Şaquli şaftlı yelkənli yel dəyirmanı. Yelkənli külək generatorları - bölmə. Video: kottec işıqlandırması üçün ən sadə külək generatoru

İstehlak ekologiyası Elm və texnologiya: Deyə bilərik ki, yelkənli yel dəyirmanı ən sadə, lakin eyni zamanda mövcud olan ən səmərəsiz yel dəyirmanlarından biridir. Yelkənli külək turbininin KIEV-i nəzəri cəhətdən belə 20%-dən yüksək ola bilməz.

Bəşəriyyət qədim zamanlardan, min illərdir ki, yelkənlərdən istifadə edir. Ümumiyyətlə, xatırlaya bildiyi qədər. Aerodinamika haqqında heç bir təsəvvürləri olmayanda. Ancaq yel dəyirmanları artıq fırlanırdı və qayıqlar artıq üzürdü. Düzdür, o vaxtlar adətən düz yelkənlərdən istifadə edirdilər. Orta əsrlərdə daha inkişaf etmiş yelkənlər icad edildi ki, bu da dərhal naviqasiyanın inkişafında kəskin sıçrayışa səbəb oldu və nəticədə - ən əhəmiyyətli coğrafi kəşflər. Amma hələlik yelkən xidmətini davam etdirir və külək əsdikcə insanlara xidmət edəcək.

Yelkənli yel dəyirmanının necə göründüyü fotoşəkillərdən sizə aydın olmalıdır. Aerodinamika cəngəlliyinə girmədən deyə bilərik ki, yelkənli yel dəyirmanı ən sadə, lakin eyni zamanda mövcud olan ən səmərəsiz yel dəyirmanlarından biridir. Yelkənli külək turbininin KIEV-i nəzəri cəhətdən belə 20%-dən yüksək ola bilməz. Bu o deməkdir ki, siz yelkənli yel dəyirmanının bıçaqlarına dəyən külək axınının gücünün yalnız 1/5-ni alacaqsınız. Məsələn, külək 5 m/s sürətlə əsirsə və yel dəyirmanınızın diametri 5 metrdirsə, külək axınının gücü təqribən olacaq. 1500 Vt. Külək dəyirmanından həqiqətən yalnız 300 vatt çıxara bilərsiniz (ən yaxşı halda). Və bu beş metrlik bir quruluşdandır!

Xoşbəxtlikdən, yalnız aşağı KIEV (əmsalkülək enerjisindən istifadə) yelkənli yel dəyirmanının çatışmazlıqları məhduddur. Sonra yalnız üstünlüklər var.

Yelkənli yel dəyirmanı ən çox aşağı sürətli külək turbini. Onun sürəti nadir hallarda 2-yə yaxınlaşır, lakin adətən 1-dən 1,5-ə qədərdir. Və hamısı onun dəhşətli aerodinamikasına görə.

Digər tərəfdən, yelkənli yel dəyirmanı ən həssas yel dəyirmanlarından biridir. Külək sürəti diapazonunun ən aşağı hissəsindən, hərfi mənada sakitdən başlayaraq, saniyədə 1-2 metrdən işləyir. Və bu, küləyin nadir hallarda saniyədə 3-5 metrdən çox olduğu mərkəzi Rusiyanın şəraitində mühüm amildir. Burada, daha sürətli yel dəyirmanlarının çox olduğu yerdə, yelkənli yel dəyirmanı heç olmasa bir şey istehsal edəcəkdir. Baxmayaraq ki, yəqin ki, bildiyiniz kimi, Rusiya yel dəyirmanları ilə məşhur olmasa da, bura dənizkənarı Hollandiya deyil və küləklər bizi korlamır. Ancaq çoxlu su dəyirmanları var idi.

Yelkənli yel dəyirmanının başqa bir üstünlüyü onun dizaynının heyrətamiz sadəliyidir. Külək dəyirmanı şaftı, rulmanlarda, əlbəttə ki, şaftda bir mərkəzdir. Qovağa bağlanan "dirəklər" adətən 8-dən 24-ə qədərdir. Və dirəklərdən davamlı nazik materialdan, adətən sintetikdən hazırlanmış əyri yelkənlər çıxır. Yelkənin digər hissəsi həm yelkənlərin fırlanma bucağının tənzimləyicisi, həm də fırtınadan qorunma kimi xidmət edən təbəqələrlə bağlanır. Bunlar. ən primitiv yelkənli avadanlıq, ən sadə yaxtadan daha asandır.

