محتوى
إن امتلاك مولد الرياح الخاص بك أمر مربح للغاية. أولا، يحصل الشخص على كهرباء مجانية. ثانياً: يمكن الحصول على الكهرباء في الأماكن البعيدة عن الحضارة، حيث لا توجد خطوط كهرباء. طاحونة الهواء هي جهاز مصمم لتوليد طاقة الرياح الحركية. لقد تعلم العديد من الحرفيين تجميع مولد الرياح العمودي بأيديهم، والآن سنكتشف كيف يتم ذلك.
تصميم وأنواع توربينات الرياح
لمولدات الرياح أسماء كثيرة، ولكن الأصح أن نطلق عليها محطة طاقة الرياح. تتكون مزرعة الرياح من معدات كهربائية وهيكل ميكانيكي - توربينات الرياح، المترابطة في نظام واحد. يساعد التركيب الكهربائي على تحويل الرياح إلى مصدر للطاقة.
هناك أنواع عديدة من مولدات الرياح، ولكن حسب موقع محور العمل يتم تقسيمها تقليديا إلى مجموعتين:
- طواحين الهواء ذات المحور الأفقي للدوران هي الأكثر شيوعًا. تتميز التركيبات الكهربائية بالكفاءة العالية. بالإضافة إلى ذلك، فإن الآلية نفسها أكثر قدرة على تحمل الأعاصير، وفي الرياح الخفيفة، يبدأ الدوار بشكل أسرع. تتمتع مولدات الرياح الأفقية بتحكم أسهل في الطاقة.
- طواحين الهواء ذات المحور الرأسي للدوران قادرة على العمل حتى بسرعات الرياح المنخفضة. تتميز التوربينات بالهدوء وسهولة التصنيع، لذلك غالبًا ما يتم تركيبها بواسطة حرفيين في ساحتهم.ومع ذلك، فإن ميزة تصميم طاحونة الهواء العمودية تسمح بتثبيتها على مستوى منخفض فقط من الأرض. وبسبب هذا، يتم تقليل كفاءة التركيبات الكهربائية بشكل كبير.
تختلف مولدات الرياح حسب نوع المكره:
- تم تجهيز نماذج المروحة أو الجناح بشفرات متعامدة مع العمود الأفقي العامل.
- تسمى النماذج الدائرية أيضًا بالدوارة. إنها نموذجية لتوربينات الرياح العمودية.
- نماذج الطبل لها بالمثل محور عمل عمودي.
لتوليد طاقة الرياح الحركية على نطاق صناعي، عادة ما تستخدم مولدات الرياح المروحية. نماذج الطبل والدائري أكبر حجمًا ولها آلية أقل كفاءة.
يمكن تجهيز جميع توربينات الرياح بمضاعف. يخلق صندوق التروس هذا الكثير من الضوضاء أثناء التشغيل. عادة لا يتم استخدام المضاعفات في توربينات الرياح المنزلية.
مبدأ تشغيل توربينات الرياح
ومن الجدير بالذكر أن مبدأ تشغيل مولد الرياح هو نفسه بغض النظر عن تصميمه ومظهره. يبدأ توليد الطاقة من لحظة دوران شفرات طاحونة الهواء. في هذا الوقت، يتم إنشاء مجال مغناطيسي بين الدوار والجزء الثابت للمولد. إنه بمثابة مصدر للطاقة التي تولد الكهرباء.
لذلك، كما اكتشفنا، يتكون مولد الرياح من جزأين رئيسيين: آلية دوارة ذات شفرات ومولد. الآن عن عمل الرسوم المتحركة. يتم تثبيت علبة التروس هذه على طاحونة هوائية لزيادة سرعة عمود العمل.
عندما يدور دوار المولد، يتم إنشاء تيار متردد، أي أن ثلاث مراحل تخرج. تصل الطاقة المولدة إلى وحدة التحكم، ومنها تذهب إلى البطارية.يوجد في هذه السلسلة جهاز آخر مهم - العاكس. يقوم بتحويل التيار إلى معلمات مستقرة وتزويده للمستهلك من خلال الشبكة.
