De activiteit van zowel individuen als de hele mensheid van vandaag is bijna onmogelijk zonder elektriciteit. Helaas leidt het snel toenemende verbruik van olie en gas, kolen en turf tot een afname van de reserves van deze hulpbronnen op de planeet. Wat kan er worden gedaan terwijl aardbewoners dit allemaal nog hebben? Volgens de conclusies van experts is het de ontwikkeling van energiecomplexen die de problemen van de wereldwijde economische en financiële crises kunnen oplossen. Daarom zijn het zoeken en gebruiken van brandstofvrije energiebronnen het meest relevant.
Hernieuwbaar, duurzaam, groen
Misschien is het niet de moeite waard eraan te herinneren dat al het nieuwe een goed vergeten oud is. Mensen hebben heel lang geleerd om de kracht van de rivierstroom en de windsnelheid te gebruiken om mechanische energie te verkrijgen. De zon verwarmt water voor ons en beweegt auto's, voedt ruimteschepen. Wielen, geïnstalleerd in de beddingen van beken en kleine rivieren, leverden al in de middeleeuwen water aan de velden. Eén windmolen zou verschillende omliggende dorpen van meel kunnen voorzien.
Op dit moment zijn we geïnteresseerd in een simpele vraag: hoe ervoor te zorgen?je huis met goedkoop licht en warmte, hoe maak je een windmolen met je eigen handen? 5 kW vermogen of iets minder, het belangrijkste is dat u uw huis van stroom kunt voorzien voor de werking van elektrische apparaten.
Het is interessant dat er een classificatie van gebouwen in de wereld is volgens het niveau van hulpbronnenefficiëntie:
- conventioneel, gebouwd voor 1980-1995;
- met laag en ultralaag energieverbruik - tot 45-90 kWh per 1 kV/m;
- passief en niet-vluchtig, die stroom ontvangt uit hernieuwbare bronnen (bijvoorbeeld door een roterende windgenerator (5 kW) met uw eigen handen of een zonnepaneelsysteem te installeren, kunt u dit probleem oplossen);
- energie-actieve gebouwen die meer elektriciteit opwekken dan ze nodig hebben, krijgen geld door het via het netwerk aan andere consumenten te geven.
Het blijkt dat eigen mini-stations voor thuisgebruik die op de daken en in de werven zijn geïnstalleerd, uiteindelijk kunnen concurreren met grote elektriciteitsleveranciers. En de regeringen van verschillende landen moedigen op alle mogelijke manieren de creatie en het actieve gebruik van alternatieve energiebronnen aan.
Hoe bepaal je de winstgevendheid van je eigen energiecentrale
Onderzoekers hebben bewezen dat de reservecapaciteit van de wind veel groter is dan alle geaccumuleerde eeuwenoude brandstofreserves. Onder de manieren om energie uit hernieuwbare bronnen te halen, hebben windmolens een speciale plaats, omdat hun fabricage eenvoudiger is dan het maken van zonnepanelen. In feite kan een windgenerator van 5 kW met uw eigen handen worden geassembleerd, met de nodigeonderdelen, waaronder magneten, koperdraad, multiplex en bladmetaal.
Kenners zeggen dat een structuur die niet alleen de juiste vorm heeft, maar ook op de juiste plaats is gebouwd, productief en daarmee winstgevend kan worden. Dit betekent dat er in elk afzonderlijk geval en zelfs in een bepaalde regio rekening moet worden gehouden met de aanwezigheid, constantheid en zelfs snelheid van luchtstromen. Als het gebied periodiek kalme, kalme en kalme dagen is, zal de installatie van een mast met een generator geen enkel voordeel opleveren.
Voordat je met je eigen handen een windmolen gaat maken (5 kW), moet je nadenken over het model en het uiterlijk. Verwacht geen grote energie-output van een zwak ontwerp. Omgekeerd, als je in het land maar een paar lampen van stroom hoeft te voorzien, heeft het geen zin om met je eigen handen een enorme windmolen te bouwen. 5 kW is voldoende vermogen om bijna het hele verlichtingssysteem en huishoudelijke apparaten van elektriciteit te voorzien. Er zal een constante wind zijn - er zal licht zijn.
