Evdə hazırlanmış külək turbininin yığılması: FORUMHOUSE istifadəçilərinin dizayn variantları. DIY şaquli yel dəyirmanı (5 kVt) Külək generatoru

Hava kütlələrinin özü ilə apardığı tükənməz enerji həmişə insanların diqqətini cəlb edib. Ulu babalarımız küləyi yel dəyirmanların yelkənlərinə və təkərlərinə çəkməyi öyrəndilər, bundan sonra o, iki əsr ərzində Yerin sonsuz genişliklərində məqsədsiz şəkildə qaçdı.

Bu gün onun üçün yenidən faydalı iş tapılıb. Texniki yeniliklər kateqoriyasından fərdi ev üçün külək generatoru həyatımızda əsl amilə çevrilir.

Külək stansiyalarını daha yaxından nəzərdən keçirək, onların səmərəli istifadəsi şərtlərini qiymətləndirək və mövcud sortları nəzərdən keçirək. Ev sənətkarları məqaləmizdə külək dəyirmanının öz-özünə yığılması və onun effektiv işləməsi üçün lazım olan qurğular mövzusunda əks etdirmək üçün məlumat alacaqlar.

Külək generatoru nədir?

Məişət külək təsərrüfatının işləmə prinsipi sadədir: hava axını generatorun şaftına quraşdırılmış rotor bıçaqlarını fırladır və onun sarımlarında alternativ cərəyan yaradır. Yaranan elektrik enerjisi akkumulyatorlarda saxlanılır və məişət texnikası tərəfindən ehtiyac duyulduğunda istifadə olunur. Əlbəttə ki, bu, ev külək dəyirmanının işləməsi üçün sadələşdirilmiş bir sxemdir. Praktik baxımdan, elektrik enerjisini çevirən cihazlarla tamamlanır.

Enerji zəncirindəki generatorun dərhal arxasında nəzarətçi var. Üç fazalı alternativ cərəyanı birbaşa cərəyana çevirir və onu batareyaları doldurmağa yönəldir. Əksər məişət texnikası "daimi" əsasda işləyə bilməz, buna görə batareyaların arxasında başqa bir cihaz - bir çevirici yerləşdirilir. Əks əməliyyatı yerinə yetirir: birbaşa cərəyanı 220 voltluq məişət alternativ gərginliyinə çevirir. Aydındır ki, bu çevrilmələr izsiz keçmir və ilkin enerjinin kifayət qədər layiqli hissəsini (15-20%) alır.

Külək dəyirmanı günəş batareyası və ya başqa bir elektrik generatoru (benzin, dizel) ilə birləşdirilirsə, dövrə avtomatik elektrik açarı (ATS) ilə tamamlanır. Əsas cərəyan mənbəyi söndürüldükdə ehtiyat nüsxəni aktivləşdirir.

Maksimum güc əldə etmək üçün külək generatoru külək axını boyunca yerləşdirilməlidir. Sadə sistemlərdə hava qanadının prinsipi həyata keçirilir. Bunu etmək üçün, generatorun əks ucunda küləyə doğru çevirən şaquli bir bıçaq sabitlənir.

Daha güclü qurğularda istiqamət sensoru ilə idarə olunan fırlanan elektrik mühərriki var.

Külək turbinlərinin əsas növləri və onların xüsusiyyətləri

İki növ külək generatoru var:

Rotorun üfüqi düzülüşü ilə.
Şaquli rotorla.

Birinci növ ən çox yayılmışdır. Yüksək səmərəliliyi (40-50%) ilə xarakterizə olunur, lakin artan səs-küy və vibrasiya səviyyəsinə malikdir. Bundan əlavə, onun quraşdırılması üçün böyük bir boş yer (100 metr) və ya yüksək mast (6 metrdən) tələb olunur.

Şaquli rotorlu generatorlar daha az enerji qənaətlidir (səmərəlilik üfüqi olanlardan demək olar ki, 3 dəfə aşağıdır).

Onların üstünlükləri arasında sadə quraşdırma və etibarlı dizayn daxildir. Aşağı səs-küy səviyyəsi evlərin damlarında və hətta yer səviyyəsində şaquli generatorlar quraşdırmağa imkan verir. Bu qurğular buzlanmadan və qasırğadan qorxmur. Onlar zəif küləkdən (1,0-2,0 m / s-dən) işə salınır, üfüqi bir külək dəyirmanı isə orta gücdə (3,5 m / s və daha çox) hava axınına ehtiyac duyur. Pervanenin (rotorun) formasına görə şaquli külək turbinləri çox müxtəlifdir.

Şaquli yel dəyirmanlarının fırlanan təkərləri

Aşağı rotor sürətinə görə (200 rpm-ə qədər) bu cür qurğuların mexaniki resursu üfüqi külək generatorlarının işini əhəmiyyətli dərəcədə üstələyir.

Külək generatorunu necə hesablamaq və seçmək olar?

Külək borularla vurulan təbii qaz deyil, naqillər vasitəsilə evlərimizə fasiləsiz axan elektrik enerjisi deyil. O, şıltaq və dəyişkəndir. Bu gün qasırğa damları qoparır, ağacları qırır, sabah isə tam sakitliklə əvəz olunur. Buna görə də, bir külək dəyirmanı satın almadan və ya öz-özünə istehsal etməzdən əvvəl, ərazinizdə hava enerjisinin potensialını qiymətləndirmək lazımdır. Bunun üçün orta illik küləyin gücünü təyin edin. Bu dəyəri sorğu əsasında İnternetdə tapmaq olar.

Məhz belə bir cədvəl aldıqdan sonra yaşayış yerimizin sahəsini tapırıq və reytinq şkalası ilə müqayisə edərək rənginin intensivliyinə baxırıq. Orta illik küləyin sürəti saniyədə 4,0 metrdən azdırsa, külək turbininin quraşdırılmasının mənası yoxdur. Lazımi miqdarda enerji təmin etməyəcək.

Külək gücü külək fermasını quraşdırmaq üçün kifayətdirsə, o zaman növbəti addıma keçə bilərsiniz: generatorun gücünü seçmək.

Evdə avtonom enerji təchizatı haqqında danışırıqsa, o zaman 1 ailənin elektrik enerjisinin orta statistik istehlakı nəzərə alınır. Ayda 100 ilə 300 kVt/saat arasındadır. İllik külək potensialı az olan rayonlarda (5-8 m/san) belə bir həcmdə elektrik enerjisi 2-3 kVt-lıq külək turbinindən əldə edilə bilər. Nəzərə almaq lazımdır ki, qışda küləyin orta sürəti daha yüksəkdir, ona görə də bu dövrdə enerji istehsalı yaydan daha çox olacaqdır.

Külək generatorunun seçimi. Təxmini qiymətlər

1,5-2,0 kVt gücündə olan şaquli yerli külək turbinlərinin qiymətləri 90 ilə 110 min rubl arasında dəyişir. Bu qiymətə paketə yalnız bıçaqlı, mast və əlavə avadanlıqsız (nəzarətçi, çevirici, kabel, batareyalar) generator daxildir. Tam elektrik stansiyası quraşdırma ilə birlikdə 40-60% baha başa gələcək.

Daha güclü külək turbinlərinin (3-5 kVt) qiyməti 350 ilə 450 min rubl arasında dəyişir (əlavə avadanlıq və quraşdırma işləri ilə).

Yel dəyirmanı öz əlləri ilə. Əyləncə və ya real qənaət?

Dərhal deyək ki, öz əlinizlə tam hüquqlu və səmərəli bir külək generatoru etmək asan deyil. Külək çarxının, ötürmə mexanizminin düzgün hesablanması, güc və sürət baxımından uyğun generatorun seçilməsi ayrı bir məsələdir. Bu prosesin əsas mərhələləri haqqında yalnız qısa tövsiyələr verəcəyik.

Generator

Avtomobil alternatorları və birbaşa idarə olunan paltaryuyan maşınlardan elektrik mühərrikləri bu məqsəd üçün uyğun deyil. Onlar külək təkərindən enerji istehsal edə bilirlər, lakin bu, əhəmiyyətsiz olacaq. Səmərəli işləmək üçün avtogeneratorlara külək dəyirmanının inkişaf etdirə bilməyəcəyi çox yüksək sürət lazımdır.

