Quyruq, taksi, külək dəyirmanının güclü küləklərdən qorunması - Külək enerjisi və alternativ enerji. Evdə hazırlanmış külək dəyirmanının (külək generatoru) güclü küləkdən qorunması Külək ferması üçün elektrik generatoru

Külək generatorunun öz əllərinizlə işləməsi üçün icazə verilən maksimum külək sürəti saniyədə 20-25 metrdir. Hava axını sürətinin bu göstəricisi aşılırsa, stansiyanın fəaliyyəti məhdudlaşdırılmalıdır. Üstəlik, bu, külək dəyirmanı yavaş hərəkət edən tip olsa belə edilməlidir.

Əlbəttə ki, evdə hazırlanmış külək dəyirmanının tamamilə dağılacaq qədər sürətlə fırlana bilməsi ehtimalı azdır. Ancaq tarixdə həvəskarların öz külək turbinlərini qurduqları, lakin güclü küləklərdən heç bir qorunma təmin etmədikləri bir çox hallar var. Nəticədə avtomobil generatorunun güclü oxları belə bütün yükə tab gətirə bilmədi və kibrit kimi qırıldı. Buna görə də, külək güclü olarsa, o zaman lələklərin quyruğuna təzyiq əhəmiyyətli dərəcədə artır və hava axınının istiqamətində kəskin dəyişiklik olduqda, generator kəskin şəkildə fırlanır.

Yüksək külək sürətində generator çarxının kifayət qədər sürətli fırlana bildiyini nəzərə alsaq, bütün struktur istənilən döngəyə müqavimət göstərən giroskopa çevrilir. Bu, külək çarxı və çərçivə arasında generator şaftında əhəmiyyətli yüklərin cəmlənməsinə səbəb olur.

Digər şeylər arasında, diametri 2 metr olan təkər yüksək aerodinamik sürüklənməyə malik olacaqdır. Güclü küləklə bu, mast üzərində yüksək yüklərlə təhdid edir. Buna görə də, külək generatorunun daha etibarlı və uzunmüddətli işləməsi üçün qorunma barədə narahat olmağa dəyər.

Belə məqsədlər üçün istifadə etməyin ən asan yolu sözdə yan kürəkdir. Bu, stansiyanın tikintisinə sərf olunan pul, səy və vaxta əhəmiyyətli dərəcədə qənaət edə bilən çox sadə bir cihazdır.

Belə bir cihazın işləməsi ondan ibarətdir ki, 8 m / s sürətlə işləyən küləklə strukturdakı küləyin təzyiqi qoruyucu yayın təzyiqindən daha aşağıdır. Bu, generatorun normal işləməsinə və lələklərin köməyi ilə küləkdən yuxarı hərəkət etməyə imkan verir. Yel dəyirmanının iş rejimində çökməsinin qarşısını almaq üçün yan kürək və quyruq arasında bir uzanma var. Ancaq güclü külək axını ilə külək təkərindəki təzyiq yay təzyiqinin gücünü üstələyir, nəticədə qorunma işə salınır. Generator qatlanmağa başlayanda külək axını külək generatoruna bucaq altında vurur, bu da onun gücünü ciddi şəkildə azaldır.

Çox yüksək külək sürətində qoruma küləyin axınının istiqamətinə paralel olan generatoru tamamilə qatlayır. Nəticədə yel dəyirmanının işi demək olar ki, tamamilə dayanır. Qeyd etmək lazımdır ki, bu vəziyyətdə, empennaj quyruğu çərçivəyə sərt şəkildə bağlanmır, lakin fırlanma qabiliyyətinə malikdir. Bu vəziyyətdə istifadə olunan menteşə yüksək möhkəmlikli poladdan hazırlanmalı və onun diametri 12 millimetrdən az olmamalıdır.

Külək generatorunu güclü küləkdən necə qorumaq olar, çünki, məsələn, qasırğa zamanı bıçaqlar asanlıqla sıradan çıxa və uça bilər. Və ya daha da pisi, mast tab gətirməyəcək, məsələn, uzanma izlərini qoparacaq və külək generatoru yıxılacaq, düşmə yolunda olan hər şeyi süpürür. Əlbəttə ki, pervane diametri 1,5 m-ə qədər olan kiçik külək dəyirmanları üçün güclü küləklərdən qorunma xüsusilə aktual deyil, çünki pervane üzərində belə böyük təzyiq yoxdur. Ancaq böyük külək dəyirmanları üçün küləkdən qorunma məcburidir, qasırğa zamanı böyük bir pervane böyük təzyiqə məruz qalır və burada təkcə bıçaqlar uça bilməz, həm də polad kabellər yerdən cırıla və ya sökülə bilər. Yaxşı, ümumiyyətlə, düşünürəm ki, mühafizə olmadan, xüsusən insanların və binaların yaxınlığında, külək dəyirmanı quraşdırmamaq daha yaxşıdır, ildə bir dəfə ən azı qasırğalar hələ də baş verir.

Fırtınadan qorunma artıq zavodun külək generatorlarında quraşdırılmışdır, kiçik külək turbinləri üçün, bir qayda olaraq, elektrik əyləcindən istifadə olunur. Yəni müəyyən bir sürətə çatdıqda, generator fazaları nəzarətçi tərəfindən impulslanır və vida sürətini itirərək gücü itirir. Və ya qorunma ümumiyyətlə təmin edilmir və nəzarətçi yalnız gərginlik müəyyən bir dəyəri, məsələn, on iki voltlu sistem üçün 14 voltdan artıq olduqda generatoru qısaltmaqla yavaşlayır. Evdə hazırlanmış kiçik külək dəyirmanları üçün tez-tez evdə hazırlanmış kontrollerlər (balast tənzimləyiciləri) hazırlanır, bu da gərginlik aşıldığında külək dəyirmanını yavaşlatır, ampullər və ya nikrom spirallər, tennlər şəklində əlavə bir yük açaraq yavaşlayır. . Və ya hər şeyin olduğu və külək dəyirmanının əyləc və məcburi dayandırıldığı hazır kontrollerlər alırlar.

