Jenereta Ya Upepo Ya DIY: Jinsi Ya Kutengeneza Jenereta Ya Upepo Ya Nyumbani Kutoka Kwa Mashine Ya Kuosha, Kutoka Kwenye Chupa Za Plastiki Na Kutoka Kwa Gari Ya Gurudumu

2024 Mwandishi: Beatrice Philips | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-16 05:59

Jenereta ya upepo ya kuzalisha umeme ni chanzo kisichoweza kubadilishwa cha umeme ambapo hakuna mwangaza mwingi wa jua, hakuna mito karibu, na hakuna gridi za umeme zilizo katikati.

Vipengele vya muundo

Kanuni ya utendaji wa jenereta ya upepo ni ubadilishaji wa nishati ya upepo kuwa nishati ya umeme.

Katika aina zingine za jenereta za umeme, mtiririko wa maji kwenye mto, nguvu ya mawimbi ya bahari na mawimbi yanayopungua hutumiwa kama chanzo cha nishati ya kiufundi (kinetic).

Katika mifumo ambapo nishati ya joto inahitajika ili kuzalisha umeme, hutumia:

• injini inayoendesha gesi, petroli au mafuta ya dizeli;
• kutolewa kwa joto kutoka kwa bamba na vizuizi vya nyuklia, ambayo joto lake hutumiwa kubadilisha maji kuwa mvuke - kwenye turbine ya mvuke;
• aina anuwai ya mafuta iliyochomwa kwenye mmea wa CHP, ikichukua nafasi ya joto, joto kutoka kwa mtambo wa nyuklia.

Paneli za jua zinasimama kando, ambapo nuru hutumiwa kama chanzo cha nishati, na sio joto au nishati ya mitambo.

Lakini kurudi kwenye "mitambo ya upepo", ambayo kanuni yake ya utendaji ni kama ifuatavyo . Nguvu ya upepo huzunguka propela, ambayo huendesha shimoni la jenereta ya magari. Pamoja na shimoni, rotor ya motor, ambayo sumaku za kudumu zimewekwa, huzunguka sawasawa. Uga wa sumaku, unapita kupitia upepo wa stator, unashawishi sasa mbadala ndani yake kwa sababu ya mabadiliko ya nguvu ya utaftaji wa sumaku unaopita kwenye zamu za coil, ambazo vilima vimekusanywa. Voltage ya umeme inayobadilishwa hulishwa kwa mzunguko wa elektroniki, ambapo hubadilishwa kuwa voltage ya moja kwa moja. Vifaa na vifaa vingi vinavyohitaji hufanya kazi kutoka kwa sasa ya moja kwa moja.

Mtu yeyote anaweza kutengeneza jenereta ya nyumba ndogo za majira ya joto au hali ya uwanja ambayo inazalisha sasa ya kubadilisha na voltage ya 220 V . Vipimo vinavyovutia zaidi vya muundo, ufanisi zaidi wa urejesho utapokelewa na mtumiaji fulani. Sio shida kutengeneza jenereta ambayo inazalisha kilowatts moja au kadhaa za umeme kwa saa. Umeme uliopokelewa kutoka kwa usanikishaji huo una uwezo wa kuwezesha karibu vifaa vyote vya umeme ndani ya nyumba, pamoja na vifaa vya bustani.

Jenereta ya upepo imewekwa juu iwezekanavyo - kwa kiwango cha ukanda wa paa. Huko, nguvu ya upepo hufikia maadili ya juu yaliyoonyeshwa katika utabiri wa hali ya hewa.

Ufungaji huo unafanana kwa mbali na hali ya hewa na propeller, kwa sababu muundo huu unageuka ambapo upepo unavuma. Hii ni muhimu ili kuongeza matumizi ya nguvu zake, kasi.

Propel ya usawa inazungushwa na shank iko nyuma ya kitengo . Shank wima haihitajiki - vile zake ziko kwa njia ambayo propela yenyewe itaanza karibu nusu ya zamu, bila kujali ni upande gani upepo unatoka.

Ili turbine ya upepo ifanye kazi kwa ufanisi mkubwa, kasi ya 3000 rpm au zaidi inahitajika . Kwa jenereta zinazozalisha sasa mbadala, masafa haya yanalingana na thamani ya 50 hetz, ambayo ni kawaida kwa mimea ya nguvu ya viwandani. Baada ya kuzunguka jenereta ya magari yenye uzani wa kilo 10, sio shida kupata 2 kW kila saa.