Paltaryuyan mühərriklərdə fərqli bir problem var. Ferrit maqnitləri var və külək generatoru üçün daha məhsuldar olanlar lazımdır - neodim. Onların öz-özünə yığılması və cərəyan keçirən sarımların sarılması prosesi səbr və yüksək dəqiqlik tələb edir.

Öz əlinizlə bir cihazın gücü, bir qayda olaraq, 100-200 vattdan çox deyil.

Bu yaxınlarda evdə hazırlanmış velosipedlər və skuterlər üçün təkərlər məşhurdur. Külək enerjisi nöqteyi-nəzərindən bunlar şaquli külək təkərləri ilə işləmək və batareyaları doldurmaq üçün ən uyğun olan güclü neodim generatorlarıdır. Belə bir generatordan 1 kVt-a qədər külək enerjisi çıxarıla bilər.

Motor təkəri - evdə hazırlanmış külək ferması üçün hazır generator

Vida

Yelkənli və fırlanan pervaneler istehsalı ən asandır. Birincisi, mərkəzi plitə üzərində quraşdırılmış yüngül, əyri borulardan ibarətdir. Hər bir boruya davamlı parçadan hazırlanmış bıçaqlar çəkilir. Pervanenin böyük küləyi, qasırğa zamanı bükülməməsi və deformasiyaya uğramaması üçün bıçaqların menteşəli bərkidilməsini tələb edir.

Şaquli generatorlar üçün külək təkərinin fırlanan dizaynı istifadə olunur. İstehsal etmək asandır və istismarda etibarlıdır.

Üfüqi bir fırlanma oxu olan evdə hazırlanmış külək turbinləri bir pervane ilə təchiz edilmişdir. Ev ustaları onu 160-250 mm diametrli PVC borulardan yığırlar. Bıçaqlar generator mili üçün montaj çuxuru olan yuvarlaq bir polad lövhəyə quraşdırılmışdır.

Son illərdə yaşıl enerji mövzusu son dərəcə populyarlaşıb. Hətta bəziləri belə enerjinin yaxın gələcəkdə kömür, qaz və atom elektrik stansiyalarını tamamilə əvəzləyəcəyini proqnozlaşdırır. Yaşıl enerji sahələrindən biri də külək enerjisidir. Külək enerjisini elektrik enerjisinə çevirən generatorlar külək fermalarının bir hissəsi kimi təkcə sənaye deyil, həm də fərdi ev təsərrüfatlarına xidmət edən kiçikdir.

Hətta öz əlinizlə bir külək generatoru edə bilərsiniz - bu materialın həsr olunduğu budur.

Generator nədir

Geniş mənada generator hər hansı bir məhsul istehsal edən və ya bir növ enerjini digərinə çevirən bir cihazdır. Bu, məsələn, buxar generatoru (buxar istehsal edir), oksigen generatoru, kvant generatoru (elektromaqnit şüalanma mənbəyi) ola bilər.
Amma bu mövzu çərçivəsində biz elektrik generatorları ilə maraqlanırıq. Bu ad müxtəlif növ qeyri-elektrik enerjisini elektrik enerjisinə çevirən cihazlara aiddir.

Generatorların növləri

Elektrik generatorları aşağıdakı kimi təsnif edilir:

Bundan əlavə, elektromexaniki generatorlar mühərrik növünə görə təsnif edilir. Aşağıdakı növlər fərqlənir:

turbogeneratorlar buxar turbinindən idarə olunur;
hidrogeneratorlar mühərrik kimi hidravlik turbindən istifadə edir;
dizel generatorları və ya benzin generatorları dizel və ya benzin mühərrikləri əsasında hazırlanır;
külək turbinləri külək turbinindən istifadə edərək hava kütlələrinin enerjisini elektrik enerjisinə çevirir.

Gəlin külək turbinlərinə daha yaxından nəzər salaq (onlara külək turbinləri də deyilir). Ən sadə aşağı güclü külək generatoru adətən külək turbininin quraşdırıldığı oğlan telləri ilə gücləndirilmiş bir mastdan ibarətdir.

Bu külək turbini elektrik generatorunun rotorunu hərəkətə gətirən vint ilə fırlanır. Cihazın strukturu, generatordan əlavə, şarj tənzimləyicisi olan bir batareya və elektrik şəbəkəsinə qoşulmuş bir çevirici də daxildir.

bilirdinizmi? 2016-cı ilə qədər dünyada bütün külək turbinlərinin ümumi gücü 432 GVt idi. Beləliklə, külək enerjisi güc baxımından nüvə enerjisini üstələyib.

Bu cihazın işləmə sxemi olduqca sadədir: küləyin təsiri altında vida fırlanır, rotoru fırlayır, elektrik generatoru alternativ elektrik cərəyanı yaradır ki, bu da şarj tənzimləyicisi tərəfindən birbaşa cərəyana çevrilir.
Bu cərəyan batareyanı doldurur. Batareyadan birbaşa cərəyan çevirici tərəfindən alternativ cərəyana çevrilir, onun parametrləri şəbəkənin parametrlərinə uyğundur.

Sənaye qurğuları qüllələrə quraşdırılmışdır. Onlar əlavə olaraq fırlanan mexanizm, anemometr (küləyin sürətini və istiqamətini ölçmək üçün cihaz), bıçaqların fırlanma bucağını dəyişdirmək üçün bir cihaz, əyləc sistemi, idarəetmə sxemləri olan elektrik şkafı, yanğınsöndürmə və ildırımdan mühafizə ilə təchiz edilmişdir. sistemlər, quraşdırmanın işləməsi haqqında məlumatların ötürülməsi sistemi və s.

Fırlanma oxunun yer səthinə nisbətən yerləşməsinə görə külək turbinləri şaquli və üfüqi bölünür. Ən sadə şaquli model Savonius rotorudur.

İki və ya daha çox bıçaq var, bunlar içi boş yarı silindrlərdir (şaquli olaraq yarıya kəsilmiş silindrlər).
Savonius rotoru Bu bıçaqların düzülüşü və dizaynı üçün müxtəlif variantlar var: simmetrik olaraq sabitlənmiş, üst-üstə düşən kənarlar, aerodinamik profilli.

Savonius rotorunun üstünlüyü dizaynın sadəliyi və etibarlılığıdır, əlavə olaraq, onun işləməsi küləyin istiqamətindən asılı deyil, dezavantaj aşağı səmərəlilikdir (15% -dən çox deyil).

bilirdinizmi? Yel dəyirmanları təxminən eramızdan əvvəl 200-cü ildə meydana çıxdı. e. Farsda (İran). Onlar taxıldan un hazırlamaq üçün istifadə olunurdu. Avropada belə dəyirmanlar yalnız XIII əsrdə meydana çıxdı.

Digər şaquli dizayn Darrieus rotorudur.. Onun bıçaqları aerodinamik profilli qanadlardır. Onlar qövsvari, H şəkilli, spiral ola bilər. Bıçaqlar iki və ya daha çox ola bilər.
Rotor Daria Belə bir külək generatorunun üstünlükləri aşağıdakılardır:

onun yüksək səmərəliliyi
əməliyyat zamanı səs-küyün azaldılması,
nisbətən sadə dizayn.

Çatışmazlıqlar arasında qeyd olunur:

mastda yüksək yük (Maqnus effektinə görə);
bu rotorun işinin riyazi modelinin olmaması, təkmilləşdirilməsini çətinləşdirir;
mərkəzdənqaçma yükləri səbəbindən sürətli aşınma.

Şaquli quraşdırmanın başqa bir növü helikoid rotorudur.. O, rulman oxu boyunca bükülmüş bıçaqlarla təchiz edilmişdir.
Helikoid rotor Bu, strukturun davamlılığını və yüksək səmərəliliyini təmin edir. Dezavantaj, istehsalın mürəkkəbliyi səbəbindən yüksək qiymətdir.

Çox bıçaqlı tipli yel dəyirmanı iki sıra şaquli bıçaqlı bir dizayndır - xarici və daxili. Bu dizayn ən yüksək səmərəliliyi verir, lakin bahalıdır.

Üfüqi modellər fərqlidir:

bıçaqların sayı (tək qanadlı və çox sayda);
bıçaqların hazırlandığı material (bərk və ya çevik yelkənli);
dəyişən və ya sabit meydança bıçaqları.