Böyük yel dəyirmanları, nəzarətçidən əlavə, mexaniki qorunmaya da sahib olmalıdır, çünki böyük pervaneler güclü küləklərdə böyük güc götürür və "yuxarıya" çıxır və hətta generatorun tam dövrəsi də pervaneyi dayandırmır. Zavod yel dəyirmanlarında qoruma adətən quyruğu çevirməklə həyata keçirilir və vint küləkdən uzaqlaşır. “Külək tutucular” çoxdan klassikaya çevrilmiş quyruğu bükərək pervanenin küləkdən çıxarılmasının klassik üsuluna əsaslanır. Bu sxem daha ətraflı müzakirə olunacaq.

Güclü küləkdən qorunma sxemi

Müdafiə belə işləyir. Külək olmadıqda və pervane dönmədikdə, quyruq 45 dərəcə əyilir və yan tərəfə asılır. Küləyin gəlməsi ilə pervane dönür və dönməyə başlayır, quyruq isə küləyə çevrilir və hizalanır. Müəyyən bir küləyin sürətini aşdıqda, pervane üzərindəki təzyiq quyruğun ağırlığından daha çox olur və o, dönür və quyruq bükülür. Külək zəifləyən kimi quyruq yenidən yükün altında açılır və pervane küləyə çevrilir. Quyruğu qatlayarkən bıçaqlara zərər verməmək üçün bir məhdudlaşdırıcı qaynaqlanır.

Külək turbininin mühafizə prinsipi

Burada əsas rolu quyruğun çəkisi və onun uzunluğu və lələk sahəsi, həmçinin pervanenin fırlanma oxunun yerdəyişmə məsafəsi oynayır. Hesablama üçün düsturlar var, lakin rahatlıq üçün insanlar hər şeyin iki kliklə hesablandığı Excel cədvəllərini yazdılar. Aşağıda windpower-russia.ru forumundan götürülmüş iki lövhə var

İlk lövhənin ekran görüntüsü. Məlumatları sarı sahələrə daxil edin və quyruğun istədiyiniz uzunluğunu və ucunun ağırlığını əldə edin. Quyruq sahəsi standart olaraq süpürülən pervane sahəsinin 15-20%-ni təşkil edir.

Quyruq vahidinin hesablanması

İkinci boşqab bir az fərqlidir.Burada quyruğun üfüqi açısını dəyişə bilərsiniz. Birinci cədvəldə 45 dərəcə hesab olunur, lakin burada şaquli sapma ilə eyni şəkildə dəyişdirilə bilər. Üstəlik, quyruğu əlavə olaraq saxlayan bir yay əlavə olunur. Yay daha sürətli qayıtmaq və quyruğun çəkisini azaltmaq üçün quyruğun bükülməsinə müqavimət kimi quraşdırılmışdır. Hesablamada quyruq sahəsi də nəzərə alınır.

Yüklə - Quyruq vahidinin hesablanması 2.xls

Quyruq vahidinin hesablanması 2

Həmçinin, quyruğun çəkisi və digər parametrlər bu düsturlardan istifadə etməklə hesablana bilər

Fa - vida üzərində eksenel qüvvə.

Sabinin görə Fa=1.172*pi*D^2/4*1.19/2*V^2
Jukovskiyə görə Fa=0,888*pi*D^2/4*1,19/2*V^2,
burada D külək təkərinin diametri, V küləyin sürətidir;

X - dönmə oxundan şərabların fırlanma oxuna qədər istənilən ofset (ofset);
m quyruğun kütləsidir;
g - sərbəst düşmə sürətlənməsi;
l - barmaqdan quyruğun ağırlıq mərkəzinə qədər olan məsafə;
a - barmağın meyl açısı.

Məsələn, diametri 2 metr olan bir vida, quyruğun qatlanmalı olduğu küləyin sürəti = 10 m / s

Jukovski Fa \u003d 0.888 * 3.1415 * 2 ^ 2/4 * 1.19 / 2 * 10 ^ 2 \u003d 165N görə hesab edirik.

Quyruq kütləsi = 5 kq,
barmaqdan quyruğun ağırlıq mərkəzinə qədər olan məsafə = 2 m,
barmaq bucağı =20 dərəcə

X=5*9.81*2*sin(20)/165/3.1415*2=0.129 m.

Həm də quyruğun kütləsinin daha başa düşülən hesablanması

0.5*Q*S*V^2*L1*p/2=M*L2*g*sin(a), burada:
Q - hava sıxlığı;
S - vida sahəsi (m ^ 2);
V - küləyin sürəti (m/s);
L1 - külək başının fırlanma oxunun pervanenin fırlanma oxundan yerdəyişməsi (m);
M - quyruq kütləsi (kq);
L2 - quyruğun fırlanma oxundan onun ağırlıq mərkəzinə qədər olan məsafə (m);
g - 9,81 (ağırlıq);
a - quyruğun fırlanma oxunun meyl açısı.

Yaxşı, yəqin ki, hamısı budur, Excel cədvəllərinin printsepe-də bu, hesablama üçün kifayətdir, baxmayaraq ki, düsturlardan istifadə edə bilərsiniz. Belə bir qorunma sxeminin dezavantajı əməliyyat zamanı pervanenin əyilməsi və üzən quyruq səbəbindən küləyin istiqamətinin dəyişməsinə bir qədər gecikmiş reaksiyadır, lakin bu, xüsusilə enerji istehsalına təsir göstərmir. Bundan əlavə, vintin "üzən" olması ilə qorunmaq üçün başqa bir seçim var.Generator daha hündür yerləşdirilir və yıxılır, vint isə küləkdən uzaqlaşaraq yerə uzanır, bu halda generator yuxarı qalxır. amortizator.

