Djelatnost kako pojedinaca tako i cijelog današnjeg čovječanstva gotovo je nemoguća bez struje. Nažalost, brzo rastuća potrošnja nafte i plina, uglja i treseta dovodi do smanjenja rezervi ovih resursa na planeti. Šta se može učiniti dok zemljani još imaju sve ovo? Prema zaključcima stručnjaka, upravo razvoj energetskih kompleksa može riješiti probleme svjetske ekonomske i finansijske krize. Stoga su najrelevantnije traženje i korištenje izvora energije bez goriva.
Obnovljivi, održivi, zeleni
Možda nije vrijedno podsjećati da je sve novo dobro zaboravljeno staro. Ljudi su naučili da koriste snagu riječnog toka i brzinu vjetra za dobijanje mehaničke energije za veoma dugo vremena. Sunce grije vodu za nas i pokreće automobile, hrani svemirske brodove. Točkovi, postavljeni u korita potoka i rječica, snabdijevali su polja vodom još u srednjem vijeku. Jedna vjetrenjača mogla bi obezbijediti brašno za nekoliko okolnih sela.
Trenutno nas zanima jednostavno pitanje: kako osigurativaš dom sa jeftinom svjetlošću i toplinom, kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama? Snaga od 5 kW ili nešto manje, najvažnije je da svoj dom možete snabdjeti strujom za rad električnih uređaja.
Zanimljivo je da u svijetu postoji klasifikacija zgrada prema stepenu efikasnosti resursa:
- konvencionalna, izgrađena prije 1980-1995;
- sa malom i ultra-niskom potrošnjom energije - do 45-90 kWh po 1 kV/m;
- pasivan i neisparljiv, koji prima struju iz obnovljivih izvora (na primjer, instaliranjem rotacionog vjetrogeneratora (5 kW) vlastitim rukama ili solarnog panela, možete riješiti ovaj problem);
- energetski aktivne zgrade koje proizvode više električne energije nego što im je potrebno, dobijaju novac dajući ga preko mreže drugim potrošačima.
Ispostavilo se da bi vlastite, kućne mini-stanice instalirane na krovovima i u dvorištima, na kraju mogle konkurirati velikim dobavljačima električne energije. A vlade različitih zemalja na sve moguće načine podstiču stvaranje i aktivno korištenje alternativnih izvora energije.
Kako odrediti profitabilnost vlastite elektrane
Istraživači su dokazali da je rezervni kapacitet vjetrova mnogo veći od svih akumuliranih stoljetnih rezervi goriva. Među načinima dobivanja energije iz obnovljivih izvora posebno mjesto zauzimaju vjetrenjače, jer je njihova proizvodnja jednostavnija od izrade solarnih panela. Zapravo, vjetrogenerator od 5 kW može se sastaviti vlastitim rukama, imajući potrebnokomponente, uključujući magnete, bakrenu žicu, šperploču i metal za oštrice.
Poznavatelji kažu da struktura ne samo ispravnog oblika, već i izgrađena na pravom mjestu može postati produktivna i, shodno tome, profitabilna. To znači da je potrebno voditi računa o prisutnosti, postojanosti i ravnomjernoj brzini protoka zraka u svakom pojedinačnom slučaju, pa čak i u određenoj regiji. Ako je područje periodično mirnih, mirnih i mirnih dana, postavljanje jarbola sa generatorom neće donijeti nikakvu korist.
Pre nego što počnete da pravite vetrenjaču sopstvenim rukama (5 kW), morate razmotriti njen model i izgled. Ne očekujte veliku izlaznu energiju od slabog dizajna. Suprotno tome, kada trebate samo napajati nekoliko sijalica na selu, nema smisla graditi ogromnu vjetrenjaču vlastitim rukama. Snaga od 5 kW je dovoljna za snabdijevanje električnom energijom gotovo cijelog sistema rasvjete i kućanskih aparata. Biće stalnog vetra - biće svetlosti.
Kako napraviti vjetroturbinu vlastitim rukama: niz radnji
Na mjestu odabranom za visoki jarbol, sama vjetrenjača je ojačana na nju pričvršćenim generatorom. Generirana energija ide kroz žice do željene prostorije. Vjeruje se da što je veći dizajn jarbola, što je veći prečnik vjetrobrana i jači protok zraka, to je veća efikasnost cijelog uređaja. U stvari, sve nije baš ovako:
- na primjer, jak uragan može lako slomiti oštrice;
- neki modeli se mogu ugraditi na krov konvencionalnogkod kuće;
- Desna turbina se lako pokreće i radi dobro čak i pri vrlo slabom vjetru.
Glavne vrste vjetrenjača
Classic su dizajni sa horizontalnom osom rotacije rotora. Obično imaju 2-3 oštrice i postavljaju se na velikoj visini od tla. Najveća efikasnost takve instalacije manifestuje se strujanjem vazduha konstantnog pravca i njegovom brzinom od 10 m/s. Značajan nedostatak ovog dizajna lopatica je neuspjeh rotacije lopatica u smjeru vjetra koji se često mijenja i naglo. To dovodi ili do neproduktivnog rada ili do uništenja cijele instalacije. Za pokretanje takvog generatora nakon zaustavljanja potrebno je prisilno početno okretanje lopatica. Osim toga, uz aktivnu rotaciju, oštrice emituju specifične zvukove koji su neugodni ljudskom uhu.