Struktur olaraq, hamısı oxşardır. Ümumiyyətlə, bu tip külək turbinləri yüksək səmərəliliyi ilə xarakterizə olunur, lakin onlar küləyin istiqamətinə daimi tənzimlənməyə ehtiyac duyurlar ki, bu da dizaynda hava qanadından istifadə etməklə və ya quraşdırmanın fırlanan mexanizmdən istifadə edərək avtomatik yerləşdirilməsi ilə həll olunur. sensor oxunuşları.

DIY külək generatoru

Bazarda külək turbinləri modellərinin seçimi ən genişdir, müxtəlif dizaynlı və müxtəlif tutumlu cihazlar mövcuddur. Ancaq sadə bir quraşdırma özünüz edilə bilər.

Bir generator olaraq, daimi maqnitləri olan üç fazalı, məsələn, bir traktor almaq tövsiyə olunur. Ancaq onu aşağıda daha ətraflı müzakirə ediləcək bir elektrik mühərrikindən edə bilərsiniz. Bıçaqların seçimi vacibdir. Külək dəyirmanı şaquli tipdədirsə, adətən Savonius rotorunun varyasyonları istifadə olunur.
Traktor generatoru Bıçaqların istehsalı üçün silindrik bir qab, məsələn, köhnə bir qaynama olduqca uyğundur. Ancaq yuxarıda qeyd edildiyi kimi, bu tip külək turbinləri aşağı səmərəliliyə malikdir və şaquli bir külək dəyirmanı üçün daha mürəkkəb formalı bıçaqlar hazırlamaq mümkün olmayacaqdır. Evdə hazırlanmış məhsullarda adətən dörd yarı silindrik bıçaq istifadə olunur.

Üfüqi külək turbinlərinə gəldikdə, bir qanadlı dizayn aşağı gücə malik bir quraşdırma üçün optimaldır, lakin bütün görünən sadəliyinə baxmayaraq, əl sənəti ilə balanslaşdırılmış bir bıçaq düzəltmək olduqca çətin olacaq və bunsuz, külək dəyirmanı tez-tez uğursuz olur.

Vacibdir! Çox sayda bıçaqla başınıza gəlməməlisiniz, çünki əməliyyat zamanı onlar "hava qapağı" yarada bilər, buna görə hava külək dəyirmanının ətrafında gedəcək və oradan keçməyəcəkdir. Üfüqi tipli evdə hazırlanmış cihazlar üçün üç qanadlı bıçaq optimal hesab olunur.

Üfüqi yel dəyirmanlarında iki növ bıçaq istifadə edilə bilər: yelkənli və qanadlı. Yelkən çox sadədir, sadəcə yel dəyirmanının bıçaqlarına bənzəyən geniş zolaqlardır. Belə elementlərin dezavantajı çox aşağı səmərəlilikdir. Bu baxımdan qanadlı bıçaqlar daha perspektivlidir. Evdə onlar adətən naxışa uyğun olaraq 160 mm PVC borulardan hazırlanır.

Alüminiumdan da istifadə edə bilərsiniz, lakin daha çox başa gələcək. Bundan əlavə, bir PVC boru məhsulu əvvəlcə bir döngəyə malikdir, bu da ona əlavə aerodinamik xüsusiyyətlər verir.
PVC boru bıçaqları Bıçaqların uzunluğu aşağıdakı prinsipə uyğun olaraq seçilir: külək dəyirmanının çıxış gücü nə qədər güclüdürsə, onlar daha uzundur; nə qədər çox olsalar, bir o qədər qısadırlar. Məsələn, üç qanadlı 10 Vt yel dəyirmanı üçün optimal uzunluq 1,6 metr, dörd qanadlı yel dəyirmanı üçün - 1,4 m-dir.

Gücü 20 Vt olarsa, göstərici üç bıçaq üçün 2,3 m, dörd bıçaq üçün 2 m-ə dəyişəcəkdir.

İstehsalın əsas mərhələləri

Aşağıda bir paltaryuyan maşından asinxron motor generatoruna çevrilməklə üfüqi üç bıçaqlı quraşdırmanın öz istehsalı nümunəsi verilmişdir.

Küləyin köməyi ilə elektrik enerjisi əldə etmək son moda meyllərindən birinə çevrilir. Alternativ elektrik enerjisi sənayesinin texniki vasitələrinə aid olan məişət külək generatoru olduqca layiqincə populyarlıq qazandı, çünki ona müraciət etmək sahibinə bir sıra üstünlüklər verir:

külək enerjisi elektrik enerjisi istehsal edən ekoloji cəhətdən təmiz vasitələrə aiddir, tullantıların əmələ gəlməsi yoxdur;
yüksək etibarlılığı və aşağı əməliyyat xərcləri sayəsində istifadəsi asan;
tikinti və elektrik sahəsində minimal bacarıqlarla müstəqil şəkildə yığıla bilər;
onun cəlbediciliyi yalnız zaman keçdikcə enerji təchizatı şirkətlərinin tariflərinin qaçılmaz artması səbəbindən artacaqdır.

Cihaz və iş prinsipi

Hər hansı bir külək generatoru bir neçə tipik genişləndirilmiş blokdan ibarətdir. Bölmə mütləq bir hava axınının təsiri altında birbaşa və ya daha çox sürət qutusu vasitəsilə fırlanan, yaranan anı elektrik generatorunun şaftına ötürən bir turbin ehtiva edir. Rotor neodimium maqnitləri əsasında statorun içərisində fırlanır, bunun nəticəsində elektrik enerjisi yaranır.

Kiçik güc külək generatorunun dizaynı Şəkil 1-də göstərilmişdir.

düyü. 1. Evdə hazırlanmış külək generatorunun dizaynı

Külək generatoru tərəfindən yaradılan elektrik enerjisi aralıq anbara daxil olur, onun funksiyaları adətən akkumulyator tərəfindən götürülür. Batareyanın verdiyi cərəyan inverteri qidalandırır, onun çıxışından məişət tezliyinin normal 220 volt alternativ gərginliyi çıxarılır.

Batareyanın olması məcburidir, çünki. turbindən alınan gücün dalğalanmalarını hamarlamağa imkan verir. Bunun rolu, məişət külək generatorunun 6 m / s və daha yüksək külək sürətində sabit işləməsi ilə oynayır, halbuki Rusiyanın əksər hissəsində bu parametrin orta illik dəyəri təxminən bir yarım dəfə aşağıdır.

Lazımi keçid, tənzimləmə və digər funksiyalar avtomatlaşdırma bölməsi tərəfindən həyata keçirilir.

Quruluşun çıxış gücü üçün ehtiyatları olduqda (adətən 10 - 20%) müvafiq əməliyyat etibarlılığı əldə edilir.

Külək dəyirmanlarının növləri

Külək generatorları arasındakı əsas fərq, fərqli dizayna malik ola bilən hava turbininin dizaynıdır. Tipik olaraq, turbin fırlanma şaftının istiqamətinə görə vahidlərin tam dəsti iki əsas növə bölünür: şaquli və üfüqi.

şaquli

Şaquli külək generatoru qurğusunun fərqli bir xüsusiyyəti və əsas üstünlüyü onun quraşdırılmasının hündürlüyünə ciddi tələblərin olmamasıdır ki, bu da quraşdırma yerinin seçimini, quraşdırma prosesini və mexaniki olaraq hərəkət edən hissələrin sonrakı təmirini xeyli asanlaşdırır. Hava turbini bu texnikanın aşağı sürətli çeşidinə aiddir, kimi həyata keçirilə bilər

ən azı üç şaquli yönümlü bıçaq olan ən sadə klassik rotor (belə bir cihazın nümunəsi Şəkil 2-də göstərilmişdir);
iki sıra rotor, daxili bir sıra tənzimlənən bıçaqların olması onu artan səmərəliliyi təmin edir)
rotor Daria;
Savonius rotoru;
spiral rotor.

Son üç növ turbinin daha mürəkkəb forması onlara daha az material sərfiyyatını təmin edir.

Şəkil 2. Şaquli külək turbininin fırlanan külək turbini

Minimum hərəkət edən hissələrə malikdir, quraşdırmanın səmərəliliyi küləyin istiqamətindən az asılıdır.

