Bez elektrības ērta dzīve nav iespējama pat ērtākajā un lielākajā lauku mājā. Pirmais, ko dara jaunuzcelto kotedžu īpašnieki, ir savienot tos ar elektrolīnijām. Bet ko darīt, ja ēka tika uzcelta attālā vietā un tuvumā vienkārši nav līnijas? Vējdzirnavu uzstādīšanas laikā šādas mājas parasti tiek elektrificētas, izmantojot dīzeļdegvielu vai gāzes ģeneratoru. Šāda shēma ļauj padarīt ēkas barošanas avotu pastāvīgu un salīdzinoši lētu. Bez tam vēja parki ir diezgan vienkāršs dizains. Ja vēlaties, šādu aprīkojumu var izgatavot arī ar savām rokām.
Darba princips
Vējdzirnavu darbības shēma ir diezgan vienkārša un izskatās šādi:
- Kad vējš plūst ap asmeņiem, rotors rada nestabilu maiņstrāvas strāvu.
- Maiņstrāvu izlīdzina kontrolieris, un to izmanto bateriju uzlādēšanai.
- Dizainā iekļautais invertors pārveido strāvu no akumulatoriem maiņstrāvā ar frekvenci 50 Hz (piemērota lielākajai daļai sadzīves tehnikas) un spriegumu 220/380 V.
Rotors ar asmeņiem ir uzstādīts uz īpaša masta. Tādējādi vēja parka darbības princips ir balstīts uz vēja enerģijas pārvēršanu elektriskajā enerģijā. Šāda veida ģeneratora jauda ir atkarīga arī no masta augstuma. Galu galā, jo ilgāk tas ir, jo lielāks ir vēja ātrums. Staba garumam jebkurā gadījumā nevajadzētu būt mazākam par 4 m (no ēkas jumta). Bet visbiežāk šis rādītājs ir 14–24 m. Vējdzirnavas tiek uzstādītas vai nu uz betona vietas, vai izmantojot strijas. Dažreiz šī ierīce ir piestiprināta pie konstrukcijas sienas.
Lieljaudas (rūpnieciskās) vēja parki bieži tiek būvēti arī liela torņa formā. Šādus dizainus galvenokārt izmanto tajās mazajās valstīs, kur ir maz citu elektroenerģijas avotu.
Vējdzirnavu veidi
Pastāv tikai divi galvenie šādu enerģijas ģeneratoru veidi:
- ar vertikālu asi;
- ar horizontālu asi.
Dariet to pats, var izgatavot abu šo veidu vēja elektrostacijas. Horizontālos modeļus parasti papildina aste. Šādus modeļus ir diezgan grūti izgatavot, tiem ir laba veiktspēja, taču tie rada vairāk trokšņa nekā vertikāli.
Kā izveidot projektu
Jebkura mājas vēja ģeneratoru parka montāža notiek pēc iepriekš izstrādātiem rasējumiem. Sastādot šāda ģeneratora shēmu, vispirms jānosaka:
- Ar savu spēku. Lauku mājās parasti tiek izmantotas 200-500 vatu ierīces.
- Ar lāpstiņu formu, garumu un skaitu. Šie parametri kopā ar vēja enerģiju principā nosaka instalācijas jaudu.
Var izmantot mājās gatavotu vējdzirnavu asmeņus:
- Burāšana. Šo šķirni ir viegli izgatavot, taču tai nav ļoti laba aerodinamika. Šādām lāpstiņām ir parastā taisnstūra forma, un tās vienkārši tiek montētas aplī noteiktā leņķī.
- Spārnots. Viņiem ir racionalizēta forma, kas novērš turbulenci un ļauj jums izveidot jaudīgu, produktīvu ģeneratoru. Šādi asmeņi stacijās tiek izmantoti visbiežāk.
Vertikāls vējdzirnavas: aprīkojuma izvēle
DIY vēja parki tiek izgatavoti, izmantojot dažādus materiālus. Diezgan jaudīgu un produktīvu vertikālo modeli var izgatavot, izmantojot:
- 12 V auto ģenerators;
- gēla vai skābes akumulators 12 V;
- automašīnas akumulatora uzlādes relejs;
- jebkurš voltmetrs.
Vertikālā vēja ģeneratoru asmeņi parasti ir izgatavoti no kaut kāda veida metāla vai plastmasas konteinera liela tilpuma (mucas, spaiņi, pannas utt.).
No izmantotajiem papildu elementiem:
- 12 V slēdzis;
- pārveidotājs (invertors) 12 V - 220 V līdz 700 W - 1500 W.