الحرفة الصناعية لطواحين الهواء 2
وفي مجال طاقة الرياح، يحظى مولد الرياح الحركية 2 الصناعي والذي يحتوي على وحدة معدلة لتوليد طاقة الرياح بشهرة كبيرة. لحساب قوة التركيبات الكهربائية، يتم ضرب مجموع سرعات أجزاء العمل بـ 0.1. يتم تحديد حجم منطقة العمل من خلال أبعاد الدوار. أثناء الدوران فإنه ينتج طاقة حركية kU بدلاً من الطاقة الكهربائية EU.
يعتمد دوران الشفرات على هبوب الرياح. يتم ملاحظة السرعة المثلى على ارتفاع 160-162 مترًا، وتزيد العواصف الرعدية من سرعة الرياح بنسبة 50٪ والأمطار البسيطة تصل إلى 20٪.
تختلف دوارات مولد الرياح الصناعية 2 في أبعاد الشفرات وموادها، بالإضافة إلى قيم قوة الرياح القصوى التي يمكنها العمل بها:
- تم تصميم الدوار الخشبي ذو الشفرات 5x5 لنطاق سرعة الرياح من 10 إلى 60 ميجاوات؛
تم تصميم الدوار الحديدي ذو الشفرات 7 × 7 لنطاق سرعة يتراوح من 14 إلى 75 ميجاواط؛ - تم تصميم الدوار الفولاذي المزود بشفرات 9x9 لمجموعة من معدلات تدفق الهواء من 17 إلى 90 ميجاوات؛
- تم تصميم الدوار المصنوع من ألياف الكربون المزود بشفرات 11x11 لمجموعة من معدلات تدفق الهواء من 20 إلى 110 ميجاوات.
لم يتم وضع مولدات الرياح الحركية Industrial Craft 2 بالقرب من بعضها البعض على نفس المستوى مع ظهورها لبعضها البعض.
الإنتاج الذاتي لمولد الرياح العمودي
من الأسهل أن تصنع طاحونة هوائية ذات عمود رأسي بنفسك. الشفرات مصنوعة من أي مادة، الشيء الرئيسي هو أنها مقاومة للرطوبة والشمس، كما أنها خفيفة الوزن.بالنسبة لشفرات مولد الرياح المنزلي، يمكنك استخدام الأنابيب البلاستيكية المستخدمة في بناء المجاري. هذه المواد تلبي جميع المتطلبات المذكورة أعلاه. أربع شفرات بارتفاع 70 سم مقطوعة من البلاستيك، بالإضافة إلى اثنتين منها مصنوعة من الفولاذ المجلفن. يتم تشكيل عناصر القصدير على شكل نصف دائرة ثم يتم تثبيتها على جانبي الأنبوب. يتم تثبيت الشفرات المتبقية على نفس المسافة في دائرة. سيكون نصف قطر دوران هذه الطاحونة 69 سم.
المرحلة التالية هي تجميع الدوار. سوف تحتاج إلى المغناطيس هنا. أولاً، خذ قرصين من الفريت بقطر 23 سم، وباستخدام الغراء، تم ربط ستة مغناطيسات نيوديميوم بقرص واحد. بمغناطيس قطره 165 سم، تكونت بينهما زاوية قياسها 60يا. وإذا كانت هذه العناصر أصغر، يزداد عددها. لا يتم لصق المغناطيس بشكل عشوائي فحسب، بل يتم تغيير القطبية واحدًا تلو الآخر. يتم توصيل مغناطيس الفريت بالقرص الثاني بطريقة مماثلة. الهيكل بأكمله مملوء بسخاء بالغراء.