Je! Inaweza kufanywa nini?

Jambo kuu la mfano wowote wa shamba la upepo ni jenereta ya magari. Inafanya kazi kama motor - ya moja kwa moja au ya sasa inayobadilisha inafanya rotor (na nayo shimoni) izunguke. Kufanya kazi kwa njia nyingine - kama jenereta - inawezekana pia.

Kati ya motors zinazotumiwa kama jenereta, kuna brashi, brashi isiyo na brashi na ya stepper . Ni aina hizi tatu za motors ambazo ni maarufu kwa amateurs ambao hukusanya mitambo ya upepo kwa mikono yao wenyewe.

Katika gari la ushuru, vilima vya rotor (silaha) ziko kwenye uwanja wa sumaku wa stator . Voltage ya mara kwa mara iliyoondolewa kutoka kwenye vituo vya gari kama hiyo wakati shimoni lake na silaha haikunyoshwa hupitishwa kutoka kwa mawasiliano ya sasa ya silaha kupitia brashi. Brushes wenyewe ni hatua dhaifu ya injini kama hiyo - hupunguza rasilimali yao haraka. Kama sheria, jenereta kama hiyo iko chini ya mzigo wa kila wakati; wakati silaha inahamia, brashi hucheka. Siku kadhaa za operesheni endelevu ya ufungaji kama huo zinaweza kumaliza kabisa brashi, kama matokeo ya ambayo mwisho utahitaji kubadilishwa.

Matumizi ya motors za brashi kama jenereta iliyo na mzigo wa kila wakati haiwezekani.

Chaguo bora ni injini isiyo na brashi . Ndani yake, rotor iliyo na sumaku huzunguka katika nafasi kati ya vilima vya stator. Vilima wenyewe hubaki vimesimama, hawaitaji mawasiliano ya kuteleza. Shukrani kwa suluhisho rahisi, usanikishaji unaweza kufanya kazi kwa miongo kadhaa - ni muhimu mara moja tu kwa msimu au kila baada ya miezi sita kulainisha fani za magari, ambazo zinawajibika kwa kuzunguka kamili kwa rotor. Suluhisho maarufu kulingana na gari lisilo na brashi - asynchronous au stepper - zinapatikana karibu kila nyumba "DIYer".

Pikipiki yenye nguvu hutumiwa katika zana za nguvu - kwa mfano, kwenye mashine ya kusaga . Stepper inaweza kupatikana katika anuwai ya vifaa - kutoka kwa gurudumu la baiskeli hadi gari la mitambo ya printa au diski.

Magurudumu ya brashi yanayotumiwa kwenye nyundo za kuzunguka, grinders, screwdrivers, jigsaws, na mipango ya umeme inasimama kando . Ubaya wao ni hitaji la kuondoa brashi na rotor kuzaa kwa sumaku za neodymium. Kama matokeo, upepo wa stator tu unabaki kutoka kwa vilima vya kazi - upepo wa rotor umeondolewa kabisa.

Propela ya turbine ya upepo inaweza kutengenezwa kutoka kwa mabomba ya plastiki ya maji taka, chupa za PET na vifaa sawa vinavyoweza kusindika. Nyepesi na nguvu ni, nguvu ndogo ya upepo itahitajika kuifungua.

Jenereta ya upepo iliyotengenezwa kutoka kwa shabiki itahitaji kuzaa kwa rotor kwa sumaku za neodymium . Ubunifu wa gari la shabiki wa kaya haujatengenezwa kupokea umeme wa sasa kwa kuzunguka rotor. Baridi ya kompyuta (chip baridi) - shabiki wa kitengo cha mfumo wa PC au kompyuta ndogo - huanguka chini ya mabadiliko sawa.

Trekta au jenereta ya gari hutumia upepo wa ziada wa uwanja, ambao unatumiwa na betri ya mashine yenyewe . Ili jenereta itoe, kwa mfano, sasa mbadala ya amperes 135 na voltage ya volts 15, msisimko wa rotor unaozunguka baada ya kuwasha moto hutumia sasa ya moja kwa moja ya amperes 3 na voltage ya 12, 6-14 V Chanzo kikuu cha nishati kwa jenereta bado ni crankshaft ya injini ya mwako wa ndani inayofanya kazi kwa petroli, dizeli au methane / propane. Trekta au jenereta ya gari itahitaji kuondolewa kwa upepo wa shamba na uwekaji wa sumaku za neodymium badala yake.