Məhz dizaynın bu sadəliyi yelkənli yel dəyirmanını bəşəriyyətin texniki nailiyyətlərinin arxivinə göndərməyə imkan vermir. Portativ, daşınan, düşərgə, fövqəladə seçim üçün yelkənli yel dəyirmanı kifayət qədər layiqli bir dizayndır. Yığıldığında, çadırdan böyük olmayan bir paketdir. Yelkənlər qıvrılır, dirəklər bükülür. 5 metr/san küləkdə 2 metrlik yelkənli yel dəyirmanı belə sadiq 25-40 vatt enerji verəcək ki, bu da batareyaları, rabitə və naviqasiya avadanlıqlarını doldurmaq üçün kifayətdir və hətta güclü LED-lərdən istifadə edən sadə işıqlandırma sistemi üçün kifayətdir. .

Yelkənli külək dəyirmanının təbii olaraq aşağı gücü generator kimi oxşar gücə malik (30-40 Vatt) pilləli mühərrikdən istifadə etməyi təklif edir. Həm də yüksək sürət tələb etmir; dəqiqədə 200-300 kifayətdir. Hansı ki, yel dəyirmanının sürətinə mükəmməl uyğun gəlir. Axı o, 1,5 sürəti ilə saniyədə 4-5 metrlik küləkdə artıq bu 200 inqilabı həyata keçirəcək. Hazır bir pilləli mühərrikdən istifadə edərək, bununla da özünüzü elektrik generatoru hazırlamaqda kifayət qədər ciddi əngəldən xilas edəcəksiniz. Başlanğıcda sürət qutusu və ya çarpan varlığı nəzərdə tutulduğundan, yelkənli yel dəyirmanının və generatorun sürətini koordinasiya etmək asandır.

Variantını sərt ilə etsəniz ( plastik yelkənlər), onda hərəkətliliyin müəyyən qədər azalması hesabına da olsa sürəti bir qədər artırmaq mümkün olacaq. Söküldükdə yel dəyirmanı daha çox yer tutacaq.

Buna görə də, küləyi arabanıza bağlamaq ambisiyalarınız kiçik və orta ölçülü batareyaları (100 Ah-a qədər) doldurmaq, 220 volta qədər bir çeviricidən istifadə edərək sadə işıqlandırma təşkil etmək üçün bir neçə on vat gücü ilə məhdudlaşırsa və enerjiyə qənaət edən lampalar, sonra yelkənli yel dəyirmanı - çox, çox layiqli variant. Bu, külək enerjisindən istifadə baxımından ən səmərəli olmasa da, özünü tez ödəyəcək çox büdcəli bir seçim olacaq. 2-3 metrlik yel dəyirmanı sizi gündə 1 kVt-a qədər enerji ilə təmin edəcək.

Düşərgə kimi, yelkənli yel dəyirmanı ən ucuz benzin elektrik generatorundan daha ucuz olacaq və ilkin olaraq özünü ödəyəcək.

Stasionar yelkənli külək turbinləri ilkin olaraq KIEV-in aşağı olması səbəbindən böyük ölçüdə tikilir. Ən azı 5-6 metr diametrdə, əks halda heç bir nöqtə yoxdur. Belə bir külək turbini ardıcıl olaraq gündə 2-3 kVt-a qədər enerji istehsal edəcəkdir. Və diqqətli istifadə etməklə, onlar 3-5 kVt işıqlandırma enerjisinə çevrilə bilər (məsələn, istixana və ya istixana işıqlandırmaq üçün). Və istifadə edərkən istilik nasosu- 20-30 kvadratmetrlik kiçik bir bağ evinin istiləşməsinə imkan verəcək 5-6 kVt istilik enerjisi. metr və yanacağa ciddi qənaət edir.

Buna görə də, yelkənli yel dəyirmanı, arxaik dizaynına baxmayaraq, hələ də diqqətə layiq olan küləkdən istifadə üsulu olaraq qalır. Xüsusilə zəif küləkli ərazilərdə.

