgų greičiu. (55 km / h).

Yra ir visiškai nebanalių radinių. Rečiausios ir ekstremaliausios sporto šakos – šokinėjimo iš pagrindo – gerbėjai, vilkintys apecialų sparno kostiumą, wingsuit, skrenda be variklio, manevruoja didesniu nei 200 km/h greičiu (paveikslėlis dešinėje), o po to sklandžiai nusileidžia į priešakinį. - pasirinkta vieta. Kokioje pasakoje žmonės skrenda patys?

Taip pat buvo išspręsta daug gamtos paslapčių; visų pirma - vabalo skrydis. Remiantis klasikine aerodinamika, jis negali skristi. Lygiai taip pat, kaip „slaptojo“ F-117 protėvis su rombo formos sparnu, taip pat negali pakilti į orą. O MiG-29 ir Su-27, kurie kurį laiką gali skristi su uodega į priekį, visiškai netelpa į jokias idėjas.

Ir kodėl tuomet, dirbant su vėjo turbinomis, ne pramogomis ir ne įrankiu jų pačių rūšiai sunaikinti, o gyvybiškai svarbių išteklių šaltiniu, reikia be jokios abejonės šokti iš silpnų srautų teorijos su jos plokščio vėjo modeliu? Ar tikrai nėra galimybės judėti į priekį?

Ko tikėtis iš klasikos?

Tačiau jokiu būdu negalima atsisakyti klasikos. Tai suteikia pagrindą, į kurį neatsiremdamas negalima pakilti aukščiau. Lygiai taip pat aibių teorija nepanaikina daugybos lentelės, o kvantinė chromodinamika nepriverčia obuolių pakilti nuo medžių.

Taigi ko galite tikėtis taikydami klasikinį požiūrį? Pažiūrėkime į paveikslėlį. Kairėje - rotorių tipai; jie rodomi sąlyginai. 1 - vertikali karuselė, 2 - vertikali ortogonali (vėjo turbina); 2-5 - menčių rotoriai su skirtingu menčių skaičiumi su optimizuotais profiliais.

Dešinėje, išilgai horizontalios ašies, pavaizduotas santykinis rotoriaus greitis, t.y. mentės linijinio greičio ir vėjo greičio santykis. Vertikaliai aukštyn – KIEV. Ir žemyn - vėl santykinis sukimo momentas. Vienu (100%) sukimo momentu laikomas tas, kuris sukuria rotorių, priverstinai stabdomą sraute su 100% KIEV, t.y. kai visa srauto energija paverčiama sukimosi jėga.

Šis požiūris leidžia daryti toli siekiančias išvadas. Pavyzdžiui, ašmenų skaičius turi būti pasirinktas ne tik ir ne tiek pagal norimą sukimosi greitį: 3 ir 4 ašmenys iš karto labai praranda KIEV ir sukimo momentą, palyginti su gerai veikiančiais 2 ir 6 ašmenimis. maždaug tame pačiame greičio diapazone. O išoriškai panaši karuselė ir stačiakampė turi iš esmės skirtingas savybes.

Apskritai pirmenybė turėtų būti teikiama menčių rotoriams, išskyrus tuos atvejus, kai reikalingas didžiausias pigumas, paprastumas, nereikalaujantis priežiūros savarankiškas paleidimas be automatikos, o kėlimas į stiebą neįmanomas.

Pastaba: pakalbėkime ypač apie burinius rotorius – atrodo, kad jie netelpa į klasiką.

Vertikalus

APU su vertikalia sukimosi ašimi turi neabejotiną pranašumą kasdieniame gyvenime: priežiūros reikalaujantys agregatai sutelkti apačioje ir nereikia jų kelti. Lieka, ir net tada ne visada, savaime išsilyginantis traukos guolis, tačiau jis yra tvirtas ir patvarus. Todėl, projektuojant paprastą vėjo jėgainę, parinkčių pasirinkimą reikėtų pradėti vertikaliais agregatais. Pagrindiniai jų tipai parodyti fig.

Saulė

Pirmoje pozicijoje – paprasčiausias, dažniausiai vadinamas Savonius rotoriumi. Tiesą sakant, 1924 m. SSRS jį sugalvojo Ya. A. ir A. A. Voroninai, o suomių pramonininkas Sigurdas Savonius begėdiškai pasisavino šį išradimą, ignoruodamas sovietų autorių teisių sertifikatą, ir pradėjo serijinę gamybą. Tačiau įžanga į išradimo likimą reiškia daug, todėl, kad nesugadintume praeities ir netrikdytume mirusiųjų pelenų, šią vėjo jėgainę pavadinsime Voronino-Savoniaus rotoriumi arba, trumpai tariant, VS .

VS yra geras namų statybininkui, išskyrus "lokomotyvą" KIEV 10-18%. Tačiau SSRS jie daug dirbo, ir yra tam tikrų pokyčių. Žemiau mes apsvarstysime patobulintą dizainą, kuris nėra daug sudėtingesnis, tačiau, pasak KIEV, suteikia pagrindą peiliams.

Pastaba: dviejų ašmenų lėktuvas nesisuka, o trūkčioja; Keturių ašmenų yra tik šiek tiek glotnesnis, bet daug praranda Kijeve. Norint pagerinti 4 - "lovio" dažniausiai nešiojami per du aukštus - apačioje pora menčių, o virš jų - kita pora, pasukta 90 laipsnių horizontaliai. KIEV išsaugomas, o šoninės apkrovos mechanikai susilpnėja, bet lenkimo šiek tiek padidėja, o pučiant daugiau nei 25 m/s vėjui toks APU ant veleno, t.y. be guolių virš rotorių, ištemptų gaubtais, „nugriauna bokštą“.