Üfüqi

Turbin şaftının üfüqi istiqaməti olan külək generatorları pervane ilə idarə olunur. Pervane iki, üç və çox qanadlı ola bilər. Bəzi pervanelərin bıçaqlarına bəzən quraşdırmanın səmərəliliyini bir qədər artırmaq üçün olduqca mürəkkəb bir forma verilir. Belə bir vahidin nümunəsi Şəkil 3-də göstərilmişdir.

düyü. 3. Üfüqi çox qanadlı külək generatoru

Pervanelərin böyük diametrinə görə onlar adətən bir neçə on metrə qədər hündürlükdə polad boru və ya qəfəs dirəyinə quraşdırılır. Belə mastların nümunələri Şəkil 4 və Şəkil 5-də göstərilmişdir. Quraşdırmanın hündürlüyünün artırılmasının mənfi tərəfi yerin təsirinin zəifləməsi səbəbindən hava axınında turbulentliyin azalmasıdır, yəni. səmərəliliyin və istehsal olunan gücün artması. Bu xüsusiyyəti nəzərə alaraq, qonşu binaların güclü qoruyucu təsiri səbəbindən kottec yaşayış məntəqələri üçün bu dizaynın külək dəyirmanlarından istifadə etmək tövsiyə edilmir.

Şəkil 4. Üfüqi külək turbininin quraşdırılması üçün truss mast

düyü. 5. Borulu mast üçün montaj qurğusu

Fırlanma anı tarazlığını yaratmaq üçün generator, pervanenin əks çəkisi rolunu oynaması üçün bir şaftla bağlanır. Əlavə olaraq uzadılmış korpus dizaynı onun “aşağıya” istiqamətini asanlaşdırır.

Şaquli bir cihazla müqayisədə, daha çox gücü çıxarmağa imkan verir. Bunun qiyməti quraşdırma yerini seçməkdə çətinlik, quraşdırmanın mürəkkəbliyi, davamlı texniki xidmət, eləcə də əməliyyat zamanı xoşagəlməz akustik səs-küydür. Bundan əlavə, strukturun yüksək hündürlüyünə görə, üfüqi külək generatorları mütləq ildırımdan qorunma tələb edir.

Kiçik külək turbinləri

Kiçik və ya məişət külək turbinlərinə adətən gücü 5 kVt-dan çox olmayan qurğular daxildir. Pərakəndə satışda yerli və xarici istehsalın müxtəlif tutumlu və dizaynlı bölmələri mövcuddur ki, bu da artıq ödəmədən düzgün cihazı seçməyə imkan verir.

Tipik olaraq, vahidlər minimum dəstdə verilir, bunlar:

nəzarətçi daxildir;
bufer batareyası yoxdur;
heç bir yerli məhdudiyyət olmadığı təqdirdə qurğunun quraşdırma yerində yığılmasına imkan verir.

Texniki mürəkkəbliyi səbəbindən, üfüqi qurğular üçün quraşdırma layihəsi diqqətlə öyrənilməsini tələb edir, mütəxəssis məsləhəti tələb oluna bilər.

Aşağı güclü modellərin qiyməti bir neçə on minlərlə rubldan başlayır, bu, çıxış gücündən çox asılıdır.

Külək stansiyalarının avtomatlaşdırılması

Müasir elektrik külək turbinləri qabaqcıl avtomatlaşdırma sistemi ilə təchiz edilmişdir, bunlar:

performansını əhəmiyyətli dərəcədə yaxşılaşdırır;
çıxış gücünün bərabərləşdirilməsini təmin edir;
əməliyyatı təhlükəsiz edir.

Tipik avtomatlaşdırma dəstinə aşağıdakılar daxildir:

yüksək külək sürətində külək təkərinin sürət məhdudlaşdırıcısı;
təkərlərin düzülməsi "aşağıya" (üfüqi yel dəyirmanları üçün vacibdir);
qısa qapanmadan qorunma;
avadanlığın sıradan çıxması, qasırğa küləkləri, vibrasiya həddini aşması halında dayandırılması.

Orta və yuxarı siniflərin modelləri mütləq uzaqdan idarəetmə və diaqnostikanı dəstəkləyir. Bəzi qurğular bütün cihazın və turbin qanadlarının uyğun quraşdırma bucağını seçməklə çıxış gücünü maksimuma çatdırmaq üçün hava axınının istiqamətini və gücünü əlavə olaraq idarə edir.

əyləc sistemi

Əyləc sistemi küləyin sürəti çox yüksək olduqda qurğunun mexaniki məhv edilməsinin qarşısını alır. Bu sistemin mahiyyəti ondan ibarətdir ki, avtomatlaşdırma generatorun maqnit sisteminin elektrik dövrələrini bağlayır və bu, güclü əyləc qüvvəsinin görünüşünə səbəb olur.

Bundan əlavə, idarəetmə sisteminin iş alqoritmi qasırğalı küləklər zamanı hava turbininin tam dayandırılmasını təmin edir. Dayanma həddi istifadəçi tərəfindən tənzimlənə bilər, bu parametrin tipik zavod parametrləri 80 km/saat sürətlə dayanma rejiminin aktivləşdirilməsini nəzərdə tutur.

İstehsalçılar

Yerli sənaye geniş çeşiddə yerli külək turbinlərinin seriyalı istehsalına başlamışdır. Onların parametrləri cədvəldə göstərilmişdir:

Model	İstehsalçı	Növ	Güc	Qeyd
VG 0.25	Vetro Svet, Rusiya	G	250 Vt	—
VEU-3(4)	SKB İskra, Rusiya	AT	3 kVt	4 bıçaqlı model
L seriyası	Külək enerjisi, Rusiya	AT	0,8 - 10 kVt	—
RKraft	Almaniya	G	0,5 - 5 kVt	—
Külək generatoru M300	Çin	AT	100 - 270 Vt	6 qanadlı rotor diametri 1 m, çəkisi 11 kq, nəzarətçi yoxdur
Condor Evi	EDS Group, Rusiya	G	500 Vt	3 qanadlı fiberglas rotor Küləyin maksimal sürəti 25 m/s Çəkisi 56 kq

Qeyd: D - üfüqi, V - şaquli

Yaxşı və pis tərəfləri

Külək stansiyalarının əsas üstünlüyü onların muxtariyyətidir.

Bu tip avadanlıqların əsas texniki çatışmazlıqları havadan asılılıqdır (külək gücünə əlavə olaraq qar və yağış da təsir göstərir) və dəyəri orta hesabla bir neçə yüz vattdan çox olmayan nisbətən aşağı gücdür. Bir neçə illik xidmətdən sonra dəyişdirilməsini tələb edən ara tampon batareyasının məcburi istifadəsini tələb edin.

Dizel generatorları ilə müqayisədə onlar istismar müddəti baxımından onlardan daha aşağıdırlar, lakin yanacağın çatdırılmasını və onun saxlanması üçün mürəkkəb və bahalı yanğın təhlükəsizliyi tədbirlərinin həyata keçirilməsini tələb etmirlər.

Orta enliklərdə faktiki olaraq maksimum beş ay işləyən, bütün il boyu işləyənlərdən nəzərəçarpacaq dərəcədə üstündür.

Mövcud elektrik enerjisi tariflərində onlar azaldılmış xərclər baxımından ciddi qazanc vermir, lakin zərərli olmur.

Külək stansiyalarının istehsalçıları onların xarici dizaynına böyük diqqət yetirirlər. Beləliklə, bu bölmənin şəhərətrafı ərazidə olması yalnız sahibinin "texniki tərəqqisini" ifadə etmir, həm də vacib dizayn elementi və ətraf mühitə qayğının əyani nümayişi ola bilər.

Estetik parametrləri Şəkil 6-dan mühakimə etmək olar.

düyü. 6. Üfüqi külək turbini Condor Yerli istehsalın evi

Nəticə.

Külək elektrik stansiyaları elektrik enerjisinin tam hüquqlu alternativ mənbəyi hesab edilə bilər. Ölkəmizin əksər ərazilərinin tipik iqlim şəraitini nəzərə alaraq, kiçik külək turbinlərini günəş batareyası və dizel generatoru ilə vahid sistemdə birləşdirmək məqsədəuyğundur. Bu vəziyyətdə, onlar bir ölkə evində və ya bir ölkə evində elektrik enerjisi istehsal etmək üçün təsirli bir muxtar köməkçi vasitə ola bilərlər.

Tez-tez vəziyyətlər ən yaxın ötürmə xəttində elektrik enerjisi əlçatmaz və ya əsassız olaraq bahalaşdıqda yaranır və belə hallarda yalnız evdə hazırlanmış külək dəyirmanı kömək edə bilər. Bir ölkə evinin elektrik enerjisi ilə muxtar təchizatı variantlarına baxaq.

Külək generatorları - hansı model daha yaxşıdır?