أصعب شيء هو صنع الجزء الثابت. تحتاج إلى العثور على سلك نحاسي بسمك 1 مم وصنع تسعة ملفات منه. يجب أن يحتوي كل عنصر على 60 دورة بالضبط. بعد ذلك، يتم تجميع الدائرة الكهربائية للجزء الثابت من الملفات النهائية. تم وضع كل تسعة منهم في دائرة. أولاً، قم بتوصيل طرفي الملفين الأول والرابع. بعد ذلك، قم بتوصيل الطرف الحر الثاني من الرابع بمخرج الملف السابع. وكانت النتيجة عنصرًا أحادي الطور مكونًا من ثلاث ملفات. يتم تجميع دائرة الطور الثاني من الملفات الثلاثة التالية بالترتيب، بدءًا من العنصر الثاني. المرحلة الأخيرة التي سيتم تجميعها بنفس الطريقة هي المرحلة الثالثة، بدءاً من الملف الثالث.
لربط الدائرة، يتم قطع شكل من الخشب الرقائقي. يتم وضع الألياف الزجاجية فوقها، ويتم وضع دائرة من تسعة ملفات عليها. يتم سكب كل هذا بالغراء، وبعد ذلك يتم تركه حتى يصلب تماما.في موعد لا يتجاوز يوم واحد، يمكن توصيل العضو الدوار والجزء الثابت. أولا، يتم وضع الدوار مع المغناطيس لأعلى، ويتم وضع الجزء الثابت عليه، ويتم وضع القرص الثاني في الأعلى مع المغناطيس لأسفل. يمكن رؤية مبدأ الاتصال في الصورة.
الآن حان الوقت لتجميع مولد الرياح. ستتكون دائرتها بأكملها من دافعة ذات شفرات وبطارية وعاكس. لزيادة عزم الدوران، فمن المستحسن تثبيت علبة التروس. أعمال التثبيت لها الترتيب التالي:
- يتم لحام الصاري المتين من زاوية فولاذية أو أنابيب أو ملف تعريف. في الارتفاع، يجب أن يرفع المكره بالشفرات فوق حافة السقف.
- يتم صب الأساس تحت الصاري. التعزيز مطلوب ويتم توفير المراسي البارزة من الخرسانة.
- بعد ذلك، يتم تثبيت المكره مع المولد على الصاري.
- بعد تثبيت الصاري على الأساس، يتم تثبيته على المراسي، وبعد ذلك يتم تقويته بأقواس فولاذية. لهذه الأغراض، كابل أو قضيب فولاذي بسمك 10-12 مم مناسب.
عندما يصبح الجزء الميكانيكي لمولد الرياح جاهزًا، يبدأون في تجميع الدائرة الكهربائية. سيوفر خرج المولد تيارًا ثلاثي الطور. للحصول على جهد ثابت، يتم تثبيت مقوم من الثنائيات في الدائرة. يتم التحكم في شحن البطارية من خلال مرحل السيارة. وتنتهي الدائرة بجهاز انفرتر يتم من خلاله إمداد الشبكة المنزلية بقدرة 220 فولت المطلوبة.
تعتمد طاقة الخرج لمولد الرياح هذا على سرعة الرياح. على سبيل المثال، عند سرعة 5 م/ث، ستنتج التركيبات الكهربائية حوالي 15 وات، وعند 18 م/ث يمكنك الحصول على خرج يصل إلى 163 وات. ولزيادة الإنتاجية، تم تمديد سارية الطاحونة إلى 26 مترًا، وعند هذا الارتفاع تكون سرعة الرياح أعلى بنسبة 30%، مما يعني أن الكهرباء المولدة تزيد بحوالي مرة ونصف.
يُظهر الفيديو تجميع مولد لطاحونة هوائية:
إن تجميع مولد الرياح أمر معقد. أنت بحاجة إلى معرفة أساسيات الهندسة الكهربائية، وأن تكون قادرًا على قراءة المخططات واستخدام مكواة اللحام.