Daria

Kitas yra „Darrieus“ rotorius; KIEV – iki 20 proc. Tai dar paprasčiau: peiliukai pagaminti iš paprastos elastinės juostos be jokio profilio. Darrieuso rotoriaus teorija dar nėra pakankamai išplėtota. Aišku tik tiek, kad jis pradeda išsivynioti dėl kauburėlio ir juostos kišenės aerodinaminio pasipriešinimo skirtumo, o tada tampa savotiškai greitas, formuodamas savo cirkuliaciją.

Sukimo momentas mažas, o pradinėse rotoriaus padėtyse visiškai nėra lygiagrečios ar statmenos vėjui, todėl savaiminis sukimasis galimas tik su nelyginiu menčių (sparnų?) skaičiumi.. Bet kokiu atveju apkrova nuo sukimo metu generatorius turi būti atjungtas.

Darrieus rotorius turi dar dvi blogas savybes. Pirma, sukimosi metu ašmenų traukos vektorius apibūdina visišką apsisukimą, palyginti su jo aerodinaminiu fokusavimu, ir ne sklandžiai, o trūkčiojimais. Todėl Darrieus rotorius greitai sulaužo savo mechaniką net pučiant lygiam vėjui.

Antra, Daria ne tik triukšmauja, bet ir rėkia ir rėkia, kad nutrūktų juosta. Taip yra dėl jo vibracijos. Ir kuo daugiau ašmenų, tuo stipresnis riaumojimas. Taigi, jei „Daria“ gaminama, ji yra dviejų ašmenų, pagaminta iš brangių itin stiprių garsą sugeriančių medžiagų (anglies pluošto, mylaro), o nedidelis lėktuvas pritaikytas suktis stiebo-stiebo viduryje.

Stačiakampis

Ant poz. 3 - stačiakampis vertikalus rotorius su profiliuotomis mentėmis. Stačiakampis, nes sparnai išsikiša vertikaliai. Perėjimas iš VS į stačiakampį pavaizduotas fig. paliko.

Menčių montavimo kampas apskritimo, liečiančio sparnų aerodinaminius židinius, liestinės atžvilgiu gali būti teigiamas (paveikslėlyje) arba neigiamas, atsižvelgiant į vėjo stiprumą. Kartais ašmenys yra pasukami ir ant jų dedami furgonai, automatiškai laikantys „alfa“, tačiau tokios konstrukcijos dažnai lūžta.

Centrinis korpusas (paveiksle mėlynas) leidžia KIEV padidinti beveik 50%. Tačiau stačiakampio teorija vienareikšmiškai nurodo optimalų ašmenų skaičių: jų turėtų būti tiksliai 3.

Stačiakampis reiškia greitaeigias vėjo jėgaines su OSS, t.y. būtinai reikalauja paaukštinimo paleidimo metu ir po ramybės. Serijiniai neprižiūrimi APU, kurių galia iki 20 kW, gaminami pagal ortogonalią schemą.

Helicoid

Helikoidinis rotorius arba Gorlovo rotorius (4 poz.) - savotiškas stačiakampis, užtikrinantis vienodą sukimąsi; stačiakampis su tiesiais sparnais „plyšta“ tik šiek tiek silpniau nei dviašmenis pr. Ašmenų lenkimas išilgai spiralės leidžia išvengti KIEV nuostolių dėl jų kreivumo. Nors lenkta mentė dalį srauto atmeta jo nenaudodama, dalį jos taip pat sugrėbia į didžiausio linijinio greičio zoną, kompensuodama nuostolius. Helikoidai naudojami rečiau nei kitos vėjo jėgainės, nes Dėl gamybos sudėtingumo jie yra brangesni nei vienodos kokybės analogai.

Statinė-zagrebka

5 poz. - BC tipo rotorius, apsuptas kreipiamųjų mentėmis; jo diagrama parodyta fig. Dešinėje. Jis retai sutinkamas pramoniniame dizaine, nes brangus žemės įsigijimas nekompensuoja pajėgumų padidėjimo, o medžiagų sąnaudos ir gamybos sudėtingumas yra dideli. Bet namų statytojas, bijantis darbo, nebėra meistras, o vartotojas, o jei reikia ne daugiau kaip 0,5–1,5 kW, tada jam reikia žinoti:

• Šio tipo rotorius yra visiškai saugus, tylus, nekelia vibracijos ir gali būti montuojamas bet kur, net žaidimų aikštelėje.
• Lankstyti cinkuotus lovius ir suvirinti karkasą iš vamzdžių – nesąmonė darbas.
• Sukimasis yra visiškai vienodas, mechanines dalis galima paimti iš pigiausio arba iš šiukšliadėžės.
• Nebijo uraganų – per stiprus vėjas negali įstumti į „statinę“; aplink jį atsiranda supaprastintas sūkurinis kokonas (su šiuo efektu susidursime vėliau).
• Ir svarbiausia, kadangi „greiferio“ paviršius yra kelis kartus didesnis nei viduje esančio rotoriaus, KIEV gali būti per vienetą, o sukimo momentas jau esant 3 m/s prie trijų metrų „statinės“ skersmuo toks, kad 1 kW generatorius su maksimalia apkrova yra sakoma, kad geriau netrūkčioti.

Vaizdo įrašas: Lenzo vėjo turbina

60 -aisiais SSRS E. S. Biryukovas užpatentavo karuselę APU su 46% KIEV. Kiek vėliau V. Blinovas pasiekė 58% dizaino pagal tą patį KIEV principą, tačiau duomenų apie jo bandymus nėra. O visapusiškus Birjukovo ginkluotųjų pajėgų bandymus atliko žurnalo „Išradėjas ir racionalizatorius“ darbuotojai. Dviejų aukštų 0,75 m skersmens ir 2 m aukščio rotorius pučiant grynam vėjui visa galia suko 1,2 kW asinchroninį generatorių ir nesulūždamas atlaikė 30 m/s. Biriukovo APU brėžiniai parodyti fig.