Çox vaxt siz elektrik enerjisinə qənaət etmək və ya hələ elektrik ötürücü qüllələrin olmadığı yerlərdə almaq istəyirsiniz. O da mümkündür ki, bu qülləyə sərbəst enerji verilmədiyi üçün qoşulmaq sadəcə mümkün deyil. Bu hallardan hər hansı birində əlverişli elektrik enerjisi mənbəyini, tercihen bərpa olunan, yəni yanacaqdan istifadə etmədən tapmaq zəruri olur. Ona görə də benzin və dizel generatorlarının varlığını bir müddət unudaq və küləyin gücündən elektrik enerjisi istehsal etməyə çalışaq.

Külək dəyirmanları kifayət qədər uzun müddətdir mövcuddur, bir neçə əsr əvvəl külək dəyirmanları fəal şəkildə istifadə olunurdu. Bəli, sakitlik zamanı belə bir cihaz az istifadə olunur və fırtına zamanı ən etibarlı mexanizm belə uğursuz ola bilər (ən yaxşı halda). Ancaq bütün etibarsızlığına baxmayaraq, bir ev üçün öz əlinizlə bir külək generatoru etmək ən asandır, ən təsirli hesab olunur, xüsusən də təkəri quraşdırmaq üçün sürətli axan çaya çıxış yoxdursa. Və yadda saxlamaq lazımdır ki, külək dəyirmanı qülləsi, ərazidə yaşayış binası tikmək qaydalarına uyğun olaraq, qonşulara səs-küy, vibrasiya və ya hətta tökmə kölgə ilə müdaxilə etməməlidir.

Yel dəyirmanlarının yalnız 2 əsas növü var: şaquli və üfüqi fırlanma oxu ilə. Bir vaxtlar hər yerdə istifadə edilən dəyirmanlar, bıçaqları üfüqi istiqamətlənmiş ox üzərində quraşdırılmış maşınlar idi. Həmçinin, bu gün əksər külək dəyirmanları bu prinsipə uyğun olaraq hazırlanır, çünki bu seçim ən böyük səmərəliliyi təmin edir. Bununla belə, ev üçün şaquli oxlu külək turbinləri, pervane modellərinin bıçaqlarını hərəkət etdirməyəcək ən yüngül küləkdən istifadə edir. Onlara saniyədə 1-2 metrdən başlayan yüngül küləklər kifayət edir. İstehsalata gəldikdə, istənilən istiqamətdən külək qəbul edən şaquli yel dəyirmanı etmək daha asandır.

Generatorlar həm də yuxarıda göstərilən növlərin hər ikisində olan bıçaqların növü ilə fərqlənirlər. Çox hissəsi üçün növlərə bölünmənin əsas amili dizayndır: sərt və ya yelkən. Artıq, müəyyən bir model üçün hansı seçimin üstünlük təşkil etməsindən asılı olaraq, külək axını tutucunun bıçaqlarının istehsalı üçün material seçilir. Bu, kontrplak, qalay və ya nazik təbəqə polad, plastik, kompozit ola bilər - yüngül sərt bir quruluş üçün və ipək, banner parça və ya hətta nazik tarpaulin də daxil olmaqla yelkənli qayıq üçün hər hansı bir çevik, lakin davamlı material olacaq.

Generatorların bıçaqlarının şəklindəki fərqlər - səmərəliliyin müqayisəsi

Üfüqi tipin ən sadə versiyası yelkən quruluşudur, yəni sadəcə pervane təyyarələrinin fırlanma müstəvisinə bir az bucaq altında düzülməsidir. Sərt bıçaqlar səthlərinin əyilməsinin dəqiq hesablanmasını tələb edəcək və ya empirik olaraq maksimum performansa nail olmaq lazımdır. "Qanad"ın qeyri-kafi əyriliyi hava axınının zəif tutulması səbəbindən səmərəliliyin azalması ilə nəticələnəcək və çox əyriliyin özü havaya sürtünmə səbəbindən fırlanma müqaviməti yaradacaqdır.

Şaquli ox generatorlarına gəldikdə, onların külək tutucuları müxtəlif formalarda olur və yeni konturların və əyrilərin inkişafı davam edir. Ən sadə seçim, Savonius dizaynı adlanan çubuqlar şəklində bıçaqlardır. Onların sayı adətən hətta edilir - 2 və ya 4. Onlar xarici halqa əlavə statik ekranlar ilə ev istehsalı 30 kW çox qanadlı şaquli külək turbinləri etdikdə daha çox olur baxmayaraq. Bu ekranlar küləyin birbaşa bıçaqların quraşdırıldığı halqanın içərisində yerləşən rotorun müəyyən sahələrinə yönəldir və cəmləşdirir. Onlar, əsas diskin diametrindən asılı olaraq, 8-dən 16 ədədə qədər oxuna bilər.

Şaquli şəkildə quraşdırılmış oxlar üzərində yerləşən və üfüqi müstəvidə fırlanan ortoqonal pervaneler də var, lakin onların əsas çatışmazlığı olduqca aşağı səmərəliliyidir. Həmçinin, bu cür generatorlar zəif küləklərlə işləmir, saniyədə ən azı 4 metr sürət lazımdır. Və ən az istifadə olunan Dorier yel dəyirmanlarının modelləri, o cümlədən helikoid, bıçaqların bir spiral əyilməsi, qövslü külək tələləri və "H" tipli dizayn. Onlar etibarlı və effektivdir, lakin evdə etmək çətindir.

Müxtəlif növlərin müsbət və mənfi cəhətləri - təhlil edin və qiymətləndirin

Artıq qeyd edildiyi kimi, üfüqi fırlanma oxu olan modellər üçün performans daha yüksəkdir. Bununla birlikdə, güclü küləyə ehtiyac duyurlar, bu, adətən 10-15 metrdən çox hündürlükdə olur və bıçaqları olan fırlanan gondol ilə taclanan mast bu uzunluqda quraşdırılır. Digər müsbət keyfiyyət, şaquli oxlu külək dəyirmanlarında baş verən şaftda əyilmə yükünün olmaması hesab edilə bilər. Dezavantajlara fırlanan pervaneli modellərin 2 şafta malik olması daxildir ki, bu da daha çox aşınma hissələri və daha yüksək qırılma ehtimalı deməkdir.

Şaquli sistemlərə gəldikdə, onların üstünlükləri və mənfi cəhətləri modeldən asılıdır. Məsələn, Savonius yel dəyirmanları ən sadədir və öz əllərinizlə ev üçün həm qalay qutudan, həm də metal və ya plastik bareldən hazırlana bilər. Küləyin ən yüngül nəfəsindən 4 bıçağın iştirakı ilə işə başlayırlar, xüsusən yüksək keyfiyyətli hissələr quraşdırılıbsa, güclü küləklə belə ətalət səbəbindən öz-özünə açılma baş verəcəkdir. Ancaq yalnız 2 və ya 3 bıçaq varsa, müstəqil fırlanma qeyri-mümkündür, buna görə də hər birinin külək tutucularını digərinə nisbətən 90 dərəcə bir açı ilə yerləşdirərək 2 belə modulu bir-birinin üstünə qoyurlar. Bu tip külək böyükdür və buna görə də güclü fırtına zamanı oxa yanal təzyiq çox yüksək olur.

Ortoqonal yel dəyirmanları, aşağı gücə əlavə olaraq, bir sıra çatışmazlıqlara malikdir. Birincisi, bu, qanad formalı bıçağın müxtəlif hissələrinə qeyri-bərabər təzyiq səbəbindən olduqca güclü bir vibrasiyadır. Nəticədə, şaquli şafta quraşdırılmış rulman tez bir zamanda pisləşir. Bundan əlavə, bu cür generatorlar fırlanma zamanı kifayət qədər güclü və xoşagəlməz bir səs-küy salır və buna görə də ən yaxın ərazilərdə qonşuların narazılığına səbəb ola bilər. Helikoid, hazır satın alınarsa, zavodda yığılır, çox bahalıdır, həmçinin çox sayda hissəyə malik olan çox bıçaqlı dizaynlar.

Effektivliyi artırmaq üçün hər hansı bir külək generatoru fırlanan boruya quraşdırıla bilər.

Külək dəyirmanlarının işləmə prinsipi - sistem necə qurulub?

