Original tom yopish va dizayner tomlari: Vetrogenerator. Qanday qilib shamol generatorini, shamol turbinasini, elektr stantsiyasini o'zingiz qilishingiz mumkin, yoki o'z qo'lingiz bilan shamol turbinasini uyda hurda materiallardan yasash.

Umumiy ishlash printsipi

Shamol generatorining asosiy ishchi organi shamol aylanadigan pichoqlardir. Shamol turbinalari aylanish o'qining joylashishiga qarab gorizontal va vertikalga bo'linadi:

• Gorizontal shamol turbinalari eng keng tarqalgan. Ularning pichoqlari samolyot pervanasiga o'xshash dizaynga ega: birinchi taxminda bu aylanish tekisligiga nisbatan moyil bo'lgan plitalar bo'lib, ular yukning bir qismini shamol bosimidan aylanishga aylantiradi. Gorizontal shamol generatorining muhim xususiyati - bu shamol yo'nalishiga mos ravishda pichoq majmuasining aylanishini ta'minlash zarurati, chunki shamolning yo'nalishi aylanish tekisligiga perpendikulyar bo'lganda maksimal samaradorlik ta'minlanadi.
• Pichoqlar vertikal shamol turbinasi konveks-konkav shaklga ega. Qavariq tomonni tartibga solish konkav tomonga qaraganda kattaroq bo'lgani uchun, bunday shamol turbinasi shamol yo'nalishidan qat'i nazar, har doim bir yo'nalishda aylanadi, bu esa gorizontal shamol turbinalaridan farqli o'laroq burilish mexanizmini keraksiz qiladi. Shu bilan birga, har qanday vaqtda pichoqlarning faqat bir qismi foydali ishni bajaradi, qolganlari esa faqat aylanishiga qarshi, Vertikal shamol tegirmonining samaradorligi gorizontalga qaraganda ancha past: agar uch pichoqli gorizontal shamol generatori uchun bu ko'rsatkich 45%ga yetsa, vertikal uchun 25%dan oshmaydi.

Rossiyada shamolning o'rtacha tezligi yuqori bo'lmaganligi sababli, hatto katta shamol turbinasi ham ko'pincha sekin aylanadi. Etarli quvvatni ta'minlash uchun quvvat manbai generatorga kuchaytirgich, kamar yoki tishli orqali ulanishi kerak. Gorizontal shamol tegirmonida pichoq-reduktor-generator bloki aylanadigan boshga o'rnatiladi, bu ularga shamol yo'nalishini kuzatishga imkon beradi. Aylanadigan boshning to'liq burilishga to'sqinlik qiladigan cheklovchiga ega bo'lishi kerakligini hisobga olish kerak, chunki aks holda generatorning simlari uziladi (boshning erkin aylanishiga imkon beradigan aloqa yuvish vositalaridan foydalanish imkoniyati ko'proq. murakkab). Aylanishni ta'minlash uchun shamol generatori aylanish o'qi bo'ylab yo'naltirilgan ishchi rampa bilan to'ldiriladi.

Eng keng tarqalgan pichoq materiali uzun bo'yli kesilgan katta diametrli PVX quvurlardir. Qirg'oq bo'ylab metall plitalar perchinlanadi, ular pichoq yig'ish markaziga payvandlanadi. Bunday pichoqlarning rasmlari Internetda eng keng tarqalgan.

Videoda o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan shamol generatori haqida so'z boradi

Pichoqli shamol turbinasini hisoblash

Gorizontal shamol turbinasi ancha samaraliroq ekanligini allaqachon bilganimiz uchun, biz uning dizaynini hisoblab chiqamiz.

Shamol energiyasini formula bo'yicha aniqlash mumkin
P = 0,6 * S * V³, bu erda S - rotorli pichoqlar uchlari bilan tasvirlangan aylananing maydoni (otish maydoni), kvadrat metrda ifodalangan va V - sekundiga metrda hisoblangan shamol tezligi. Shuningdek, siz shamol tegirmonining samaradorligini hisobga olishingiz kerak, u uch pichoqli gorizontal zanjirda o'rtacha 40%ni tashkil qiladi, shuningdek, generator tezligining xarakteristikasining eng yuqori cho'qqisida 80%ni tashkil qiladi. doimiy magnitli qo'zg'aluvchan generator uchun va qo'zg'aluvchan o'rashli generator uchun 60%. O'rtacha, quvvatning yana 20% zinapoyalar (multiplikator) tomonidan sarflanadi. Shunday qilib, doimiy magnit generatorining ma'lum bir quvvati uchun shamol turbinasi radiusining (ya'ni uning pichog'ining uzunligi) yakuniy hisob -kitobi quyidagicha ko'rinadi:
R = √ (P / (0,483 * V³)))

Misol: Faraz qilaylik, shamol stansiyasining zarur kuchi 500 Vt, shamolning o'rtacha tezligi esa 2 m / s. Keyin, bizning formulamizga ko'ra, biz kamida 11 metr uzunlikdagi pichoqlardan foydalanishimiz kerak bo'ladi. Ko'rib turganingizdek, hatto bunday kichik quvvat ham ulkan o'lchamdagi shamol generatorini yaratishni talab qiladi. O'z qo'li bilan ishlab chiqarish sharoitida pichoq uzunligi bir yarim metrdan oshmaydigan, ozmi-ko'pmi ratsional tuzilmalar uchun, shamol generatori kuchli shamollarda ham atigi 80-90 vatt quvvat ishlab chiqarishi mumkin bo'ladi.

Quvvat etarli emasmi? Aslida, hamma narsa biroz boshqacha, chunki shamol generatorining yuklanishi batareyalar bilan ta'minlangan, shamol turbinasi ularni faqat o'z imkoniyatlari darajasida zaryad qiladi. Shunday qilib, shamol turbinasining kuchi uning energiyasini etkazib berish chastotasini aniqlaydi.

Ustun bo'yashni tugatgandan so'ng, men pichoqlarni motor generatoriga o'rnatdim va butun shamol turbinasini "jangovar" holatiga ko'tardim. Shamol generatori darhol jonlandi va kichkina bobindan aylana boshladi.

Qulaylik uchun men barcha elektronikalarni batareyalar bilan birga plastik qutiga joylashtirdim. Ichkarida generator va quyosh batareyasi bilan parallel ravishda quvvatlanadigan batareya bor. Men qayiqda ishlatiladigan 12 voltli ikkita batareyani oldim, uni har qanday avtomobil akkumulyatori do'konida topishingiz mumkin. Qutining yon tomonlarida eski Mac G4s kompyuterlaridan olingan 12 voltli fanatlar uchun ikkita teshik qildim (ko'rsatilmagan).

Jeneratör dvigatel rejimiga o'tmasligi uchun men dvigatel generatorining bunday iste'mol qilish imkoniyatini bloklaydigan diod qo'ydim, bu holda oqim faqat generatordan batareyalarga o'tadi va teskari aloqa blokirovka qilinadi. ustundan keladigan quvvat manbai kabeliga o'rnatilgan diod.

Keyin men panjalar bilan tajriba o'tkaza boshladim, turli xil variantlarni sinab ko'rdim. Men hatto ikkita pichoq to'plamini qo'ydim, lekin shamol tegirmoni juda past tezlikda ishladi va hech narsa chiqarmadi. Axir, bu vosita generator sifatida ishlash uchun mo'ljallanmaganligi sababli, u past tezlikda tok ishlab chiqarishni xohlamadi va men davom etdim.

Bu masalalar bo'yicha ma'lumot izlaganimdan so'ng, men bildimki, tor pichoqlar ancha qobiliyatli, men oq pichoqlar to'plamini uzunroq yuborishga harakat qildim va bu o'z natijasini berdi, endi shamol generatori ancha tezlashmoqda va berishni boshladi. batareyalarni zaryad qilish uchun etarlicha yaxshi kuchlanish.

Faqatgina salbiy tomoni shundaki, u past shamollarda ishlamaydi. Ehtimol, uni moslashtirish uchun siz multiplikatorni o'rnatishingiz kerak.

Quyida shamol turbinasini qurish uchun ishlatiladigan barcha materiallar ro'yxati keltirilgan

Chelik varaqning o'lchami 254? 356 mm
Chelik quvur diametri 6,3 mm, uzunligi 254 mm
Flanes 1-1 / 4 ″ To'rtburchak po'lat quvur 25 mm, uzunligi 910 mm
12,7 mm ichki teshikli dumaloq arra pichog'i
Barrel 15,9 mm? Diskni motor miliga ulash uchun 12,7 mm
Avtomobil uchun ikkita metall qisqich
Diametri 100 mm, uzunligi 200 mm bo'lgan PVX quvur bo'lagi
Diametri 200 mm, uzunligi 760 mm bo'lgan PVX quvur bo'lagi (diametri 160 mm bo'lgan quvur ham mos keladi)
Doimiy magnitli shahar mexanizmi (yaxshisi 30V yoki 260V, 5A treadmill dvigateli)
6 mm diametrli ilgaklar va yuvgichli boltlar
Diametri 6,3 mm bo'lgan metall uchun ikkita o'z-o'zidan tejamkor vint
10 ... 40 A uchun to'g'rilash diodi (qanchalik kuchli bo'lsa, shuncha yaxshi)

Yuqorida sanab o'tilgan qismlarning ko'pini (dvigateldan tashqari) birdaniga uy jihozlaridan sotib olish mumkin. Dvigatellarga kelsak, eng mashhurlari - Ametekning eski dvigatellari. Biroq, deyarli har qanday shahar cho'tkasi bilan ishlaydigan vosita buni amalga oshiradi. Faqat 25 aylanish / min uchun 1 voltdan kam bo'lmasligi kerak.

Shunday qilib, 300 rpm tezlikda ishlaydigan dvigatel 12 voltdan ortiq quvvatni ta'minlay oladi va batareyani zaryad qiladi. Shuningdek, multiplikatorni 1: 3 yoki 1: 4 ga o'rnatish orqali generatorning aylanish tezligini oshirish mumkin, lekin bu ishlab chiqarish jarayonini murakkablashtiradi va pichoqlar diametrining sezilarli o'sishiga olib keladi. Odatda, bunday ko'paytirgichlar uchun kesish mashinalaridan tayyor vites qutilari ishlatiladi.

O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan shamol generatorining kuchi har xil uskunalar uchun batareyalarni zaryad qilish, yoritish va umuman maishiy elektr jihozlarining ishlashini ta'minlash uchun etarli bo'ladi. Shamol turbinasini o'rnatib, siz o'zingizni elektr energiyasini tejaysiz. Agar so'ralsa, ushbu qurilmani qo'lda yig'ish mumkin. Siz shunchaki shamol generatorining asosiy parametrlari to'g'risida qaror qabul qilishingiz va ko'rsatmalarga muvofiq hamma narsani qilishingiz kerak.

Shamol generatorining dizayni shamol oqimlari ta'sirida aylanadigan bir nechta pichoqlarni o'z ichiga oladi. Bu ta'sir natijasida aylanish energiyasi hosil bo'ladi. Ishlab chiqarilgan energiya rotor tomonidan ko'paytirgichga beriladi, bu esa energiyani elektr generatoriga o'tkazadi.

Shamol generatorlarining ko'paytirgichlari bo'lmagan dizaynlari ham mavjud. Multiplikatorning yo'qligi o'rnatish samaradorligini sezilarli darajada oshirishi mumkin.

Shamol turbinalarini alohida va shamol stansiyasida birlashtirilgan guruhlarga o'rnatish mumkin. Shuningdek, shamol turbinalarini dizel generatorlari bilan birlashtirish mumkin, bu yoqilg'ini tejash va uyda elektr tizimining eng samarali ishlashini ta'minlaydi.

Shamol turbinasini yig'ishdan oldin nimani bilishingiz kerak?