Öz əlinizlə bir külək generatoru etmək

Jeneratör satın alındıqdan sonra külək generatorunu öz əllərinizlə yığmağa başlaya bilərsiniz. Şəkildə külək fermasının cihazı göstərilir. Qoşma üsulu və qovşaqların yeri fərqli ola bilər və dizaynerin fərdi imkanlarından asılıdır, lakin Şek. 1. Bu ölçülər bu külək təsərrüfatı üçün külək turbininin dizaynı və ölçüləri nəzərə alınmaqla seçilir.

Külək ferması üçün elektrik generatoru

Külək ferması üçün elektrik cərəyanı generatorunu seçərkən, ilk növbədə, külək çarxının sürətini müəyyən etmək lazımdır. Düsturdan istifadə edərək külək təkərinin W (yük altında) fırlanma tezliyini hesablayın:

W=V/L*Z*60,
L=π*D,

burada V - küləyin sürəti, m/s; L - çevrə, m; D - külək təkərinin diametri; Z külək təkərinin sürətinin göstəricisidir (bax Cədvəl 2).

Cədvəl 2. Külək turbininin sürət indeksi

Bu düstura diametri 2 m və 6 qanadlı seçilmiş külək turbininin məlumatlarını əvəz etsək, fırlanma tezliyini alacağıq. Tezliyin küləyin sürətindən asılılığı Cədvəldə göstərilmişdir. 3.

Cədvəl 3. Küləyin sürətindən asılı olaraq altı qanadlı 2 m diametrli külək təkərinin dövriyyələri

7-8 m/s-ə bərabər olan maksimum iş küləyinin sürətini götürək. Güclü küləklərlə külək turbininin işləməsi təhlükəli olacaq və məhdudlaşdırılmalı olacaq. Artıq müəyyən etdiyimiz kimi, küləyin sürəti 8 m/s olduqda, seçilmiş külək elektrik stansiyası dizaynının maksimum gücü 229 rpm-lik külək təkərinin sürətinə uyğun gələn 240 Vt olacaqdır. Beləliklə, müvafiq xüsusiyyətlərə malik bir generator seçməlisiniz.

Xoşbəxtlikdən, ümumi çatışmazlıq dövrləri "unudulmuşdur" və biz ənənəvi olaraq bir avtomobil generatorunu VAZ-2106-dan külək fermasına uyğunlaşdırmaq məcburiyyətində qalmayacağıq. Problem ondadır ki, belə bir avtomobil generatoru, məsələn, G-221, nominal sürəti 1100 ilə 6000 rpm arasında olan yüksək sürətli bir generatordur. Belə çıxır ki, sürət qutusu olmadan bizim aşağı sürətli külək çarxımız generatoru işləmə sürətinə qədər fırlada bilməyəcək.

"Külək dəyirmanı"mız üçün sürət qutusu hazırlamayacağıq və buna görə də külək təkərini sadəcə generator şaftına düzəltmək üçün başqa bir aşağı sürətli generator seçəcəyik. Bunun üçün ən uyğun olanı velosiped təkəri mühərrikləri üçün xüsusi olaraq hazırlanmış velosiped motorudur. Belə velosiped mühərrikləri aşağı işləmə sürətinə malikdir və generator rejimində asanlıqla işləyə bilər. Bu tip mühərriklərdə daimi maqnitlərin olması o deməkdir ki, generatorun həyəcanlanması ilə bağlı heç bir problem olmayacaq, məsələn, adətən elektromaqnitlərdən (sahə sarğı) istifadə edən asinxron AC mühərriklərində olduğu kimi. Sahə sarımına cərəyan təchizatı olmadan, belə bir mühərrik fırlanma zamanı cərəyan yaratmayacaq.

Bundan əlavə, velosiped motorlarının çox xoş bir xüsusiyyəti onların fırçasız mühərriklər olmasıdır, yəni fırçaların dəyişdirilməsini tələb etmir. Cədvəldə. Şəkil 4, 250 Vt gücündə bir velosiped mühərrikinin texniki xüsusiyyətlərinə dair bir nümunə göstərir. Cədvəldən göründüyü kimi, bu velosiped motoru 240 Vt gücündə və külək təkərinin maksimal sürəti 229 rpm olan "külək dəyirmanı" üçün generator kimi mükəmməldir.

Cədvəl 4. 250W velosiped motorunun texniki xüsusiyyətləri

Öz əlinizlə bir külək generatoru etmək

Jeneratör satın alındıqdan sonra külək generatorunu öz əllərinizlə yığmağa başlaya bilərsiniz. Şəkildə külək fermasının cihazı göstərilir. Qoşma üsulu və qovşaqların yeri fərqli ola bilər və dizaynerin fərdi imkanlarından asılıdır, lakin Şek. 1. Bu ölçülər bu külək təsərrüfatı üçün külək turbininin dizaynı və ölçüləri nəzərə alınmaqla seçilir.

Əncirdə. Şəkil 1, yan kürəyin (1), lələkləri olan quyruğun (2), həmçinin yaydan qüvvənin ötürüldüyü qolu (3) ölçülərini göstərir. Külək çarxını küləkdə çevirmək üçün lələkləri olan quyruq əncirdəki ölçülərə uyğun hazırlanmalıdır. 1 profil borusundan 20x40x2.5 mm və lələk kimi dam örtüyü.

Generatoru elə bir məsafədə quraşdırın ki, bıçaqlar və mast arasında minimum məsafə ən azı 250 mm olsun. Əks təqdirdə, küləyin və giroskopik qüvvələrin təsiri altında əyilən bıçaqların dirəkdə qırılmayacağına zəmanət yoxdur.