Yel dəyirmanının növündən asılı olmayaraq, o, özü enerji istehsal edə bilməz, onun şaftının fırlanması bıçaqlar tərəfindən təmin ediləcək bir generator lazımdır. Üfüqi bir fırlanma oxu olan bir dizaynınız varsa, hərəkəti şafta ötürmək üçün bir sürət qutusu lazımdır. Sonra, generator rulonlarında alınan elektrik enerjisini birbaşa cərəyana çevirən bir nəzarətçi bağlanır, sonra batareyalara daxil olur. Bundan sonra, bir LED ampul bağlaya bilərsiniz, ancaq bir cihazı doldurmaq və ya bir laptopu birləşdirmək istəyirsinizsə, batareyada saxlanılan yükü alternativ cərəyana çevirən bir çevirici də lazımdır.

Nəzərə almaq lazımdır ki, cərəyandakı hər dəyişiklik alternativdən birbaşa və əksinə, ümumi enerji miqdarını 10-15% azaldır.

Şaquli oxun quraşdırılması rahatdır, onun şaftı olduqca uzun ola bilər və bu, generatoru mastın altındakı, yəni birbaşa giriş zonasında yerləşdirməyə imkan verir. Tez-tez, külək dəyirmanının günəş panelləri və ya su çarxı ilə birlikdə işlədiyi hallarda dövrədə avtomatik keçid quraşdırılır. Həmçinin, bəzi modellərdə batareyanın tam doldurulması halında lazım olan əyləc qoyurlar. Fırtına zamanı külək tutucularını qatlayan üfüqi fırlanma oxu olan külək dəyirmanlarının bıçaqlarında menteşələr təmin edilə bilər. Çox güclü öz əlinizlə 5 kilovatlıq külək generatoru bəzən hava axını istiqaməti sensoru tərəfindən işə salınan fırlanan elektrik mühərriki ilə tamamlanır.

Neodim maqnitləri üzərində məhsul - qısa təlimat

Bir külək dəyirmanı üçün rotor və statorun montajını bir mütəxəssisə həvalə etmək daha yaxşıdır, ancaq öz əllərinizlə sıfırdan fərdi ev üçün külək dəyirmanı düzəltməyə qərar verərsinizsə, generatorun necə edildiyini bilməlisiniz. Baza ilə başlamalısınız, bunun üçün avtomobilin hubundan istifadə etmək daha yaxşıdır, çünki artıq rulmanları var. Neodimium maqnitləri diskə müntəzəm olaraq yapışdırılır, dirəkləri sizə baxmalıdır. Üstəlik, bir fazalı modeldə əks qütblü tərəflərin sayı uyğun olmalıdır. Üç fazalı generatorlara gəldikdə, 2: 3 və ya 3: 4 nisbətlərinə riayət etmək tövsiyə olunur.

Sonra, stator üçün rulonları sarmağa başlamalısınız. Bu tapşırığı bir mütəxəssisə həvalə etmək və ya hər şeyin əl ilə edildiyindən daha dəqiq öhdəsindən gəlməyə kömək edəcək xüsusi cihazlardan istifadə etmək daha yaxşıdır. 12 vatt gücündə bir batareyanı uğurla doldurmaq üçün bütün rulonlarda 1000-ə bərabər növbələrin ümumi sayı lazımdır. Ümumiyyətlə, növbələri hesablamaq üçün ən sadə düsturdan istifadə etmək olar. ω=44/(T*S), burada 44 sabit amildir, T Tesla induksiyasıdır və S kvadrat santimetrdə naqilin kəsişməsidir. Tesla induksiyası müxtəlif növ keçiricilər üçün cədvəldən müəyyən edilir:

Yaralı rulonlar (bir dairədə yerləşmənin asanlığı üçün onlara düzbucaqlı və ya trapezoidal forma vermək daha yaxşıdır) statorun sabit bazasında yapışqan ilə sabitlənir. Bu halda, bobinin daxili məkanının forması və ölçüləri maqnitin konturlarına uyğun olmalıdır. Eyni şey qalınlığa da aiddir. Biz keçiricilərin bütün uclarını çıxarırıq və onları birləşdiririk ki, iki ümumi paket "+" və "-" alırıq. Bobinlərin nüvələrini fiksasiya üçün istifadə olunan eyni yapışqan ilə doldururuq, onunla stator diskinə qoyulmuş telləri tamamilə təcrid etmək də mümkündür. İndi rotorun fırlanması zamanı maqnitlər rulonlarla birləşdirilərsə, qütblər arasındakı potensial fərq elektrik enerjisinin yaranmasına şərait yaradacaqdır.

Bitmiş elektrik mühərriki əsasında külək dəyirmanı hazırlamaq

Adətən, ev sənətkarları avtomobil generatorlarından istifadə etməyə çalışırlar, lakin hamısı uyğun deyil, yalnız özünü həyəcanlandıran, məsələn, bəzi traktor modellərində istifadə olunanlar. Çoxları cərəyanın görünməsi üçün qoşulmuş batareyanın olmasını tələb edir. Bununla belə, skuter və ya skuter üçün motor təkəri də yel dəyirmanı üçün əsas kimi istifadə edilə bilər. Bu, minimum hissələrlə ən sadə dizayn sayəsində çox yüksək resursa malik olan 5 kVt-lıq aşağı səs-küylü şaquli külək turbinlərini hazırlamağa imkan verəcəkdir.

Bir generator kimi məişət maşınlarından demək olar ki, hər hansı bir elektrik mühərrikindən də istifadə edə bilərsiniz, əsas odur ki, bazada fırçalar yoxdur, məsələn, içərisində və ya elektrikli qazmalarda - belə generatorlar sizə uyğun gəlməyəcək. Kompüterdən bir soyuducu da aşağı güclü versiya üçün uyğundur, ancaq kiçik elektron cihazları doldurmaq üçün. Ən azı 2 kVt gücündə bir şaquli külək generatoru əldə etmək istəyirsinizsə, mühərriki əsas olaraq güclü bir fandan götürmək daha yaxşıdır.

Ən əlverişli bərpa olunan enerji variantlarından biri külək enerjisindən istifadədir. Külək dəyirmanını müstəqil hesablamaq, yığmaq və quraşdırmaq haqqında məlumat üçün bu məqaləni oxuyun.

Külək generatorlarının təsnifatı

Quraşdırmalar aşağıdakı külək turbin meyarlarına əsasən təsnif edilir:

fırlanma oxunun yeri;
bıçaqların sayı;
element materialı;
vida meydançası.

Külək turbinləri, bir qayda olaraq, üfüqi və şaquli fırlanma oxu olan bir dizayna malikdir.

Üfüqi bir ox ilə icra - bir, iki, üç və ya daha çox bıçaqlı pervane dizaynı. Bu, yüksək səmərəliliyinə görə hava elektrik stansiyalarının ən çox yayılmış versiyasıdır.

Şaquli oxun icrası - Darrieus və Savonius rotorlarının nümunəsində ortoqonal və karusel dizaynları. Son iki anlayış aydınlaşdırılmalıdır, çünki hər ikisi külək generatorlarının dizaynında müəyyən əhəmiyyətə malikdir.

Darrieus rotoru, aerodinamik qanadların (iki və ya daha çox) müəyyən məsafədə bir-birinə simmetrik olaraq yerləşdiyi və radial şüalara quraşdırıldığı külək turbininin ortoqonal dizaynıdır. Bıçaqların diqqətli aerodinamik dizaynını tələb edən külək turbininin kifayət qədər mürəkkəb versiyası.

Savonius rotoru karusel tipli külək turbininin dizaynıdır, burada iki yarım silindrik qanad bir-birinə qarşı yerləşərək bütövlükdə sinusoidal forma əmələ gətirir. Quruluşların səmərəliliyi aşağıdır (təxminən 15%), lakin bıçaqlar dalğa istiqamətində üfüqi deyil, şaquli olaraq yerləşdirilirsə və hər bir cütün açısal yerdəyişməsi ilə çox səviyyəli bir versiya istifadə edilərsə, demək olar ki, iki dəfə artırıla bilər. digər cütlərə nisbətən bıçaqlar.

"Külək dəyirmanlarının" üstünlükləri və mənfi cəhətləri

Bu cihazların üstünlükləri, xüsusən də daxili iş şəraitinə münasibətdə göz qabağındadır. "Külək dəyirmanlarının" istifadəçiləri, tikinti və təmir üçün kiçik xərclər istisna olmaqla, əslində pulsuz elektrik enerjisi istehsal etmək imkanı əldə edirlər. Bununla belə, külək turbinlərinin mənfi cəhətləri də göz qabağındadır.