Yelkənli yel dəyirmanının işləyən küləyin sürətinin yuxarı həddi saniyədə 10-12 metrdən çox deyil. Və sonra ən etibarlı külək turbinlərindən. Buna görə, yelkənli bir yel dəyirmanı dizayn edərkən, fırtınadan qorunmağı ciddi şəkildə düşünməlisiniz. Məsələn, Kulikov antenasının dizaynı əsasında "qırıla bilən" dirəklər düzəldin və ya yelkənləri bayraqlara çevirmək üçün təbəqələri rahatlaşdırmaq üçün bir cihaz tapın və ya iplərdən istifadə edərək dirəkləri qatlayın və s. nəşr edilmişdir

Yelkən tipli külək generatorlarının həll etdiyi yeganə problem küləyin sürətinin aşağı olmasıdır. Xüsusi dizaynı sayəsində yelkənli külək generatoru 1 m/s sürətdən başlayaraq küləyin ən kiçik nəfəsinə belə reaksiya verir. Təbii ki, bu unikal xüsusiyyət bu külək turbinlərinin məhsuldarlığına və yüksək səmərəliliyinə yalnız müsbət təsir göstərir.

Bıçaq generatorunun effektiv işləməsi üçün orta və güclü küləklərin tələb olunduğu əhəmiyyətli çatışmazlıq var.

Yelkənli konstruksiyaya malik generatorlar üçün indi nə onun quraşdırıldığı yer, nə də hündürlüyü vacib deyil. Bu danılmaz üstünlüklər dünyanın demək olar ki, hər yerində elektrik enerjisi istehsal etməyə imkan verir.

Üstünlükləri:
küləyin minimum icazə verilən sürəti – 0,5 m/s;
hava axınına ani reaksiya;
strukturun ümumi çəkisini yüngülləşdirən yüngül yelkənli bıçaqlar;
yelkənli külək generatorunda külək yükünün keçməsi səbəbindən zədələnmə riskinin azaldılması;
əməliyyat zamanı yüksək davamlılıq;
kompozit plastikdən fərqli olaraq materiala əlçatanlıq;
bütün quruluşu öz əllərinizlə qurmaq imkanı;
müxtəlif dizaynlar (şaquli, üfüqi);
əməliyyat zamanı radio müdaxiləsinin olmaması;
insanlar və ətraf mühit üçün tam təhlükəsizlik;
quraşdırma asanlığı, kompaktlıq;

bütün evi və içindəki cihazları elektrik enerjisi ilə təmin etmək imkanı.

Yalnız bir çatışmazlıq var - çox güclü küləklərdə üstünlüyün itirilməsi.

Necə seçmək

Bu gün yelkən tipli külək generatorlarının böyük bir seçimi var. Quruluşun növü, gücü, çəkisi - bütün bunlar əməliyyatda və istehsal olunan elektrik enerjisində əks olunur, yəni seçim edərkən bu parametrlər nəzərə alınmalıdır.

"Vetrolov" külək turbininin quraşdırılması

Üç komponenti başa düşmək eyni dərəcədə vacibdir:
Rotor. Rotorun diametri performansa təsir edir, bu da öz növbəsində bütün rotorun fırlanma sürətindən və ölçülərindən asılıdır.
Ümumi çəki və fərdi hissələr. Bir ton çəkiyə ehtiyacınız olmayacaq, ancaq daha çox sabitlik üçün bütün quraşdırmanın sərt olmasını istəyirsiniz.

Bıçaqlar. Bıçaqlar müəyyən aerodinamik xüsusiyyətlərə malik olmalı və həmçinin etibarlı şəkildə hazırlanmalıdır, çünki onlar ən böyük yükü yaşayanlardır.

Quraşdırma yeri

Aerodinamika qanunları elədir ki, küləyin gücünün yarısından istifadə etməklə onun enerjisinin yalnız 1/8-ni əldə edə bilərsiniz. Və əksinə - maksimum mümkün axını tutmaqla, səkkiz dəfə daha çox enerji əldə edə bilərsiniz. Birini də çox nəzərə almalısan mühüm nüans- qanun tərəfdən bir görünüş.

Əksər ölkələrin qanunvericiliyi, gücü normadan artıq olarsa, hər hansı növ külək dəyirmanının (o cümlədən hava generatorunun) müsadirəsi ilə nəticələnən cərimələri nəzərdə tutur.

Dərəcə ölkə və regiondan asılı olaraq dəyişə bilər. Buna görə də, absurd bir vəziyyətə düşməmək üçün qanunu öyrənmək daha yaxşıdır - quraşdırma zamanı xərclər, sonra da dövlətdən cəza şəklində.

