Hoạt động của cả cá nhân và toàn thể nhân loại ngày nay hầu như không thể thực hiện được nếu không có điện. Thật không may, việc tiêu thụ dầu khí, than đá và than bùn ngày càng tăng nhanh dẫn đến việc giảm trữ lượng các nguồn tài nguyên này trên hành tinh. Có thể làm gì trong khi người trên đất vẫn có tất cả những điều này? Theo kết luận của các chuyên gia, chính việc phát triển các tổ hợp năng lượng có thể giải quyết các vấn đề của các cuộc khủng hoảng kinh tế - tài chính thế giới. Do đó, liên quan nhất là việc tìm kiếm và sử dụng các nguồn năng lượng không có nhiên liệu.
Tái tạo, bền vững, xanh
Có lẽ không đáng để nhắc nhở rằng mọi thứ mới đều là thứ cũ đã bị lãng quên. Con người đã học cách sử dụng sức mạnh của dòng chảy sông và tốc độ của gió để thu được năng lượng cơ học từ rất lâu. Mặt trời làm nóng nước cho chúng ta và di chuyển ô tô, nuôi sống phi thuyền. Bánh xe, được lắp đặt trên lòng suối và sông nhỏ, đã cung cấp nước cho các cánh đồng ngay từ thời Trung cổ. Một cối xay gió có thể cung cấp bột mì cho một số ngôi làng xung quanh.
Hiện tại, chúng tôi quan tâm đến một câu hỏi đơn giản: làm thế nào để đảm bảongôi nhà của bạn với ánh sáng và nhiệt rẻ, làm thế nào để làm một cối xay gió bằng tay của riêng bạn? Công suất 5 kW hoặc ít hơn một chút, điều quan trọng là bạn có thể cung cấp dòng điện cho ngôi nhà của mình để vận hành các thiết bị điện.
Thật thú vị là trên thế giới có sự phân loại các tòa nhà theo mức độ sử dụng tài nguyên:
- thông thường, được xây dựng trước 1980-1995;
- với mức tiêu thụ năng lượng thấp và cực thấp - lên đến 45-90 kWh trên 1 kV / m;
- thụ động và không bay hơi, nhận dòng điện từ các nguồn tái tạo (ví dụ: bằng cách lắp đặt máy phát điện gió quay (5 kW) bằng tay của chính bạn hoặc hệ thống bảng điều khiển năng lượng mặt trời, bạn có thể giải quyết vấn đề này);
- tòa nhà hoạt động bằng năng lượng tạo ra nhiều điện hơn mức họ cần, nhận tiền bằng cách cung cấp thông qua mạng cho những người tiêu dùng khác.
Hóa ra các trạm thu nhỏ gia đình lắp đặt trên mái nhà và trong sân, cuối cùng có thể cạnh tranh với các nhà cung cấp điện lớn. Và chính phủ của các quốc gia khác nhau bằng mọi cách khuyến khích việc tạo ra và sử dụng tích cực các nguồn năng lượng thay thế.
Cách xác định lợi nhuận của nhà máy điện của riêng bạn
Các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng khả năng dự trữ của gió lớn hơn nhiều so với tất cả các trữ lượng nhiên liệu đã tích lũy từ hàng thế kỷ trước. Trong số các cách để lấy năng lượng từ các nguồn tái tạo, cối xay gió có một vị trí đặc biệt, vì việc chế tạo chúng đơn giản hơn so với việc tạo ra các tấm pin mặt trời. Trên thực tế, một máy phát điện gió 5 kW có thể được lắp ráp bằng tay của chính bạn, có những điều cần thiếtcác thành phần, bao gồm nam châm, dây đồng, ván ép và kim loại lưỡi dao.
Những người sành sỏi nói rằng một cấu trúc không chỉ có hình thức chính xác mà còn được xây dựng ở đúng vị trí có thể trở nên hiệu quả và theo đó, có lợi nhuận. Điều này có nghĩa là cần phải tính đến sự hiện diện, sự ổn định và tốc độ đồng đều của các luồng không khí trong từng trường hợp riêng lẻ và thậm chí trong một khu vực cụ thể. Nếu khu vực này thường xuyên là những ngày yên tĩnh, lặng sóng, thì việc lắp đặt một cột buồm với máy phát điện sẽ không mang lại lợi ích gì.