1. cinkuotas stogo rotorius;
2. savaime išsilyginantis dviejų eilių rutulinis guolis;
3. trosai - 5 mm plieninis trosas;
4. veleno ašis - plieninis vamzdis, kurio sienelės storis 1,5-2,5 mm;
5. aerodinaminės greičio reguliavimo svirtys;
6. greičio reguliatoriaus mentės - 3-4 mm fanera arba plastiko lakštas;
7. greičio reguliatoriaus strypai;
8. greičio reguliatoriaus apkrova, jo svoris lemia greitį;
9. pavaros skriemulys - dviračio ratas be padangos su vamzdeliu;
10. thrust bearing – traukos guolis;
11. varomas skriemulys - standartinis generatoriaus skriemulys;
12. generatorius.

Biriukovas gavo keletą autorių teisių sertifikatų savo APU. Pirmiausia atkreipkite dėmesį į rotoriaus pjūvį. Įsibėgėjant jis veikia kaip orlaivis ir sukuria puikią starto akimirką. Besisukant, išorinėse ašmenų kišenėse susidaro sūkurinė pagalvė. Vėjo požiūriu mentės tampa profiliuotos, o rotorius virsta greitaeigiu statmenu, o virtualus profilis kinta priklausomai nuo vėjo stiprumo.

Antra, profiliuotas kanalas tarp ašmenų veikimo greičio diapazone veikia kaip centrinis korpusas. Jei vėjas sustiprėja, joje taip pat susidaro sūkurinė pagalvė, besitęsianti už rotoriaus. Atsiranda toks pat sūkurinis kokonas, kaip ir aplink APU su kreipiančiomis mentelėmis. Energija jo sukūrimui paimama iš vėjo, o malūnui sugesti jos nebeužtenka.

Trečia, greičio reguliatorius visų pirma skirtas turbinai. Jis palaiko optimalią jos apyvartą Kijevo požiūriu. O optimalų generatoriaus greitį užtikrina mechanikos perdavimo skaičiaus pasirinkimas.

Pastaba: po publikacijų IR už 1965 m., Ukrainos ginkluotosios pajėgos, Biryukova nugrimzdo į užmarštį. Atsakymo iš valdžios autorius negavo. Daugelio sovietinių išradimų likimas. Jie sako, kad kai kurie japonai tapo milijardieriais, reguliariai skaitydami sovietų populiarius techninius žurnalus ir patentuodami viską, kas nusipelno dėmesio.

Ašmenys

Kaip minėta pirmiau, horizontali vėjo turbina su rotoriumi yra geriausia iš klasikos. Bet, pirma, jam reikia stabilaus, bent vidutinio stiprumo vėjo. Antra, „pasidaryk pats“ konstrukcijoje yra daug spąstų, todėl dažnai ilgo sunkaus darbo vaisius geriausiu atveju apšviečia tualetą, prieškambarį ar verandą arba netgi pasirodo, kad gali išsisukti.

Pagal diagramas pav. pažiūrėkime atidžiau; pozicijos:

• Fig. A:

1. rotoriaus mentės;
2. generatorius;
3. generatoriaus lova;
4. apsauginė vėtrungė (uragano kastuvas);
5. srovės kolektorius;
6. važiuoklė;
7. pasukamas mazgas;
8. veikianti vėtrungė;
9. stiebas;
10. spaustukas laidams.

• Fig. B, vaizdas iš viršaus:

1. apsauginė vėtrungė;
2. veikianti vėtrungė;
3. apsauginės mentės spyruoklės įtempimo reguliatorius.

• Fig. G, slydimo žiedas:

1. kolektorius su ištisinėmis vario žiedinėmis šynomis;
2. spyruokliniai vario-grafito šepečiai.

Pastaba: Apsauga nuo uraganų horizontaliajai mentėms, kurių skersmuo didesnis nei 1 m, yra būtinai būtina, nes jis nesugeba aplink save sukurti sūkurinio kokono. Esant mažesniems matmenims, su propileno mentėmis galima pasiekti iki 30 m/s rotoriaus ištvermę.

Taigi kur yra suklupimo akmenys?

Ašmenys

Tikimasi, kad generatoriaus veleno galia bus didesnė nei 150–200 W bet kokio dydžio ašmenims, supjaustytiems iš storų sienų plastikinio vamzdžio, kaip dažnai patariama,-tai beviltiško mėgėjo viltis. Mentelė iš vamzdžio (nebent ji tokia stora, kad būtų tiesiog naudojama kaip ruošinys) turės segmentuotą profilį, t.y. jo viršus arba abu bus apskriti lankai.

Segmentiniai profiliai tinka nesuspaudžiamai terpei, tokiai kaip povandeniniai sparnai arba sraigto mentės. Dujoms reikia kintamo profilio ir žingsnio mentės, pavyzdžiui, žr. pav.; tarpatramis - 2 m. Tai bus sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis gaminys, reikalaujantis kruopštaus skaičiavimo, pilnai apsiginklavęs teorija, įpūtimo vamzdžiu ir pilno masto bandymų.

Generatorius

Kai rotorius montuojamas tiesiai ant jo veleno, standartinis guolis greitai nutrūks – vėjo turbinose nevyksta vienoda visų menčių apkrova. Jums reikia tarpinio veleno su specialiu atraminiu guoliu ir mechanine transmisija nuo jo iki generatoriaus. Didelėms vėjo turbinoms imamas savaime išsilyginantis dviejų eilių guolis; geriausiuose modeliuose - trijų pakopų, pav. D pav. aukščiau. Tai leidžia ne tik šiek tiek sulenkti rotoriaus veleną, bet ir šiek tiek judėti iš vienos pusės į kitą arba aukštyn ir žemyn.