Shamol generatorini yig'ishni boshlashdan oldin, siz bir nechta asosiy fikrlarni hal qilishingiz kerak.

Birinchi qadam. Shamol turbinasi dizaynining mos turini tanlang. O'rnatish vertikal yoki gorizontal bo'lishi mumkin. O'z-o'zini yig'ish holatida vertikal modellar foydasiga tanlov berish yaxshidir, chunki ularni ishlab chiqarish va muvozanatlash osonroq.

Ikkinchi qadam. Tegishli quvvatni aniqlang. Bu vaqtda hamma narsa individualdir - o'z ehtiyojlaringizga e'tibor qarating. Ko'proq quvvat olish uchun pervanelning diametri va massasini oshirish kerak.

Ushbu xususiyatlarning oshishi shamol turbinasi g'ildiragini mahkamlash va muvozanatlash bosqichida muayyan qiyinchiliklarga olib keladi. Shu daqiqani o'ylab ko'ring va o'zingizning qobiliyatingizni ob'ektiv baholang. Agar siz yangi boshlovchi bo'lsangiz, bitta juda samarali qurilmaning o'rniga bir nechta o'rta o'lchamli shamol turbinalarini o'rnatishni o'ylab ko'ring.

Uchinchi qadam. Shamol generatorining barcha elementlarini o'zingiz qila olasizmi, deb o'ylab ko'ring. Har bir detalni zavod hisoblagichlariga to'liq mos ravishda aniq hisoblash va bajarish kerak. Kerakli ko'nikmalar bo'lmasa, tayyor elementlarni sotib olish yaxshiroqdir.

To'rtinchi qadam. Tegishli batareyalarni tanlang. Avtomobil akkumulyatoridan voz kechish yaxshiroq, chunki ular qisqa muddatli, portlovchi va parvarish va texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.

Muhrlangan batareyalar afzalroqdir. Ularning narxi bir necha barobar qimmatroq, lekin ular bir necha barobar ko'proq xizmat qiladi va umuman yuqori ko'rsatkichlarga ega.

Tegishli pichoqlar sonini tanlashga alohida e'tibor bering. Eng mashhurlari - 2 va 3 pichoqli shamol turbinalari. Biroq, bunday o'rnatish bir qator kamchiliklarga ega.

2 yoki 3 pichoqli generator ishlayotganda kuchli markazdan qochma va giroskopik kuchlar sodir bo'ladi. Bu kuchlar ta'siri ostida shamol generatorining asosiy elementlariga yuk sezilarli darajada oshadi. Bundan tashqari, ba'zi paytlarda kuchlar bir -biriga qarama -qarshi harakat qiladi.

Kiruvchi yuklarni tekislash va shamol turbinasining tuzilishini saqlab qolish uchun siz bajarishingiz kerak pichoqlarni vakolatli aerodinamik hisoblash va ularni hisoblangan ma'lumotlarga to'liq moslashtirish. Hatto minimal xatolar ham o'rnatish samaradorligini bir necha bor pasaytiradi va shamol generatorining erta buzilish ehtimolini oshiradi.

Yuqori tezlikli shamol turbinalari, ayniqsa, o'z-o'zidan ishlab chiqariladigan qurilmalarga nisbatan juda ko'p shovqin yaratadi. Pichoqlar qanchalik katta bo'lsa, shovqin shuncha baland bo'ladi. Bu vaqt bir qator cheklovlar qo'yadi. Masalan, uyning tomiga bunday shovqinli konstruktsiyani o'rnatish ishlamaydi, agar egasiga aerodromda hayot tuyg'usi yoqmasa.

Shuni yodda tutingki, pichoqlar soni ortishi bilan shamol generatorining ishlashi paytida hosil bo'ladigan tebranish darajasi oshadi. Ikki pichoqli to'plamlarni muvozanatlash qiyinroq, ayniqsa tajribasiz foydalanuvchi uchun. Binobarin, ikkita pichoqli shamol turbinalaridan shovqin va tebranish ko'p bo'ladi.

5-6 pichoqli shamol generatori foydasiga tanlov bering. Amaliyot shuni ko'rsatadiki, bunday modellar o'z-o'zini ishlab chiqarish va uyda foydalanish uchun eng maqbuldir.

Vintni taxminan 2 m diametrda qilish tavsiya etiladi. Deyarli har bir kishi uni yig'ish va muvozanatlash ishlarini bajara oladi. Ko'proq tajribaga ega bo'lgan holda, siz 12 pichoqli g'ildirakni yig'ishga va o'rnatishga harakat qilishingiz mumkin. Bunday birlikni yig'ish ko'proq kuch talab qiladi. Materiallar iste'moli va vaqt xarajatlari ham oshadi. Biroq, 12 ta pichoq, hatto 6-8 m / s kuchsiz shamol bo'lsa ham, 450-500 Vt darajasida quvvat olish imkonini beradi.

Shuni yodda tutingki, 12 pichoq bilan g'ildirak juda sekin harakatlanadi va bu turli muammolarga olib kelishi mumkin. Masalan, siz ishlab chiqarish ancha murakkab va qimmat bo'lgan maxsus vites qutisini yig'ishingiz kerak.

Shunday qilib, boshlang'ich uy ustasi uchun eng yaxshi variant-diametri 200 sm bo'lgan g'ildirakli shamol generatori, 6 dona miqdorida o'rta uzunlikdagi pichoqlar bilan jihozlangan.

O'rnatish uchun aksessuarlar va asboblar

Shamol turbinasini yig'ish uchun turli xil komponentlar va aksessuarlar kerak bo'ladi. Kelajakda sizni chalg'itmaslik uchun kerak bo'lgan hamma narsani oldindan yig'ib oling.

Muayyan vaziyatning shartlariga qarab, kerakli asboblar ro'yxati biroz farq qilishi mumkin. Ayni paytda, siz ish jarayonida mustaqil ravishda o'zingizni yo'naltirasiz.

Shamol turbinasini yig'ish bo'yicha bosqichma-bosqich ko'rsatma

Uyda shamol generatorini yig'ish va o'rnatish bir necha bosqichda amalga oshiriladi.

Birinchi qadam. Uch nuqtali beton asosni tayyorlang. Qurilish maydonidagi tuproq turiga va iqlim sharoitiga muvofiq poydevorning chuqurligi va umumiy mustahkamligini aniqlang. Betonning 1-2 hafta qattiqlashishiga ruxsat bering va ustuni o'rnating. Buning uchun tayanch ustunini taxminan 50-60 sm erga ko'mib, yigit arqonlari bilan mahkamlang.

Ikkinchi bosqich. Rotor va kasnaqni tayyorlang. Kasnak - ishqalanish g'ildiragi. Bunday g'ildirak atrofi atrofida yiv yoki jant joylashgan. Rotor diametrini tanlashda siz shamolning o'rtacha yillik tezligiga amal qilishingiz kerak. Shunday qilib, o'rtacha 6-8 m / s tezlikda, diametri 5 m bo'lgan rotor 4 m rotordan ko'ra samaraliroq bo'ladi.

Uchinchi bosqich. Kelajakdagi shamol turbinasining pichoqlarini yasang. Buning uchun barrelni oling va tanlangan pichoqlar soniga mos ravishda bir nechta teng qismlarga bo'ling. Pichoqlarni marker bilan belgilang va keyin elementlarni kesib oling. Tegirmon kesish uchun juda mos keladi, siz metall qaychi ham ishlatishingiz mumkin.

To'rtinchi bosqich. Barabanning pastki qismini generator kasnagiga ulang. O'rnatish uchun boltlardan foydalaning. Shundan so'ng, siz pichoqlarni barrelda egishingiz kerak. Buni haddan oshirmang, aks holda tugallangan o'rnatish beqaror bo'ladi. Pichoqlar egriligini o'zgartirib, shamol turbinasining tegishli aylanish tezligini o'rnating.

Beshinchi bosqich. Simlarni generatorga ulang va dozada zanjirda yig'ing. Jeneratorni ustunga mahkamlang. Simlarni generatorga va ustunga ulang. Jeneratorni zanjirga yig'ing. Bundan tashqari, batareyani sxemaga ulang. Iltimos, ushbu o'rnatish uchun ruxsat etilgan maksimal sim uzunligi 100 sm.Yukni simlar bilan ulang.

Bitta generatorni yig'ish uchun mavjud ko'nikmalarga va umuman, samaradorlik va ustaga qarab, o'rtacha 3-6 soat vaqt ketadi.

Shamol turbinasi muntazam parvarish va parvarishni talab qiladi.

1. Yangi generatorni o'rnatgandan 2-3 hafta o'tgach, sizga kerak qurilmani demontaj qiling va mavjud mahkamlagichlar mustahkam ekanligiga ishonch hosil qiling... O'zingizning xavfsizligingiz uchun o'rnatishni faqat engil shamolda tekshiring.
2. Rulmanlarni yog'lang kamida 6 oyda bir marta. G'ildirakda muvozanatning birinchi belgilari paydo bo'lganda, uni darhol olib tashlang va mavjud nosozliklarni bartaraf qiling. Muvozanatning eng keng tarqalgan belgisi - bu pichoqning g'ayritabiiy silkinishi.
3. Pantograf cho'tkalarini kamida 6 oyda bir tekshirib turing... Har 2-6 yilda metall elementlarni bo'yash o'rnatish. Muntazam bo'yash metallni korroziya shikastlanishidan himoya qiladi.
4. Jeneratör holatini kuzatib boring... Jeneratör ish paytida qizib ketmasligini muntazam tekshirib turing. Agar qurilmaning yuzasi shu qadar qizib ketadiki, qo'lingizni ushlab turish juda qiyin bo'lib qolsa, generatorni ustaxonaga olib boring.
5. Kollektorning holatini kuzatib boring... Kontaktlardan har qanday ifloslanish imkon qadar tezroq olib tashlanishi kerak. ular o'rnatish samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradi. Kontaktlarning mexanik holatiga e'tibor bering. Jihozning haddan tashqari qizib ketishi, yonib ketgan o'rashlar va shunga o'xshash boshqa nuqsonlar - bularning hammasini darhol yo'q qilish kerak.

Shunday qilib, shamol turbinasini yig'ishda murakkab narsa yo'q. Barcha kerakli elementlarni tayyorlash, ko'rsatmalarga muvofiq o'rnatishni yig'ish va tugagan qurilmani tarmoqqa ulash kifoya. Uyingiz uchun to'g'ri yig'ilgan shamol generatori bepul elektr energiyasining ishonchli manbai bo'ladi. Qo'llanmani kuzatib boring, shunda hammasi yaxshi bo'ladi.

Baxtli ish!

Video - uy uchun DIY shamol turbinalari

Rossiya shamol energiyasi manbalariga nisbatan ikki tomonlama pozitsiyaga ega. Bir tomondan, ulkan umumiy maydon va tekisliklarning ko'pligi tufayli, odatda, shamol ko'p bo'ladi va u asosan tekis bo'ladi. Boshqa tomondan, bizning shamollarimiz asosan past darajali, sekin, rasmga qarang. Uchinchisida, shamol kam aholi yashaydigan joylarda kuchli. Shunga asoslanib, fermada shamol generatorini ishga tushirish vazifasi juda dolzarbdir. Ammo, qimmatbaho qurilmani sotib olish yoki o'zingiz yasashni hal qilish uchun, qaysi turni tanlash kerakligini (va ularning ko'pchiligi) yaxshilab o'ylab ko'rishingiz kerak.

