No seniem laikiem līdz mūsdienām cilvēce ir mēģinājusi atrast alternatīvus enerģijas avotus. Bet, neskatoties uz progresu absolūti visās nozarēs bez izņēmuma un regulāru novatorisku elektroenerģijas ražošanas metožu ieviešanu ražošanā, visdrošākie un izplatītākie joprojām ir dabas resursi - ūdens, vējš utt. Un, ja parastajam patērētājam var rasties problēmas, uzstādot hidroelektrostacija, tad gandrīz katrs īpašnieks spēj aprīkot tādu mehānismu kā vējdzirnavas privātmājai. Par šo ierīci, tās tehniskajiem parametriem, instalācijas veidiem un iezīmēm tiks runāts tālāk.
Kas ir vēja turbīna?
Šāds mehānisms ir izstrādājums, kura galvenais mērķis ir pārvērst vēja enerģiju elektriskajā spriegumā. Līdzīgas ierīces, kuras patērētāju vidū sauc par vējdzirnavām, tika izmantotas mūsu ēras rītausmā, tikai to forma, protams, bija atšķirīga. Mūsdienās šāda ierīce ir ievērojami uzlabojusies.
Galvenais resurss priekštāds mehānisms ir vējš. Pamatojoties uz veiktajiem novērojumiem, pamatojoties uz tās ātrumu un blīvumu, eksperti noskaidro, kādam tieši augstumam jābūt šīs ierīces novietošanai, cik tai jābūt lāpstiņām utt. Vējdzirnavu ģeneratorus ražo specializētos uzņēmumos, taču daudzi īpašnieki dod priekšroku ar improvizētu līdzekļu palīdzību izgatavot šādu mehānismu saviem spēkiem. Bet pirms runāt par šī procesa iezīmēm, ir jānoskaidro, kā šāds mehānisms funkcionē.
Paštaisītu vējdzirnavu darbības princips
Ļoti līdzīga šī ģeneratora sistēmai ir labi zināmā gaisa kuģa turbīna. Galvenā atšķirība ir tāda, ka vējdzirnavu lāpstiņu rotācija nenotiek jaudīga dzinēja darbības dēļ. Darbības pamatā ir vēja brīvā enerģija, kas tiek absorbēta un pēc tam pārveidota īpašniekiem nepieciešamā elektrībā.
Parasti lāpstiņu forma ir izvēlēta tā, lai būtu pamanāma jebkura, pat mazākā elpa, un mehānisms uzreiz uz to reaģē. Neskatoties uz to, ka griešanās ātrums bieži šķiet mazs, mazie pārnesumi griežas daudz ātrāk nekā lielie, kas ne vienmēr ir pamanāms no pirmā acu uzmetiena. Šādi strādājot, mehānisms lieliski tiek galā ar lāpstiņu paātrinājumu un enerģija tiek saražota pareizajā daudzumā.
Vēja turbīnu galvenās priekšrocības
Šo produktu nenoliedzamās priekšrocības ir šādas:
- vides drošība. Vējdzirnavas privātmājai nekādi neietekmē atmosfēras stāvokli un neizdala gaisā nekādas kaitīgas vielas.emisijas un gāzes, jo tā darbībai nav nepieciešama degviela;
- kā kļūst skaidrs, šis mehānisms ir ļoti izdevīgs no ekonomiskā viedokļa, jo jums nav jātērē nauda degvielai. Visas izmaksas būs saistītas tikai ar vējdzirnavu konstruktīvo daļu un jo īpaši to ģeneratora uzstādīšanu.
Tomēr šādai funkcionālai ierīcei joprojām ir dažas negatīvas īpašības, kuras nevar ignorēt.
Vēja turbīnu trūkumi
Galvenais produkta trūkums ir nespēja kontrolēt tā darbības ātrumu, kas izskaidro pastāvīgo saražotās enerģijas daudzuma atšķirību. Vienkārši sakot, ja nav vēja, neizbēgami ir jāizmanto cits avots, kas jau darbojas ar kādu degvielu.