Trước khi bắt đầu chế tạo cối xay gió bằng tay của chính bạn (5 kW), bạn cần xem xét mô hình và hình thức của nó. Đừng mong đợi một sản lượng năng lượng lớn từ một thiết kế yếu. Ngược lại, khi bạn chỉ cần cung cấp năng lượng cho một vài bóng đèn trong nước, thì việc xây dựng một cối xay gió khổng lồ bằng chính tay bạn sẽ chẳng có nghĩa lý gì. 5 kW là công suất đủ để cung cấp điện cho gần như toàn bộ hệ thống chiếu sáng và các thiết bị gia dụng. Sẽ có gió không ngừng - sẽ có ánh sáng.
Cách làm tuabin gió bằng tay của chính bạn: chuỗi hành động
Tại nơi được chọn làm cột buồm cao, bản thân cối xay gió được tăng cường sức mạnh với một máy phát điện gắn liền với nó. Năng lượng được tạo ra sẽ đi qua các dây dẫn đến phòng mong muốn. Người ta tin rằng thiết kế cột buồm càng cao, đường kính bánh xe gió càng lớn và luồng không khí càng mạnh thì hiệu suất của toàn bộ thiết bị càng cao. Trên thực tế, mọi thứ không hoàn toàn như thế này:
- ví dụ, một cơn bão mạnh có thể dễ dàng làm gãy các lưỡi dao;
- một số mô hình có thể được lắp đặt trên mái nhà thông thườngở nhà;
- Tua bin bên phải khởi động dễ dàng và hoạt động tốt ngay cả khi gió rất nhẹ.
Các loại cối xay gió chính
Classic là những thiết kế có trục quay nằm ngang của rôto. Thông thường chúng có 2-3 lưỡi và được lắp đặt ở độ cao lớn so với mặt đất. Hiệu quả lớn nhất của việc lắp đặt như vậy được biểu hiện bằng luồng không khí có hướng không đổi và tốc độ của nó là 10 m / s. Một nhược điểm đáng kể của thiết kế có cánh này là không thể quay các cánh theo hướng gió thổi thường xuyên thay đổi. Điều này dẫn đến công việc không hiệu quả hoặc phá hủy toàn bộ cài đặt. Để khởi động một máy phát điện như vậy sau khi dừng, việc quay đầu bắt buộc của các cánh quạt là cần thiết. Ngoài ra, với khả năng quay chủ động, các lưỡi dao phát ra âm thanh cụ thể gây khó chịu cho tai người.
Máy phát điện gió thẳng đứng ("Whirlwind" 5 kW hoặc loại khác) có vị trí khác của rôto. Tua bin hình chữ H hoặc hình thùng thu nhận gió từ bất kỳ hướng nào. Những thiết kế này nhỏ hơn, chạy ngay cả ở những luồng gió yếu nhất (1,5-3 m / s), không yêu cầu cột buồm cao, chúng có thể được sử dụng ngay cả trong khu vực đô thị. Ngoài ra, các tuabin gió đã lắp ráp do-it-yourself (5 kW - đây là thật) đạt công suất định mức với sức gió 3-4 m / s.
Cánh buồm không ở trên tàu, mà ở trên đất liền
Một trong những xu hướng điện gió hot nhất hiện naylà sự ra đời của máy phát điện nằm ngang với các cánh mềm. Sự khác biệt chính là cả vật liệu chế tạo và hình dáng: cối xay gió tự chế (5 kW, kiểu cánh buồm) có 4-6 lưỡi vải hình tam giác. Hơn nữa, không giống như các cấu trúc truyền thống, tiết diện của chúng tăng lên theo hướng từ trung tâm ra ngoại vi. Tính năng này không chỉ cho phép "đón" một cơn gió yếu mà còn tránh được những tổn thất trong luồng gió bão.
Các chỉ số sau có thể gọi là ưu điểm của thuyền buồm:
- công suất cao quay chậm;
- tự định hướng và điều chỉnh theo bất kỳ cơn gió nào;
- cánh gạt cao và quán tính thấp;
- không cần bánh xe quay cưỡng bức;
- quay hoàn toàn im lặng ngay cả ở tốc độ cao;
- thiếu rung và nhiễu âm thanh;
- thiết kế rẻ tương đối.
Cối xay gió tự làm
5kW lượng điện cần thiết có thể đạt được bằng một số cách:
- xây dựng cấu trúc quay đơn giản nhất;
- để lắp ráp một khu phức hợp gồm nhiều bánh xe buồm nối tiếp nhau nằm trên cùng một trục;
- Sử dụng kết cấu trục neodymium.