Bıçaq istehsalı

Öz əlinizlə bir külək dəyirmanı adətən bıçaqlardan başlayır. Aşağı sürətli yel dəyirmanı bıçaqlarının istehsalı üçün ən uyğun material plastik, daha doğrusu plastik borudur. Plastik borudan bıçaq düzəltmək ən asandır - bu, bir az əmək tələb edir və yeni başlayanlar üçün səhv etmək çətindir. Həmçinin, plastik bıçaqlar, taxta olanlardan fərqli olaraq, nəmdən bükülməməsinə zəmanət verilir.

Boru təzyiq borusu və ya kanalizasiya üçün 160 mm diametrli PVC-dən hazırlanmalıdır, məsələn, SDR PN 6.3. Belə boruların divar qalınlığı ən azı 4 mm-dir. Təzyiqsiz kanalizasiya üçün borular işləməyəcək! Bu borular çox nazik və kövrəkdir.

Şəkildə bıçaqları qırılmış külək turbini göstərilir. Bu bıçaqlar nazik PVC borudan hazırlanmışdır (təzyiqsiz kanalizasiya üçün). Onlar küləyin təzyiqi altında əyilib dirəyə çırpılıb.

Optimal bıçaq formasının hesablanması kifayət qədər mürəkkəbdir və onu bura gətirməyə ehtiyac yoxdur, qoy bunu peşəkarlar etsin. Şəkil 1-ə uyğun olaraq artıq hesablanmış şablondan istifadə edərək bıçaqları düzəltməyimiz kifayətdir. Şablonun ölçülərini millimetrlə göstərən 2. Yalnız belə bir şablonu kağızdan kəsməlisiniz (bıçaq şablonunun şəkli 1: 2 miqyasda), sonra onu 160 mm boruya yapışdırın, şablonun konturunu bir markerlə boruya çəkin və kəsin. bıçaqlar bir Yapboz və ya əl ilə. Şəkildəki qırmızı nöqtələr. Şəkil 2 bıçaq montajlarının təxmini yerini göstərir.

Nəticədə, fotoşəkildə olduğu kimi altı bıçaq almalısınız. Yaranan bıçaqların daha yüksək KIEV-ə sahib olması və fırlanma zamanı daha az səs-küy salması üçün kəskin küncləri və kənarları üyütmək, həmçinin bütün kobud səthləri üyütmək lazımdır.

Bıçaqları velosiped motorunun gövdəsinə bağlamaq üçün 6-10 mm qalınlığında yumşaq polad disk olan külək turbininin başını istifadə etmək lazımdır. Qalınlığı 12 mm və uzunluğu 30 sm olan altı polad zolaq, bıçaqları bağlamaq üçün deşiklər ilə qaynaqlanır. Disk velosiped motorunun gövdəsinə dirsəklərin bərkidilməsi üçün deşiklər üçün kilid qozları olan boltlar ilə bərkidilir.

Külək turbininin istehsalından sonra balanslaşdırılmalıdır. Bunun üçün külək çarxı ciddi üfüqi vəziyyətdə yüksəklikdə sabitlənir. Bunu külək olmayan qapalı yerlərdə etmək məsləhətdir. Balanslaşdırılmış külək təkəri ilə bıçaqlar özbaşına dönməməlidir. Bəzi bıçaq daha ağırdırsa, külək çarxının istənilən mövqeyində tarazlıq yaratmaq üçün ucundan yerə qoyulmalıdır.

Siz həmçinin bütün bıçaqların eyni müstəvidə fırlandığını yoxlamaq lazımdır. Bunu etmək üçün, alt bıçağın ucundan ən yaxın obyektə qədər olan məsafəni ölçün. Sonra külək çarxı dönür və seçilmiş obyektdən digər bıçaqlara qədər olan məsafə ölçülür. Bütün bıçaqlardan olan məsafə +/- 2 mm daxilində olmalıdır. Fərq daha böyükdürsə, bıçağın bağlandığı polad şeridi əyərək əyilmə aradan qaldırılmalıdır.

Generatorun (velosiped motorunun) çərçivəyə bərkidilməsi

Generator giroskopik qüvvələr də daxil olmaqla ağır yüklər altında olduğundan, onu etibarlı şəkildə bağlamaq lazımdır. Velosiped motorunun özü güclü oxa malikdir, çünki o, ağır yüklər altında istifadə olunur. Beləliklə, onun oxu velosiped sürərkən meydana gələn dinamik yüklər altında bir yetkinin ağırlığına tab gətirməlidir.

Ancaq velosiped çərçivəsində, velosiped motoru külək ferması üçün cərəyan generatoru kimi işləyərkən olduğu kimi bir tərəfə deyil, hər iki tərəfə quraşdırılmışdır. Buna görə də, mil müvafiq diametrli (D) velosiped motorunun şaftına vidalamaq üçün yivli çuxurlu metal hissə və M8 polad boltlar ilə çərçivəyə montaj üçün dörd montaj deliği olan çərçivəyə əlavə edilməlidir.

Bərkitmə üçün şaftın sərbəst ucunun maksimum uzunluğundan istifadə etmək məsləhətdir. Şaftın çərçivədə dönməsinin qarşısını almaq üçün, kilid yuyucusu olan bir qoz ilə sabitlənməlidir. Yataq ən yaxşı duralumindən hazırlanır.

Külək generatorunun çərçivəsinin, yəni bütün digər hissələrin yerləşəcəyi bazanın istehsalı üçün 6-10 mm qalınlığında bir polad boşqab və ya uyğun genişlikdə bir kanalın bir hissəsindən istifadə etməlisiniz (aşağı olaraq fırlanan qurğunun xarici diametri).

Pantoqraf və fırlanan qurğunun istehsalı

Əgər siz sadəcə telləri generatora bağlasanız, gec-tez yel dəyirmanı ox ətrafında fırlananda tellər büküləcək və qırılacaq. Bunun baş verməsinin qarşısını almaq üçün daşınan kontaktdan - izolyasiya materialından (1), kontaktlardan (2) və fırçalardan (3) ibarət bir qoldan ibarət bir cərəyan kollektorundan istifadə etməlisiniz. Yağışdan qorunmaq üçün cari kollektorun kontaktları bağlanmalıdır.