Ni nini kinachohitajika?

Chaguo la kawaida ni kutumia injini ya mashine ya kuosha kwa jenereta iliyotengenezwa nyumbani . Ikiwa "mashine ya kuosha" ya zamani haipatikani, unaweza kupata injini kama hiyo kwenye maduka ya taka kwenye soko la kaya, katika kituo cha huduma cha karibu cha vifaa vya nyumbani au duka maalum. Sio shida kuagiza injini kama hiyo kutoka China.

Kimsingi, katika mashine za kuosha, injini ya asynchronous isiyo na brashi hutumiwa.

Zote mpya na zilizotumiwa zitafanya kazi kwa muda mrefu. Watts 200 ya nguvu inaweza kubadilishwa kwa urahisi kuwa kilowatts au zaidi.

Vifaa (hariri)

Ili kukusanya jenereta, pamoja na gari, unahitaji:

• sumaku za neodymium katika ukubwa wa 20, 10 na 5 mm (32 kwa jumla);
• diode za kurekebisha au daraja la diode na sasa ya makumi ya amperes (angalia sheria ya akiba ya nguvu mara mbili);
• wambiso wa epoxy;
• kulehemu baridi;
• sandpaper;
• bati kutoka upande wa bati.

Sumaku zimeamriwa mkondoni kutoka China.

Zana

Zana zifuatazo zitaongeza kasi ya mchakato wa utengenezaji:

• lathe;
• mkasi;
• bisibisi na nozzles;
• koleo.

Kwa kukosekana kwa lathe, wasiliana na rafiki ambaye anajua jinsi ya kufanya kazi kwenye lathe kama hiyo.

Mifumo na michoro

Jenereta kama kifaa hutengeneza mbadala ya sasa, ambayo lazima ibadilishwe kuwa ya moja kwa moja, ikiletwa kwa thamani ya voltage inayohitajika. Ikiwa jenereta ya gari inazalisha, sema, volts 40, basi hii haiwezekani kuwa thamani inayofaa kwa vifaa vingi vya umeme kwa kutumia volts 5 au 12 DC au volts 127/220 AC.

Usanifu wa usanikishaji mzima, uliothibitishwa na wakati na mamilioni ya watumiaji, ni pamoja na urekebishaji, mtawala, betri na inverter . Betri ya gari yenye uwezo wa masaa 55-300 ampere-saa hutumiwa kama bafa ya kuhifadhi nishati. Voltage yake ya kufanya kazi ni 10, 9-14, 4 V na malipo ya baiskeli (mzunguko kamili wa kutokwa kwa malipo) na 12, 6-13, 65 na bafa (iliyotengwa, kipimo, wakati unahitaji kuchaji betri iliyotengwa kidogo).

Mdhibiti hubadilisha, kwa mfano, volts 40 zile zile kuwa 15. Ufanisi wake katika safu ya volt-amperage kutoka 80-95% - ukiondoa hasara kwenye kinasaji.

Jenereta ya awamu tatu ina ufanisi mkubwa zaidi . - pato lake ni 50% zaidi ya ile ya awamu moja, haitetemeki wakati wa operesheni (mtetemo unalegeza muundo, na kuifanya iwe ya muda mfupi).

Vipuli katika upepo wa kila moja ya awamu hubadilishana na zinaunganishwa kwa mfululizo - kama nguzo za sumaku, moja ya pande zinazoangalia koili.

Kazi ya inverter ni kubadilisha voltage ya mara kwa mara ya volts 12 zilizochukuliwa kutoka kwa betri kuwa voltage inayobadilika ya karibu 220.

Vifaa vya kisasa vya nyumbani na vifaa vya elektroniki vinaweza kufanya kazi kutoka volts 110 (Kiwango cha Amerika cha mitandao ya nyumbani) hadi 250 - haipendekezi kutoa zaidi kwa vifaa na vifaa vya mtandao. Waongofu wote wana msukumo, ikilinganishwa na laini, upotezaji wao wa joto ni kidogo sana.