Tāpat, protams, jums būs nepieciešami vadi, masts un visu veidu stiprinājumi (skrūves, skavas).
Vertikālā ģeneratora ražošanas tehnoloģija
Viņi sāk montēt mājā vēja ģeneratoru parkus ar rotora ar asmeņiem ražošanu. Lai pabeigtu šo darbību, jums būs nepieciešams mērlente un marķieris. Ar viņu palīdzību atzīmējiet asmeņus. Kausu vai pannu sadala četrās vienādās daļās. Pēc tam, izmantojot dzirnaviņas vai šķēres, asmeņi tiek izgriezti un saliekti metālam. Turklāt procedūrai jābūt šādai:
- Tvertnes apakšā tiek sagriezti caurumi skriemelim un skrūvēm.
- Kausu piestiprina pie skriemeļa.
- Ģenerators ir uzstādīts uz masta, izmantojot skavas.
- Notiek ķēde. Ieteicams piestiprināt vadus pie masta.
- Akumulators ir pievienots. Šajā gadījumā ir vēlams izmantot vadus ar 4 mm šķērsgriezumu2. To garums nedrīkst pārsniegt 1 m.
- Invertors ir uzstādīts. Tam jābūt savienotam, izmantojot 4 mm vadus2.
- Ar 2,5 mm vadiem2 patērētāji pievienojas.
- Masta ir uzstādīta izvēlētajā vietā.
Izmantojot šo tehnoloģiju, tiek samontētas diezgan uzticamas vertikālas vēja parkas. Kā šādi modeļi darbojas, mēs apsvērām iepriekš. Izmantojot aprīkojumu, kas samontēts saskaņā ar šo shēmu, ir iespējams, piemēram, nodrošināt pagalmu un saimniecības ēku apgaismojumu, trauksmes sistēmas darbību, videokameru utt., Bet diemžēl šāda samērā vienkārša stacija nebūs pārāk produktīva.
Horizontāla ģeneratora uzbūves elementi
Šāda veida vēja ģeneratoru parki, kā jau minēts, ir nedaudz grūtāk izgatavojami, un turklāt tiem bieži ir labāka efektivitāte. Horizontālās ass ģeneratora konstrukcijā ietilpst:
- Riteņu asmeņi. Labāk, ja tie ir spārnoti.
- Ģenerators.
- Gulta zem ģeneratora vārpstas.
- Sānu lāpstiņa. Šim elementam ir aizsardzības funkcija, ja vējš ir pārāk stiprs.
- Rāmis stacijas mezglu fiksēšanai.
- Pašreizējais kolekcionārs.
- Riteņu pagrieziena vienība.
- Masti
- Kāts.
Aprīkojuma izvēle horizontālam modelim
Arī vēja ģeneratoru parki šāda veida mājām ir izgatavoti no ļoti dažādiem materiāliem. Piemēram, ir ļoti vienkārši montēt horizontālu vējdzirnavu no parasta āra istabas ventilatora. Bet šāds modelis būs neefektīvs. Izmantojot ģeneratoru no ventilatora, kas aprīkots ar USB savienotāju, jūs, piemēram, varat uzlādēt tikai tālruni vai klausīties radio. Lai savienotu sadzīves tehniku, jums, protams, būs nepieciešams jaudīgāks un rūpīgāks modelis.
Diezgan produktīvas mājas mini vēja elektrostacijas var izgatavot, piemēram, izmantojot šādas iekārtas un materiālus:
- plastmasas caurule spiediena kanalizācijai ar diametru 160 mm zem asmeņiem;
- saplāksnis asmeņu nostiprināšanai;
- tērauda motora cauruļvads ar diametru 100 mm zem masta;
- ģenerators (250 W cikla motors);
- lokšņu tērauds 12 mm;
- duralumīnija gultas;
- profila caurule 40x20x2,5 aizsargājošai sānu lāpstiņai;
- oglekļa tērauda atsperes;
- velosipēdu virve strijām.
Izdari pats ”horizontālo vēja parku: riteni
Lai izveidotu šādu modeli, kā arī vertikālu, sāciet ar galveno darba vienību. Šajā gadījumā tas ir ritenis. Asmeņi no kanalizācijas caurules tiek sagriezti pēc modeļa. Viņu formai vajadzētu atgādināt lidmašīnas spārnu. Kopumā būs nepieciešami 6 asmeņi. Viņi samontē riteni uz īpašas galvas, kuru jūs pats varat izgatavot. Šim nolūkam no lokšņu tērauda tiek izgriezts gredzens un uz tā ir metinātas sešas sijas ar caurumiem asmeņu piestiprināšanai.Gatavam ritenim jābūt līdzsvarotam. Vienkārši sakot, jums jāpārliecinās, ka asmeņi, ja nav vēja, spontāni negriežas. Veiciet balansēšanu garāžā vai citā telpā. Uz ielas šo procedūru var traucēt pat visvieglākā vēsma.