Bir külək generatorunun cərəyan kollektorunun istehsalı üçün bu üsuldan istifadə etmək rahatdır: birincisi, kontaktlar hazır fırlanan qurğuya yerləşdirilir, məsələn, düzbucaqlı kəsişmənin qalın pirinç və ya mis telindən (transformatorlar üçün istifadə olunur) , kontaktlar artıq lehimli məftillərlə (10) olmalıdır, bunun üçün ən azı 4 mm 2 kəsiyi olan bir və ya qapaqlı mis teldən istifadə etməlisiniz. Kontaktlar plastik stəkan və ya digər konteynerlə örtülür, dayaq qolunda (8) çuxur bağlanır və epoksi qatranla doldurulur. Fotoşəkildə titan dioksidin əlavə edilməsi ilə epoksi qatranı istifadə olunur. Epoksi qatranı bərkidikdən sonra hissə kontaktlar görünənə qədər tornada üyüdülür.

Hərəkətli bir əlaqə olaraq, düz yayları olan bir avtomobil başlanğıcından mis-qrafit fırçalarını istifadə etmək yaxşıdır.

Külək turbininin külək təkərinin küləkdə dönməsi üçün külək turbininin çərçivəsi ilə sabit mast arasında hərəkətli bir əlaqə təmin etmək lazımdır. Poşinqtonlar flanş vasitəsilə mast borusuna bərkidilmiş dayaq qolu (8) ilə çərçivəyə (4) qövs qaynağı (5) ilə qaynaqlanan mufta (6) arasında yerləşir. Dönüşü asanlaşdırmaq üçün daxili diametri ən azı 60 mm olan rulmanlardan (7) istifadə edərək dönmə qurğusu tələb olunur. Rolikli rulmanlar ən yaxşı uyğun gəlir, çünki onlar eksenel yükləri daha yaxşı mənimsəyirlər.

Külək təsərrüfatının qasırğa küləklərindən qorunması

Bu külək təsərrüfatının işlədə biləcəyi maksimum küləyin sürəti 8-9 m/s-dir. Küləyin sürəti daha yüksək olarsa, külək fermasının fəaliyyəti məhdudlaşdırılmalıdır.

Əlbəttə ki, bu təklif olunan DIY yel dəyirmanı növü aşağı sürətdir. Bıçaqların son dərəcə yüksək sürətlə fırlanaraq çökməsi ehtimalı azdır. Ancaq külək çox güclü olarsa, quyruqdakı təzyiq çox əhəmiyyətli olur və küləyin istiqamətinin kəskin dəyişməsi ilə külək generatoru kəskin şəkildə dönəcək.

Güclü küləklərdə bıçaqların sürətlə fırlandığını nəzərə alsaq, külək çarxı istənilən növbəyə müqavimət göstərən böyük bir ağır giroskopa çevrilir. Buna görə də, generator şaftında cəmlənmiş çərçivə və külək çarxı arasında əhəmiyyətli yüklər yaranır. Həvəskarların qasırğa küləklərindən heç bir qorunmadan öz əlləri ilə külək turbinləri qurduqları və əhəmiyyətli giroskopik qüvvələr səbəbindən avtomobil generatorlarının güclü oxlarının əhəmiyyətli giroskopik qüvvələr səbəbindən qırıldığı bir çox hallar var.

Bundan əlavə, diametri 2 m olan altı qanadlı külək təkəri əhəmiyyətli aerodinamik müqavimətə malikdir və güclü küləklərdə mastanı əhəmiyyətli dərəcədə yükləyəcəkdir.

Buna görə də, evdə hazırlanmış külək generatorunun uzun müddət və etibarlı şəkildə xidmət etməsi və külək çarxının yoldan keçənlərin başına düşməməsi üçün onu qasırğa küləklərindən qorumaq lazımdır. Külək dəyirmanını qorumağın ən asan yolu yan kürəkdir. Bu, praktikada özünü sübut edən kifayət qədər sadə bir cihazdır.

Yan kürəyin işləməsi belədir: işləyən küləklə (8 m / s-ə qədər), yan kürəkdə (1) küləyin təzyiqi yayın sərtliyindən (3) azdır və külək dəyirmanı quraşdırılmışdır. lələklərin köməyi ilə təxminən küləkdən aşağı. İş küləyi lazım olandan çox olduqda yayın yel dəyirmanını bükməməsi üçün quyruq (2) və yan kürək arasında bir uzantı (4) uzanır.

Küləyin sürəti 8 m/s-ə çatdıqda yan kürəkdəki təzyiq yayın qüvvəsindən daha güclü olur və külək generatoru bükülməyə başlayır. Bu vəziyyətdə, külək axını bıçaqlara bir açı ilə axmağa başlayır, bu da külək çarxının gücünü məhdudlaşdırır.

Çox güclü küləklərdə yel dəyirmanı tamamilə bükülür və bıçaqlar küləyin istiqamətinə paralel quraşdırılır, yel dəyirmanının işi praktiki olaraq dayanır. Nəzərə alın ki, empenaj quyruğu çərçivəyə sərt şəkildə bağlanmır, lakin konstruktiv poladdan hazırlanmalı və diametri ən azı 12 mm olan bir menteşə (5) üzərində fırlanır.

Yan kürək ölçüləri Şəkildə göstərilmişdir. 1. Yan kürək özü, eləcə də lələk ən yaxşı şəkildə 20x40x2,5 mm profil borusundan və 1-2 mm qalınlığında bir polad təbəqədən hazırlanır.

İşləyən yay kimi, qoruyucu sink örtüyü olan istənilən karbon polad yaylar istifadə edilə bilər. Əsas odur ki, həddindən artıq vəziyyətdə yay qüvvəsi 12 kq, ilkin vəziyyətdə (yel dəyirmanı hələ bükülmədikdə) - 6 kq.