Pastaba: prireikė maždaug 30 metų, kol buvo sukurtas EuroWind APU traukos guolis.

Avarinė vėtrungė

Jo veikimo principas parodytas fig. C. Vėjas, didėjantis, spaudžia kastuvą, spyruoklė įsitempia, rotorius sukasi, jo apsisukimai krenta, o galiausiai tampa lygiagreti tekėjimui. Viskas lyg ir gerai, bet popieriuje viskas buvo sklandu ...

Vėjuotą dieną už rankenos lygiagrečiai vėjui pabandykite laikyti virimo dangtį arba didelį puodą. Tik atsargiai – nejudrus geležies gabalas gali taip atsitrenkti į veidą, kad trina nosį, perpjauna lūpą ar net išmuša akį.

Plokščias vėjas pasitaiko tik atliekant teorinius skaičiavimus ir, pakankamai tiksliai praktikai, vėjo tuneliuose. Iš tikrųjų uragano vėjo malūnai su uragano kastuvu valdo daugiau nei visiškai neapsaugoti. Geriau visgi pakeisti iškrypusius peiliukus, nei viską daryti iš naujo. Pramoniniuose įrenginiuose viskas yra kitaip. Ten menčių žingsnis, kiekvienas atskirai, yra stebimas ir reguliuojamas automatikos, valdomo borto kompiuterio. Ir jie gaminami iš tvirtų kompozitų, o ne iš vandens vamzdžių.

Dabartinis kolektorius

Tai yra reguliariai aptarnaujama svetainė. Bet kuris energetikas žino, kad kolektorių su šepečiais reikia valyti, sutepti ir reguliuoti. O stiebas iš vandens vamzdžio. Neįvažiuosi, kartą per mėnesį ar du teks visą vėjo malūną mesti ant žemės, o paskui vėl pakelti. Kiek tai truks nuo tokios "prevencijos"?

Vaizdo įrašas: ašmeninis vėjo generatorius + saulės baterija vasarnamio maitinimui

Mini ir mikro

Tačiau sumažėjus mentės dydžiui, sunkumai patenka išilgai rato skersmens kvadrato. Jau galima savarankiškai gaminti horizontalų peiliuką APU, kurio galia yra iki 100 W. Optimalus variantas būtų 6 ašmenų. Turint daugiau menčių, tos pačios galios rotoriaus skersmuo bus mažesnis, tačiau bus sunku juos tvirtai pritvirtinti prie stebulės. Mažiau nei 6 menčių rotorius galima nepaisyti: 100 W 2 mentėms reikia 6,34 m rotoriaus, o tokios pat galios 4 mentėms – 4,5 m. 6 menčių galios ir skersmens santykis išreiškiamas taip :

• 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.

Geriausia bus skaičiuoti 10-20 vatų galią. Pirma, plastikinis peilis, kurio tarpatramis didesnis nei 0,8 m, neatlaikys didesnio nei 20 m/s vėjo be papildomų apsaugos priemonių. Antra, kai ašmenų tarpatramis yra iki 0,8 m, jo ​​galų linijinis greitis neviršys vėjo greičio daugiau nei tris kartus, o profiliavimo su sukimu reikalavimai sumažinami eilėmis; čia "lovis" su segmentiniu profiliu iš vamzdžio, poz. B pav. 10-20 W suteiks planšetiniam kompiuteriui energijos, įkraus išmanųjį telefoną arba uždegs namų tvarkymo lemputę.

Tada pasirinkite generatorių. Puikiai tinka kiniškas variklis - ratų stebulė elektriniams dviračiams, poz. 1 pav. Jo kaip variklio galia yra 200-300 W, tačiau generatoriaus režimu duos apie 100 W. Bet ar jis mums tiks pagal apyvartą?

Greičio indeksas z 6 mentėms yra 3. Sukimosi greičio apkrovos apskaičiavimo formulė yra N = v / l * z * 60, kur N yra sukimosi greitis, 1 / min, v - vėjo greitis, o l yra rotoriaus perimetras. Kai ašmenų ilgis 0,8 m, o vėjas 5 m / s, gauname 72 aps./min .; esant 20 m/s - 288 aps./min. Dviračio ratas sukasi maždaug tokiu pat greičiu, todėl iš generatoriaus, galinčio duoti 100, pašalinsime savo 10-20 vatų. Rotorių galite pritvirtinti tiesiai ant jo veleno.

Bet čia iškyla tokia problema: mes, išleidę daug darbo ir pinigų, bent jau varikliui, gavome ... žaislą! Kas yra 10-20, gerai, 50 vatų? O ašmenuoto vėjo malūno, galinčio maitinti bent televizorių, namuose nepagausi. Ar galima nusipirkti jau paruoštą mini vėjo generatorių ir kainuos pigiau? Kiek įmanoma ir netgi pigiau, žr. 4 ir 5. Be to, jis taip pat bus mobilus. Padėkite ant medžio kelmo – ir naudokitės.

Antrasis variantas yra, jei žingsninis variklis guli kažkur iš seno 5 ar 8 colių įrenginio, popieriaus įrenginio arba netinkamo rašalinio ar taškinio spausdintuvo vežimėlio. Jis gali veikti kaip generatorius ir prie jo lengviau pritvirtinti karuselės rotorių iš skardinių (6 poz.), nei surinkti tokią konstrukciją, kaip parodyta poz. 3.

Apskritai išvada dėl „ašmenų“ vienareikšmiška: naminis – labiau tikėtina, kad pasikeistų pagal savo skonį, bet ne dėl realios ilgalaikės energijos išeigos.

