Không có điện, một cuộc sống thoải mái là không thể ngay cả trong ngôi nhà nông thôn thuận tiện nhất và lớn nhất. Điều đầu tiên mà chủ sở hữu của các ngôi nhà mới xây là làm kết nối chúng với các đường dây điện. Nhưng điều gì sẽ xảy ra nếu tòa nhà được xây dựng ở một khu vực hẻo lánh và đơn giản là không có đường dây nào gần đó? Những ngôi nhà như vậy thường được điện khí hóa bằng cách sử dụng máy phát điện diesel hoặc khí đốt trong khi lắp đặt một cối xay gió. Một sơ đồ như vậy cho phép bạn làm cho nguồn cung cấp điện của tòa nhà không đổi và tương đối rẻ tiền. Ngoài ra trang trại gió có thiết kế khá đơn giản. Nếu muốn, thiết bị như vậy có thể được thực hiện bao gồm bằng tay của chính bạn.
Nguyên tắc làm việc
Sơ đồ hoạt động của cối xay gió khá đơn giản và trông như sau:
- Khi gió chảy xung quanh các cánh quạt, rôto tạo ra dòng điện xoay chiều không ổn định.
- Dòng điện xoay chiều được điều chỉnh bởi bộ điều khiển và được sử dụng để sạc lại pin.
- Biến tần có trong thiết kế chuyển đổi dòng điện từ pin thành dòng điện xoay chiều có tần số 50 Hz (phù hợp với hầu hết các thiết bị gia dụng) và điện áp 220/380 V.
Các cánh quạt với lưỡi được gắn trên cột buồm đặc biệt. Do đó, nguyên lý hoạt động của một trang trại gió dựa trên việc chuyển đổi năng lượng gió thành năng lượng điện. Sức mạnh của loại máy phát điện này cũng phụ thuộc vào chiều cao của cột buồm. Rốt cuộc, nó càng dài, tốc độ gió càng cao. Chiều dài của cột trong mọi trường hợp không được nhỏ hơn 4 m (tính từ mái của tòa nhà). Nhưng hầu hết các chỉ số này là 14-24 m. Một cối xay gió được lắp đặt trên một vị trí cụ thể, hoặc sử dụng các vết rạn. Đôi khi thiết bị này được gắn vào tường của cấu trúc.
Các trang trại gió công suất cao (công nghiệp) thậm chí thường được xây dựng dưới dạng một tòa tháp lớn. Những thiết kế như vậy được sử dụng chủ yếu ở những nước nhỏ nơi có ít nguồn điện khác.
Các loại cối xay gió
Chỉ có hai loại máy phát điện chính như vậy:
- với trục tung;
- với trục hoành.
Tự làm có thể làm cho các nhà máy điện gió của cả hai loại này. Mô hình ngang thường được bổ sung bởi đuôi. Những mô hình như vậy khá khó sản xuất, có hiệu suất tốt, nhưng chúng tạo ra nhiều tiếng ồn hơn so với mô hình dọc.
Làm thế nào để thực hiện một dự án
Bất kỳ trang trại gió nhà được lắp ráp theo bản vẽ được thiết kế sẵn. Khi vẽ sơ đồ của một trình tạo như vậy, trước tiên bạn nên xác định:
- Với sức mạnh của nó. Trong các ngôi nhà nông thôn, các thiết bị 200-500 watt thường được sử dụng.
- Với hình dạng, chiều dài và số lượng lưỡi dao. Các thông số này, cùng với năng lượng gió, về nguyên tắc, xác định sức mạnh của việc cài đặt.
Lưỡi dao cho cối xay gió tự chế có thể được sử dụng:
- Đi thuyền buồm. Giống này dễ sản xuất, nhưng không có tính khí động học rất tốt. Những lưỡi dao như vậy có hình dạng hình chữ nhật thông thường và được gắn đơn giản trong một vòng tròn ở một góc nhất định.
- Có cánh. Chúng có hình dạng được sắp xếp hợp lý giúp loại bỏ nhiễu loạn và cho phép bạn tạo ra một máy phát điện mạnh mẽ, hiệu quả. Lưỡi dao như vậy trong các trạm được sử dụng thường xuyên nhất.
Cối xay gió dọc: lựa chọn thiết bị
Trang trại gió DIY được thực hiện bằng nhiều loại vật liệu. Một mô hình dọc khá mạnh mẽ và hiệu quả có thể được thực hiện bằng cách sử dụng:
- Máy phát điện ô tô 12V;
- pin gel hoặc axit 12 V;
- rơle sạc ắc quy xe;
- bất kỳ vôn kế.
Các cánh của máy phát điện gió thẳng đứng thường được làm bằng một số loại kim loại hoặc hộp nhựa có khối lượng lớn (thùng, xô, chảo, v.v.).