Uzatmaların istehsalı üçün bir polad velosiped kabelindən istifadə edilməlidir, kabelin ucları bir döngəyə bükülür və sərbəst ucları 1,5-2 mm diametrli mis teldən səkkiz növbə ilə sabitlənir və qalay ilə lehimlənir.

Külək turbin mast

Külək ferması üçün mast kimi, külək maneələrinin olmadığı ərazinin nisbətən açıq olması şərti ilə diametri ən azı 101-115 mm və minimum uzunluğu 6-7 metr olan polad su borusundan istifadə edə bilərsiniz. 30 m məsafədə.

Külək fermasını açıq ərazidə quraşdırmaq mümkün deyilsə, heç bir şey edilə bilməz. Külək çarxının ətrafdakı maneələrdən (evlər, ağaclar) ən azı 1 m yüksək olması üçün mastın hündürlüyünü artırmaq lazımdır, əks halda elektrik enerjisi istehsalı əhəmiyyətli dərəcədə azalacaq.

Mastın özü nəmli torpağa sıxılmaması üçün beton platformaya quraşdırılmalıdır.

Dartma işarələri kimi ən azı 6 mm diametrli sinklənmiş polad montaj kabelləri istifadə edilməlidir. Stretch işarələri bir sıxac ilə masta əlavə olunur. Yerdə kabellər bir yarım metr tam dərinliyə qədər bir açı ilə yerə basdırılmış güclü polad dirəklərə (borudan, kanaldan, açıdan və s.) Birləşdirilmişdir. Betonla bazada əlavə monolit olsalar daha yaxşıdır.

Külək turbini ilə mast montajı əhəmiyyətli bir çəkiyə malik olduğundan, əl ilə quraşdırma üçün mast və ya yüklə 100x100 mm taxta şüa ilə eyni polad borudan hazırlanmış əks çəkidən istifadə etmək lazımdır.

Külək təsərrüfatının naqil diaqramı

Şəkil ən sadə batareya doldurma dövrəsini göstərir: generatordan üç çıxış üç fazalı rektifikatora qoşulur ki, bu da paralel olaraq birləşdirilmiş və bir ulduzla birləşdirilmiş üç diodlu yarım körpüdür. Diodlar minimum 50V iş gərginliyi və 20A cərəyan üçün qiymətləndirilməlidir. Generatordan maksimum işləmə gərginliyi 25-26 V olacağından, rektifikatordan çıxan çıxışlar ardıcıl olaraq bağlanmış iki 12 volt batareyaya qoşulur.

Belə sadə bir dövrə istifadə edərkən, batareyalar aşağıdakı kimi doldurulur: 22 V-dan az aşağı gərginlikdə batareyalar çox zəif doldurulur, çünki cərəyan batareyaların daxili müqaviməti ilə məhdudlaşır. Küləyin sürəti 7-8 m/s olduqda generatorun yaranan gərginliyi 23-25 ​​V diapazonunda olacaq və akkumulyatorların intensiv doldurulması prosesi başlayacaq. Daha yüksək külək sürətində külək generatorunun işi yan kürəklə məhdudlaşdırılacaq. Batareyaları (külək təsərrüfatının fövqəladə istismarı zamanı) həddindən artıq yüksək cərəyandan qorumaq üçün dövrədə maksimum 25 A cərəyanı üçün nəzərdə tutulmuş qoruyucu olmalıdır.

Gördüyünüz kimi, bu sadə sxemin əhəmiyyətli bir çatışmazlığı var - sakit bir külək (4-6 m / s) ilə batareya praktiki olaraq doldurulmayacaq və düz ərazidə ən çox rast gəlinən məhz belə küləklərdir. Yüngül küləklərdə batareyaları doldurmaq üçün batareyaların qarşısında birləşdirilən şarj tənzimləyicisindən istifadə etməlisiniz. Doldurma tənzimləyicisi tələb olunan gərginliyi avtomatik olaraq çevirəcək, həmçinin nəzarətçi qoruyucudan daha etibarlıdır və batareyaların həddindən artıq doldurulmasının qarşısını alır.

220 V AC gərginliyi üçün nəzərdə tutulmuş məişət cihazlarını gücləndirmək üçün təkrar doldurulan batareyalardan istifadə etmək üçün pik gücdən asılı olaraq seçilən müvafiq gücün 24 V DC gərginliyini çevirmək üçün əlavə bir çevirici lazımdır. Məsələn, işıqlandırma, kompüter, soyuducunu çeviriciyə qoşarsanız, onda 600 Vt gücündə bir çevirici kifayətdir, lakin ən azı bəzən bir elektrik qazma və ya dairəvi mişar (1500 Vt) istifadə etməyi planlaşdırırsınızsa, onda 2000 Vt seçməlisiniz. çevirici.

Şəkil daha mürəkkəb bir elektrik dövrəsini göstərir: onda generatordan (1) gələn cərəyan əvvəlcə üç fazalı rektifikatorda (2) düzəldilir, sonra gərginlik şarj tənzimləyicisi (3) tərəfindən sabitləşir və batareyaları doldurur. 24 V (4). Bir çevirici (5) məişət texnikasına qoşulur.

Generatordan gələn cərəyanlar onlarla amperə çatır, buna görə dövrədəki bütün cihazları birləşdirmək üçün ümumi kəsiyi 3-4 mm 2 olan mis tellər istifadə edilməlidir.

Batareyaların tutumunun ən azı 120 a / saat olması arzu edilir. Batareyaların ümumi tutumu bölgədəki orta küləyin intensivliyindən, həmçinin qoşulmuş yükün gücündən və tezliyindən asılı olacaq. Daha dəqiq desək, tələb olunan tutum külək stansiyasının istismarı zamanı məlum olacaq.