Turklāt no ergonomikas viedokļa šādas instalācijas nav īpaši ērtas, jo tās aizņem daudz vietas. Turklāt, lai iegūtu maksimālu efektu, vislabāk tos novietot uz kalna, nevis līdzenā reljefā.
Uzstādot vertikālās vējdzirnavas, ir ārkārtīgi svarīgi to uzstādīšanu saskaņot ar kaimiņiem, jo ir gadījumi, kad šis mehānisms darbojas kā nopietns šķērslis televīzijas antenām, un trokšņu līmenis dažkārt ir pārāk augsts.
Tālāk jāapsver divi galvenie vējdzirnavu veidi – horizontālās un vertikālās. Katram no tiem ir savas īpašības, kas saistītas gan ar uzstādīšanu, gan darbību.
Horizontāla vēja turbīnas ierīce
Atšķirība starpdivi iepriekš minētie šo mehānismu veidi atrodas ass atrašanās vietā. Horizontālā versija ir biežāka, lai nodrošinātu elektrību nelielām privātām ēkām, un tā sastāv no šādām konstrukcijas sastāvdaļām:
- Rotora vārpsta.
- Ātrumkārba.
- Tieši ģenerators.
- Bremžu sistēma.
Pirms vējdzirnavu izgatavošanas skaidri jāsaprot, ka šāda izstrādājuma asmeņiem jābūt izgatavotiem no izturīga metāla, kas spēj izturēt sliktu laikapstākļu ietekmi. Pateicoties pārnesumkārbai, viss mehānisms darbojas uzticami. Lai novērstu neparedzētas situācijas, ir atļauts uzstādīt papildu motoru, kas spēj ražot elektroenerģiju.
Vertikālās vējdzirnavu darbība
Šī sistēma ir aprīkota ar rotora vārpstu, kas vairs nav horizontāla, bet taisna. Šīs konstrukcijas galvenā priekšrocība ir tā, ka no gaisa iegūtā brīvā enerģija tiek ražota neatkarīgi no konkrēta vēja spēka. Turklāt šāda mehānisma uzstādīšana atklātā vietā ir pilnīgi neobligāta; atšķirībā no horizontālā parauga to var uzstādīt ēkā.
Vertikāli aprīkotu vējdzirnavu ģeneratori darbojas ļoti vienkārši. Ienākošā enerģija tiek pārvērsta elektrībā, izmantojot rotējošus asmeņus, kas savukārt darbojas, pateicoties rotora vārpstai. Šajā gadījumā iegūtais spriegums vienmēr irvar ne tikai novirzīt uz dzīvojamo rajonu, bet arī vest uz konkrētu aprīkojumu vai ierīci.
Materiāli vēja turbīnas montāžai
Šādas paštaisītas ierīces iepakojumā nav iekļautas grūti iegūstamas detaļas, kā likums, visi elementi ir brīvi pieejami tirgū vai fermā. Tātad mehānisms ir uzstādīts, izmantojot šādus materiālus:
- auto ģenerators vējdzirnavām 12 V;
- parasts akumulators ar tādu pašu ietilpību;
- no alumīnija vai nerūsējošā tērauda izgatavoti trauki, piemēram, spainis vai liela kastrolīte;
- transportlīdzekļa relejs;
- slēdzis pogas veidā;
- speciāla ierīce sprieguma mērīšanai - voltmetrs;
- vajadzīgā garuma vadi;
- tehniskie instrumenti - urbis, skrūvgriezis, stiepļu griezēji;
- stiprinājumi uzgriežņu, skrūvju un paplāksņu veidā.
Ja ir pieejami visi iepriekš minētie materiāli, varat sākt montēt horizontālās vai vertikālās vējdzirnavas.
Ražošanas process
Ja ierīces asmeņi tiks izgatavoti no kausa, tad tas jāsadala 4 daļās, ievērojot turpmāko detaļu proporcijas, un pēc tam, nesasniedzot galu, izgriež elementus ar speciāli izstrādātām šķērēm. metālam.