Çeşidləri nədir
Savonius növü. İki və ya daha çox yarım silindr bir ox ətrafında fırlanır. Üstünlük: fırlanma sabitdir, küləyin istiqamətindən asılı olmayaraq. Dezavantaj: aşağı səmərəlilik.
Ortoqonal tip. Bıçaqlar oxa paraleldir və ondan bir qədər məsafədə yerləşir. Üstünlük: daha çox səmərəlilik. Dezavantaj: əməliyyat zamanı yaranan səs-küy. Daria növü. İki və ya daha çox düz, tağlı zolaqlar. Üstünlük: aşağı səs-küy, aşağı qiymət
. Dezavantaj: İşə başlamaq üçün başlanğıc sistemi tələb olunur.
Helikoid növü. Bir neçə (adətən üç) bıçaq oxdan uzaqdır və meyllidir. Üstünlük: dizayn daha davamlıdır. Dezavantaj: yüksək qiymət.

Çox bıçaqlı tip. Bir ox ətrafında iki sıra bıçaq. Üstünlük: çox yüksək performans. Dezavantaj: əməliyyat zamanı səs-küy.

Ən əsası gücdür

Yelkən tipli bir külək elektrik stansiyası etməyi planlaşdırırsınızsa, onun nə qədər güc istehsal edəcəyini ən azı təxminən hesablamalısınız. Bunu etməyə imkan verən universal bir formula var:

Güc (kVt) = hava sıxlığı (kq/m3) * bıçaq sahəsinin radiusu (m2) * küləyin sürəti (m/s) * 3,14

Külək turbininin iş prinsipi

Nəzərə alırıq:
Havanın sıxlığı temperaturun artması və düşməsi ilə dəyişir. Məsələn, yayda havanın sıxlığı təxminən 1,1 kq/m3, qışda isə 1,2-1,4 kq/m3 təşkil edir.
Küləyin sürəti sabit deyil.

Bıçaq radiusunun artırılması gücü mütənasib olaraq artırır. İstər stansiya alsanız, istərsə də onu özünüz düzəldin – istənilən halda bu, uzun müddətdə pula qənaət edir. Müasir dünya

Rusiya külək enerjisi ehtiyatlarına münasibətdə ikili mövqe tutur. Bir tərəfdən, böyük ümumi sahə və düz ərazilərin bolluğu səbəbindən, ümumiyyətlə, çoxlu külək var və əsasən bərabərdir. Digər tərəfdən, küləklərimiz əsasən aşağı potensiallı və yavaşdır, Şəkil 1-ə baxın. Üçüncüsü, az məskunlaşan ərazilərdə küləklər şiddətlidir. Buna əsaslanaraq, fermada külək generatorunun quraşdırılması vəzifəsi olduqca aktualdır. Ancaq kifayət qədər bahalı bir cihaz almaq və ya özünüz etmək barədə qərar vermək üçün hansı növ (və onların çoxu var) hansı məqsədlə seçiləcəyini diqqətlə düşünməlisiniz.