Beləliklə, qurğunun səmərəli işləməsinə nail olmaq üçün külək axınlarının sabitliyi üçün şərtləri yerinə yetirmək tələb olunur. İnsan belə şərait yarada bilməz. Bu, sırf təbiətin üstünlüyüdür. Digər, lakin artıq texniki çatışmazlıq, istehsal olunan elektrik enerjisinin keyfiyyətinin aşağı olmasıdır, bunun nəticəsində sistemi bahalı elektrik modulları (çoxaltıcılar, şarj cihazları, batareyalar, çeviricilər, stabilizatorlar) ilə əlavə etmək lazımdır.

Külək turbinlərinin modifikasiyalarının hər birinin xüsusiyyətləri baxımından üstünlükləri və mənfi cəhətləri, bəlkə də, sıfırda balans. Üfüqi oxlu modifikasiyalar yüksək səmərəlilik dəyəri ilə xarakterizə olunursa, sabit işləmək üçün külək axınının istiqamətini idarə edənlərin və qasırğa küləyindən qorunma cihazlarının istifadəsini tələb edir. Şaquli ox modifikasiyaları aşağı effektivliyə malikdir, lakin küləyin istiqamətini izləmə mexanizmi olmadan sabit işləyir. Eyni zamanda, belə külək turbinləri aşağı səs-küy səviyyəsi ilə fərqlənir, güclü küləklər şəraitində "yayılma" təsirini aradan qaldırır və kifayət qədər yığcamdır.

Evdə hazırlanmış külək generatorları

Öz əlinizlə bir "külək dəyirmanı" etmək tamamilə həll edilə bilən bir işdir. Bundan əlavə, biznesə konstruktiv və rasional yanaşma qaçılmaz maliyyə xərclərini minimuma endirməyə kömək edəcəkdir. Əvvəla, layihənin eskizini tərtib etməyə, balanslaşdırma və gücə dair lazımi hesablamaları aparmağa dəyər. Bu hərəkətlər yalnız külək təsərrüfatının uğurlu tikintisinin açarı olmayacaq, həm də satın alınan bütün avadanlıqların bütövlüyünü qorumaq üçün əsas olacaqdır.

Bir neçə on vatt gücündə mikro külək dəyirmanının tikintisi ilə başlamaq tövsiyə olunur. Gələcəkdə əldə edilən təcrübə daha güclü dizayn yaratmağa kömək edəcəkdir. Ev külək generatoru yaratarkən, yüksək keyfiyyətli elektrik (220 V, 50 Hz) əldə etməyə diqqət etməməlisiniz, çünki bu seçim əhəmiyyətli maliyyə investisiyaları tələb edəcəkdir. Başqa məqsədlər üçün çevrilmədən uğurla istifadə edilə bilən, məsələn, elektrik qızdırıcıları (qızdırıcılar) üzərində qurulmuş istilik və isti su sistemlərini dəstəkləmək üçün ilkin qəbul edilmiş elektrik enerjisindən istifadə etməklə məhdudlaşdırmaq daha müdrikdir - bu cür cihazlar sabit gərginlik tələb etmir. və tezlik. Bu, generatordan birbaşa işləyən sadə bir dövrə yaratmağa imkan verir.

Çox güman ki, heç kim mübahisə etməyəcək ki, evdə istilik və isti su təchizatı məişət texnikası və işıqlandırma qurğularından daha aşağı əhəmiyyət kəsb edir, bunun üçün tez-tez ev külək dəyirmanlarını quraşdırmaq üçün güc axtarılır. Evi istilik və isti su ilə təmin etmək üçün xüsusi olaraq bir külək turbininin cihazı dizaynın minimum dəyəri və sadəliyidir.

Ev külək turbininin ümumiləşdirilmiş layihəsi

Struktur olaraq, bir ev layihəsi əsasən sənaye qurğusunu təkrarlayır. Doğrudur, məişət həlləri çox vaxt şaquli oxlu külək turbinlərinə əsaslanır və aşağı gərginlikli DC generatorları ilə təchiz olunur. Yüksək keyfiyyətli elektrik enerjisi (220 V, 50 Hz) alınmaqla məişət külək turbin modullarının tərkibi:

külək turbini;
külək oriyentasiya cihazı;
çarpan;
DC generatoru (12 V, 24 V);
batareya doldurma modulu;
təkrar doldurulan batareyalar (litium-ion, litium-polimer, qurğuşun turşusu);
DC gərginlik çeviricisi 12 V (24 V) AC gərginliyi 220 V.

Külək turbin PIC 8-6/2.5

Bu necə işləyir? Sadəcə. Külək yel dəyirmanını çevirir. Dönmə momenti çarpan vasitəsilə DC generatorunun şaftına ötürülür. Şarj modulu vasitəsilə generatorun çıxışında alınan enerji batareyalarda toplanır. Batareya terminallarından çeviriciyə 12 V (24 V, 48 V) sabit bir gərginlik verilir, burada məişət elektrik şəbəkələrini gücləndirmək üçün uyğun bir gərginliyə çevrilir.

Ev "külək dəyirmanları" üçün generatorlar haqqında

Ən çox yaşayış külək turbin dizaynları adətən aşağı sürətli DC mühərrikləri istifadə edərək tikilir. Bu, modernləşdirmə tələb etməyən generatorun ən sadə versiyasıdır. Optimal olaraq - 60-100 voltluq bir təchizatı gərginliyi üçün nəzərdə tutulmuş daimi maqnitli elektrik mühərrikləri. Avtomobil generatorlarından istifadə təcrübəsi var, lakin belə bir vəziyyət üçün bir çarpanın tətbiqi tələb olunur, çünki avtogeneratorlar tələb olunan gərginliyi yalnız yüksək (1800-2500) inqilablarda istehsal edirlər. Mümkün variantlardan biri AC asinxron mühərrikinin yenidən qurulmasıdır, lakin bu da olduqca mürəkkəbdir, dəqiq hesablamalar, dönmə və rotor sahəsində neodim maqnitlərin quraşdırılması tələb olunur. Fazalar arasında eyni tutumlu kondansatörlərin birləşdirilməsi ilə üç fazalı asinxron mühərrik üçün bir seçim var. Nəhayət, öz əlinizlə sıfırdan bir generator düzəltmək imkanı var. Bunun üçün çoxlu göstərişlər var.

Şaquli oxlu evdə hazırlanmış "külək dəyirmanı"

Savonius rotoru əsasında kifayət qədər səmərəli və ən əsası ucuz külək generatoru tikilə bilər. Burada, misal olaraq, gücü 20 Vt-dan çox olmayan bir mikro elektrik stansiyası nəzərdən keçirilir. Bununla belə, bu cihaz, məsələn, 12 volt gərginlikdə işləyən bəzi məişət cihazlarını elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün kifayət qədər kifayətdir.

Parça dəsti:

1,5-2 mm qalınlığında alüminium təbəqə.
Plastik boru: diametri 125 mm, uzunluğu 3000 mm.
Alüminium boru: diametri 32 mm, uzunluğu 500 mm.
DC mühərriki (potensial generator), 30-60V, 360-450 rpm, məsələn, PIK8-6 / 2.5 elektrik mühərriki.
Gərginlik tənzimləyicisi.
Batareya.

Savonius rotorunun hazırlanması

Alüminium təbəqədən diametri 285 mm olan üç "pancake" kəsilir. 32 mm-lik alüminium boru üçün hər birinin mərkəzində deliklər qazılır. CD-lərə bənzər bir şey çıxır. Plastik borudan 150 mm uzunluğunda iki parça kəsilir və uzununa yarıya bölünür. Nəticə 125x150 mm ölçülü dörd yarımdairəvi bıçaqdır. Hər üç alüminium "CD" 32 mm-lik bir boruya qoyulur və yuxarı nöqtədən 320, 170, 20 mm məsafədə ciddi şəkildə üfüqi şəkildə sabitlənir, iki pillə təşkil edir. Bıçaqlar disklər arasına daxil edilir, hər pillədə ikisi və bir sinusoid meydana gətirərək ciddi şəkildə biri digərinə sabitlənir. Bu vəziyyətdə, yuxarı pillənin bıçaqları aşağı pillənin bıçaqlarına nisbətən 90 dərəcə bir açı ilə yerdəyişdirilir. Nəticə dörd qanadlı Savonius rotorudur. Bərkitmə elementləri üçün pərçimlərdən, özünü vurma vintlərindən, künclərdən istifadə edə və ya digər üsullardan istifadə edə bilərsiniz.