Điều quan trọng cần nhớ là công suất của bánh xe gió tỷ lệ với tích của giá trị khối của tốc độ gió và diện tích quét của tuabin. Vì vậy, làm thế nào để làm cho một máy phát điện gió 5 kW? Hướng dẫn làm theo.
Bạn có thể lấy làm cơ sởtrục xe và đĩa phanh. 32 nam châm (25 x 8 mm) được đặt song song trong một vòng tròn trên các đĩa tương lai của rôto (bộ phận chuyển động của máy phát điện) cho mỗi đĩa, 16 miếng, hơn nữa, các điểm cộng nhất thiết phải xen kẽ với các điểm nhỏ. Các nam châm trái dấu phải có các giá trị cực khác nhau. Sau khi đánh dấu và sắp xếp, mọi thứ trên vòng tròn được đổ đầy epoxy.
Cuộn dây đồng được đặt trên stato. Số lượng của chúng phải ít hơn số lượng nam châm, nghĩa là 12. Đầu tiên, tất cả các dây được đưa ra ngoài và kết nối với nhau bằng một ngôi sao hoặc hình tam giác, sau đó chúng cũng được đổ đầy keo epoxy. Nên chèn các miếng plasticine vào các cuộn dây trước khi đổ. Sau khi nhựa đã cứng và được loại bỏ, các lỗ sẽ vẫn còn đó cần thiết để thông gió và làm mát stato.
Tất cả đều hoạt động như thế nào
Các đĩa rôto, quay so với stato, tạo thành từ trường và dòng điện xuất hiện trong các cuộn dây. Và cối xay gió, được kết nối bằng một hệ thống ròng rọc, là cần thiết để di chuyển các bộ phận này của cơ cấu làm việc. Làm thế nào để làm cho một máy phát điện gió bằng tay của riêng bạn? Một số bắt đầu xây dựng nhà máy điện của riêng họ bằng cách lắp ráp một máy phát điện. Những người khác - từ việc tạo ra phần xoay có cánh.
Trục từ cối xay gió được ghép với khớp trượt với một trong các đĩa rôto. Một đĩa thứ hai, thấp hơn có nam châm được đặt trên một ổ trục chắc chắn. Stato nằm ở giữa. Tất cả các bộ phận được gắn vào vòng tròn ván ép bằng bu lông dài và được cố định bằng đai ốc. Giữa tất cả các "bánh kếp", hãy nhớ để lại mức tối thiểucác khoảng trống để đĩa rôto quay tự do. Kết quả là máy phát điện 3 pha.
Thùng
Nó vẫn còn để làm cối xay gió. Với bàn tay của chính bạn, một cấu trúc xoay 5 kW có thể được tạo ra từ 3 vòng tròn của ván ép và một tấm duralumin mỏng nhất và nhẹ nhất. Các cánh hình chữ nhật bằng kim loại được gắn vào ván ép bằng bu lông và các góc. Sơ bộ, các rãnh dẫn hướng hình sóng được làm rỗng trong mỗi mặt phẳng của hình tròn, trong đó các tấm được chèn vào. Kết quả là rôto hai tầng có 4 cánh lượn sóng gắn vào nhau theo góc vuông. Tức là, giữa mỗi hai trục được gắn chặt bằng bánh kếp bằng ván ép, có 2 lưỡi dao duralumin hình sóng.
Thiết kế này được gắn ở giữa trên một chốt thép, chốt này sẽ truyền mô-men xoắn đến máy phát điện. Cối xay gió tự làm (5 kW) của thiết kế này nặng khoảng 16-18 kg với chiều cao 160-170 cm và đường kính đế 80-90 cm.
Những điều cần xem xét
Cối xay gió- "thùng" có thể được lắp đặt ngay cả trên mái của tòa nhà, mặc dù một tòa tháp cao 3-4 mét là khá đủ. Tuy nhiên, bắt buộc phải bảo vệ vỏ máy phát điện khỏi lượng mưa tự nhiên. Bạn cũng nên lắp một bộ pin.
Để có được AC từ dòng điện một chiều 3 pha, trong mạch cũng phải có một bộ chuyển đổi.
Với số ngày gió đủ lớn trong khu vực, cối xay gió tự lắp ráp (5 kW) có thể cung cấp dòng điện không chỉ cho TV và bóng đèn mà còn cho hệ thống giám sát video, điều hòa không khí, tủ lạnh và các thiết bị điện khác.