Vaizdo įrašas: paprasčiausias vėjo generatorius vasarnamiui apšviesti

Burlaiviai

Buriuojantis vėjo generatorius žinomas nuo seno, tačiau minkštos jo menčių plokštės (žr. pav.) Pradėtos gaminti atsiradus itin tvirtiems, dilimui atspariems sintetiniams audiniams ir plėvelėms. Kelių ašmenų vėjo malūnai su standžiomis burėmis plačiai paplitę visame pasaulyje kaip mažos galios automatinių vandens siurblių pavara, tačiau jų techniniai duomenys yra žemesni net nei karuselių.

Tačiau minkšta burė kaip vėjo malūno sparnas, regis, pasirodė ne tokia paprasta. Tai ne vėjo pasipriešinimo klausimas (gamintojai neriboja maksimalaus leistino vėjo greičio): burinės jachtos jau žino, kad vėjui beveik neįmanoma nutraukti bermudų burių. Atvirkščiai, lakštas išplyš arba nulūš stiebas, arba visas laivas padarys „perlenktą“. Tai apie energiją.

Deja, tikslių bandymų duomenų rasti nepavyksta. Remiantis naudotojų atsiliepimais, buvo galima sudaryti „sintetines“ priklausomybes montuojant vėjo turbiną-4.380 / 220.50, pagamintą Taganroge, kurio vėjo rato skersmuo 5 m, vėjo galvutės svoris 160 kg ir sukimosi greitis. iki 40 aps./min.; jie parodyti pav.

Žinoma, negali būti jokių garantijų dėl 100% patikimumo, tačiau net ir tokiu atveju akivaizdu, kad plokščio mechaninio modelio čia nėra nė ženklo. Jokiu būdu 5 metrų ratas ant lygaus 3 m / s vėjo negali duoti apie 1 kW, 7 m / s greičiu pasiekti galios plynaukštę ir tada išlaikyti ją iki stiprios audros. Gamintojai, beje, deklaruoja, kad vardinę 4 kW galima gauti esant 3 m/s greičiui, tačiau įrengus savo jėgomis pagal vietinių aerologijos tyrimų rezultatus.

Nėra ir kiekybinės teorijos; kūrėjų paaiškinimai yra neaiškūs. Tačiau kadangi žmonės perka Taganrogo vėjo turbinas ir jos veikia, belieka manyti, kad deklaruojama kūginė cirkuliacija ir varomasis efektas nėra fikcija. Bet kokiu atveju jie yra įmanomi.

Tada, pasirodo, PRIEŠ rotorių, pagal impulso išsaugojimo dėsnį, taip pat turėtų būti kūgio formos sūkurys, bet besiplečiantis ir lėtas. Ir toks piltuvas nuves vėją prie rotoriaus, jo efektyvus paviršius pasirodys labiau nušluotas, o KIEV - per bloką.

Šį klausimą būtų galima išsiaiškinti atliekant lauko matavimus slėgio lauke priešais rotorių, bent jau naudojant buitinį aneroidą. Jei pasirodo, kad jis yra aukštesnis nei iš šonų į šoną, tada iš tiesų buriuojantys APU veikia kaip vabalas skrenda.

Naminis generatorius

Iš to, kas pasakyta aukščiau, aišku, kad namų statytojams geriau rinktis vertikalias arba burlaivius. Bet abu yra labai lėti, o perkėlimas į greitaeigį generatorių – bereikalingas darbas, bereikalingos išlaidos ir nuostoliai. Ar galite patys pasigaminti efektyvų mažo greičio elektros generatorių?

Taip, galite, naudodami magnetus, pagamintus iš niobio lydinio, vadinamąjį. super magnetai. Pagrindinių dalių gamybos procesas parodytas fig. Ritės – kiekvienas iš 55 vijų varinės 1 mm vielos karščiui atsparioje didelio stiprumo emalio izoliacijoje, FEMM, PETV ir kt. Apvijų aukštis 9 mm.

Atkreipkite dėmesį į griovelius rotoriaus pusėse. Jie turi būti išdėstyti taip, kad magnetai (jie yra priklijuoti prie magnetinės grandinės epoksidine arba akrilo medžiaga) po surinkimo susijungtų su priešingais poliais. „Blynai“ (magnetinės šerdys) turi būti pagaminti iš minkšto magnetinio feromagneto; tiks įprastas konstrukcinis plienas. „Blynų“ storis – ne mažesnis kaip 6 mm.

Apskritai geriau pirkti magnetus su ašine anga ir priveržti varžtais; super magnetai traukia su baisia ​​jėga. Dėl tos pačios priežasties ant veleno tarp „blynų“ uždedamas 12 mm aukščio cilindrinis tarpiklis.

Apvijos, sudarančios statoriaus sekcijas, sujungiamos pagal schemas, taip pat parodytas fig. Lituojami galai turi būti ne ištempti, o formuoti kilpas, antraip epoksidas, kuris bus užlietas statoriumi, sukietėdamas, gali nulaužti laidus.

Statorius pilamas į formą iki 10 mm storio. Nereikia centruoti ir balansuoti, statorius nesisuka. Tarpas tarp rotoriaus ir statoriaus yra 1 mm kiekvienoje pusėje. Statorius generatoriaus korpuse turi būti tvirtai pritvirtintas ne tik nuo ašinio poslinkio, bet ir nuo posūkio; stiprus magnetinis laukas, esantis apkrovoje, trauks jį kartu.

Vaizdo įrašas: „pasidaryk pats“ vėjo jėgainių generatorius

Išvestis

Ir ką mes galiausiai turime? Susidomėjimas „ašmenimis“ labiau paaiškinamas jų įspūdinga išvaizda, o ne tikruoju naminiu dizainu ir maža galia. Savarankiškai pagaminta karuselė APU suteiks „budėjimo“ maitinimą automobilio akumuliatoriui įkrauti ar maitinimui mažam nameliui.

