От древни времена до наши дни човечеството се опитва да намери алтернативни източници на енергия. Но въпреки напредъка в абсолютно всички индустрии без изключение и редовното въвеждане на иновативни методи за генериране на енергия в производството, най-надеждните и широко разпространени са все още природните ресурси - вода, вятър и т.н. И ако обикновен потребител може да има проблеми с инсталирането на водноелектрическа централа, тогава почти всеки собственик е в състояние да оборудва такъв механизъм като вятърна мелница за частна къща. Става дума за това устройство, неговите технически характеристики, видове и характеристики на инсталация, които ще бъдат обсъдени по-нататък.
Какво е вятърна турбина?
Подобен механизъм е продукт, чиято основна цел е да преобразува вятърната енергия в електрическо напрежение. Подобни устройства, които сред потребителите се наричат вятърни мелници, са били използвани в зората на нашата ера, само тяхната форма, разбира се, е била различна. Днес такова устройство се е подобрило значително.
Основен ресурс затакъв механизъм е вятърът. Въз основа на направените наблюдения, въз основа на неговата скорост и плътност, експертите установяват каква точно трябва да бъде височината, за да се постави това устройство, колко остриета трябва да има и т.н. Генераторите за вятърна мелница се произвеждат в специализирани предприятия, но много собственици предпочитат да направят такъв механизъм със собствени сили с помощта на импровизирани средства. Но преди да говорим за характеристиките на този процес, е необходимо да разберем как функционира такъв механизъм.
Принципът на работа на домашна вятърна мелница
Много подобна на системата на този генератор е добре познатата самолетна турбина. Основната разлика е, че въртенето на лопатките на вятърна мелница не се случва поради работата на мощен двигател. Операцията се основава на свободната енергия на вятъра, която се усвоява и впоследствие се превръща в електричество, от което собствениците се нуждаят.
По правило формата на остриетата е избрана така, че всеки, дори и най-лекият дъх, да се забелязва и механизмът незабавно реагира на него. Въпреки факта, че скоростта на въртене често изглежда ниска, малките предавки се въртят много по-бързо от големите, което не винаги се забелязва на пръв поглед. Работейки по този начин, механизмът се справя перфектно с ускорението на лопатките и енергията се произвежда в точното количество.
Основните предимства на вятърните турбини
Неоспоримите предимства на такива продукти включват следното:
- екологична безопасност. Вятърната мелница за частна къща не влияе по никакъв начин на състоянието на атмосферата и не отделя никакви вредни вещества във въздуха.емисии и газове, тъй като не изисква гориво за работата си;
- както става ясно, този механизъм е много полезен от икономическа гледна точка, тъй като не е нужно да харчите пари за гориво. Всички разходи ще бъдат свързани само с монтажа на конструктивните части на вятърната мелница и по-специално нейния генератор.
Въпреки това, такова функционално устройство все още има някои отрицателни характеристики, които не могат да бъдат пренебрегнати.
Недостатъци на вятърните турбини
Основният недостатък на продукта е невъзможността да се контролира скоростта на неговата работа, което обяснява постоянната разлика в количеството произведена енергия. Просто казано, при липса на вятър има неизбежна необходимост от използване на друг източник, който вече работи на някакъв вид гориво.
Освен това, от гледна точка на ергономията, подобни инсталации не са много удобни, тъй като заемат много място. Освен това, за максимален ефект, най-добре е да ги поставите на хълм, а не на равен терен.
При инсталиране на вертикална вятърна мелница е изключително важно да координирате инсталирането й със съседите, тъй като има случаи, когато този механизъм действа като сериозна пречка за телевизионните антени, а нивото на шума понякога е твърде високо.
След това трябва да разгледаме два основни типа вятърни мелници - хоризонтални и вертикални. Всеки от тях има свои собствени характеристики, свързани както с инсталирането, така и с работата.
Хоризонтално устройство за вятърна турбина
Разликата междудвата гореспоменати типа на тези механизми се крие в местоположението на оста. Хоризонталната версия е по-често срещана за осигуряване на електричество на малки частни сгради и се състои от следните структурни компоненти:
- Вал на ротора.
- скоростна кутия.
- Директен генератор.
- Спирачна система.
Преди да направите вятърна мелница, трябва ясно да разберете, че остриетата на такъв продукт трябва да бъдат изработени от здрав метал, който може да издържи на въздействието на лошото време. Благодарение на скоростната кутия, целият механизъм функционира надеждно. За предотвратяване на непредвидени ситуации е позволено да се монтира допълнителен двигател, способен да генерира електрическа енергия.
Вертикална работа на вятърна мелница
Тази система е оборудвана с вал на ротора, който вече не е хоризонтален, а прав. Основното предимство на този дизайн е, че безплатната енергия, получена от въздуха, се произвежда независимо от всяка конкретна сила на вятъра. Освен това е напълно по избор да се монтира такъв механизъм на открито; за разлика от хоризонтална проба, той може да се монтира вътре в сграда.