Vertikalni generator vjetra ("Whirlwind" 5 kW ili drugi) ima drugačiji položaj rotora. Turbine u obliku slova H ili bure hvataju vjetar iz bilo kojeg smjera. Ovi dizajni su manji, rade i pri najslabijim strujama zraka (na 1,5-3 m/s), ne zahtijevaju visoke jarbole, mogu se koristiti čak i u urbanim sredinama. Uz to, uradi sam (5 kW - ovo je stvarno) sastavljene vjetroturbine postižu svoju nazivnu snagu sa vjetrom od 3-4 m/s.
Jedra nisu na brodovima, već na kopnu
Jedan od najtoplijih trendova energije vjetra danasje stvaranje horizontalnog generatora sa mekim lopaticama. Glavna razlika je u materijalu izrade i samom obliku: vjetrenjače (5 kW, tip jedra) imaju 4-6 trokutastih lopatica od tkanine. Štoviše, za razliku od tradicionalnih struktura, njihov poprečni presjek se povećava u smjeru od centra prema periferiji. Ova karakteristika omogućava ne samo da "uhvati" slab vjetar, već i da izbjegne gubitke tokom uraganskog strujanja zraka.
Sljedeći pokazatelji se mogu nazvati prednostima jedrilica:
- velika snaga sa sporom rotacijom;
- samoorijentacija i prilagođavanje svakom vjetru;
- visoka lopatica i niska inercija;
- nema potrebe za prisilnim okretanjem točka;
- potpuno tiha rotacija čak i pri velikim brzinama;
- nedostatak vibracija i zvučnih smetnji;
- relativno jeftin dizajn.
Vjetrenjača uradi to sama
5kW potrebne električne energije može se dobiti na nekoliko načina:
- izgradite najjednostavniju rotirajuću strukturu;
- za sastavljanje kompleksa od nekoliko uzastopno lociranih na istoj osi jedrilica;
- Koristite neodimijumsku konstrukciju osovine.
Važno je zapamtiti da je snaga vjetrobrana proporcionalna proizvodu kubične vrijednosti brzine vjetra i površine turbine. Dakle, kako napraviti vjetrogenerator od 5 kW? Upute slijede.
Možete uzeti kao osnovuglavčina automobila i kočioni diskovi. 32 magneta (25 x 8 mm) postavljena su paralelno u krug na buduće diskove rotora (pokretni dio generatora) za svaki disk, 16 komada, štoviše, plusevi se nužno izmjenjuju s minusima. Suprotni magneti moraju imati različite polove. Nakon označavanja i postavljanja, sve na krugu je ispunjeno epoksidom.
Namotaji bakarne žice su postavljeni na stator. Njihov broj bi trebao biti manji od broja magneta, odnosno 12. Prvo se sve žice izvode i spajaju jedna s drugom zvijezdom ili trouglom, a zatim se također pune epoksidnim ljepilom. Preporučuje se ubaciti komade plastelina u zavojnice prije izlijevanja. Nakon što se smola stvrdne i ukloni ostat će rupe koje su potrebne za ventilaciju i hlađenje statora.
Kako sve funkcionira
Diskovi rotora, rotirajući u odnosu na stator, formiraju magnetno polje, a električna struja se pojavljuje u zavojnicama. A vjetrenjača, povezana sistemom remenica, potrebna je za pomicanje ovih dijelova radne konstrukcije. Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama? Neki počinju graditi vlastitu elektranu sklapanjem generatora. Ostali - od stvaranja lopatičnog rotacionog dijela.
Osovina iz vjetrenjače je spojena kliznim zglobom na jedan od diskova rotora. Donji, drugi disk sa magnetima postavljen je na jak ležaj. Stator se nalazi u sredini. Svi dijelovi su pričvršćeni na krug od šperploče dugim vijcima i pričvršćeni maticama. Između svih "palačinki" obavezno ostavite minimumpraznine za slobodno okretanje diskova rotora. Rezultat je trofazni generator.
Barrel
Ostalo je napraviti vjetrenjače. Vlastitim rukama može se napraviti rotirajuća konstrukcija od 5 kW od 3 kruga šperploče i lima od najtanjeg i najlakšeg duralumina. Metalna pravokutna krila pričvršćena su na šperploču vijcima i uglovima. Prethodno su u svakoj ravnini kruga izdubljeni žljebovi za vođenje u obliku valova, u koje se ubacuju listovi. Rezultirajući dvokatni rotor ima 4 valovite lopatice pričvršćene jedna na drugu pod pravim uglom. Odnosno, između svake dve glavčine pričvršćene palačinkama od šperploče, nalaze se po 2 duralumin sečiva u obliku talasa.
Ovaj dizajn je montiran u sredini na čeličnu iglu, koja će prenositi obrtni moment na generator. DIY vjetrenjače (5 kW) ovog dizajna teže otprilike 16-18 kg sa visinom od 160-170 cm i prečnikom baze 80-90 cm.
Stvari koje treba uzeti u obzir
Vjetrenjača-"bure" može se postaviti čak i na krov zgrade, iako je toranj visok 3-4 metra sasvim dovoljan. Međutim, neophodno je zaštititi kućište generatora od prirodnih padavina. Također se preporučuje ugradnja baterije.
Za dobijanje naizmenične struje iz 3-fazne jednosmerne struje, pretvarač takođe mora biti uključen u kolo.
Uz dovoljan broj vetrovitih dana u regionu, vetrenjača koja se sama montira (5 kW) može da obezbedi struju ne samo za TV i sijalice, već i za video nadzor, klima uređaj, frižider i drugu električnu opremu.