Hatua za utengenezaji

Ili kurekebisha muundo wa gari la kuingiza, fanya zifuatazo

1. Disassemble motor na kuchukua rotor.
2. Ondoa sahani kutoka kwa silaha ya rotor. Punguza kwa kina cha 2 mm.
3. Tengeneza grooves hadi 5 mm kina kwa sumaku.
4. Weka alama ya bamba kwa sumaku. Wanapaswa kugawanywa kwa usawa kutoka kwa kila mmoja - hii itazuia upotezaji wa nguvu wa usanikishaji.
5. Ambatisha kwenye ukanda huu wa bati na gundi kubwa. Rekebisha ukanda na sumaku kwenye nanga.
6. Jaza nafasi kati ya sumaku na kulehemu baridi au gundi ya epoxy.
7. Ondoa burrs na kutofautiana kwenye rotor na sandpaper.
8. Angalia - na ubadilishe ikiwa ni lazima - fani za magari na bolts.

Kukusanya jenereta ya magari. Kifaa iko tayari kwa usanidi zaidi. Kuangalia kifaa, funga shimoni lake kwenye kuchimba visima au bisibisi na kuharakisha hadi 1000 rpm.

Voltage mwishoni mwa vilima kutoka volts 110 inaweza kuzingatiwa inafaa.

Kwa thamani ya chini, kosa liko katika ubadilishaji usiofaa wa sumaku wakati wowote wa duara ya mzunguko wa silaha.

Ili kukusanya turbine ya upepo, fanya yafuatayo

1. Kata vipande vilivyofanana kutoka kwa bomba la PVC na kipenyo cha cm 11-16, inayolingana kwa urefu na vile vile vya baadaye.
2. Kwenye kila sehemu, chora laini ya kiholela na urejee kutoka pande zote kwa 22 mm. Ipasavyo, upana wa blade moja utafikia 44 mm. Rudia kitendo hiki kwa ncha iliyo kinyume cha sehemu ya laini.
3. Sawa unganisha alama zilizokithiri upande mmoja wa mstari wa katikati.
4. Chora kwa upande mwingine muhtasari wa blade ya baadaye.
5. Kata blade inayosababisha na uzungushe mwisho wake wa bure kwa kunoa. Rudia hatua zilizo hapo juu kwa blade zingine.
6. Ambatisha vile kwenye kitovu kwa kutumia adapta ya bushing. Bolts na karanga na washer wa chemchemi zinafaa kama vifungo. Upana wa kila blade pamoja na urefu wake wote ni kutoka 44 hadi 88 mm.

Hii ni ya kutosha kwa upepo kuzunguka msukumo kwa kasi ya 3 m / s. Muundo unaosababishwa lazima uwe na usawa - kusawazisha sahihi kutazuia uundaji wa matangazo ya vipofu ambayo hupunguza jenereta wakati propela inapozunguka.

Jenereta ya motor iliyo na impela iliyowekwa inaweza kuwekwa kwenye sleeve ya kinga ambayo inalinda kutoka kwa mvua ya anga. Kukaa kavu katika hali zote za hali ya hewa, kulindwa kutokana na mvua na theluji, jenereta hiyo itadumu kwa miaka. Ili kukusanya walinzi, fanya yafuatayo:

1. katika bomba na kipenyo cha cm 7.5, kata gombo la urefu wa urefu wa 2 cm;
2. kata mwisho wa nyuma wa bomba iliyokatwa kwa pembe ya digrii 45;
3. weka jenereta ya gari na propela kwenye bomba hili na uirekebishe.

Mzunguko wa bure wa gari utahitaji ujazo unaobeba mpira, sawa na ule unaopatikana kwa shabiki wa ndani . Inaweza kugeuka bila mwisho kwa upande wowote.

Ili cable, kwa msaada wa ambayo mikondo inayosababishwa na upepo wa stator imeondolewa, haizunguki au kupinduka, unganisho kwenye bawaba lazima iwe inateleza, lakini ikitoa mawasiliano ya kuaminika, thabiti ya umeme wa jenereta ya motor na vitengo vya kazi zaidi vya mzunguko.

Mawasiliano bora itatolewa na vituo vyenye dhahabu vilivyochukuliwa kutoka kwa teknolojia yoyote ya zamani.

Matumizi ya mawasiliano ya brashi-grafiti hayana haki - grafiti ina upinzani wa umeme amri ya juu zaidi kuliko ile ya alumini na chuma, na nguvu ya ufungaji itapungua sana. Bawaba imewekwa kwenye msingi uliotengenezwa na kipande cha bomba lenye umbo. Baada ya kusanyiko, huangalia ikiwa utaratibu unaosababishwa unasonga, hauzunguki na ikiwa kebo imevurugika.