Генераторите за вятърна мелница, оборудвани вертикално, работят много просто. Входящата енергия се преобразува в електричество чрез въртящи се лопатки, които от своя страна работят благодарение на вала на ротора. В този случай полученото напрежение е винагиможе не само да бъде насочено към жилищен район, но и да бъде доведено до конкретно оборудване или устройство.
Материали за сглобяване на вятърна турбина
Пакетът на такова домашно направено устройство не включва части, които са трудни за получаване, като правило всички елементи са свободно достъпни на пазара или във фермата. И така, механизмът е монтиран с помощта на следните материали:
- автомобилен генератор за вятърна мелница 12 V;
- обикновена батерия със същия капацитет;
- прибори, изработени от алуминий или неръждаема стомана, като кофа или голяма тенджера;
- реле на превозно средство;
- превключвател под формата на бутон;
- специално устройство за измерване на напрежение - волтметър;
- проводници с необходимата дължина;
- технически инструменти - бормашина, отвертка, резачки за тел;
- закрепващи елементи под формата на гайки, болтове и шайби.
Имайки всички горепосочени материали, можете да започнете да сглобявате хоризонтална или вертикална вятърна мелница.
Производствен процес
Ако остриетата на устройството ще бъдат направени от кофа, тогава тя трябва да бъде разделена на 4 части, като се спазват пропорциите на бъдещите части и след това, без да се стига до края, се изрязват елементите със специални ножици, проектирани за метал.
В долната част и на макарата е необходимо да се маркират и пробият отвори за закрепване на болтовете. Важно е получените отвори да са разположени симетрично един спрямо друг, в противен случай, докато се върти, вятърната мелница може да се наклони.
След това остриетата трябва да бъдат леко огънати. Генераторите на вятърни мелници могат да се въртят в различни посоки, така че тук трябва да помислите в коя посока се движи, за да преместите металните части в тази посока. Ъгълът на завоя пряко влияе върху скоростта на въртене.
Кофата с подготвени остриета се закрепва към макарата с помощта на болтове.
След това към системата е свързан генератор. Чрез правилно комбиниране на всички проводници можете да постигнете непрекъсната работа на оборудването и да осигурите електричество не само на жилищни помещения, но и на допълнителни комуникации като аларма за крадци, видеонаблюдение и др.
Има и други опции за сглобяване, които използват напълно различни части, една от които е магнит за генератор на вятърна мелница. Но продукт, направен от акумулатор на автомобил, е най-лесният за инсталиране и работа.
Как да защитим вятърна турбина от ураган?
Има моменти, когато използването на такова устройство е крайно нежелателно. По-специално, това се отнася за ситуации, при които скоростта на поривите на вятъра надвишава 8-9 m/s. В този случай домашният продукт се нуждае от известна защита.
По време на лошо време генераторите на вятърна мелница се покриват най-добре със странична лопата. Такъв механизъм е спечелил широка популярност сред потребителите, до голяма степен поради простотата на неговото устройство. Тази лопата се монтира от стандартна профилна тръба със сечение 20x40x2,5 mm и обикновен стоманен лист, чиято дебелина не трябва да надвишава 1-2 mm.
Пружина, която държи такъв елемент, може да бъде от всякакъв материалобработена с въглеродна стомана и цинк.
Като инсталирате такъв защитен инструмент, можете да сте спокойни за целостта на генератора, тъй като дори най-силният вятър няма да може да му причини механични повреди. Това важи и за целия дизайн на продукта.
Правилна грижа за домашна вятърна мелница
За да функционира нормално самоделното оборудване, трябва да се спазват следните препоръки за неговата работа:
- След няколко седмици след първото пускане, вятърният генератор трябва да бъде спуснат и всички крепежни елементи проверени за надеждност.
- Всички конструктивни части на генератора трябва да се смазват с масло поне два пъти годишно.
- Забелязвайки, че лопатките се въртят криво или постоянно треперят, вятърната мелница трябва незабавно да бъде спусната и всички неизправности незабавно да бъдат отстранени.
- Настоящите колекторни четки трябва да се проверяват поне веднъж годишно. Това ще избегне възможни проблеми, свързани с късо съединение в мрежата.
- Боядисването на структурните части на целия механизъм може да се извършва веднъж на всеки 2-3 години.
По този начин е безопасно да се каже, че е много по-лесно и по-евтино да се управляват домашно направени вятърни мелници. Генераторите, чиито цени са доста големи, е най-добре да се правят ръчно, а не да се придобива скъпо фабрично оборудване. Важно е само да се спазват всички конвенции за сглобяване и тогава полученото устройство ще работи дълго време и надеждно.
