Od davnina do danas, čovječanstvo pokušava pronaći alternativne izvore energije. Ali, uprkos napretku u apsolutno svim industrijama bez izuzetka i redovnom uvođenju inovativnih metoda proizvodnje električne energije u proizvodnju, najpouzdaniji i najrasprostranjeniji su i dalje prirodni resursi - voda, vjetar itd. A ako običan potrošač može imati problema s instaliranjem hidroelektrana, tada je gotovo svaki vlasnik u mogućnosti opremiti takav mehanizam kao što je vjetrenjača za privatnu kuću. Riječ je o ovom uređaju, njegovim tehničkim karakteristikama, tipovima i karakteristikama ugradnje o čemu će biti riječi dalje.
Šta je vjetroturbina?
Takav mehanizam je proizvod čija je glavna svrha pretvaranje energije vjetra u električni napon. Slični uređaji, koji se među potrošačima nazivaju vjetrenjače, korišteni su u zoru naše ere, samo je njihov oblik, naravno, bio drugačiji. Danas je takav uređaj značajno poboljšan.
Glavni resurs zatakav mehanizam je vetar. Na osnovu izvršenih zapažanja, na osnovu njegove brzine i gustine, stručnjaci otkrivaju koja tačno visina treba da bude da se postavi ovaj uređaj, koliko lopatica treba da ima itd. Generatori za vetrenjače se proizvode u specijalizovanim preduzećima, ali mnogi vlasnici preferiraju da vlastitim snagama naprave takav mehanizam uz pomoć improviziranih sredstava. Ali prije nego što govorimo o karakteristikama ovog procesa, potrebno je saznati kako takav mehanizam funkcionira.
Princip rada domaće vjetrenjače
Veoma slična sistemu ovog generatora je poznata avionska turbina. Glavna razlika je u tome što se rotacija lopatica vjetrenjače ne događa zbog rada snažnog motora. Operacija se zasniva na slobodnoj energiji vjetra, koja se apsorbira i potom pretvara u električnu energiju koja je potrebna vlasnicima.
U pravilu, oblik lopatica je odabran tako da je primjetan svaki, čak i najmanji dah, a mehanizam odmah reagira na njega. Unatoč činjenici da se brzina rotacije često čini niskom, mali zupčanici se okreću mnogo brže od velikih, što nije uvijek vidljivo na prvi pogled. Radeći na ovaj način, mehanizam se savršeno nosi sa ubrzanjem lopatica i energija se proizvodi u pravoj količini.
Glavne prednosti vjetroturbina
Neosporne prednosti ovakvih proizvoda uključuju sljedeće:
- ekološka sigurnost. Vjetrenjača za privatnu kuću ni na koji način ne utječe na stanje atmosfere i ne ispušta nikakve štetne tvari u zrak.emisije i gasove, budući da za svoj rad nije potrebno gorivo;
- kao što postaje jasno, ovaj mehanizam je vrlo koristan sa ekonomske tačke gledišta, jer ne morate trošiti novac na gorivo. Svi troškovi će biti vezani samo za ugradnju konstruktivnih dijelova vjetrenjače, a posebno njenog generatora.
Međutim, takav funkcionalan uređaj i dalje ima neke negativne karakteristike koje se ne mogu zanemariti.
Nedostaci vjetroturbina
Glavni nedostatak proizvoda je nemogućnost kontrole brzine njegovog rada, što objašnjava stalnu razliku u količini proizvedene energije. Jednostavno rečeno, u nedostatku vjetra, neizbježna je potreba za korištenjem drugog izvora koji već radi na neku vrstu goriva.
Osim toga, sa stanovišta ergonomije, takve instalacije nisu baš zgodne, jer zauzimaju puno prostora. Osim toga, za maksimalan efekat, najbolje ih je postaviti na brdu, a ne na ravni teren.
Prilikom postavljanja vertikalne vjetrenjače izuzetno je važno uskladiti njenu instalaciju sa susjedima, jer postoje slučajevi kada ovaj mehanizam djeluje kao ozbiljna prepreka televizijskim antenama, a nivo buke je ponekad previsok.
Dalje, treba razmotriti dvije glavne vrste vjetrenjača - horizontalne i vertikalne. Svaki od njih ima svoje karakteristike vezane za instalaciju i rad.
Horizontalni uređaj za vjetroturbinu
Razlika izmeđudva gore pomenuta tipa ovih mehanizama leži u lokaciji ose. Horizontalna verzija je češća za opskrbu električnom energijom malih privatnih zgrada i sastoji se od sljedećih strukturnih komponenti:
- Osilo rotora.
- Mjenjač.
- Direktni generator.
- Kočioni sistem.
Prije nego što napravite vjetrenjaču, trebali biste jasno shvatiti da oštrice takvog proizvoda moraju biti izrađene od izdržljivog metala koji može izdržati efekte lošeg vremena. Zahvaljujući mjenjaču, cijeli mehanizam funkcionira pouzdano. Kako bi se spriječile nepredviđene situacije, dozvoljena je ugradnja dodatnog motora koji može proizvoditi električnu energiju.