Kutoa mawasiliano ya kuteleza na mzunguko wa bure wa usanikishaji kwa mwelekeo wa upepo, shank, iliyotengenezwa, kwa mfano, ya bomba la maji ya plastiki na kipande cha karatasi ya plastiki au aluminium, imeambatanishwa na kiboreshaji cha nje cha gari.

Bomba la mviringo au la wasifu hutumiwa kama msaada, mwisho mmoja ambao umetiwa ardhini - sio chini ya mita. Ili msaada usiingie kwa muda kutoka kwa kimbunga, inaongezewa na alama tatu au sita za kunyoosha, ikiunganisha katikati kwa pembe moja na kuelekezwa kwa mwelekeo tofauti.

Baada ya kumaliza mkusanyiko wa sehemu ya jenereta ya gari, kinasa-diode imewekwa karibu na gari, ikiwa ni lazima . Upotevu wa sasa kwenye waya unaweza kupunguzwa sana kwa kutumia kiboreshaji cha hatua kilicho karibu na seti ya jenereta - kama katika mistari inayosambaza umeme wa viwandani kwa umbali mrefu.

Mdhibiti wa malipo, betri na inverter imejumuishwa zaidi kulingana na mchoro. Turbine ya upepo imekusanyika kabisa na iko tayari kwenda.

Mapendekezo

Windmill iliyotengenezwa nyumbani kwa nyumba ya kibinafsi hutoa voltage ya mara kwa mara au inayobadilisha ya makumi ya volts, ambayo ni hatari iliyoongezeka kwa mtu. Mawasiliano ya moja kwa moja na waya lazima ziwe na maboksi ya kuaminika - maji ya mvua ni mazingira yenye asidi ambayo hufanya vizuri umeme wa sasa.

Kufanya kazi kwenye lathe au grinder hufanywa kwa miwani ya kinga na kinga. Ni marufuku kukusanya mzunguko wakati turbine ya upepo inaendesha.

Nishati ya upepo ni ngumu. Suluhisho bora itakuwa jenereta ya kasi ya chini na zaidi ya sumaku na koili zaidi ya kumi. Coils zaidi, nene waya inayozunguka inapaswa kuwa . Sehemu nyembamba sana kwa sababu ya upinzani kamili wa makumi ya ohms itapunguza nguvu muhimu ya jenereta mara kadhaa zaidi. Kwa mzigo mzito - kwa mfano, kutoka jiko la umeme au mashine ya kuosha - kwa volts 220, mkondo wa hadi 10 A.

Ubunifu wa jenereta inayotengenezwa kienyeji - isipokuwa kama injini iliyobadilishwa ya kuzalisha umeme inatumiwa - inapaswa kuwa laini kabisa na yenye ulinganifu . Kabla ya kufunga koili na sumaku, "spinner" yenyewe lazima iwe katikati. Haijalishi ni nini kinatumiwa - CD iliyotupwa au nakala ndogo ndogo ya upepo wa upepo, usawa mdogo tayari haukubaliki.

Jaribu kufikia kelele ndogo - kwa kweli, inapaswa kuwa haipo . Ikiwa usanikishaji wako, ambao haujalainishwa mahali pa fani, unalalamikiwa kwa sababu ya kupiga kelele kila wakati na kugonga wakati unapozunguka, malalamiko kama haya yanaweza kusababisha shida na sheria, haswa usiku. Sababu zingine za kudai wewe kama mmiliki wa turbine ya upepo sio muhimu - mitambo ya upepo ni halali kabisa, kwani mmiliki wa kifaa hiki haitoi umeme nayo kwa kiwango cha viwanda, kama inavyofanyika Ulaya na Amerika.

Ufungaji haupaswi kuwa wa juu sana - juu ya nguzo ambazo njia za umeme hupita . Katika kila jiji, makazi ya jumba la majira ya joto au makazi ya vijijini, kuna kizuizi juu ya urefu wa miundo inayojengwa.

Kwa mfano, kusambaza mnara wa mita 40 kwa kituo cha msingi cha rununu inahitaji mfululizo wa vibali na ukaguzi kutoka kwa wasimamizi wa serikali. Vile vile hutumika kwa mitambo ya upepo.

Kwa usahihi na kwa uwajibikaji mkubwa inakaribia suluhisho la shida na umeme kwa msaada wa jenereta ya upepo, mlaji ataondoa wakati wa kupumzika unaohusishwa na kukatika kwa umeme. Daima ni bora kuwa na bidii - ndani ya mfumo wa sheria - kuliko kusubiri kwa miaka kwa kile ambacho mamlaka zinaahidi.