Mühərrikə qoşulma və dirəyə montaj

Yuxarıda göstərilən parametrlərə malik DC mühərriklərinin mili adətən 10-12 mm-dən çox olmayan bir diametrə malikdir. Mühərrikin şaftını külək turbininin borusuna birləşdirmək üçün borunun aşağı hissəsinə lazımi daxili diametrə malik olan mis kol basılır. Borunun və kolun divarından bir deşik qazılır, kilidləmə vintini vidalamaq üçün bir ip kəsilir. Bundan sonra, külək turbininin borusu generator şaftına qoyulur, bundan sonra əlaqə kilidləmə vidası ilə sərt şəkildə sabitlənir.

Plastik borunun qalan hissəsi (2800 mm) külək turbininin mastıdır. Savonius çarxı ilə generator dəsti mastın yuxarı hissəsində quraşdırılmışdır - o, dayanana qədər sadəcə boruya daxil edilir. Dayanacaq olaraq, mühərrikin ön ucunda sabitlənmiş, diametri mastın diametrindən bir qədər böyük olan bir metal disk örtüyü istifadə olunur. Qapağın kənarında mötərizələrin bərkidilməsi üçün deliklər qazılır. Mühərrik korpusunun diametri borunun daxili diametrindən kiçik olduğundan, generatoru mərkəzdə hizalamaq üçün contalar və ya dayanacaqlar istifadə olunur. Generatordan gələn kabel borunun içərisinə və altındakı pəncərədən xaricə keçirilir. Quraşdırma zamanı, bunun üçün sızdırmazlıq contalarından istifadə edərək, generatorun nəmə qarşı qorunmasının dizaynını nəzərə almaq lazımdır. Yenə də yağışdan qorunmaq üçün külək turbininin borusunun generator şaftına qoşulmasının üstündə çətir qapağı quraşdırıla bilər.

Bütün strukturun quraşdırılması açıq, yaxşı havalandırılan bir ərazidə aparılır. Mastın altında 0,5 metr dərinlikdə bir çuxur qazılır, borunun aşağı hissəsi çuxura endirilir, struktur uzanma işarələri ilə düzəldilir, bundan sonra çuxur betonla doldurulur.

Gərginlik tənzimləyicisi (sadə şarj cihazı)

İstehsal edilmiş bir külək generatoru, bir qayda olaraq, aşağı sürət səbəbindən 12 volt gərginliyi çatdırmaq iqtidarında deyil. Küləyin sürəti 6-8 m / s olan külək turbininin maksimum fırlanma tezliyi. 200-250 rpm dəyərinə çatır. Çıxışda 5-7 volt səviyyəsində bir gərginlik əldə etmək mümkündür. Batareyanı doldurmaq üçün 13,5-15 volt gərginlik tələb olunur. Çıxış yolu, məsələn, LM2577ADJ gərginlik tənzimləyicisi əsasında yığılmış sadə keçid gərginlik çeviricisindən istifadə etməkdir. Konvertorun girişinə 5 volt DC tətbiq etməklə çıxışda 12-15 volt əldə edilir ki, bu da avtomobil akkumulyatorunu doldurmaq üçün kifayət qədərdir.

LM2577-də hazır gərginlik çeviricisi

Bu mikro-külək generatoru, şübhəsiz ki, təkmilləşdirilə bilər. Turbinin gücünü artırın, mastın materialını və hündürlüyünü dəyişdirin, DC-AC şəbəkə gərginliyi çeviricisi əlavə edin və s.

Horizontal-axial külək elektrik stansiyası

Parça dəsti:

Diametri 150 mm olan plastik boru, 1,5-2,5 mm qalınlığında alüminium təbəqə, 80x40 1 m uzunluğunda taxta blok, santexnika: flanş - 3, künc - 2, tee - 1.
DC mühərriki (generator) 30-60 V, 300-470 rpm.
130-150 mm diametrli mühərrik üçün təkər kasnağı (alüminium, latun, tekstolit və s.).
Diametri 25 mm və 32 mm və uzunluğu 35 mm və 3000 mm olan polad borular.
Batareyalar üçün doldurma modulu.
Batareyalar.
Gərginlik çeviricisi 12 V - 120 V (220 V).

Üfüqi eksenel "külək dəyirmanı" istehsalı

Külək turbininin bıçaqlarının istehsalı üçün plastik boru lazımdır. 600 mm uzunluğunda belə bir borunun bir seqmenti uzunlamasına dörd eyni seqmentə kəsilir. Külək dəyirmanı üçün materialın bir hissəsini bütün uzunluğu boyunca diaqonal olaraq kəsməklə, lakin tam olaraq küncdən küncə deyil, aşağı küncdən yuxarı küncdən bir qədər girinti ilə meydana gələn seqmentlərdən hazırlanmış üç bıçaq lazımdır. sonuncu. Seqmentlərin aşağı hissəsinin işlənməsi üç seqmentin hər birində bərkidici ləçək meydana gəlməsinə qədər azaldılır. Bunu etmək üçün, bir kənarı boyunca təxminən 50x50 mm ölçülü bir kvadrat kəsilir və qalan hissəsi montaj ləçək kimi xidmət edir.

Külək turbininin qanadları boltlu birləşmələrin köməyi ilə təkər kasnağına bərkidilir. Kasnak birbaşa DC mühərrikinin - generatorun şaftına quraşdırılmışdır. Külək turbininin şassisi kimi 80x40 mm, uzunluğu 1 m olan sadə taxta blokdan istifadə olunur.Taxta blokun bir ucunda generator quraşdırılır. Çubuğun digər ucunda alüminium təbəqədən hazırlanmış bir "quyruq" quraşdırılmışdır. Çubuğun altındakı fırlanma mexanizminin şaftı kimi çıxış etmək üçün nəzərdə tutulmuş 25 mm-lik bir metal boru əlavə olunur. Mast kimi üç metrlik metal boru 32 mm istifadə olunur. Mastın yuxarı hissəsi külək turbininin borusunun daxil olduğu dönər qoludur. Mast dəstəyi qalın kontrplak təbəqəsindən hazırlanır. Bu dayaqda, diametri 600 mm olan bir disk şəklində, sanitar hissələrin konstruksiyası yığılır, bunun sayəsində mast asanlıqla qaldırıla və ya endirilə bilər, quraşdırıla və ya sökülə bilər. Mastın bərkidilməsi üçün uzanma işarələri istifadə olunur.

Külək turbininin bütün elektronikası ayrı bir modul kimi quraşdırılmışdır, interfeysi batareyaların və istehlakçı yüklərinin qoşulmasını təmin edir. Modula batareyanın doldurulması tənzimləyicisi və gərginlik çeviricisi daxildir. Bu cür cihazlar müvafiq təcrübə ilə müstəqil şəkildə yığıla bilər və ya bazarda satın alına bilər. Bazarda gərginliklərin və cərəyanların istədiyiniz çıxış dəyərlərini əldə etməyə imkan verən bir çox müxtəlif həllər var.

Kombinə edilmiş külək turbinləri

Birləşdirilmiş külək turbinləri ev enerji modulu üçün ciddi bir seçimdir. Əslində, kombinasiya vahid sistemdə külək generatorunu, günəş batareyasını, dizel və ya benzin elektrik stansiyasını birləşdirməyi nəzərdə tutur. İmkanlara və ehtiyaclara əsaslanaraq, hər cür şəkildə birləşdirə bilərsiniz. Təbii ki, üçü birdə bir seçim olduqda, bu, ən təsirli və etibarlı həlldir.

Həmçinin, külək turbinlərinin birləşməsi altında eyni anda iki müxtəlif modifikasiyaya malik külək elektrik stansiyalarının yaradılması nəzərdə tutulur. Məsələn, Savonius rotoru və ənənəvi üç bıçaqlı maşın eyni paketdə işləyərkən. Birinci turbin aşağı külək axını sürətində, ikincisi isə yalnız nominalda işləyir. Beləliklə, quraşdırmanın səmərəliliyi qorunur, əsassız enerji itkiləri istisna edilir və asinxron generatorlarda reaktiv cərəyanlar kompensasiya edilir.

Kombinə edilmiş sistemlər evdə təcrübə üçün texniki cəhətdən mürəkkəb və bahalı variantlardır.