Asosiy tushunchalar

1. KIEV - shamol energiyasidan foydalanish koeffitsienti. Agar samolyot shamolining mexanik modelini hisoblash uchun ishlatilsa (pastga qarang), u shamol elektr stantsiyasi (APU) rotorining samaradorligiga teng.
2. Samaradorlik-kelayotgan shamoldan elektr generatorining terminallarigacha yoki tankga quyiladigan suv miqdorigacha bo'lgan APUning oxirigacha samaradorligi.
3. Minimal ishlaydigan shamol tezligi (MWS) - bu shamol turbinasi yukni oqim bilan ta'minlay boshlagan tezligi.
4. Shamolning ruxsat etilgan maksimal tezligi - bu energiyaning ishlab chiqarilishi to'xtaydigan tezlik: avtomatlashtirish generatorni o'chiradi, yoki rotorni ob -havo shamshiriga qo'yadi, yoki bukib yashiradi, yoki rotorning o'zi to'xtaydi. APU shunchaki qulab tushadi.
5. Shamolning boshlang'ich tezligi (SWV) - bu tezlikda rotor yuklamasdan aylana oladi, aylanadi va ish rejimiga o'tadi, shundan so'ng generatorni yoqish mumkin.
6. Salbiy ishga tushirish tezligi (OSS) - bu shuni anglatadiki, APU (yoki shamol turbinasi - shamol elektr stantsiyasi, yoki VEA, shamol energiyasi qurilmasi) har qanday shamol tezligida ishga tushishi uchun tashqi energiya manbasidan majburiy aylanishni talab qiladi.
7. Boshlanish momenti (boshlang'ich) moment - havo oqimida majburan sekinlashgan rotorning milga moment hosil qilish qobiliyati.
8. Shamol turbinasi (VD) - bu APUning rotordan generator yoki nasos miliga yoki boshqa energiya iste'molchisigacha bo'lgan qismi.
9. Aylanadigan shamol generatori - APU, unda shamol energiyasi rotorni havo oqimida aylantirish orqali quvvat olish milidagi momentga aylanadi.
10. Rotorning ish tezligi diapazoni - nominal yukda ishlaganda MDS va MPC o'rtasidagi farq.
11. Sekin tezlikli shamol tegirmoni - unda rotor qismlarining oqimdagi chiziqli tezligi shamol tezligidan yoki undan pastda emas. Dinamik oqim boshi to'g'ridan -to'g'ri pichoqning tortilishiga aylanadi.
12. Yuqori tezlikli shamol tegirmoni - pichoqlarning chiziqli tezligi shamol tezligidan sezilarli darajada (20 va undan ko'p marta) yuqori va rotor o'z havo aylanishini hosil qiladi. Oqim energiyasini zarbaga aylantirish aylanishi murakkab.

Eslatmalar:

1. Past tezlikli APUlar, qoida tariqasida, KIEVni yuqori tezlikdan pastroq, lekin yukni va nol TCO ni uzmasdan generatorni aylantirish uchun etarli bo'lgan boshlanish momentiga ega, ya'ni. butunlay o'z-o'zidan ishga tushadi va eng engil shamollarda qo'llaniladi.
2. Sekinlik va tezlik nisbiy tushunchalardir. 300 rpm tezlikda ishlaydigan maishiy shamol turbinasi past tezlikda bo'lishi mumkin va EvroWind tipidagi kuchli APUlar, ulardan shamol elektr stantsiyalari, shamol fermalari (rasmga qarang) va rotorlari 10 aylanish tezligini yuqori tezlikda, chunki ularning diametri bilan, pichoqlarning chiziqli tezligi va ularning aerodinamikasi ularning katta qismidagi "samolyotga o'xshash", quyida qarang.

Sizga qanday generator kerak?

Shamol turbinasi uchun elektr generatori keng aylanish tezligida elektr energiyasini ishlab chiqarishi va avtomatizatsiyasiz va tashqi quvvat manbalarisiz o'z-o'zini ishga tushirish qobiliyatiga ega bo'lishi kerak. Odatda KIEV va samaradorligi yuqori bo'lgan OSS (shamol turbinalari) bilan APU ishlatilganda, u ham teskari bo'lishi kerak, ya'ni. dvigatel sifatida ishlash imkoniyatiga ega bo'lish. 5 kVtgacha bo'lgan quvvatlarda, bu shart niobiy (super magnitlar) asosida doimiy magnitlangan elektr mashinalari tomonidan bajariladi; po'lat yoki ferrit magnitlarida siz 0,5-0,7 kVt dan oshmasligi mumkin.

Eslatma: asenkron alternatorlar yoki magnitlanmagan statorli kollektor generatorlari umuman mos kelmaydi. Shamol kuchi pasayganda, ular tezligi MPC ga tushishidan ancha oldin "chiqib ketadi", keyin esa o'zlari boshlamaydilar.

0,3 dan 1-2 kVtgacha bo'lgan APUning ajoyib "yuragi" o'rnatilgan rektifikatorli o'zgaruvchan tok avtogeneratoridan olinadi; bular hozir ko'pchilik. Birinchidan, ular tashqi elektron stabilizatorlarsiz 11,6-14,7 V chiqish kuchlanishini juda keng tezlikda ushlab turadilar. Ikkinchidan, silikon eshiklari o'rashdagi kuchlanish taxminan 1,4 V ga yetganda ochiladi va bundan oldin generator yukni "ko'rmaydi". Buning uchun generatorni juda yaxshi aylantirish kerak.

Ko'p hollarda avtogenerator to'g'ridan-to'g'ri, tishli yoki bilaguzuksiz, pichoqlar sonini tanlash orqali tezlikni tanlash orqali yuqori tezlikli HP miliga ulanishi mumkin. "Tez yuradiganlar" kichik yoki nol boshlang'ich momentiga ega, lekin rotorda valflar ochilmaguncha yukni uzmasdan va generator oqim berguncha etarlicha aylanishga etarli vaqt bo'ladi.

Shamol bilan tanlash

Qaysi shamol generatorini tanlashni tanlashdan oldin, keling, mahalliy aerologiyaga qaror qilaylik. Kulrang-yashil rangda Shamol xaritasining (shamolsiz) joylari, hech bo'lmaganda, faqat yelkanli shamol turbinasidan bo'ladi(va biz ular haqida ko'proq gaplashamiz). Agar sizga doimiy quvvat manbai kerak bo'lsa, siz kuchaytirgichni (kuchlanish stabilizatorli to'g'rilash moslamasi), zaryadlovchini, kuchli akkumulyatorni, inverterni 24/36/48/48 V DC 220/380 V 50 Gts AC ga qo'shishingiz kerak bo'ladi. . Bunday iqtisodiyot 20 ming dollardan kam bo'lmaydi va 3-4 kVt dan ortiq bo'lgan uzoq muddatli quvvatni olib tashlashning iloji yo'q. Umuman olganda, muqobil energiyaga qat'iy intilish bilan, uning boshqa manbasini izlash yaxshiroqdir.

Sariq-yashil, zaif shamolli joylarda, agar elektr energiyasiga bo'lgan ehtiyoj 2-3 kVtgacha bo'lsa, siz sekin tezlikli vertikal shamol generatorini o'zingiz qabul qilishingiz mumkin.... Ular son-sanoqsiz ishlab chiqilgan va KIEV va samaradorligi jihatidan sanoat tomonidan ishlab chiqarilgan "pichoqlar" dan deyarli kam bo'lmagan dizaynlar mavjud.

Agar uy uchun shamol turbinasini sotib olish kerak bo'lsa, unda yelkanli rotorli shamol turbinasiga e'tibor qaratish yaxshiroqdir. Ko'p tortishuvlar bor va ularning ko'pi bor, nazariy jihatdan hammasi hali aniq emas, lekin ular ishlaydi. Rossiya Federatsiyasida Taganrogda quvvati 1-100 kVt bo'lgan "yelkanli qayiqlar" ishlab chiqariladi.

Qizil, shamolli hududlarda tanlov kerakli quvvatga bog'liq. 0,5-1,5 kVt oralig'ida o'z-o'zidan ishlab chiqarilgan "vertikallar" oqlanadi; 1,5-5 kVt - sotib olingan "yelkanli qayiqlar". "Vertikal" ni ham sotib olish mumkin, lekin uning narxi gorizontal APUdan qimmatroq bo'ladi. Va nihoyat, agar 5 kVt yoki undan ortiq quvvatga ega shamol turbinasi kerak bo'lsa, siz gorizontal sotib olingan "pichoqlar" yoki "yelkanli qayiqlar" ni tanlashingiz kerak.

Eslatma: ko'plab ishlab chiqaruvchilar, ayniqsa ikkinchi darajali, siz 10 kVt quvvatga ega shamol turbinasini yig'ishingiz mumkin bo'lgan qismlar to'plamlarini taklif qilasiz. Bunday to'plam o'rnatish bilan tayyor to'plamga qaraganda 20-50% arzonroq bo'ladi. Ammo sotib olishdan oldin, siz taklif qilinadigan o'rnatish joyining aerologiyasini diqqat bilan o'rganib chiqishingiz kerak, so'ngra texnik xususiyatlarga muvofiq mos tur va modelni tanlang.

Xavfsizlik haqida

Ishlayotgan uy shamol turbinasining qismlari chiziqli tezligi 120 yoki hatto 150 m / s dan oshishi mumkin va og'irligi 20 g bo'lgan, 100 m / s tezlikda uchadigan, "muvaffaqiyatli" zarba bilan, sog'lom odamni joyida o'ldiradi. Qalinligi 2 mm bo'lgan po'lat yoki qattiq plastmassa, 20 m / s tezlikda harakatlanib, uni yarmini kesib tashlaydi.

Bundan tashqari, 100 Vt dan ortiq shamol turbinalarining ko'pchiligi shovqinli. Ko'pchilik havo bosimining o'ta past (16 Gts dan past) tebranishlarini - infraqizillarni hosil qiladi. Infraqizil tovushlar eshitilmaydi, lekin sog'likka zarar etkazadi va juda uzoqqa tarqaladi.

Eslatma: 1980 -yillarning oxirida AQShda janjal yuz berdi - o'sha paytda mamlakatdagi eng yirik shamol stansiyasi yopilishi kerak edi. APU maydonidan 200 km uzoqlikda joylashgan hindular, AES ishga tushirilgandan keyin sog'lig'ining buzilishi uning infraqizilligi bilan bog'liqligini sudda isbotladilar.

Yuqoridagi sabablarga ko'ra, APUni o'rnatishga ularning balandligi kamida 5 ta eng yaqin turar -joy binolaridan masofada ruxsat beriladi. Xususiy uylarning hovlisida siz tegishli sertifikatga ega bo'lgan sanoat ishlab chiqarish shamol turbinalarini o'rnatishingiz mumkin. Tomlarga APU o'rnatish umuman mumkin emas - ular ish paytida, hatto quvvati past bo'lsa ham, bino strukturasining rezonansiga va uning vayron bo'lishiga olib keladigan o'zgaruvchan mexanik yuklar paydo bo'ladi.

Eslatma: APU balandligi - bu supurilgan diskning eng yuqori nuqtasi (pichoq rotorlari uchun) yoki geomerik shakl (milda rotorli vertikal APU uchun). Agar APU ustuni yoki rotor o'qi yuqoriga qarab yuqoriga chiqsa, balandlik ularning tepasidan - tepasidan hisoblanadi.

Shamol, aerodinamika, KIEV

Uyda ishlab chiqarilgan shamol generatori kompyuterda hisoblangan zavod qonunlari bilan bir xil tabiat qonunlariga bo'ysunadi. Va uy quruvchi o'z ishining asoslarini juda yaxshi tushunishi kerak-ko'pincha uning qo'lida qimmat zamonaviy zamonaviy materiallar va texnologik uskunalar yo'q. APU aerodinamikasi, qanday qiyin ...

Shamol va KIEV

APU ketma-ket zavodini hisoblash uchun. tekis mexanik shamol modeli. U quyidagi taxminlarga asoslanadi:

• Samarali rotor yuzasida shamol tezligi va yo'nalishi doimiy.
• Havo doimiy muhitdir.
• Rotorning samarali yuzasi supurilgan maydonga teng.
• Havo oqimining energiyasi faqat kinetikdir.