Tačiau su buriuojančiu APU verta eksperimentuoti su meistrais, turinčiais kūrybinį braižą, ypač mini versijoje su 1-2 m skersmens ratu. Jei kūrėjų prielaidos yra teisingos, naudojant aukščiau aprašytą Kinijos variklio generatorių, bus galima pašalinti visus 200–300 vatų.

Andrejus pasakė:

Dėkui už nemokamą konsultaciją... O kainos "iš firmų" tikrai nebrangus ir manau, kad amatininkai iš provincijos sugebės pagaminti panašius į jūsų generatorius.O Li-po baterijas galima užsisakyti iš Kinijos, inverteriai Čeliabinske daro labai gerą sinusą) .Ir burės, mentės ar rotoriai – tai dar viena mūsų parankinių rusų vyrų minties skrydžio priežastis.

Ivanas pasakė:

klausimas:
Vėjo turbinoms su vertikalia ašimi (1 padėtis) ir „Lenz“ versijai galima pridėti papildomą detalę - sparnuotę, kuri yra veikiama vėjo ir uždaro nuo jos nenaudingą pusę (einančią link vėjo) . Tai yra, vėjas ne sulėtins ašmenis, o šį „ekraną“. Nusistovėjimas vėjuje, kai „uodega“ yra už vėjo malūno žemiau ir virš ašmenų (keteros). Perskaičiau straipsnį ir gimė mintis.

Paspaudęs mygtuką „Pridėti komentarą“, sutinku su svetaine.

Naminis vėjo malūnas

Kai įvyko perestroika, daugelis turėjo pakeisti savo profesiją ir skausmingai ieškoti naujų rankų ir proto pritaikymų. Tarp daugelio kitų bandymų turiu ir vėjo turbinos.

Sąžiningai tam paskyriau daugiau nei metus. Greitai supratau, kad be nuodugnaus tyrimo nieko vertingo nebus. Buvo daug nesuprantamų dalykų, bet pamažu tai paaiškėjo. Galiausiai, septintasis egzempliorius uždirbo daugiau ar mažiau pagal apskaičiuotas charakteristikas.

Vėjo malūnas buvo sumanytas kaip energijos šaltinis vasaros rezidencijai, apsilankant ne visą savaitę. Suprojektuotas kaip komercinis produktas. Taigi dydis.

Pasidaryk pats vėjo generatorius

Turbinos skersmuo 1,15 - 1,17 m, trijų ašmenų. Daugiausiai diskusijų keliantis klausimas dėl ašmenų skaičiaus buvo nuspręstas tarp dviejų ir trijų trijų naudai, nes norėjome turbina užtikrinčiau dirbo esant silpnam vėjui. Projektinis greitis 600 - 700 aps./min.

Generatorius - kolektoriaus variklis 36V su nuolatiniais magnetais pagamintas Bulgarijoje. Atrodo, kad šie varikliai buvo plačiai naudojami EB šeimos kompiuteriuose.

Variklio skersmuo 80mm, ilgis apie 140mm?

Stropiai paėmiau jo charakteristikas ant stovo, naudodamas tachometrą, sukalibruotas apkrovas ir pan. Gavau įtampos priklausomybę nuo greičio (2,22 V * aps. / s), vidinės varžos (2,5 Ohm) ir ventiliatoriaus nuostolių (mechaninis trinčiai ir oro maišymui).

Optimalus multiplikatoriaus pavarų skaičius buvo planuotas 4, tačiau dėl noro kompaktiškai jį atlikti viename etape sustojo ties 3,33. (Nors 4 bandė). Krumpliaračiai yra sraigtiniai, jie kelia mažiau triukšmo. Carteriui nepavyko, nors serialui tai tikriausiai būtina. Porą kartų per mėnesį ištepti kietu aliejumi – neoru.

Sukamasis mechanizmas – laisva eiga ant sriegio. Sukimosi kampą po 2 - 3 apsisukimų ribojo troso elastingumas. Tai pasirodė esąs paprasčiausias ir patikimiausias sprendimas. Galvutė sukasi ant ilgo sriegio ant pusės colio vamzdžio per movą. Žinoma, šioje vietoje yra nedidelis atgarsis. Iš pradžių mova buvo daroma ilgesnė (60 - 70 mm) ir judėjimui palengvinti ant sriegio padarytas griovelis, paliktas tik viršutinis ir apatinis posūkis (po 2 - 2,5 sriegio). Tada paaiškėjo, kad atsakas nebuvo toks baisus ir įrenginys buvo supaprastintas.

Kabelis iš generatoriaus buvo nukreiptas į vertikalaus vamzdžio dalį (maždaug 500 mm) ir išėjo per tėją toje vietoje, kur galva buvo pritvirtinta prie stiebo. Pusmetrio storio kabelio gabalo elastingumo pakako, kad galva nesisuktų horizontalioje plokštumoje daugiau nei 1,5 - 2 apsisukimų.

Aš taip pat išbandžiau versiją be uodegos, kurios srautas buvo turbinos gale, bet vis tiek nusistovėjau prie klasikinio-su maždaug 200 x 400 mm uodegos mentė, atlikta ant 70 colių pusės colio vamzdžio sekcijos. Galinis vamzdis subalansuoja siųstuvo galvutę horizontaliai. Visa konstrukcija uždaryta plastikiniu kanalizacijos vamzdžiu 100 (106) mm. Už generatoriaus yra vertikalus sukimosi taškas ir 400 mm pusės colio vamzdžio gabalas, skirtas pritvirtinti prie stiebo su standartine mova. Ten taip pat yra generatoriaus išvesties gnybtai. Nuleidimo viela eina toliau išilgai stiebo iš išorės, nors galima ją paleisti vamzdžiu iki pat žemės.