Əsas anlayışlar

KİEV – külək enerjisindən istifadə əmsalı. Düz küləyin mexaniki modelini hesablamaq üçün istifadə edildikdə (aşağıya bax), külək elektrik stansiyasının (WPU) rotorunun səmərəliliyinə bərabərdir.
Səmərəlilik – qarşıdan gələn küləkdən tutmuş elektrik generatorunun terminallarına və ya çənə vurulan suyun miqdarına qədər APU-nun uç-uca səmərəliliyi.
Minimum işləyən külək sürəti (MRS) külək dəyirmanının yükə cərəyan verməyə başladığı sürətdir.
Maksimum icazə verilən külək sürəti (MAS) enerji istehsalının dayandığı sürətdir: avtomatlaşdırma ya generatoru söndürür, ya da rotoru hava qanadına qoyur, ya da qatlayıb gizlədir, ya da rotorun özü dayanır, ya da APU sadəcə olaraq məhv edilir.
Başlanğıc külək sürəti (SW) - bu sürətlə rotor yük olmadan dönə bilər, fırlanır və iş rejiminə girir, bundan sonra generatoru işə salmaq olar.
Mənfi başlanğıc sürəti (OSS) - bu o deməkdir ki, APU (və ya külək turbini - külək enerjisi bloku və ya WEA, külək enerjisi bloku) istənilən külək sürətində işə salmaq üçün xarici enerji mənbəyindən məcburi fırlanma tələb olunur.
Başlanğıc (ilkin) fırlanma anı, hava axınında məcburi əyləclənmiş bir rotorun mil üzərində fırlanma anı yaratmaq qabiliyyətidir.
Külək turbini (WM) rotordan generatorun və ya nasosun şaftına və ya digər enerji istehlakçısına qədər APU-nun bir hissəsidir.
Fırlanan külək generatoru - hava axınında rotoru fırlatmaqla külək enerjisinin güc alma şaftında fırlanma momentinə çevrildiyi APU.
Rotorun işləmə sürətlərinin diapazonu nominal yükdə işləyərkən MMF və MRS arasındakı fərqdir.
Aşağı sürətli külək dəyirmanı - içində xətti sürət axındakı rotorun hissələri küləyin sürətini əhəmiyyətli dərəcədə aşmır və ya ondan aşağıdır. Axının dinamik təzyiqi birbaşa bıçaq zərbəsinə çevrilir.
Yüksək sürətli yel dəyirmanı - bıçaqların xətti sürəti küləyin sürətindən əhəmiyyətli dərəcədə (20 və ya daha çox dəfə) yüksəkdir və rotor öz hava dövranını təşkil edir. Axın enerjisini itələmə qüvvəsinə çevirmə dövrü mürəkkəbdir.

Qeydlər:

Aşağı sürətli APU-lar, bir qayda olaraq, yüksək sürətli olanlardan daha aşağı KIEV-ə malikdirlər, lakin yükü və sıfır TAC-ı ayırmadan generatoru fırlatmaq üçün kifayət qədər başlanğıc fırlanma momentinə malikdirlər, yəni. Tamamilə öz-özünə işə salınır və ən yüngül küləklərdə istifadə edilə bilər.
Yavaşlıq və sürət nisbi anlayışlardır. 300 rpm-də məişət külək dəyirmanı aşağı sürətli ola bilər, lakin külək elektrik stansiyalarının və külək fermalarının sahələrinin yığıldığı (şəklə bax) və rotorları təxminən 10 rpm olan EuroWind kimi güclü APU-lar yüksək sürətlidir, çünki belə bir diametrlə, bıçaqların xətti sürəti və aralığın çox hissəsində onların aerodinamikası olduqca "təyyarə bənzəyir", aşağıya baxın.

Hansı generatora ehtiyacınız var?

Yerli külək dəyirmanı üçün elektrik generatoru geniş fırlanma sürətlərində elektrik enerjisi istehsal etməli və avtomatlaşdırma və ya xarici enerji mənbələri olmadan öz-özünə işə başlaya bilməlidir. APU-dan, bir qayda olaraq, yüksək KİEV-ə və səmərəliliyə malik olan OSS (spin-up külək turbinləri) ilə istifadə edildikdə, o da geri çevrilməlidir, yəni. mühərrik kimi işləməyi bacarmaq. 5 kVt-a qədər güclərdə bu şərt niobium (supermaqnitlər) əsasında daimi maqnitləri olan elektrik maşınları tərəfindən təmin edilir; polad və ya ferrit maqnitlərdə 0,5-0,7 kVt-dan çox olmayan bir gücə arxalana bilərsiniz.

Qeyd: asinxron alternativ cərəyan generatorları və ya maqnitlənməmiş statorlu kollektorlar tamamilə yararsızdır. Külək gücü azaldıqda, sürəti MPC-ə düşməzdən çox əvvəl "çıxacaqlar" və sonra özləri başlamayacaqlar.

Gücü 0,3 ilə 1-2 kVt arasında olan APU-nun əla "ürəyi" daxili rektifikatoru olan alternativ cərəyan öz generatorundan əldə edilir; bunlar indi çoxluqdur. Birincisi, onlar xarici elektron stabilizatorlar olmadan kifayət qədər geniş sürət diapazonunda 11,6-14,7 V çıxış gərginliyini saxlayırlar. İkincisi, sarımdakı gərginlik təxminən 1,4 V-ə çatdıqda silikon klapanlar açılır və bundan əvvəl generator yükü "görmür". Bunun üçün generatoru kifayət qədər layiqincə fırlatmaq lazımdır.