Bunday sharoitda, havo birligi hajmining maksimal energiyasi maktab formulasi bo'yicha hisoblanadi, normal sharoitda havo zichligi 1,29 kg * kubometr. m 10 m / s shamol tezligida, bitta kubik havo 65 J ni tashiydi va 650 vattni samarali rotor yuzasining bir kvadratidan olib tashlash mumkin, bu esa butun APUning 100% samaradorligida. Bu juda sodda yondashuv - hamma biladi, shamol hech qachon mukammal tekis bo'lmaydi. Ammo bu mahsulotlarning takrorlanishini ta'minlash uchun amalga oshirilishi kerak - bu texnologiyada keng tarqalgan amaliyot.

Yassi modelni e'tiborsiz qoldirmaslik kerak, u shamolning minimal minimal quvvatini ta'minlaydi. Ammo havo, birinchi navbatda, siqilgan, ikkinchidan, u juda suyuq (dinamik yopishqoqlik atigi 17,2 mkPa * s). Bu shuni anglatadiki, oqim supurilgan maydon atrofida oqishi mumkin, bu samarali sirtni va KIEVni kamaytiradi, bu ko'pincha kuzatiladi. Ammo printsipial jihatdan, qarama -qarshi vaziyat ham mumkin: shamol rotorga oqadi va uning sirtining samarali maydoni supurilgan sirtdan kattaroq bo'ladi va tekis shamol uchun KIEV 1dan katta bo'ladi.

Mana ikkita misol. Birinchisi - bu zavqli yaxta, juda og'ir, yaxta nafaqat shamolga qarshi, balki undan ham tezroq keta oladi. Shamol tashqariga mo'ljallangan; ko'rinadigan shamol hali ham tezroq bo'lishi kerak, aks holda u kemani qanday tortadi?

Ikkinchisi - aviatsiya tarixining klassikasi. MIG-19 sinovlari paytida, oldingi qiruvchi samolyotdan bir tonna og'irroq bo'lgan tutuvchi tezroq tezlashdi. Xuddi shu dvigatelda ham xuddi shu planerda.

Nazariyotchilar nima deb o'ylashni bilishmasdi va energiyaning saqlanish qonuniga jiddiy shubha qilishardi. Oxir -oqibat, bu havo qabul qilgichdan chiqadigan radar konusining konusi ekanligi ma'lum bo'ldi. Burunidan qobig'igacha, havo muhri paydo bo'ldi, go'yo uni dvigatel kompressorlariga yirtib tashladi. O'shandan beri, zarba to'lqinlari nazariy jihatdan foydali sifatida mustahkam o'rnashdi va zamonaviy samolyotlarning ajoyib parvoz ko'rsatkichlari ularning mohirlik bilan ishlatilganligi tufayli juda kam emas.

Aerodinamika

Aerodinamikaning rivojlanishi odatda ikki davrga bo'linadi - N. G. Jukovskiydan oldin va keyin. Uning 1905 yil 15 -noyabrdagi "biriktirilgan burilishlar to'g'risida" hisoboti aviatsiyada yangi davrning boshlanishini ko'rsatdi.

Jukovskiydan oldin ular tekis yelkanlarda uchishdi: kiruvchi oqim zarralari qanotning etakchi chetiga bor kuchini beradi, deb taxmin qilingan. Bu g'azablangan va ko'pincha analitik bo'lmagan matematikani keltirib chiqaradigan vektor miqdoridan - burchak momentumidan darhol xalos bo'lishga, ancha qulayroq skalyar energiya munosabatlariga o'tishga va natijada hisoblangan bosim maydonini olishga imkon berdi. rulman tekisligida, hozirgi holatga ko'p yoki kamroq o'xshash.

Bunday mexanik yondashuv, hech bo'lmaganda, bir joydan ikkinchisiga uchib ketadigan transport vositalarini yaratishga imkon berdi. Ammo tezlikni, yuk ko'tarish qobiliyatini va boshqa uchish sifatlarini oshirish istagi asl aerodinamik nazariyaning nomukammalligini ochib berdi.

Jukovskiyning fikri shunday edi: qanotning yuqori va pastki yuzalari bo'ylab havo boshqa yo'lni bosib o'tadi. Atrof muhitning uzluksizligi shartidan (vakuum pufakchalari havoda o'z -o'zidan hosil bo'lmaydi) shuni ko'rsatadiki, yuqori va pastki oqimlarning oxirgi chetidan tushadigan tezligi boshqacha bo'lishi kerak. Havoning kichik, lekin cheklangan yopishqoqligi tufayli tezliklar farqi tufayli u erda burilish paydo bo'lishi kerak.

Vorteks aylanadi va impulsning saqlanish qonuni, energiyaning saqlanish qonuni kabi o'zgarmas, vektor miqdorlari uchun ham amal qiladi, ya'ni. harakat yo'nalishini hisobga olishi kerak. Shuning uchun, aynan shu erda, oxirgi chetda, xuddi shu moment bilan teskari aylanadigan vorteks hosil bo'lishi kerak. Qanday vositalar bilan? Dvigatel ishlab chiqaradigan energiya tufayli.

Aviatsiya amaliyotida bu inqilobni anglatar edi: qanotlarning mos profilini tanlab, G qanoti atrofida biriktirilgan aylanani G aylanishiga ruxsat berib, uning ko'tarilish darajasini oshirdi. Ya'ni, bir qismini sarflagan holda, yuqori tezlikda va qanot yuklari uchun - katta qismi, dvigatel kuchi, qurilmaning atrofida eng yaxshi parvoz xususiyatlariga erishishga imkon beradigan havo oqimi yaratilishi mumkin.

Bu aviatsiyani aeronavtika tarkibiga kirmaydigan aviatsiyaga aylantirdi: endi samolyot o'zini parvoz qilish uchun zarur bo'lgan muhitni yaratishi va endi havo oqimlari o'yinchog'i bo'lmasligi mumkin edi. Sizga faqat kuchli dvigatel va tobora kuchliroq narsa kerak ...

Yana KIEV

Ammo shamol tegirmonida dvigatel yo'q. Aksincha, u shamoldan energiya olib, iste'molchilarga berishi kerak. Va bu erda chiqadi - u oyoqlarini tortdi, dumi tiqilib qoldi. Rotorning aylanishida shamol energiyasiga juda kam ruxsat berilgan - u kuchsiz bo'ladi, pichoqlarning tortilishi past bo'ladi, KIEV va quvvat past bo'ladi. Aylanish uchun ko'p beraylik - rotor kuchsiz shamolda ishlamay qolganday aqldan ozadi, lekin iste'molchilar yana oz oladi: ular oz yukladilar, rotor tormozlandi, shamol roumingdan chiqib ketdi va rotor aylandi.

Energiyani tejash qonuni o'rtada "oltin o'rtacha" ni beradi: biz energiyaning 50% ni yukga beramiz, qolgan 50% uchun esa oqimni eng maqbul tomon buramiz. Amaliyot taxminlarni tasdiqlaydi: agar yaxshi tortuvchi pervanelning samaradorligi 75-80%ni tashkil qilsa, KIEV xuddi shamol tunelida ehtiyotkorlik bilan hisoblangan va puflanganidek, pichoq rotori 38-40%ga etadi, ya'ni. ortiqcha energiya bilan erishish mumkin bo'lgan narsalarning yarmigacha.

Zamonaviylik

Hozirgi zamonda zamonaviy matematika va kompyuterlar bilan qurollangan aerodinamika tobora muqarrar ravishda biror narsadan uzoqlashib, modellarni sodda qilib, haqiqiy jismning xatti -harakatini aniq oqimga aylantirmoqda. Va bu erda, umumiy chiziqdan tashqari - kuch, kuch va yana kuch! - yon yo'llar topilgan, lekin tizimga kiradigan energiya miqdori cheklangan bo'lsa, umid baxsh etadi.

Mashhur alternativ aviator Pol MakKrad 80 -yillarda samolyot yaratdi, uning dvigatellari 16 ot kuchiga ega. soatiga 360 km tezlikni ko'rsatadi. Bundan tashqari, uning shassisi uch g'ildirakli velosipeddan tortilmas, g'ildiraklari esa qobiqsiz edi. Makkridning hech qanday mashinasi Internetga kirmadi va ogohlantirish rejimiga o'tmadi, lekin ikkitasi - biri pistonli dvigatel va pervanelli, ikkinchisi - reaktiv - tarixda birinchi marta bitta yoqilg'i quyish shoxobchasiga qo'nmasdan butun dunyo bo'ylab parvoz qilgan.

Nazariyaning rivojlanishi, asl qanotni yaratgan yelkanlarga ham katta ta'sir ko'rsatdi. "Jonli" aerodinamika yaxtalarga 8 tugunli shamolda ruxsat berdi. gidrofoil ustida turing (rasmga qarang); pervanel yordamida kerakli tezlikni tezlashtirish uchun kamida 100 ot kuchiga ega dvigatel kerak. Yarim katamaranlar xuddi shu shamolda 30 ga yaqin tugunlarda suzishadi. (Soatiga 55 km).

Bundan tashqari, umuman ahamiyatsiz bo'lmagan topilmalar ham bor. Nodir va o'ta ekstremal sport turining muxlislari - qanotli kostyum kiygan, qanotsiz kostyum kiygan, dvigatelsiz uchish, manevr qilish, soatiga 200 km tezlikda (o'ngdagi rasmda), so'ngra bir tekisda qo'nish. oldindan tanlangan joy. Odamlar qanday ertakda uchib ketishadi?

Tabiatning ko'plab sirlari ham hal qilingan; xususan - qo'ng'izning uchishi. Klassik aerodinamikaga ko'ra, u uchishga qodir emas. Olmos shaklidagi qanotli F-117 "yashirin" ajdodlari singari, u ham havoga ko'tarila olmaydi. Va bir muncha vaqt dumini oldinga qarab ucha oladigan MiG-29 va Su-27 hech qanday g'oyaga to'g'ri kelmaydi.

Xo'sh, nega shamol turbinalari bilan shug'ullanish, qiziqarli emas va o'z turini yo'q qilish vositasi emas, balki hayotiy manba manbai bo'lib, tekis shamol modeli bilan zaif oqimlar nazariyasidan muttasil raqsga tushish kerakmi? Haqiqatan ham oldinga siljishning iloji yo'qmi?

Klassikadan nimani kutish mumkin?

Biroq, hech qanday holatda klassikadan voz kechmaslik kerak. U poydevor yaratadi, unga tayanmasdan, yuqoriga ko'tarila olmaydi. Xuddi shu tarzda, to'plam nazariyasi ko'paytirish jadvalini bekor qilmaydi va kvant xromodinamikasi olma daraxtlardan uchib ketishiga olib kelmaydi.

Xo'sh, klassik yondashuvdan nimani kutish mumkin? Keling, rasmga qaraylik. Chap - rotor turlari; ular shartli ravishda ko'rsatiladi. 1 - vertikal karusel, 2 - vertikal ortogonal (shamol turbinasi); 2-5 - optimallashtirilgan profilga ega bo'lgan turli xil pichoqli pichoqli rotorlar.

O'ng tomonda, gorizontal o'q bo'ylab, rotorning nisbiy tezligi, ya'ni pichoqning chiziqli tezligining shamol tezligiga nisbati tasvirlangan. Vertikal yuqoriga - KIEV. Va pastga - yana, nisbiy moment. Yagona (100%) moment 100% KIEV bilan oqimda majburiy tormozlangan rotorni hosil qiluvchi hisoblanadi. oqimning barcha energiyasi aylanadigan kuchga aylanganda.