100 (106?) Mm kanalizacijos plastikinio vamzdžio gabalas puikiai veikė kaip korpusas. Sustojo vienu savisriegio varžtu iš apačios. Dangtis buvo atidarytas priekyje ir gale. Maždaug 8 - 10 mm tarpas tarp korpuso ir priekinio gaubto pateko į orą, kad aušintų generatorių, iš už korpuso 20 - 25 mm pakibo virš galinės strėlės laikiklio, kad vanduo nelašėtų ant sriegių.

Ant pusės colio plastikinio vamzdžio su uodegos ašmenimis (apie 200x400 mm) uodega pamesta. Pritvirtintas nedideliu svoriu ir sureguliuotas ilgis, kad galva būtų subalansuota ant stiebo.

Kai generatoriaus masė yra 2,5 kg, visa galva be turbinos turi apie 5 kg masės. Man atrodė, kad tai geras rezultatas.

Ypač verta paminėti turbiną. Galbūt technologiškai sudėtingiausias įrenginys. Visą literatūrą, kuri pateko į rankas, parašė visiškai nuo aerodinamikos nutolę žmonės. Dauguma patarėjų minėjo populiarius aeronautikos profilius CLARK Y, BC2 ir kitus. Orlaivių sraigtų ir didelių turbinų skaičiavimo metodai buvo visiškai netinkami mažai mažo greičio turbinai, orientuotai dirbti esant silpnam ir vidutiniam vėjui (3–6 m/s). Standartinė ašmenų gamybos technologija taip pat buvo gana daug darbo reikalaujanti ir, svarbiausia, negarantavo didelio tikslumo ir profilio pakartojamumo.

Kalbant apie profilį, su nurodytais Reynolds skaičiais 40 000 - 60 000, geriausias pasirodė Kupfer tipo profilis, Götingen 420 ir panašiai. Lėktuvų modelių kūrėjai tai žino. Grubiai tariant, tai tik lankas, Pirmojo pasaulinio karo Farmano ar Nyuporto sparno profilis. Pučiant silpnam vėjui, duoda akimirką, beveik 1,5 karto daugiau nei tradicinės ašaros formos. Esant dideliam greičiui, srautas pradeda strigti, o turbina iš dalies reguliuojasi.

Profilis taip pat ištraukė technologiją.

Pagal teorinį brėžinį ir šablonus buvo išpjautas ruošinys su apatinės ašmenų dalies paviršiumi. Tada per polietileno sluoksnį ant klijų buvo užtepti ąžuolo lukšto sluoksniai. Užpakaliuke iki 10, pabaigoje - 3 - 4 sluoksniai. Visas pyragas buvo kruopščiai apvyniotas gumine juostele ir paliekamas parai ar dviem.

Po to, kai klijai sukietėjo, ašmenų pusgaminys buvo pašalintas iš ruošinio ir palyginti lengvai išgrynintas galinėje dalyje ir išilgai kraštų. Galų gale, jei buvo reikalingas ilgaamžiškumas, visa tai vis tiek galima įklijuoti vienu stiklo pluošto sluoksniu ant epoksidinės dervos.

Paveikslėlyje dešinėje pavaizduotas ruošinys, skirtas ašmenų klijavimui. Klijuota ąžuolo lukšto pakuotė yra tvirtai pritvirtinta prie jos gumine juostele. Prie užpakalio yra 8 - 10 sluoksnių, pačiame ašmenų gale 3 - 4. Tada šlifuojant nuimami laiptuoti sluoksniai ir šlifuojami kraštai. Na, o forma plane koreguojama pagal šabloną. Ašmenys lengvi, standūs ir gana vienodi, lengvai subalansuojami. Tačiau ąžuolas per rimtas. Tai visai įmanoma ir kažkas paprastesnio. Apskritai aš pamišusi dėl liepų... Na, perklijuoti stiklo pluoštu nekenkia, jei reikia patvarumo.

Kairėje yra du stiklo pluoštu įklijuoti apvalyti liepų peiliai iš kito, ankstesnio modelio su sandariais sraigto žingsnio keitimo mechanizmo kumšteliais. Nepaisant viso nepretenzingumo, jie kažkaip sugebėjo atlaikyti 2000 aps./min.

Medienos gabalas, kruopščiai nugruntuotas ir nudažytas PF115, atlaikys vieną sezoną. Po žiemos laikymo nešildomoje patalpoje ypatingų deformacijų nepastebėta. Bet turbina turi būti laikoma pakabinta už ašies. Negalite uždėti ašmenų prie sienos.

Turbina buvo įsriegta ant veleno ir prisukama iki galo.

Visa tai surinkta buvo sumontuota 5 metrų aukštyje ant stiebo, pagaminto iš pusės colio, trijų ketvirčių, colių vamzdžių sekcijų, sujungtų adapterinėmis movomis. Stiebas turėjo pasukamą laikiklį netoli žemės ir keturių kabelių vienos pakopos strijų sistemą, pagamintą iš 5 mm nailono laido. Ši konstrukcija leidžia vienam asmeniui pakelti / nuleisti stiebą.

Apkrova buvo 12 voltų 55Ah šarminė baterija, prijungta tiesiog per 10A diodą. Plius voltmetras ir ampermetras..

Sudėtingas valdiklis buvo sukurtas kaip tobulinimas ir papildymas. Generatoriaus darbinė įtampa turi būti keičiama, kad būtų pasiekta maksimali galia. Šiuo požiūriu naudingiausias režimas yra fiksuota srovė su kintama įtampa. Dirbant per diodą, akumuliatorius tiesiog suteikia priešingai – santykinai pastovią įtampą su kintančia įkrovimo srove.

Ir nors valdiklis buvo periodiškai atvežamas, bandomas ir parsineštas namo, paaiškėjo, kad be valdiklio turbina turi įdomių savybių.