Apakšā un uz skriemeļa ir nepieciešams atzīmēt un izurbt caurumus skrūvju stiprināšanai. Svarīgi, lai iegūtās atveres atrastos simetriski viena pret otru, pretējā gadījumā, griežoties, vējdzirnavas var sasvērties.
Pēc tam asmeņiem jābūt nedaudz saliektiem. Vējdzirnavu ģeneratori var griezties dažādos virzienos, tāpēc šeit ir jāapsver, kādā virzienā tas kustas, lai šajā virzienā pārvietotu metāla daļas. Liekuma leņķis tieši ietekmē griešanās ātrumu.
Kauss ar sagatavotiem asmeņiem ir piestiprināts pie skriemeļa ar skrūvju palīdzību.
Pēc tam sistēmai tiek pievienots ģenerators. Pareizi apvienojot visus vadus, jūs varat panākt nepārtrauktu iekārtu darbību un nodrošināt elektrību ne tikai dzīvojamām telpām, bet arī papildu komunikācijām, piemēram, apsardzes signalizācijai, videonovērošanai utt.
Ir arī citas montāžas iespējas, kurās tiek izmantotas pavisam citas detaļas, no kurām viena ir magnēts vējdzirnavu ģeneratoram. Taču izstrādājumu, kas izgatavots no automašīnas akumulatora, ir visvieglāk uzstādīt un darbināt.
Kā aizsargāt vēja turbīnu no viesuļvētras?
Ir gadījumi, kad šādas ierīces lietošana ir ļoti nevēlama. Jo īpaši tas attiecas uz situācijām, kad vēja brāzmu ātrums pārsniedz 8-9 m/s. Šādā gadījumā paštaisītam izstrādājumam ir nepieciešama zināma aizsardzība.
Sliktos laikapstākļos vējdzirnavu ģeneratorus vislabāk nosegt ar sānu lāpstu. Šāds mehānisms ir izpelnījies plašu popularitāti patērētāju vidū, galvenokārt pateicoties tā ierīces vienkāršībai. Šī lāpsta ir uzstādīta no standarta profila caurules, kuras sekcija ir 20x40x2,5 mm, un parastās tērauda loksnes, kuras biezums nedrīkst pārsniegt 1-2 mm.
Atspere, kas tur šādu elementu, var būt no jebkura materiālaapstrādāts oglekļa tērauds un cinks.
Uzstādot šādu aizsarginstrumentu, varat būt mierīgs par ģeneratora integritāti, jo pat stiprākais vējš tam nespēs radīt nekādus mehāniskus bojājumus. Tas attiecas arī uz visu izstrādājuma dizainu.
Pareiza paštaisītu vējdzirnavu kopšana
Lai paštaisītais aprīkojums darbotos normāli, jāievēro šādi ieteikumi par to darbību:
- Pēc dažām nedēļām pēc pirmās iedarbināšanas vēja ģenerators ir jānolaiž un jāpārbauda visu stiprinājumu uzticamība.
- Visas ģeneratora konstrukcijas daļas ir jāieeļļo ar eļļu vismaz divas reizes gadā.
- Pamanot, ka asmeņi griežas greizi vai pastāvīgi trīc, vējdzirnavas nekavējoties jānolaiž un nekavējoties jānovērš visi darbības traucējumi.
- Strāvas kolektora birstes jāpārbauda vismaz reizi gadā. Tas novērsīs iespējamās problēmas, kas saistītas ar īssavienojumu tīklā.
- Visa mehānisma konstrukcijas daļu krāsošanu var veikt reizi 2-3 gados.
Tādējādi var droši teikt, ka paštaisītas vējdzirnavas ir daudz vienkāršāk un lētāk darbināt. Ģeneratorus, kuru cenas ir diezgan lielas, vislabāk ir izgatavot ar rokām, nevis iegādāties dārgu rūpnīcas aprīkojumu. Ir svarīgi tikai ievērot visus montāžas noteikumus, un tad iegūtā ierīce darbosies ilgu laiku un uzticami.