Hoe maak je een windturbine met je eigen handen: een reeks acties
Op de plek die is gekozen voor de hoge mast, wordt de windmolen zelf versterkt met een generator eraan. De opgewekte energie gaat via de draden naar de gewenste ruimte. Er wordt aangenomen dat hoe hoger het mastontwerp, hoe groter de diameter van het windwiel en hoe sterker de luchtstroom, hoe hoger de efficiëntie van het hele apparaat. In feite is niet alles zo:
- een sterke orkaan kan bijvoorbeeld gemakkelijk de messen breken;
- sommige modellen kunnen worden geïnstalleerd op het dak van een conventionelethuis;
- De juiste turbine start gemakkelijk en presteert goed, zelfs bij zeer lichte wind.
Belangrijkste soorten windmolens
Klassiek zijn ontwerpen met een horizontale rotatie-as van de rotor. Meestal hebben ze 2-3 bladen en worden ze op grote hoogte vanaf de grond geïnstalleerd. Het grootste rendement van een dergelijke installatie komt tot uiting met een luchtstroom met een constante richting en een snelheid van 10 m/s. Een belangrijk nadeel van dit ontwerp met bladen is het falen van de rotatie van de bladen in een vaak veranderende, vlagerige windrichting. Dit leidt tot onproductief werk of tot vernietiging van de gehele installatie. Om een dergelijke generator na het stoppen te starten, is een geforceerde initiële spin-up van de bladen noodzakelijk. Bovendien geven de bladen bij actieve rotatie specifieke geluiden af die onaangenaam zijn voor het menselijk oor.
Verticale windgenerator ("Whirlwind" 5 kW of anders) heeft een andere plaatsing van de rotor. H-vormige of tonvormige turbines vangen wind uit elke richting. Deze ontwerpen zijn kleiner, werken zelfs bij de zwakste luchtstromen (bij 1,5-3 m / s), vereisen geen hoge masten, ze kunnen zelfs in stedelijke gebieden worden gebruikt. Bovendien bereiken doe-het-zelf (5 kW - dit is echt) gemonteerde windturbines hun nominale vermogen met een wind van 3-4 m / s.
Zeilen zijn niet op schepen, maar op het land
Een van de populairste trends op het gebied van windenergie vandaagwas de creatie van een horizontale generator met zachte bladen. Het belangrijkste verschil is zowel het fabricagemateriaal als de vorm zelf: doe-het-zelf windmolens (5 kW, zeiltype) hebben 4-6 driehoekige stoffen wieken. Bovendien neemt hun dwarsdoorsnede, in tegenstelling tot traditionele constructies, toe in de richting van het centrum naar de periferie. Deze functie maakt het niet alleen mogelijk om een zwakke wind te "vangen", maar ook om verliezen tijdens een orkaanluchtstroom te voorkomen.
De volgende indicatoren kunnen de voordelen van zeilboten worden genoemd:
- hoog vermogen met langzame rotatie;
- zelforiëntatie en aanpassing aan elke wind;
- hoge vaan en lage inertie;
- geforceerd draaien van het wiel is niet nodig;
- volledig stille rotatie, zelfs bij hoge snelheden;
- gebrek aan trillingen en geluidsstoringen;
- relatief goedkoop ontwerp.
Windmolens doe het zelf
5kW aan benodigde elektriciteit kan op verschillende manieren worden verkregen:
- bouw de eenvoudigste roterende structuur;
- om een complex van meerdere achtereenvolgens op dezelfde as geplaatste zeilwielen samen te stellen;
- Gebruik neodymium asconstructie.