Külək təsərrüfatına qulluq

Hesab edilən aşağı sürətli külək generatoru, bir qayda olaraq, yüngül küləklərdə yaxşı işə başlayır. Külək generatorunun bütövlükdə normal işləməsi üçün aşağıdakı qaydalara əməl etməlisiniz:

1. Başladıqdan iki həftə sonra külək generatorunu yüngül küləkdə endirin və bütün bağlayıcıları yoxlayın.

İstifadəçilərin alternativ elektrik enerjisi mənbələrinə marağının artması başa düşüləndir. Mərkəzləşdirilmiş şəbəkələrə qoşulma imkanlarının olmaması mənzil və ya müvəqqəti yaşayış yerlərini elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün başqa üsullardan istifadə etməyə məcbur edir. Pay daim artır, çünki sənaye dizaynının alınması çox bahalı bir işdir və həmişə olduqca effektivdir.

Bir külək dəyirmanı yaratarkən, güclü küləyin əsməsi ehtimalını nəzərə almaq və strukturu onlardan qorumaq üçün müvafiq tədbirlər görmək lazımdır.

Niyə güclü küləklərdən qorunmaq lazımdır?

Külək turbininin işləməsi müəyyən bir külək qüvvəsi üçün nəzərdə tutulmuşdur. Adətən, müəyyən bir bölgə üçün xarakterik olan orta göstəricilər nəzərə alınır. Ancaq külək axını kritik dəyərlərə yüksəldikdə, bəzən hər hansı bir ərazidə baş verir, cihazın uğursuzluq riski var və bəzi hallarda - tam məhv.

Onlar ya cərəyanla (icazə verilən gərginlik dəyəri aşılırsa, elektromaqnit əyləci işə salınır) və ya fırlanma sürəti (mexaniki əyləc) ilə belə həddindən artıq yüklənmələrə qarşı qorunma ilə təchiz edilmişdir. Evdə hazırlanmış dizaynlar da oxşar cihazlarla təchiz edilməlidir.

Pervaneler, xüsusən də yüksək fırlanma sürəti ilə təchiz olunmuşlar, giroskop prinsipi ilə hərəkət etməyə başlayır və fırlanma müstəvisini saxlayır. Belə şəraitdə quyruq öz işini yerinə yetirə bilməz və cihazı axın oxu boyunca istiqamətləndirə bilməz, bu da nasazlıqlara səbəb olur. Küləyin sürəti çox yüksək olmasa belə bu mümkündür. Buna görə də, çarxın sürətini yavaşlatan bir cihaz zəruri bir dizayn elementidir.

Öz əlinizlə bir cihaz etmək mümkündürmü?

Bir armatur hazırlamaq olduqca mümkündür. Üstəlik, bu, mütləq bir zərurətdir. Əyləc cihazı yel dəyirmanının dizayn mərhələsində təmin edilməlidir. Cihazın iş parametrləri mümkün qədər diqqətlə hesablanmalıdır ki, onun imkanları strukturun faktiki ehtiyacları ilə müqayisədə çox aşağı olmasın.

Hər şeydən əvvəl, əyləc cihazını həyata keçirmək üçün bir yol seçməlisiniz. Adətən, bu cür dizaynlar üçün sadə və problemsiz mexaniki qurğular istifadə olunur, lakin elektromaqnit nümunələri də yaradıla bilər. Seçim bölgədə hansı küləklərin üstünlük təşkil etdiyindən və yel dəyirmanının özünün dizaynından asılıdır.

Ən asan seçim, əl ilə edilən rotor oxunun istiqamətini dəyişdirməkdir. Bunu etmək üçün yalnız bir menteşə quraşdırmaq lazımdır, lakin güclü küləklərdə çölə çıxmaq ehtiyacı ən yaxşı həll yolu deyil. Bundan əlavə, əl ilə dayandırmaq həmişə mümkün deyil, çünki bu anda evdən uzaqda ola bilərsiniz.

Əməliyyat prinsipi

Pervaneyi əyləc etməyin bir neçə mexaniki yolu var. Üfüqi yel dəyirmanı dizaynları üçün ən ümumi variantlar:

• yan bıçağın köməyi ilə rotorun küləkdən sapması (qatlanan quyruq üsulu ilə dayandırılması);
• yan qanad vasitəsilə rotorun əyləclənməsi.

Şaquli konstruksiyalar adətən bıçaqların xarici nöqtələrinə asılmış çəkilər vasitəsilə əyləclənir. Fırlanma sürətinin artması ilə, mərkəzdənqaçma qüvvəsinin təsiri altında, bıçaqlara təzyiq göstərməyə başlayırlar, onları küləyə doğru bükməyə və ya yan tərəfə döndərməyə məcbur edir, bu da fırlanma sürətinin azalmasına səbəb olur.

Diqqət! Bu əyləc üsulu sadə və ən effektivdir, çarxın fırlanma sürətini tənzimləməyə imkan verir, lakin yalnız şaquli strukturlar üçün tətbiq olunur.

Quyruğun bükülməsi müdafiə üsulu

Quyruğu qatlayaraq küləkdən uzaqlaşan cihaz, rotorun fırlanma sürətini rəvan və kifayət qədər çevik şəkildə tənzimləməyə imkan verir. Belə bir sistemin işləmə prinsipi fırlanma oxuna perpendikulyar üfüqi bir müstəvidə quraşdırılmış yan qolu istifadə etməkdir. Fırlanan çarx və qol möhkəm bir şəkildə bağlanır və quyruq üfüqi bir müstəvidə hərəkət edən yaylı dönər birləşmə vasitəsilə bağlanır.