Trong số các yếu tố bổ sung được sử dụng:
- Công tắc 12V;
- bộ chuyển đổi (biến tần) 12 V - 220 V đến 700 W - 1500 W.
Ngoài ra, tất nhiên, bạn sẽ cần dây, cột buồm và tất cả các loại ốc vít (bu lông, kẹp).
Công nghệ sản xuất máy phát điện dọc
Họ bắt đầu lắp ráp các trang trại gió cho ngôi nhà với việc chế tạo một cánh quạt có cánh quạt. Để hoàn thành thao tác này, bạn sẽ cần một thước dây và điểm đánh dấu. Với sự giúp đỡ của họ, đánh dấu các lưỡi dao. Một cái xô hoặc chảo được chia thành bốn phần bằng nhau. Sau đó, sử dụng máy mài hoặc kéo, lưỡi dao được cắt ra và uốn cong cho kim loại. Hơn nữa, thủ tục nên như sau:
- Các lỗ cho ròng rọc và bu lông được cắt ở đáy bể.
- Các thùng được cố định vào ròng rọc.
- Một máy phát điện được gắn trên cột buồm bằng kẹp.
- Đi chuỗi. Đó là khuyến khích để sửa dây trên cột buồm.
- Pin được kết nối. Trong trường hợp này, nên sử dụng dây có tiết diện 4 mm2. Chiều dài của chúng không được vượt quá 1 m.
- Biến tần được gắn kết. Nó nên được kết nối bằng cách sử dụng dây 4 mm2.
- Với dây 2,5 mm2 người tiêu dùng tham gia.
- Cột được cài đặt ở vị trí đã chọn.
Sử dụng công nghệ này, các trang trại gió dọc khá đáng tin cậy được lắp ráp. Làm thế nào mô hình như vậy làm việc, chúng tôi xem xét ở trên. Sử dụng thiết bị được lắp ráp theo sơ đồ này, ví dụ, có thể cung cấp ánh sáng cho sân và nhà ngoài, hoạt động của hệ thống báo động, máy quay video, v.v. Nhưng, thật không may, một trạm tương đối đơn giản như vậy sẽ không quá hiệu quả.
Các yếu tố xây dựng của một máy phát điện ngang
Các trang trại gió loại này, như đã đề cập, hơi khó sản xuất hơn và hơn nữa, thường có hiệu quả tốt hơn. Thiết kế máy phát trục ngang bao gồm:
- Lưỡi bánh xe. Tốt hơn nếu chúng có cánh.
- Máy phát điện.
- Giường dưới trục máy phát điện.
- Scapula bên. Yếu tố này có chức năng bảo vệ khi gió quá mạnh.
- Khung để sửa các nút trạm.
- Người sưu tầm hiện tại.
- Bộ phận quay bánh xe.
- Mặt nạ
- Chân.
Chọn thiết bị cho mô hình ngang
Trang trại gió cho loại nhà này cũng được làm từ nhiều loại vật liệu. Nó rất đơn giản, ví dụ, để lắp ráp một cối xay gió ngang từ một quạt phòng ngoài trời thông thường. Nhưng một mô hình như vậy sẽ không hiệu quả. Sử dụng máy phát điện từ quạt được trang bị đầu nối USB, ví dụ, bạn chỉ có thể sạc điện thoại hoặc nghe radio. Để kết nối các thiết bị gia dụng, tất nhiên, bạn sẽ cần một mô hình mạnh mẽ và kỹ lưỡng hơn.
Các nhà máy điện gió nhỏ tại nhà khá năng suất có thể được chế tạo, ví dụ, sử dụng các thiết bị và vật liệu như vậy:
- ống nhựa cho cống áp lực có đường kính 160 mm dưới lưỡi dao;
- ván ép để buộc chặt lưỡi dao;
- ống nước bằng thép có đường kính 100 mm dưới cột buồm;
- máy phát điện (động cơ chu kỳ 250 W);
- thép tấm 12 mm;
- giường duralumin;
- hồ sơ 40x20x2,5 cho một xẻng bên bảo vệ;
- lò xo thép carbon;
- dây xe đạp cho vết rạn da.
Trang trại gió ngang tự làm: bánh xe
Để tạo ra một mô hình như vậy, cũng như một mô hình dọc, họ bắt đầu với đơn vị làm việc chính. Trong trường hợp này, nó là một bánh xe. Các lưỡi dao từ ống cống được cắt theo mẫu. Hình dạng của chúng phải giống với cánh của một chiếc máy bay. Tổng cộng, sẽ cần 6 lưỡi. Họ lắp ráp bánh xe trên một cái đầu đặc biệt, mà bạn có thể tự làm. Đối với điều này, một vòng được cắt ra khỏi thép tấm và sáu dầm được hàn vào nó với các lỗ để gắn lưỡi dao.Bánh xe thành phẩm phải được cân bằng. Nói một cách đơn giản, bạn cần đảm bảo rằng các cánh quạt khi không có gió không tự quay. Thực hiện cân bằng trong nhà để xe hoặc phòng khác. Trên đường phố, ngay cả làn gió nhẹ nhất cũng có thể cản trở thủ tục này.