Bu yondashuv uzoq xulosalar chiqarish imkonini beradi. Masalan, pichoqlar sonini nafaqat kerakli aylanish tezligiga qarab tanlash kerak: 3- va 4-pichoqlar yaxshi ishlaydigan 2- va 6-pichoqlarga qaraganda KIEV va tork jihatidan darhol ko'p narsani yo'qotadi. taxminan bir xil tezlikda. Va tashqi tomondan o'xshash karusel va ortogonal tubdan farq qiluvchi xususiyatlarga ega.

Umuman olganda, qanotli rotorlarga ustunlik berish kerak, faqat avtomatizatsiyasiz eng arzonligi, soddaligi, parvarish qilinmaydigan o'z-o'zidan ishga tushirilishi talab qilinadigan hollar bundan mustasno va ustunga ko'tarish mumkin emas.

Eslatma: Ayniqsa, yelkanli rotorlar haqida gapiraylik - ular klassikaga to'g'ri kelmaydi.

Vertikal

Vertikal aylanish o'qi bo'lgan APUlar kundalik hayotda shubhasiz afzalliklarga ega: ularning parvarish qilishni talab qiladigan bo'linmalari pastda to'plangan va ularni ko'tarishning hojati yo'q. Qolgan va har doim ham emas, balki o'z-o'zidan tortiladigan rulman, lekin u kuchli va bardoshli. Shuning uchun, oddiy shamol turbinasini loyihalashda variantlarni tanlashni vertikal birliklardan boshlash kerak. Ularning asosiy turlari rasmda ko'rsatilgan.

Quyosh

Birinchi holatda - eng oddiy, ko'pincha Savonius rotori. Darhaqiqat, u 1924 yilda SSSRda Ya A. A. A. A. Voronin tomonidan ixtiro qilingan va fin sanoatchisi Sigurd Savonius uyatchan holda sovet mualliflik huquqi guvohnomasiga e'tibor bermay o'zlashtirgan va seriyali ishlab chiqarishni boshlagan. Ammo ixtironing taqdiriga kirish ko'p narsani anglatadi, shuning uchun o'tmishni qo'zg'atmaslik va o'liklarning kulini bezovta qilmaslik uchun biz bu shamol turbinasini Voronin-Savonius rotori yoki qisqasi VS deb ataymiz. .

Samolyot hamma uchun yaxshi, 10-18%da "lokomotiv" KIEVdan tashqari. Biroq, SSSRda ular juda ko'p ishladilar va ba'zi o'zgarishlar bor. Quyida biz takomillashtirilgan dizaynni ko'rib chiqamiz, bu unchalik murakkab emas, lekin KIEV ma'lumotlariga ko'ra, pichoqlarning boshlanishi.

E'tibor bering: ikki pichoqli samolyot aylanmaydi, balki tebranadi; 4-pichoq biroz silliqroq, lekin KIEVda ko'p narsani yo'qotadi. 4 -chi "olukni" yaxshilash uchun ular ko'pincha ikki qavatda - pastki qismida bir juft pichoq, ikkinchisi esa gorizontal ravishda 90 daraja aylangan. KIEV qoladi va mexanikaning lateral yuklari zaiflashadi, lekin egilish yuklari biroz oshadi va 25 m / s dan oshadigan shamol bilan milda bunday APU, ya'ni. kafan bilan cho'zilgan rotor ustidagi podshipnik bo'lmasa, "minorani yiqitadi".

Daria

Keyingi - Darrius rotori; KIEV - 20%gacha. Bundan ham oddiy: pichoqlar hech qanday profilsiz oddiy elastik tasmadan qilingan. Darriyning rotor nazariyasi hali etarlicha ishlab chiqilmagan. Aniqki, u dumg'aza va lentaning cho'ntagining aerodinamik qarshiligidagi farq tufayli dam olishni boshlaydi, keyin esa o'ziga xos tezlikni hosil qilib, o'z aylanishini hosil qiladi.

Burilish momenti kichik va rotorning boshlang'ich pozitsiyalarida shamolga parallel yoki perpendikulyar umuman yo'q, shuning uchun o'z-o'zidan aylantirish faqat tok sonlar (qanotlar?) Bilan mumkin. aylanish jarayonida generatorni uzib qo'yish kerak.

Darrius rotorida yana ikkita yomon fazilat bor. Birinchidan, aylanish paytida, pichoqning tortish vektori uning aerodinamik markaziga nisbatan to'liq inqilobni tasvirlaydi, lekin silliq emas, balki siltab. Shuning uchun, Darrieus rotori hatto shamolda ham o'z mexanikasini tezda buzadi.

Ikkinchidan, Dariya shunchaki shovqin qilmaydi, balki qichqiradi va chinqiradi, shu qadar tasma uziladi. Bu uning tebranishiga bog'liq. Pichoqlar qancha ko'p bo'lsa, shovqin kuchliroq bo'ladi. Shunday qilib, agar Dariya yasalgan bo'lsa, u ikki pichoqli, yuqori quvvatli, ovoz o'tkazmaydigan qimmatbaho materiallardan (uglerod tolasi, mylar) yasalgan va kichik samolyot ustun ustunining o'rtasida aylanishga moslashgan.

Ortogonal

Poz. 3 - profilli pichoqlar bilan ortogonal vertikal rotor. Ortogonal, chunki qanotlar vertikal ravishda chiqadi. VSdan ortogonalga o'tish rasmda ko'rsatilgan. chapda

Qanotlarning aerodinamik o'choqlariga tegib turgan aylanaga tegib turgan pichoqlarni o'rnatish burchagi shamol kuchiga qarab ijobiy (rasmda) yoki salbiy bo'lishi mumkin. Ba'zida pichoqlar aylantiriladi va ularga "alfa" ni ushlab turadigan havo yuk mashinalari qo'yiladi, lekin bunday tuzilmalar tez -tez buziladi.

Markaziy korpus (rasmda ko'k) sizga KIEVni deyarli 50%ga etkazish imkonini beradi. Ammo ortogonal nazariyasi pichoqlarning optimal sonini aniq beradi: ulardan 3 tasi bo'lishi kerak.

Ortogonal OSS bilan yuqori tezlikli shamol turbinalarini nazarda tutadi, ya'ni. ishga tushirish vaqtida va xotirjamlikdan keyin, albatta, ko'tarilishni talab qiladi. Quvvati 20 kVt gacha bo'lgan ketma -ket qarovsiz APUlar ortogonal sxema bo'yicha ishlab chiqariladi.

Helicoid

Helicoid rotor yoki Gorlovning rotori (4 -pozitsiya) - bir xil aylanishni ta'minlaydigan bir xil ortogonal; to'g'ri qanotli ortogonal miloddan avvalgi ikki pichoqliga qaraganda biroz kuchsizroq "ko'z yosh" oladi. Pichoqlarning vertolyot bo'ylab egilishi, egrilik tufayli KIEVni yo'qotishdan saqlanish imkonini beradi. Garchi egilgan pichoq oqimning bir qismini tashlasa -da, uni ishlatmasdan, u ham bir qismini eng yuqori chiziqli tezlik zonasiga olib kirib, yo'qotishlarni qoplaydi. Helicoids boshqa shamol turbinalariga qaraganda kamroq ishlatiladi, chunki ishlab chiqarishning murakkabligi tufayli ular bir xil sifatdagi hamkasblariga qaraganda qimmatroq bo'lib chiqadi.

Barrel-zagrebka

5 poz. - miloddan avvalgi tipdagi rotor, yo'riqnoma qanotlari bilan o'ralgan; uning diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. o'ngda. U sanoat dizaynida kamdan -kam uchraydi, chunki qimmatbaho erlarni sotib olish sig'imning oshishini qoplay olmaydi va materiallarning sarfi va ishlab chiqarishning murakkabligi katta. Ammo ishdan qo'rqqan uy quruvchi endi usta emas, balki iste'molchi, va agar 0,5-1,5 kVt dan oshmasa, u uchun bu to'g'ri:

• Ushbu turdagi rotor mutlaqo xavfsiz, jim, tebranish yaratmaydi va uni har qanday joyga, hatto o'yin maydonchasiga ham o'rnatish mumkin.
• Galvanizli oluklarni egish va quvurlardan ramka payvandlash - bema'nilik.
• Burilish mutlaqo bir xil, mexanik qismlarni eng arzonidan yoki axlatdan olish mumkin.
• Dovullardan qo'rqmayman - juda kuchli shamol "barrelga" kira olmaydi; uning atrofida sodda girdobli pilla paydo bo'ladi (biz bu ta'sirga keyinroq duch kelamiz).
• Va eng muhimi, "tutqich" ning yuzasi ichidagi rotornikidan bir necha barobar katta bo'lgani uchun, KIEVni haddan tashqari ko'paytirish mumkin, va tork uch metr diametrli "barrel" da 3 m / s. Shunday qilib, maksimal yuklangan 1 kVt quvvatga ega generatorni, chayqalmaslikni yaxshiroq deyishadi.

Video: Lenz shamol turbinasi

60 -yillarda SSSRda E. S. Biryukov 46% KIEV bilan karusel APUni patentladi. Biroz vaqt o'tgach, V. Blinov xuddi shu KIEV printsipi asosida dizaynning 58 foizini qo'lga kiritdi, ammo uning sinovlari to'g'risida ma'lumotlar yo'q. Biryukov Qurolli Kuchlarining keng ko'lamli sinovlari "Inventor and Rationalizer" jurnali xodimlari tomonidan o'tkazildi. Yangi shamolda diametri 0,75 m va balandligi 2 m bo'lgan ikki qavatli rotor 1,2 kVtlik asinxron generatorni to'liq quvvat bilan aylantirdi va 30 m / s gacha uzilmadi. Biryukovning APU rasmlari rasmda ko'rsatilgan.

1. galvanizli tom rotori;
2. o'z-o'zidan mos keladigan ikki qatorli bilyali rulman;
3. kabellar - 5 mm po'lat kabel;
4. mil o'qi - devor qalinligi 1,5-2,5 mm bo'lgan po'lat quvur;
5. aerodinamik tezlikni boshqarish dastagi;
6. tezlikni boshqaruvchi pichoqlar - 3-4 mm kontrplak yoki plastmassa varaq;
7. tezlik regulyatorining tayoqchalari;
8. tezlikni boshqaruvchining yuki, uning og'irligi tezlikni aniqlaydi;
9. qo'zg'aysan kasnağı - naychali shinasi bo'lmagan velosiped g'ildiragi;
10. surish rulmani - tortish rulmani;
11. qo'zg'aysan kasnağı - standart alternator kasnagi;
12. generator.

Biryukov APU uchun bir nechta mualliflik guvohnomalarini oldi. Birinchidan, rotorning kesilishiga e'tibor bering. Tezlashganda, u samolyot kabi ishlaydi va katta boshlang'ich momentni yaratadi. Spin davom etar ekan, pichoqlarning tashqi cho'ntaklarida vorteksli yostiq hosil bo'ladi. Shamol nuqtai nazaridan, pichoqlar profillanadi va rotor yuqori tezlikli ortogonalga aylanadi, virtual profil shamol kuchiga qarab o'zgaradi.

Ikkinchidan, ish tezligi diapazonidagi pichoqlar orasidagi profilli kanal markaziy korpus vazifasini bajaradi. Agar shamol kuchaysa, u holda rotordan tashqariga cho'zilgan girdobli yostiq ham yaratiladi. Xuddi shu girdobli pilla APU atrofida ko'rsatgich panjaralari bilan paydo bo'ladi. Uni yaratish uchun energiya shamoldan olinadi va u shamol tegirmonining sinishi uchun endi etarli emas.

Uchinchidan, tezlikni boshqaruvchi asosan turbina uchun mo'ljallangan. U KIEV nuqtai nazaridan uning aylanishini maqbul darajada ushlab turadi. Va generatorning optimal tezligi mexanikaning tishli nisbatini tanlash bilan ta'minlanadi.