Külək gücünün nominal dəyərlərində yan qol rotoru yana doğru hərəkət etdirə bilmir, çünki quyruq onu küləyə yönəldir. Külək artdıqda, yan bıçaqdakı təzyiq artır və yayın gücünü üstələyir. Bu vəziyyətdə rotor oxu küləkdən uzaqlaşır, bıçaqlara təsir azalır və rotor yavaşlayır.

digər üsullar

Mexanik əyləcin ikinci üsulu dizaynda oxşardır, lakin yan bıçaq fərqli şəkildə hərəkət edir - külək gücləndikdə, fırlanma sürətini yavaşlatan xüsusi yastiqciqlar vasitəsilə rotor oxuna təzyiq göstərməyə başlayır. Bu halda, rotor və quyruq eyni şafta quraşdırılır və yan qolda yaylı dönmə istifadə olunur.

Normal külək sürətində, yay qolu oxa perpendikulyar tutur, gücləndirildikdə, əyləc yastiqciqlarını oxa basaraq və fırlanmanı yavaşlatan quyruğa doğru sapmağa başlayır. Bu seçim kiçik bıçaq ölçüləri üçün yaxşıdır, çünki onu dayandırmaq üçün milə tətbiq olunan qüvvə kifayət qədər böyük olmalıdır. Təcrübədə bu seçim yalnız nisbətən aşağı külək sürətində istifadə olunur, fırtınalı küləklərlə üsul təsirsizdir.

Mexanik cihazlarla yanaşı, elektromaqnit cihazlardan da geniş istifadə olunur. Gərginlik artdıqca, əyləc yastiqciqlarını milə cəlb edən bir rele işə başlayır.

Qoruma üçün istifadə edilə bilən başqa bir seçim çox yüksək gərginlik meydana gəldikdə dövrəni açmaqdır.

Diqqət! Bəzi üsullar strukturun mexaniki elementlərinə təsir etmədən yalnız kompleksin elektrik hissəsini qoruyur. Bu cür üsullar qəfil güclü küləklər zamanı külək dəyirmanının bütövlüyünü təmin edə bilmir və yalnız mexaniki qurğularla tandemdə hərəkət edən əlavə tədbirlər kimi istifadə edilə bilər.

Sxem və mühafizə çertyojları

Əyləc cihazının işləmə prinsipinin daha əyani təsviri üçün kinematik diaqramı nəzərdən keçirin.

Şəkil göstərir ki, yay normal vəziyyətdə fırlanan montajı və quyruğu eyni oxda saxlayır. Külək axınının yaratdığı qüvvə sürət artdıqda yayın müqavimətini dəf edir və tədricən rotor oxunun istiqamətini dəyişməyə başlayır, bıçaqlar üzərində küləyin təzyiqi azalır, bunun nəticəsində fırlanma sürəti aşağı düşür.

Bu sxem ən ümumi və effektivdir. İcra etmək asandır, doğaçlama materiallarından bir cihaz yaratmağa imkan verir. Bundan əlavə, bu əyləci quraşdırmaq sadədir və yayı seçmək və ya onun gücünü tənzimləməkdən ibarətdir.

Diqqət! Rotorun maksimum fırlanma bucağının 40-45 ° -dən çox olması tövsiyə edilmir. Böyük bucaqlar yel dəyirmanının tam dayanmasına kömək edir, daha sonra qeyri-bərabər güclü küləklərdə çətinliklə başlayır.

Hesablama proseduru

Əyləc qurğusunun hesablanması olduqca mürəkkəb. Tapmaq asan olmayan müxtəlif məlumatlar tələb olunacaq. Hazırlıqsız bir insan üçün belə bir hesablama aparmaq çətindir, səhv ehtimalı yüksəkdir.

Ancaq hər hansı bir səbəbdən öz-özünə hesablama lazımdırsa, formuladan istifadə edə bilərsiniz:

P x S x V 2 = (m x g x h) x sinα, harada:

• P - külək axını ilə vidaya tətbiq olunan qüvvə,
• S pervane qanadlarının sahəsidir,
• V - küləyin sürəti,
• m - kütlə,
• g - sərbəst düşmə sürətlənməsi (9.8),
• h - menteşədən yay bağlama nöqtəsinə qədər olan məsafə,
• sinα - fırlanma oxuna nisbətən quyruğun meyl bucağı.

Nəzərə almaq lazımdır ki, müstəqil hesablamalardan əldə edilən dəyərlər düzgün şərh və fırlanma zamanı baş verən prosesin fiziki mahiyyətinin tam başa düşülməsini tələb edir. Bu vəziyyətdə, onlar kifayət qədər düzgün olmayacaq, çünki külək dəyirmanının işini müşayiət edən incə təsirlər nəzərə alınmayacaqdır. Bununla belə, bu şəkildə hesablanan dəyərlər cihazın istehsalı üçün tələb olunan böyüklük sırasını verə biləcək.

Külək turbininin yaradılması prosesiçoxlu məsrəflərlə müşayiət olunur və müxtəlif tədbirlər tələb edir ki, bu da özlüyündə strukturu məhv olmaq ehtimalından maksimum dərəcədə qorumağa məcbur edir. Kompleksin məhv edilməsi və ya sıradan çıxması təhlükəsi varsa, heç bir halda qoruyucu vasitələrin yaradılması və istifadəsinə laqeyd yanaşmaq olmaz.

Külək suyu aeratorları

İşimi ayrı bir mövzuda dərc etmək qərarına gəldim.
Çoxlu təcrübələr və sınaqlar var idi (və hazırda, bütün yeni fikirlər sınaqdan keçirilir), bir çox səhvlər, lakin uğurlu həllər də tapıldı, yeri gəlmişkən, artıq balıqları xilas etmək üçün işləmişdir.
Niyə ayrı mövzu - Mən təklif edirəm ki, maraqlananlar məhz konstruktiv hissələri müzakirə etsinlər. Bəlkə birlikdə daha yaxşı həllər tapa bilərik.
İnternet axtarışı nə 3 il əvvəl, nə də indi heç bir nəticə vermədi. İndi YouTube-da videolarıma keçidlər var
Ardı var...