Máy phát mô hình ngang và khung
Động cơ xe đạp nên được gắn an toàn nhất có thể trên giường. Thứ hai được làm bằng tấm duralumin. Trong đó bạn cần tạo một lỗ ren cho trục của động cơ xe đạp. Tại các góc của tấm, lỗ lắp được khoan để gắn vào khung. Trục máy phát điện trên giường được cố định bằng đai ốc với vòng đệm khóa. Nếu không, nó sẽ cuộn. Khung của một máy phát điện gió ngang được làm bằng một tấm thép. Bạn cũng có thể sử dụng một phần của kênh.
Bộ sưu tập hiện tại và đơn vị quay
Để máy phát điện quay theo hướng gió, một thiết kế đặc biệt được lắp ráp. Họ làm cho một hội đồng quay vòng bi và ống lót. Cái sau được kết nối với cột buồm thông qua mặt bích. Một khớp nối được hàn vào khung. Bộ sưu tập hiện tại được lắp ráp như sau:
- trên các nút xoay đặt các tiếp điểm được làm bằng dây đồng thau với dây hàn 4 mm2;
- che các điểm tiếp xúc bằng cốc nhựa và đổ đầy epoxy;
- sau khi nhựa cứng lại, mài phần (cho đến khi tiếp xúc xuất hiện);
Một bộ thu hiện tại là cần thiết để khi cối xay gió quay, dây không quấn quanh cột buồm và không xoắn. Là một liên lạc di chuyển, bạn có thể sử dụng bàn chải từ bộ khởi động xe.
Lưỡi bảo vệ
Phần tử này được làm bằng một ống hồ sơ và một tấm thép 1-2 mm. Ngoài ra trong thiết kế của nó sử dụng một lò xo. Nguyên lý hoạt động của yếu tố bảo vệ này là đơn giản. Ngay khi lực gió vượt quá độ cứng của lò xo, cối xay gió sẽ bắt đầu gập lại. Trong một cơn bão, các lưỡi dao chỉ đơn giản là đứng song song với chuyển động của luồng không khí. Và điều này sẽ loại bỏ sự sụp đổ hoặc hỏng hóc của thiết bị. Đuôi của đuôi của cối xay gió được gắn vào khung thông qua một bản lề (có đường kính từ 12 mm trở lên) làm bằng thép kết cấu.
Cách cài đặt
Các trang trại gió nên được đặt cách xa các chướng ngại vật khác nhau (tòa nhà, cây cối, v.v.). Dưới cột buồm, nó là giá trị đổ các miếng bê tông. Nếu không, nó sẽ đẩy qua đất. Là phần mở rộng, dễ nhất là sử dụng cáp có tiết diện từ 6 mm trở lên. Chúng nên được cố định để chốt thép mạnh đổ vào bê tông là tốt. Trên cột buồm, vết rạn được cố định bằng kẹp. Một cực có bánh xe thường được lắp đặt sử dụng cần số đối trọng.
Máy phát điện mặt trời
Thiết bị này thường được sử dụng ngoài cối xay gió. Sự kết hợp của hai thiết bị này cho phép bạn tổ chức cung cấp năng lượng hiệu quả nhất tại nhà. Các nhà máy điện gió và mặt trời có thiết kế tương tự. Các thành phần của thứ hai là:
- pin
- bộ chuyển đổi phí và bộ điều khiển.
Tuy nhiên, trong trường hợp này, các tế bào quang điện, thay vì lưỡi dao, được sử dụng làm đơn vị làm việc chính. Để lắp ráp một máy phát điện như vậy, giống như một cối xay gió, bạn có thể tự làm nếu muốn. Thủ tục này không quá phức tạp, nhưng vấn đề có thể là việc mua pin mặt trời. Thực tế là chúng rất đắt tiền.
Các nhà máy năng lượng mặt trời và năng lượng gió cho gia đình sử dụng năng lượng miễn phí, và do đó được coi là thiết bị rất hứa hẹn. Mặc dù hiệu quả tương đối thấp và chi phí cao, các thiết bị thuộc loại này phổ biến một cách bất thường với chủ sở hữu nhà ở nông thôn. Thật vậy, trong mọi trường hợp, cài đặt như vậy phải trả hết.