Paleidimas yra labai lengvas, mažesnis nei 3 m / s. Be to, turbina greitai įkrauna greitį prieš įkrovimą (apie 13–14 V). Po to greitis didėja labai lėtai, didėja tik sukimo momentas ant turbinos veleno ir įkrovimo srovė. Žinoma, nuostoliai pačiame generatoriuje ir nuleidimo laiduose taip pat auga. Tačiau esant stipriam vėjui generatorius efektyviai aušinamas paties vėjo specialiai tam skirtais kanalais. Būdinga, kad įsibėgėjant turbina skleidžia triukšmą, vos tik atsiranda įkrovimo srovė, triukšmas smarkiai sumažėja. Apskritai triukšmas yra gana silpnas. Kai miegate šalyje esant stipriam vėjui, jį visiškai užmaskuoja medžių triukšmas, jei nežinote, kad turbina sumontuota.

Labai bijojau, kad per kokį škvalą generatorius tiesiog perdegs. Tada jis suskaičiavo visus galimus nuostolius ir priėjo prie išvados, kad esant konstrukcijos šiluminei talpai reikia keturiasdešimt minučių, kad įkaistų kaip ruošinys, iki 70 - 80 laipsnių.

Vėjo malūnas visą vasarą dirbo prižiūrimas. buvo neįmanoma jo palikti dėl mūsų žmonių papročių ir taip pat: vėl bijojau škvalo, audros. Kartą vėjas pakilo iki 30–35 m/s. Tikslaus anemometro po ranka nebuvo, bet tada jau puikiai vadovavausi pačia turbina. Užtenka vieną kartą atlikti 2 - 3 įtampos matavimus ant etaloninės apkrovos pagal anemometrą ir padaryti lentelę - vėjo jėgainė yra sava anemometras. Turbina davė 900 aps./min, generatorius apie 150 - 170 W prie 5 - 7A (pusė galios dingo per ploni laidai apie 20 m sumažėjimo) stiebas ir vėjas mane siūbavo gūsiais. Bijojau, kad visa tai bus susprogdinta, bet išbandymai yra išbandymai.

Dešimt kartų užtikrintai sustabdžiau turbiną „visu šuoliais“, trumpai sujungdamas generatoriaus išėjimą. Tuo pačiu metu srovė sumažėjo iki 2 - 3 A, o greitis - iki 1 - 2 s. Tada vis dėlto kažkur buvo nupjautas kaištis ir viskas nušvilpė į šoną, reikėjo skubiai nuleisti stiebą.

Pagrindinė šio eksperimento išvada – mažos galios turbiną galima patikimai užblokuoti generatoriumi pučiant stipriam vėjui. Papildomi stabdžiai nereikalingi. Tada tai lengvai paaiškinama teoriškai.

Daug eksperimentų čia praleidau. Jis glaudžiai dirbo du sezonus. Išbandžiau ir „Savonius“, ir vertikalius peiliukus, ir keletą kitų dizainų. Turbinos su 2–12 menčių, automatinės vėjo šalinimo mašinos ir kt. Jis taip pat pagamino nuolatinio magneto generatorių, pagamino kintamo turbinos menčių žingsnio servo pavarą ir pan. Neturėjau laiko sukurti tik vieno ašmenų.

Galiu drąsiai pasakyti

1. Vėjo malūnas – labai brangus malonumas, jei nekalbame apie žaislą. Mano atveju tai tik apšvietimas, mažas elektrinis įrankis (8 - 12 kWh per mėnesį). Tiems, kurie įpratę megztinius šalyje lyginti lygintuvu, benzininis agregatas yra daug pigesnis.

2. Vėjo energetikoje nėra nieko geriau už klasikinę sraigtinę turbiną, apskaičiuotą praėjusio amžiaus 2 dešimtmetyje, ir negali būti. Išradimai čia kuriami dėl pačių išradimų.

3. Vėjo malūnas nėra vienišas verslas. Vėjo turbina – SISTEMA. Neturint gilaus visų procesų, nežinant mechanikos, aerodinamikos, elektrotechnikos pagrindų, geriau nesivelti į tokio sudėtingumo darbus. Tai ne mėgėjams, jei norite, kad galų gale kažkas tikrai veiktų.

Buvo bandoma padaryti lėtesnę turbiną su dviejų pakopų daugikliu kažkur nuo 1 iki 5. Ir beuodegis variantas su orientacija dėl pačios turbinos apvijos ("atgal į vėją", balansuojant vamzdį į priekį).

Tačiau daugiklis pasirodė sudėtingas, o turbina nenorėjo apsisukti esant silpnam vėjui. Taip pat įdiegiau kintamo žingsnio sraigtą su servo pavara (kažkur anksčiau nuo jo esančios mentės). Tačiau servo pasirodė per lėtas, kad greitai reaguotų į vėjo gūsius. Ir niūniavo be galo. Tada, tobulėdamas, supratau, kad tokiai blusai tai yra nereikalinga.

Darbas buvo įdomus, bet teko eiti į realybę. Komercinį tokio vėjo jėgainių parko projektą dar reikėjo tobulinti, ėmė tirpti nuosavi ištekliai, o tada atsirado man pažįstama – impulsų šaltiniai. Taip darau jau penktus metus.

Šiandien man atrodo, kad svajones apie vėjo malūną, kuris šildo grindis ir valdo lygintuvus vandens šildytuvu, kol kas reikėtų atidėti. Techniškai tai įmanoma, bet kainuoja tiek, kad pasauliečio vaizduotė neatlaiko.

Tačiau tokie maži nameliai gali turėti tam tikrą pasisekimą. Tai irgi nepigu, bet kam reikia šviestuvo, mažo televizoriaus, mobiliojo telefono ir nešiojamo kompiuterio – gana.

Tai yra apie 10-15 kWh per mėnesį.

Vėjo energija, „pasidaryk pats“ vėjo turbina, alternatyvi energija, vėjo turbina, „pasidaryk pats“ vėjo turbina, naminė vėjo turbina, vėjo jėgainė