Eslatma: 1965 yilda IRda nashr etilganidan so'ng, Ukraina Qurolli Kuchlari Biryukova unutildi. Muallif rasmiylardan javob olmagan. Ko'plab Sovet ixtirolarining taqdiri. Ularning so'zlariga ko'ra, ba'zi yaponlar milliarder bo'lishgan, ular sovet texnikasining mashhur jurnallarini muntazam o'qib, diqqatga sazovor bo'lgan hamma narsani patentlashgan.

Pichoqlar

Yuqorida aytib o'tilganidek, gorizontal qanotli rotorli shamol turbinasi klassikada eng yaxshisidir. Lekin, birinchi navbatda, unga barqaror, hech bo'lmaganda o'rta kuchli shamol kerak. Ikkinchidan, DIYer uchun qurilish juda ko'p qiyinchiliklarga olib keladi, shuning uchun uzoq vaqt mehnat qilishning samarasi, yaxshisi, hojatxonani, koridorni yoki ayvonni yoritadi yoki hatto o'zini ochishga qodir bo'lib chiqadi.

Rasmdagi diagrammalarga muvofiq. batafsil ko'rib chiqaylik; pozitsiyalar:

• ANJIR. A:

1. rotorli pichoqlar;
2. generator;
3. generator to'shagi;
4. himoya ob -havo qanoti (bo'ronli belkurak);
5. joriy kollektor;
6. shassi;
7. aylanadigan tugun;
8. ishlaydigan ob -havo qanoti;
9. ustun;
10. kabellar uchun qisqich.

• ANJIR. B, yuqori ko'rinish:

1. ob -havo himoyachisi;
2. ishlaydigan ob -havo qanoti;
3. himoya qanotining bahor kuchlanish regulyatori.

• ANJIR. G, toymasin halqa:

1. uzluksiz mis halqa shinalari bo'lgan kollektor;
2. buloqli mis-grafit cho'tkalari.

Eslatma: diametri 1 m dan ortiq bo'lgan gorizontal qanot uchun bo'rondan himoya qilish juda zarur, chunki u o'z atrofida girdobli pilla yaratishga qodir emas. Kichik o'lchamlarda, propilen pichoqlar yordamida rotorning 30 m / s gacha chidamliligiga erishish mumkin.

Xo'sh, qoqinadigan bloklar qani?

Pichoqlar

Umuman olganda, umidsiz havaskorlarning umidlari, qalin devorli plastmassa trubadan kesilgan, har qanday o'lchamdagi pichoqlar uchun 150-200 Vt dan yuqori generator milida kuchga ega bo'lishni kuting. Quvurdan yasalgan qanot (agar u shunchalik qalin bo'ladiki, shunchaki bo'sh joy sifatida ishlatilmasa) segmentli profilga ega bo'ladi, ya'ni. uning tepasi yoki ikkalasi dumaloq yoylar bo'ladi.

Segmentli profillar gidrofoil yoki pervanel pichoqlari kabi siqilmaydigan muhit uchun javob beradi. Gazlar uchun o'zgaruvchan profil va pog'onali pichoq kerak, masalan, rasmga qarang; -2 m. Bu murakkab va ko'p vaqt talab qiladigan mahsulot bo'lib, nazariya bilan to'liq qurollangan, trubkada puflanadigan va keng ko'lamli sinovlarni talab qiladigan mashaqqatli hisobni talab qiladi.

Jenerator

Rotor to'g'ridan -to'g'ri o'z miliga o'rnatilganda, standart rulman tez orada buziladi - shamol turbinalaridagi barcha pichoqlar uchun bir xil yuk bo'lmaydi. Sizga maxsus tayanch rulmani va undan generatorga mexanik uzatishga ega bo'lgan oraliq mil kerak. Katta shamol turbinalari uchun o'z-o'zidan mos keladigan ikki qatorli rulman olinadi; eng yaxshi modellarda - uch bosqichli, rasm. D rasmda. yuqorida Bu rotor milining ozgina egilishiga emas, balki yon tomondan yonga yoki yuqoriga va pastga ozgina harakatlanishiga ham imkon beradi.

Eslatma: EuroWind APU uchun itarish moslamasini ishlab chiqish uchun taxminan 30 yil kerak bo'ldi.

Favqulodda ob -havo kemasi

Uning ishlash printsipi shakl. C. Shamol kuchayadi, belkurakni bosadi, bahor cho'ziladi, rotor buriladi, uning aylanishlari tushadi va oxirida u oqimga parallel bo'ladi. Hammasi yaxshi bo'lib tuyuldi, lekin qog'ozda silliq edi ...

Shamolli kunda, qaynab turgan qopqog'ini yoki katta kostryulni dastagidan shamolga parallel tutib ko'ring. Faqat ehtiyotkorlik bilan - beparvo temir bo'lagi yuzga shunday ura oladiki, u burunni ishqalaydi, labini kesib tashlaydi yoki hatto ko'zini uradi.

Yassi shamol faqat nazariy hisob -kitoblarda va amaliyot uchun etarlicha aniqlik bilan shamol tunnellarida sodir bo'ladi. Aslida, bo'ronli belkurakli bo'ronli shamol turbinalari, umuman himoyasiz bo'lganlarga qaraganda, ko'proq o'raladi. Hamma narsani takrorlagandan ko'ra, burilgan pichoqlarni o'zgartirish yaxshidir. Sanoat inshootlarida bu boshqa masala. U erda pichoqlar balandligi, har biri alohida-alohida, bort kompyuteri nazorati ostida avtomatlashtirish orqali kuzatiladi va sozlanadi. Va ular suv quvurlaridan emas, balki og'ir yuklamali kompozitlardan tayyorlanadi.

Hozirgi kollektor

Bu muntazam xizmat ko'rsatiladigan sayt. Har qanday energetik, cho'tkasi bo'lgan kollektorni tozalash, moylash va tartibga solish kerakligini biladi. Va ustun suv quvuridan qilingan. Siz kirolmaysiz, har bir yoki ikki oyda bir marta shamol tegirmonini erga tashlab, keyin yana ko'tarishingiz kerak bo'ladi. Bunday "profilaktika" dan qachongacha davom etadi?

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

Mini va mikro

Ammo qanot o'lchamining pasayishi bilan qiyinchiliklar g'ildirak diametri kvadratiga to'g'ri keladi. O'z -o'zidan 100 Vt quvvatga ega gorizontal qanotli APU ishlab chiqarish mumkin. 6 pichoqli pichoq optimal bo'ladi. Ko'proq pichoqlar bo'lsa, xuddi shu quvvat uchun rotor diametri kichikroq bo'ladi, lekin ularni uyaga mahkam bog'lab qo'yish qiyin bo'ladi. 6 pichoqdan kam bo'lgan rotorlarga e'tibor bermaslik mumkin: 100 vattli 2 pichoqli 6,34 m rotorga va 4 pichoqli kuchga 4,5 m kerak 6 pichoq uchun diametrga bog'liqlik quyidagicha ifodalanadi. :

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

Eng yaxshisi 10-20 vatt quvvatga tayanish bo'ladi. Birinchidan, uzunligi 0,8 m dan ortiq bo'lgan plastik pichoq, qo'shimcha himoya choralarini ko'rmasdan, 20 m / s dan oshadigan shamollarga bardosh bera olmaydi. Ikkinchidan, pichoqning uzunligi bir xil 0,8 m gacha bo'lganida, uning uchlarining chiziqli tezligi shamol tezligidan uch barobardan oshmaydi va burilish bilan profillash talablari kattalik buyrug'i bilan kamayadi; bu erda quvurdan segmentli profilga ega "oluk", pos. B rasmda. Va 10-20 Vt planshetni quvvat bilan ta'minlaydi, smartfonni zaryad qiladi yoki uy farovonligini yoqadi.

Keyinchalik, generatorni tanlang. Xitoy dvigateli - elektr velosipedlar uchun g'ildirak uyasi, pos. 1 -rasmda. Dvigatel sifatida uning kuchi 200-300 Vt, lekin generator rejimida u taxminan 100 Vt beradi. Lekin ayirboshlash nuqtai nazaridan bu bizga mos keladimi?

6 pichoq uchun tezlik indeksi z 3 - yuk ostida aylanish tezligini hisoblash formulasi N = v / l * z * 60, bu erda N - aylanish tezligi, 1 / min, v - shamol tezligi, l - rotor atrofi. Pichoq oralig'i 0,8 m va shamol 5 m / s bo'lsa, biz 72 aylanish / minni olamiz; 20 m / s tezlikda - 288 aylanish tezligida. Velosiped g'ildiragi taxminan bir xil tezlikda aylanadi, shuning uchun biz 10-20 vattni 100 berishga qodir generatordan olib tashlaymiz. Siz rotorni to'g'ridan -to'g'ri uning miliga o'rnatishingiz mumkin.

Ammo keyin quyidagi muammo tug'iladi: biz, hech bo'lmaganda, dvigatel uchun ko'p mehnat va pul sarflab, o'yinchoq oldik! 10-20, yaxshi, 50 vatt nima? Siz uyda hech bo'lmaganda televizorni quvvatlantiradigan pichoqli shamol tegirmoni yasay olmaysiz. Tayyor mini-shamol generatorini sotib olish mumkinmi va uning narxi past bo'ladimi? Iloji boricha va hatto arzonroq bo'lsa ham qarang pos. 4 va 5. Bundan tashqari, u ham mobil bo'ladi. Uni daraxt shoxiga qo'ying - va undan foydalaning.

Ikkinchi variant, agar qadam dvigateli eski 5 yoki 8 dyuymli haydovchidan yoki qog'oz haydovchisidan yoki ishlatilmaydigan inkjetli yoki nuqta matritsali printerdan bo'lsa. U generator sifatida ishlay oladi va unga posda ko'rsatilgan konstruktsiyani yig'ishdan ko'ra, qutilaridan karusel rotorini biriktirish (6 -pozitsiya) osonroqdir. 3.

Umuman olganda, "pichoqlar" haqidagi xulosa bir xil emas: o'z-o'zidan yasalgan-bu sizning xohishingizga mos kelishi uchun, lekin haqiqiy uzoq muddatli energiya chiqishi uchun emas.

Video: yozgi yozgi uyni yoritish uchun eng oddiy shamol generatori

Yelkanli qayiqlar

Yelkanli shamol generatori uzoq vaqtdan beri ma'lum, lekin uning pichoqlarining yumshoq panellari (rasmga qarang) yuqori quvvatli aşınmaya bardoshli sintetik matolar va plyonkalarning paydo bo'lishi bilan boshlandi. Qattiq yelkanli ko'p pichoqli shamol tegirmonlari butun dunyoda kam quvvatli avtomatik suv nasoslari haydovchisi sifatida keng tarqalgan, biroq ularning texnik ma'lumotlari karusellardan ham past.

Biroq, shamol tegirmonining qanotiga o'xshash yumshoq yelkan, ko'rinib turibdiki, unchalik oddiy emas edi. Bu shamol qarshiligi haqida emas (ishlab chiqaruvchilar shamolning ruxsat etilgan maksimal tezligini cheklamaydi): yelkanli yaxtalar shamolning bermuda yelkanlarini sindirishining deyarli imkonsizligini allaqachon bilishadi. Aksincha, choyshab yirtilib ketadi, yoki ustun sindiriladi, yoki butun idish "burilishni haddan tashqari oshirib yuboradi". Bu energiya haqida.

Afsuski, aniq test ma'lumotlarini topib bo'lmaydi. Foydalanuvchilarning fikriga ko'ra, Taganrogda ishlab chiqarilgan shamol g'ildiragi diametri 5 m, shamol boshi og'irligi 160 kg va aylanish tezligi 4,380/220,50 bo'lgan shamol turbinasini o'rnatish uchun "sintetik" bog'liqliklarni tuzish mumkin edi. 40 rpmgacha; ular rasmda ko'rsatilgan.