Horizontālais modeļa ģenerators un rāmis
Velosipēda motors pēc iespējas drošāk jāuzstāda uz gultas. Pēdējais ir izgatavots no duralumīna plāksnes. Tajā jums ir jāizveido caurums ar vītni velosipēda motora vārpstai. Plāksnes stūros tiek urbti montāžas caurumi, lai tos piestiprinātu pie rāmja. Ģeneratora vārpstu gultā nostiprina ar uzgriezni ar bloķēšanas paplāksni. Pretējā gadījumā tas ritinās. Horizontālā vēja ģeneratora rāmis ir izgatavots no tērauda plāksnes. Varat arī izmantot kanāla gabalu.
Strāvas savācējs un rotācijas vienība
Lai ģenerators varētu griezties vēja virzienā, ir samontēts īpašs dizains. Viņi izgatavo rotējošu gultņu un bukses montāžu. Pēdējais ir savienots ar mastu caur atloku. Savienojums ir metināts pie rāmja. Pašreizējais kolektors ir salikts šādi:
- uz rotācijas mezgla novietojiet kontaktus, kas izgatavoti no misiņa stieples ar 4 mm stieptām stieplēm2;
- pārklājiet kontaktus ar plastmasas kausu un piepildiet ar epoksīdu;
- pēc tam, kad sveķi sacietē, samaļ daļu (līdz parādās kontakti);
Nepieciešams strāvas kolektors, lai, vējdzirnavām griežoties, vadi neietu ap mastu un nesagrieztos. Kā kustamu kontaktu jūs varat izmantot sukas no automašīnas startera.
Aizsardzības lāpstiņa
Šis elements ir izgatavots no profila caurules un tērauda plāksnes 1-2 mm. Arī savā dizainā izmanto atsperi. Šī aizsargājošā elementa darbības princips ir vienkāršs. Tiklīdz vēja spēks pārsniedz pavasara stīvumu, vējdzirnavas sāks locīties. Viesuļvētras laikā asmeņi vienkārši stāv paralēli gaisa plūsmas kustībai. Un tas novērsīs aprīkojuma krišanu vai sabrukšanu. Vējdzirnavu astes aste ir piestiprināta pie rāmja caur eņģi (ar diametru 12 mm vai vairāk), kas izgatavota no konstrukcijas tērauda.
Kā instalēt
Vēja ģeneratoru parkiem jāatrodas prom no dažādiem šķēršļiem (ēkām, kokiem utt.). Zem masta ir vērts ielej betona spilventiņu. Pretējā gadījumā tas izspiedīsies caur augsni. Kā pagarinājumus visvieglāk ir izmantot kabeļus ar 6 mm vai lielāku šķērsgriezumu. Tie jāpiestiprina pie stipriem tērauda tapas, kurus ielej arī betonā. Uz paša masta ar skavām tiek piestiprinātas strijas. Polu ar riteni parasti uzstāda, izmantojot pretsvaru.
Saules ģeneratori
Šo aprīkojumu bieži izmanto papildus vējdzirnavām. Šo divu ierīču kombinācija ļauj jums organizēt visefektīvāko enerģijas piegādi mājās. Vēja un saules elektrostacijām ir līdzīgs dizains. Otrās sastāvdaļas ir:
- baterijas
- uzlādes pārveidotāji un kontrolieri.
Tomēr šajā gadījumā par galveno darba vienību tiek izmantoti fotoelementi, nevis asmeņi. Lai samontētu šādu ģeneratoru, piemēram, vējdzirnavas, varat to izdarīt pats, ja vēlaties. Šī procedūra nav pārāk sarežģīta, taču problēma var būt saules bateriju iegāde. Fakts ir tāds, ka tie ir ļoti dārgi.
Mājas saules un vēja elektrostacijās tiek patērēta bezmaksas enerģija, tāpēc tās tiek uzskatītas par daudzsološām. Neskatoties uz salīdzinoši zemo efektivitāti un augstām izmaksām, šāda veida ierīces ir neparasti populāras lauku māju īpašniekiem. Patiešām, jebkurā gadījumā šādai instalācijai ir jāatmaksā.