Het is belangrijk om te onthouden dat het vermogen van het windwiel evenredig is met het product van de kubieke waarde van de windsnelheid en het slagoppervlak van de turbine. Dus, hoe maak je een windgenerator van 5 kW? Instructies volgen.
Je kunt als basis nemenautonaaf en remschijven. 32 magneten (25 bij 8 mm) worden parallel in een cirkel op de toekomstige schijven van de rotor (bewegend deel van de generator) voor elke schijf geplaatst, 16 stuks, bovendien worden de plussen noodzakelijkerwijs afgewisseld met de minnen. Tegenoverliggende magneten moeten verschillende poolwaarden hebben. Na markering en plaatsing wordt alles op de cirkel gevuld met epoxy.
Spoelen van koperdraad worden op de stator geplaatst. Hun aantal moet kleiner zijn dan het aantal magneten, dat wil zeggen 12. Eerst worden alle draden naar buiten gebracht en met elkaar verbonden met een ster of driehoek, daarna worden ze ook gevuld met epoxylijm. Het wordt aanbevolen om stukjes plasticine in de spoelen te steken voordat u gaat gieten. Nadat de hars is uitgehard en verwijderd, blijven er gaten over die nodig zijn voor ventilatie en koeling van de stator.
Hoe het allemaal werkt
De rotorschijven, die roteren ten opzichte van de stator, vormen een magnetisch veld en er verschijnt een elektrische stroom in de spoelen. En de windmolen, verbonden door middel van een systeem van katrollen, is nodig om deze delen van de werkstructuur te verplaatsen. Hoe maak je een windgenerator met je eigen handen? Sommigen beginnen hun eigen energiecentrale te bouwen door een generator te monteren. Anderen - vanaf de creatie van het roterende deel met bladen.
De as van de windmolen is met een schuifverbinding gekoppeld aan een van de rotorschijven. Een lagere, tweede schijf met magneten is op een sterk lager geplaatst. De stator bevindt zich in het midden. Alle onderdelen worden met lange bouten aan de triplexcirkel bevestigd en met moeren vastgezet. Zorg ervoor dat je tussen alle "pannenkoeken" het minimum laatopeningen voor vrije rotatie van rotorschijven. Het resultaat is een 3-fasen generator.
Barrel
Het blijft om windmolens te maken. Met uw eigen handen kan een roterende structuur van 5 kW worden gemaakt van 3 cirkels multiplex en een plaat van het dunste en lichtste duraluminium. Metalen rechthoekige vleugels zijn bevestigd aan multiplex met bouten en hoeken. In elk vlak van de cirkel worden in eerste instantie golfvormige geleidingsgroeven uitgehold, waarin de platen worden gestoken. De resulterende rotor met twee verdiepingen heeft 4 golvende bladen die haaks op elkaar zijn bevestigd. Dat wil zeggen, tussen elke twee naven die zijn vastgemaakt met pannenkoeken van multiplex, zijn er 2 golfvormige duraluminiumbladen.
Dit ontwerp is in het midden op een stalen pen gemonteerd, die het koppel naar de generator zal overbrengen. Zelfgemaakte windmolens (5 kW) van dit ontwerp wegen ongeveer 16-18 kg met een hoogte van 160-170 cm en een basisdiameter van 80-90 cm.
Dingen om te overwegen
Windmolen-"ton" kan zelfs op het dak van het gebouw worden geïnstalleerd, hoewel een toren van 3-4 meter hoog voldoende is. Het is echter absoluut noodzakelijk om de generatorbehuizing te beschermen tegen natuurlijke neerslag. Het wordt ook aanbevolen om een batterijpakket te installeren.
Om wisselstroom te verkrijgen uit een driefasige gelijkstroom, moet ook een omvormer in het circuit worden opgenomen.
Met een voldoende aantal winderige dagen in de regio, kan een zelf-geassembleerde windmolen (5 kW) niet alleen stroom leveren aan een tv en gloeilampen, maar ook aan een videobewakingssysteem, airconditioning, een koelkast en andere elektrische apparatuur.