Albatta, 100% ishonchlilik kafolati bo'lishi mumkin emas, lekin shunga qaramay, bu erda tekis mexanik modelning belgisi yo'qligi aniq. Yassi shamol 3 m / s gacha bo'lgan 5 metrli g'ildirak, hech bo'lmaganda, 1 kVt quvvat bera olmaydi, 7 m / s tezlikda kuchli platoga etib boradi va shundan keyin kuchli bo'rongacha ushlab turadi. Aytgancha, ishlab chiqaruvchilar nominal 4 kVt quvvatni 3 m / s tezlikda olish mumkinligini e'lon qiladilar, lekin mahalliy aerologiya tadqiqotlari natijalariga ko'ra, ularning kuchlari o'rnatilganda.

Miqdor nazariyasi ham yo'q; ishlab chiquvchilarning tushuntirishlari noaniq. Biroq, odamlar Taganrog shamol turbinalarini sotib olib, ular ishlayotgani uchun, konusning aylanishi va harakatlantiruvchi ta'siri badiiy emas deb taxmin qilish kerak. Har holda, ular mumkin.

Ma'lum bo'lishicha, rotordan oldin, impulsning saqlanish qonuniga ko'ra, konusli girdob ham bo'lishi kerak, lekin u kengayadi va sekinlashadi. Va bunday huni shamolni rotorga olib boradi, uning samarali yuzasi ko'proq supuriladi va KIEV - birlikdan oshib ketadi.

Bu savolga hech bo'lmaganda uy aneroidi bilan rotor oldidagi bosim maydonini o'lchash orqali yorug'lik tushishi mumkin. Agar u yon tomondan yon tomonga qaraganda balandroq bo'lsa, demak, suzib yuruvchi APUlar qo'ng'iz chivinlari kabi ishlaydi.

Uy qurilishi generatori

Yuqorida aytilganlardan ko'rinib turibdiki, uy quruvchilarga vertikal yoki yelkanli qayiqlarni olish yaxshiroqdir. Ammo ikkalasi ham juda sekin, va yuqori tezlikli generatorga o'tish-keraksiz ish, keraksiz xarajatlar va yo'qotishlar. Samarali past tezlikli elektr generatorini o'zingiz qila olasizmi?

Ha, siz niobiy qotishmasidan yasalgan magnitlardan foydalanishingiz mumkin. super magnitlar. Asosiy qismlarni ishlab chiqarish jarayoni rasmda ko'rsatilgan. Bobinlar-har bir 55 burilish mis 1 mm simli issiqlikka bardoshli yuqori emal izolyatsiyasida, FEMM, PETV va boshqalar. Sariqlarning balandligi 9 mm.

Rotorning yarmidagi kalitlarga e'tibor bering. Ular shunday joylashtirilishi kerakki, magnitlar (ular magnit zanjirga epoksi yoki akril bilan yopishtirilgan) yig'ilgandan keyin qarama -qarshi qutblar bilan birlashadilar. "Pancakes" (magnit yadrolari) yumshoq magnitli ferromagnitdan yasalgan bo'lishi kerak; Oddiy konstruktiv po'lat bajaradi. "Krep" ning qalinligi kamida 6 mm.

Umuman olganda, eksenel teshikli magnitlarni sotib olish va ularni vintlar bilan mahkamlash yaxshiroqdir; super magnitlar dahshatli kuch bilan o'ziga tortadi. Xuddi shu sababga ko'ra, "krep" orasidagi milga balandligi 12 mm bo'lgan silindrsimon bo'shliq qo'yiladi.

Stator qismlarini tashkil etuvchi o'rashlar, rasmda ham ko'rsatilgan sxemalarga muvofiq ulanadi. Lehimlangan uchlari cho'zilmasligi kerak, lekin ilmoqlar hosil qilishi kerak, aks holda stator bilan to'lib toshgan epoksi simlarning uzilishiga olib kelishi mumkin.

Stator 10 mm qalinlikdagi qolipga quyiladi. Markazlashtirish va muvozanatlashning hojati yo'q, stator aylanmaydi. Rotor va stator orasidagi bo'shliq har tomondan 1 mm. Jeneratör korpusidagi stator nafaqat eksenel siljishga, balki burilishga qarshi ham mahkam o'rnatilishi kerak; yuk oqimi bo'lgan kuchli magnit maydon uni tortadi.

Video: DIY shamol turbinasi generatori

Chiqish

Va oxirida bizda nima bor? "Pichoqlar" ga bo'lgan qiziqish, ularning uy qurilishi va kam quvvatdagi haqiqiy ishlashi bilan emas, balki ajoyib ko'rinishi bilan izohlanadi. O'z-o'zidan ishlab chiqarilgan karusel APU avtomobil akkumulyatorini zaryad qilish yoki kichik uyni elektr bilan ta'minlash uchun "kutish" quvvatini beradi.

Ammo suzuvchi APU bilan, g'ildirak diametri 1-2 m bo'lgan, mini-versiyada, ijodiy chiziqli ustalar bilan tajriba o'tkazishga arziydi. Agar ishlab chiquvchilarning taxminlari to'g'ri bo'lsa, unda yuqorida tavsiflangan xitoylik dvigatel generatori yordamida uning 200-300 vattini olib tashlash mumkin bo'ladi.

Andrey shunday dedi:

Bepul maslahat berganingiz uchun tashakkur ... Va "firmalardan" narxlar unchalik qimmat emas va menimcha, viloyatlardan kelgan hunarmandlar siznikiga o'xshash generatorlar yasashadi. Sinus) .Yelkan, pichoq yoki rotor - bu bu bizning qulay rus yigitlarimizning fikr yurishining yana bir sababidir.

Ivan aytdi:

savol:
Vertikal o'qi bo'lgan shamol turbinalari uchun (1 -pozitsiya) va "Lenz" versiyasi uchun qo'shimcha tafsilotlarni kiritish mumkin - shamol ta'sir qiladigan va undan foydasiz tomonini yopadigan pervanel (shamol tomonga). Ya'ni, shamol pichoqni sekinlashtirmaydi, lekin bu "ekran". Shamolni shamol tegirmonining orqasida, pichoqlar (tizmalari) ostida va tepasida joylashgan "dumi" bilan sozlash. Men maqolani o'qidim va fikr paydo bo'ldi.

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

Uyda ishlab chiqarilgan shamol tegirmoni

Qayta qurish sodir bo'lganda, ko'pchilik o'z kasbini o'zgartirishi va qo'llari va ongiga yangi dastur izlab topishi kerak edi. Boshqa ko'plab urinishlar orasida menda ham bor shamol turbinalari.

Men bunga vijdonan bir yildan oshiq vaqt bag'ishladim. Men puxta o'rganilmasa, hech narsaga yaramasligini tezda angladim. Ko'p narsa tushunarsiz edi, lekin asta -sekin aniq bo'ldi. Nihoyat, ettinchi nusxa hisoblangan xususiyatlarga ko'ra ko'proq yoki kamroq daromad oldi.

Shamol tegirmoni yozgi turar joy uchun energiya manbai bo'lib, to'liq bo'lmagan haftaga tashrif buyurgan. Tijorat mahsuloti sifatida qabul qilingan. Shuning uchun hajmi.

DIY shamol generatori

Turbina diametri 1,15 - 1,17 m, uch pichoqli. Pichoqlar soni bo'yicha eng ko'p muhokama qilinadigan savol, u xohlaganligi sababli, ikkitadan uchtagacha uchta foydasiga hal qilindi. turbin engil shamolda ishonch bilan ishladi. Dizayn tezligi 600 - 700 rpm.

Jenerator - kollektor dvigateli Bolgariyada ishlab chiqarilgan doimiy magnitli 36V. Ko'rinib turibdiki, bu dvigatellar EC oilasi kompyuterlarida keng qo'llanilgan.

Dvigatel diametri 80 mm, uzunligi taxminan 140 mm?

Takometr, kalibrlangan yuklar va boshqalardan foydalanib, o'z xususiyatlarini stendga astoydil olib kirdi. Kuchlanishning tezlikka bog'liqligi (2,22V * rev / s), ichki qarshilik (2,5 Ohm) va fan yo'qotishlari (ishqalanish va havoni aralashtirish uchun mexanik) qabul qilindi.

Multiplikatorning optimal tishli nisbati 4 bo'lishi rejalashtirilgan edi, lekin uni bir bosqichda ixcham bajarish istagi tufayli u 3,33 da to'xtadi. (Garchi 4 kishi sinab ko'rsa ham). Viteslar vintli, ular kamroq shovqin chiqaradi. Karter muvaffaqiyat qozonmadi, garchi bu serial uchun kerak bo'lsa kerak. Qattiq yog 'bilan oyiga ikki marta surtish aniqlanmagan.

Burilish mexanizmi - ipda erkin harakatlanish. 2-3 burilishdan keyin burilish burchagi kabelning egiluvchanligi bilan chegaralangan. Bu eng sodda va ishonchli echim bo'lib chiqdi. Bosh yarim dyuymli trubadagi uzun ip ustida muftadan aylanadi. Albatta, bu joyda ozgina teskari munosabat mavjud. Dastlab, ulanish uzunroq (60 - 70 mm) qilingan va harakatni engillashtirish uchun ipga truba qilingan, faqat yuqori va pastki iplar qolgan (har biri 2 - 2,5 tadan). Keyin ma'lum bo'ldiki, qarshilik unchalik dahshatli emas va birlik soddalashtirilgan.

Jeneratör kabeli vertikal trubaning uchiga (taxminan 500 mm) o'tdi va boshi ustunga mahkamlangan joyda tee orqali chiqib ketdi. Qalinligi yarim metrli bo'lakning egiluvchanligi boshning gorizontal tekislikda 1,5 - 2 burilishdan ko'proq burilishiga yo'l qo'ymaslik uchun etarli edi.

Men quyruqsiz versiyani sinab ko'rdim, turbinaga orqadan oqim bosdi, lekin baribir klassikaga joylashdi-yarim dyuymli trubaning 70 santimetrli qismida, taxminan 200x400 mm dumli qanotli. Quyruq trubkasi uzatuvchi boshini gorizontal ravishda muvozanatlaydi. Butun struktura 100 (106) mm plastik kanalizatsiya trubkasi bilan yopiladi. Jeneratorning orqasida vertikal burilish nuqtasi va 400 mm diametrli yarim dyuymli trubka o'rnatilgan bo'lib, uni standart muftaga mahkamlanadi. Jeneratör chiqish terminallari ham o'sha erda joylashgan. Tushish simlari tashqi tomondan ustun bo'ylab davom etadi, garchi uni quvurda erga qadar ishlatish mumkin.

100 (106?) Mm kanalizatsiya plastmassa trubasining bir qismi korpus sifatida mukammal ishlagan. Pastdan bitta o'z-o'zidan tejamkor vint bilan to'xtatildi. Qopqoq old va orqa tomondan ochiq edi. Qopqoq va old panjara orasidagi taxminan 8-10 mm bo'shliqda, jeneratörni sovutish uchun havo kirdi, korpusning orqasidan quyruq bumiga 20-25 mm osilgan, shunda iplar ustiga suv tommasligi uchun.

Quyruq pichog'i bo'lgan yarim dyuymli plastmassa naychadagi quyruq (taxminan 200x400 mm) yo'qoladi. Kichkina og'irlik bilan bog'lab qo'yilgan va boshini mast ustidagi muvozanatni saqlash uchun uzunligi sozlangan.

Jenerator massasi 2,5 kg bo'lsa, turbinsiz boshning massasi taxminan 5 kg ni tashkil qiladi. Menga bu yaxshi natija bo'lib tuyuldi.