Okomiti rad vjetrenjače
Ovaj sistem je opremljen osovinom rotora koja više nije horizontalna, već ravna. Glavna prednost ovog dizajna je da se slobodna energija dobijena iz zraka proizvodi bez obzira na određenu snagu vjetra. Osim toga, potpuno je opciono montirati takav mehanizam na otvorenom prostoru; za razliku od horizontalnog uzorka, može se instalirati unutar zgrade.
Generatori za vjetrenjače opremljene vertikalno rade vrlo jednostavno. Dolazna energija se pretvara u električnu energiju rotirajućim lopaticama, koje zauzvrat rade zahvaljujući osovini rotora. U ovom slučaju, rezultirajući napon je uvijekne samo da se može uputiti u stambeni prostor, već i dovesti do određene opreme ili uređaja.
Materijal za sastavljanje vetroturbine
Paket ovakvog uređaja domaće izrade ne uključuje dijelove koji su teško dostupni, po pravilu su svi elementi slobodno dostupni na tržištu ili na farmi. Dakle, mehanizam je montiran korištenjem sljedećih materijala:
- autogenerator za vjetrenjaču 12 V;
- obična baterija istog kapaciteta;
- pribor od aluminijuma ili nerđajućeg čelika, kao što je kanta ili veliki lonac;
- relej vozila;
- prekidač u obliku dugmeta;
- poseban uređaj za mjerenje napona - voltmetar;
- žice potrebne dužine;
- tehnički alati - bušilica, odvijač, rezači žice;
- pričvršćivači u obliku matica, vijaka i podloški.
Posjedujući sve gore navedene materijale na raspolaganju, možete početi sa montažom horizontalne ili vertikalne vjetrenjače.
Proizvodni proces
Ako će oštrice uređaja biti napravljene iz kante, onda ih treba podijeliti na 4 dijela, poštujući proporcije budućih dijelova, a zatim, bez dolazanja do kraja, izrezati elemente posebnim škarama dizajniranim za metal.
Na dnu i na remenici potrebno je označiti i izbušiti rupe za pričvršćivanje vijaka. Važno je da dobijeni otvori budu locirani simetrično jedan prema drugom, inače se vjetrenjača prilikom rotacije može nagnuti.
Nakon ovoga, oštrice bi trebale biti blago savijene. Generatori za vjetrenjače mogu se okretati u različitim smjerovima, tako da ovdje treba uzeti u obzir u kojem smjeru se kreće kako bi metalne dijelove pomjerili u tom smjeru. Ugao savijanja direktno utiče na brzinu rotacije.
Kanta sa pripremljenim noževima je pričvršćena na remenicu pomoću vijaka.
Dalje, generator je povezan na sistem. Pravilnim kombinovanjem svih žica možete postići nesmetan rad opreme i snabdijevati strujom ne samo stambene prostore, već i dodatne komunikacije poput protuprovalnog alarma, video nadzora, itd.
Postoje i druge opcije sastavljanja koje koriste potpuno različite dijelove, od kojih je jedan magnet za generator vjetrenjače. Ali proizvod napravljen od akumulatora automobila je najlakši za instaliranje i rukovanje.
Kako zaštititi vjetroturbinu od uragana?
Postoje slučajevi kada je upotreba takvog uređaja krajnje nepoželjna. To se posebno odnosi na situacije u kojima brzina naleta vjetra prelazi 8-9 m/s. U ovom slučaju, domaći proizvod treba neku zaštitu.
Za vrijeme lošeg vremena, vjetrenjače je najbolje prekriti bočnom lopatom. Takav mehanizam stekao je široku popularnost među potrošačima, uglavnom zbog jednostavnosti njegovog uređaja. Ova lopata se montira od standardne profilne cijevi presjeka 20x40x2,5 mm i običnog čeličnog lima, čija debljina ne smije prelaziti 1-2 mm.
Opruga koja drži takav element može biti od bilo kojeg materijalaugljični čelik i cink obrađen.
Ugradnjom ovakvog zaštitnog alata možete biti mirni za integritet generatora, jer mu ni najjači vjetar neće moći uzrokovati mehanička oštećenja. Ovo se također odnosi na cjelokupni dizajn proizvoda.
Pravilna njega domaće vjetrenjače
Da bi oprema kućne izrade normalno funkcionisala potrebno je pridržavati se sljedećih preporuka za njen rad:
- Nakon nekoliko sedmica nakon prvog pokretanja, vjetrogenerator se mora spustiti i provjeriti pouzdanost svih pričvršćivača.
- Svi strukturni dijelovi generatora moraju biti podmazani uljem najmanje dva puta godišnje.
- Primijetivši da se lopatice krivo rotiraju ili da stalno drhte, vjetrenjaču treba odmah spustiti i sve kvarove odmah popraviti.
- Aktuelne kolektorske četke treba provjeriti najmanje jednom godišnje. Ovo će izbjeći moguće probleme povezane s kratkim spojem u mreži.
- Farbanje konstruktivnih delova celog mehanizma se može obaviti jednom u 2-3 godine.
Dakle, slobodno se može reći da je mnogo lakše i jeftinije upravljati domaćim vjetrenjačama. Generatore, čije su cijene prilično visoke, najbolje je napraviti ručno, a ne nabavljati skupu fabričku opremu. Važno je samo pridržavati se svih konvencija o montaži i tada će rezultirajući uređaj raditi dugo i pouzdano.