Turbinani alohida ta'kidlash kerak. Ehtimol, texnologik jihatdan eng qiyin birlik. Qo'lga tushgan barcha adabiyotlar aerodinamikadan butunlay uzoqda bo'lgan odamlar tomonidan yozilgan. Ko'pgina maslahatchilar CLARK Y, BC2 va boshqalarning mashhur aeronavtika profillarini keltirdilar. Samolyot pervanellari va katta turbinalarini hisoblash usullari kichik va past tezlikda (3-6 m / s) ishlashga yo'naltirilgan kichik turbinaga umuman yaroqsiz edi. Pichoqlar ishlab chiqarishning standart texnologiyasi ham ancha mehnatkash edi va eng muhimi, profilning yuqori aniqligi va takrorlanishiga kafolat bermadi.

Profilga kelsak, berilgan Reynolds raqamlari bilan 40,000 - 60,000, Kupfer tipidagi profil, Götingen 420 va shunga o'xshashlar eng zo'r bo'lib chiqdi. Namunali samolyotsozlar buni bilishadi. Qisqacha aytganda, bu kamon, Birinchi jahon urushining Farman yoki Nyuport qanotining profili. Yengil shamolda u bir lahzani beradi, bu an'anaviy ko'z yoshi tomchilaridan qariyb 1,5 baravar ko'p. Yuqori tezlikda oqim to'xtay boshlaydi va turbina qisman o'zini o'zi boshqaradi.

Profil, shuningdek, texnologiyani tortdi.

Pichoqning pastki qismi yuzasi bo'lgan bo'sh joy nazariy chizma va andozalarga muvofiq kesilgan. Keyin polietilen qatlami orqali elimga eman qoplamali qatlamlar surtiladi. 10 tagacha, oxirida - 3-4 qatlam. Butun tort ehtiyotkorlik bilan rezina bant bilan o'ralgan va bir -ikki kunga qoldirilgan.

Yelim yopishtirilgandan so'ng, pichoqning yarim tayyor mahsuloti bo'sh joydan olib tashlandi va silliqlash yo'li bilan qirralarning uchida va qirralarida nisbatan oson tozalangan. Oxir -oqibat, agar chidamlilik kerak bo'lsa, bularning barchasini epoksi ustiga bir qatlamli shisha tolali yopishtirish mumkin.

O'ngdagi rasmda pichoqlarni yopishtirish uchun bo'sh joy ko'rsatilgan. Eman qoplamasining yopishtirilgan to'plami unga rezina tasma bilan mahkam yopishtirilgan. Dumg'azada 8 - 10 ta qatlam, pichoqning eng oxirida 3 - 4. Keyin pog'onali qatlamlar silliqlash orqali chiqariladi va qirralari maydalanadi. Xo'sh, rejadagi shakli shablonga muvofiq sozlangan. Pichoqlar engil, qattiq va bir xil, muvozanat oson. Biroq, eman juda jiddiy. Bu mumkin va osonroq narsa. Umuman olganda, men jo'ka haqida aqldan ozganman ... Xo'sh, agar sizga chidamlilik kerak bo'lsa, uni shisha tola bilan yopishtirish zarar qilmaydi.

Chap tomonda, pervanel pog'onasini o'zgartirish mexanizmining muhrlangan kameralari bo'lgan boshqa, avvalgi modeldagi ikkita shisha tolali yopishtirilgan ko'p qirrali jo'ka pichoqlari. Hamma oddiylik uchun ular qandaydir tarzda 2000 rpm tezlikka bardosh bera oldilar.

PF115 bilan ehtiyotkorlik bilan bo'yalgan va bo'yalgan yog'och bo'lagi bir mavsumga bardosh beradi. Qishda, isitilmaydigan xonada saqlangandan so'ng, maxsus burilishlar qayd etilmagan. Ammo turbina o'q bilan osilgan holda saqlanishi kerak. Siz pichoqni devorga qo'yolmaysiz.

Turbina milga tiqilib, o'z -o'zidan to'xtab qoldi.

Bularning barchasi 5 dyuym balandlikda, adapterli muftalar bilan bog'langan, yarim dyuymli, uch chorak, dyuymli quvur qismlaridan yasalgan ustunga o'rnatildi. Mastda erga yaqin burilish moslamasi va 5 mm neylonli simdan yasalgan to'rtta kabelli bir darajali strech belgilari bor edi. Ushbu dizayn bir kishiga ustunni ko'tarish / tushirish imkonini beradi.

Yuk 10A diod orqali ulangan 12 voltli 55Ah ishqoriy batareya edi. Bundan tashqari, voltmetr va ampermetr.

Ishlab chiqarish va qo'shimcha sifatida murakkab nazoratchi ishlab chiqilgan. Maksimal quvvatni o'chirish uchun generatorning ish kuchlanishini o'zgartirish kerak. Bu ma'noda eng foydali rejim - o'zgaruvchan kuchlanishli sobit oqim. Diyot orqali ishlash batareyani aksincha beradi - o'zgaruvchan zaryad oqimi bilan nisbatan doimiy kuchlanish.

Vaqti -vaqti bilan boshqaruvchi olib kelinib, sinab ko'rilgach va uyga olib ketilsa, turbinaning boshqaruvchisiz qandaydir qiziqarli fazilatlari bor ekan.

Ishga tushirish juda oson, 3 m / s dan kam. Bundan tashqari, turbina zaryad olishdan oldin tezlikni oladi (taxminan 13-14V). Shundan so'ng, tezlikning o'sishi juda sekin, faqat turbina milidagi moment va zaryadlovchi oqimi ortadi. Albatta, generatorning o'zida va tushadigan simlardagi yo'qotishlar ham o'sib bormoqda. Ammo kuchli shamolda generatorni shamol maxsus shamollatish kanallari orqali samarali sovutadi. Turbina tezlashganda shovqin qiladi, zaryad oqimi paydo bo'lishi bilan shovqin keskin kamayadi. Umuman olganda, shovqin ancha zaif. Qishloqda kuchli shamolda uxlayotganingizda, agar siz turbina o'rnatilganligini bilmasangiz, u daraxtlarning shovqini bilan butunlay maskalanadi.

Men qichqirganimda generator shunchaki yonib ketishidan juda qo'rqardim. Keyin u barcha mumkin bo'lgan yo'qotishlarni sanab, shunday xulosaga keldi: strukturaning issiqlik quvvati 70 - 80 darajagacha, xuddi bo'sh joy kabi qizishi uchun qirq daqiqa kerak bo'ladi.

Shamol tegirmoni butun yoz davomida nazorat ostida ishladi. uni odamlarimizning odob -axloqi va yana bir narsa tufayli tark etishning iloji yo'q edi: yana men bo'ron, bo'rondan qo'rqardim. Bir marta shamol 30-35 m / s gacha ko'tarildi. Qo'lda aniq anemometr yo'q edi, lekin keyin men turbinaning o'zi tomonidan juda yaxshi yo'naltirilgan edim. Anemometr yordamida mos yozuvlar yuki bo'yicha 2-3 marta kuchlanish o'lchovini o'tkazish va jadval tuzish kifoya - shamol turbinasi o'z anemometridir. Turbina 900 aylanish tezligini berdi, generator 5 - 7A da taxminan 150 - 170 Vt quvvat berdi (quvvatning yarmi juda yupqa simlarda 20 m ga yaqin pasayib ketdi). Men bularning hammasini puflab yuborishidan qo'rqardim, lekin sinovlar - bu sinov.

O'n marta men ishonch bilan turbinani "to'liq harakatda" to'xtatdim, generator chiqishi qisqa tutashdi. Shu bilan birga, oqim 2 - 3A ga va tezlik 1-2 sekundga tushdi. Keyin, shunga qaramay, qayerdadir pichoqni kesib tashladilar va hammasi yon tomonga hushtak chalib yuborilganda, zudlik bilan ustunni tushirish kerak edi.

Bu tajribadan olingan asosiy xulosa shundaki, kam quvvatli turbinani kuchli shamollarda generator ishonchli tarzda blokirovka qilishi mumkin. Qo'shimcha tormoz kerak emas. Bu nazariy jihatdan oson tushuntiriladi.

Men bu erda ko'plab tajribalarni o'tkazib yubordim. U ikki mavsum davomida yaqindan ishladi. Men ham Savoniusni, ham vertikal pichoqlarni va boshqa dizaynlarni sinab ko'rdim. 2 dan 12 gacha pichoqli turbinalar, shamoldan avtomatik evakuatsiya va boshqalar. U, shuningdek, doimiy magnit generatorini yasadi, turbina pichoqlarining o'zgaruvchan pog'onasini servo haydovchi qildi va hokazo. Menda faqat bitta pichoq qurishga vaqtim yo'q edi.

Ishonch bilan aytishim mumkin

1. Shamol tegirmoni - bu juda qimmat zavq, agar biz o'yinchoq haqida gapirmasak. Menimcha, bu faqat yorug'lik, kichik elektr asbob (oyiga 8 - 12 kVt / soat). Mamlakatda kozoklarini dazmol bilan dazmollashga odatlanganlar uchun benzin agregati ancha arzon.

2. Shamol kuchida 1920 -yillarda hisoblangan klassik pervanel turbinasidan yaxshiroq narsa yo'q va bo'lishi ham mumkin emas. Bu erda ixtirolar ixtirolarning o'zi uchun qilingan.

3. Shamol tegirmoni yolg'iz ish emas. Shamol turbinasi - Tizim. Barcha jarayonlarni chuqur tushunmasdan, mexanika, aerodinamika, elektrotexnika asoslarini bilmasdan, bunday murakkab ishlarga aralashmaslik yaxshiroqdir. Bu havaskorlar uchun emas, agar siz haqiqatan ham ishlayotgan narsaga ega bo'lishni xohlasangiz.

Ikki bosqichli multiplikatorli, sekinroq turbinani 1 dan 5 gacha yasashga urinish bo'ldi. Turbinaning shamollashi ("shamolga orqaga", quvurni oldinga muvozanatlashi) tufayli yo'nalishsiz, quyruqsiz versiya.

Ammo multiplikator qiyin bo'lib chiqdi va turbin kuchsiz shamolda aylanishni xohlamadi. Shuningdek, men servo haydovchiga ega o'zgaruvchan pog'onali pervanelni qo'lladim (ilgari pichoq rasmida). Ammo servo shamol bo'roniga tezda javob berish uchun juda sekin bo'lib chiqdi. Va cheksiz jiringladi. Keyin, men borgan sari, bunday burga uchun bu ortiqcha ekanligini tushundim.

Ish qiziqarli edi, lekin men haqiqatga o'tishim kerak edi. Bunday shamol elektr stantsiyasining tijorat loyihasi hali ham qayta ko'rib chiqilishi kerak edi, o'z resurslari eriy boshladi, keyin menga tanish bo'lgan narsa - impuls manbalari paydo bo'ldi. Bu men beshinchi yildan buyon qilayotgan ishim.

Menimcha, polni isitadigan va dazmollarni suv isitgich bilan quvvatlaydigan shamol tegirmonining orzularini hozircha chetga surish kerak. Bu texnik jihatdan mumkin, lekin shu qadar qimmatki, oddiy odamning tasavvuriga chidab bo'lmaydi.

Ammo bunday kichik dachalar biroz muvaffaqiyat qozonishi mumkin edi. Bu ham arzon emas, lekin kimga yorug'lik, kichkina televizor, mobil telefon va noutbuk kerak?

Bu oyiga taxminan 10-15 kVt / soat.

Shamol energiyasi, DIY shamol turbinasi, muqobil energiya, shamol turbinasi, DIY shamol turbinasi, uy qurilishi shamol turbinasi, shamol turbinasi quvvati