Əksər hallarda, öz-özünə generator, dişli və ya kəmər sürücüsü olmadan, bıçaqların sayını seçməklə sürəti seçərək yüksək sürətli yüksək təzyiqli mühərrikin şaftına birbaşa qoşula bilər, aşağıya baxın. "Yüksək sürətli qatarlar" aşağı və ya sıfır başlanğıc fırlanma momentinə malikdir, lakin rotor, yükü ayırmadan belə, klapanlar açılmadan və generator cərəyan yaratmadan kifayət qədər fırlanmağa vaxt tapacaq.

Küləkə görə seçim

Hansı növ külək generatorunun hazırlanacağına qərar verməzdən əvvəl yerli aerologiyaya qərar verək. Boz-yaşıl rəngdə külək xəritəsinin (küləksiz) sahələri, yalnız yelkənli külək mühərriki hər hansı bir fayda verəcəkdir(Onlar haqqında sonra danışacağıq). Daimi enerji təchizatı lazımdırsa, 220/380 V 50 Hz AC-ə gücləndirici (gərginlik stabilizatoru olan düzəldici), şarj cihazı, güclü batareya, 12/24/36/48 V DC çevirici əlavə etməli olacaqsınız. Belə bir obyektin qiyməti 20 000 dollardan az olmayacaq və 3-4 kVt-dan çox uzunmüddətli gücü çıxarmaq mümkün olmayacaqdır. Ümumiyyətlə, alternativ enerji üçün sarsılmaz bir arzu ilə başqa bir mənbə axtarmaq daha yaxşıdır.

Sarı-yaşıl, az küləkli yerlərdə 2-3 kVt-a qədər elektrik enerjisinə ehtiyacınız varsa, özünüz aşağı sürətli şaquli külək generatorundan istifadə edə bilərsiniz.. Onlardan saysız-hesabsız işlənib hazırlanmışdır və KIEV və səmərəlilik baxımından demək olar ki, sənaye istehsalı olan "bıçaq bıçaqları" qədər yaxşı dizaynlar var.

Eviniz üçün bir külək turbini almağı planlaşdırırsınızsa, o zaman yelkənli rotorlu bir külək turbininə diqqət yetirmək daha yaxşıdır. Çox mübahisələr var və nəzəri olaraq hər şey hələ aydın deyil, amma işləyirlər. Rusiya Federasiyasında Taqanroqda 1-100 kVt gücündə "yelkənli qayıqlar" istehsal olunur.

Qırmızı, küləkli bölgələrdə seçim tələb olunan gücdən asılıdır. 0,5-1,5 kVt aralığında evdə hazırlanmış "şaqulilər" əsaslandırılır; 1,5-5 kVt – alınmış “yelkənli qayıqlar”. "Şaquli" də alına bilər, lakin üfüqi APU-dan baha başa gələcək. Və nəhayət, 5 kVt və ya daha çox gücü olan bir külək turbininə ehtiyacınız varsa, üfüqi satın alınan "bıçaqlar" və ya "yelkənli qayıqlar" arasında seçim etməlisiniz.

Qeyd: Bir çox istehsalçı, xüsusən də ikinci dərəcəli, özünüz 10 kVt-a qədər gücə malik bir külək generatoru yığa biləcəyiniz hissələrin dəstlərini təklif edir. Belə bir dəst quraşdırma ilə hazır dəstdən 20-50% ucuz olacaq. Ancaq satın almadan əvvəl, nəzərdə tutulan quraşdırma yerinin aerologiyasını diqqətlə öyrənməlisiniz və sonra spesifikasiyalara uyğun olaraq uyğun növü və modeli seçməlisiniz.

Təhlükəsizlik haqqında

İstismarda məişət istifadəsi üçün külək turbininin hissələri 120 və hətta 150 m/s-dən çox xətti sürətə və 100 m/s sürətlə uçan 20 q ağırlığında istənilən bərk material parçasına malik ola bilər. ” vursa, sağlam bir adamı düpedüz öldürər. 2 mm qalınlığında, 20 m / s sürətlə hərəkət edən bir polad və ya sərt plastik lövhə onu yarıya qədər kəsir.

Bundan əlavə, gücü 100 Vt-dan çox olan külək turbinlərinin əksəriyyəti olduqca səs-küylüdür. Çoxları ultra aşağı (16 Hz-dən az) tezliklərin - infrasəslərin hava təzyiqi dalğalanmalarını yaradır. İnfrasəslər eşidilmir, lakin sağlamlıq üçün zərərlidir və çox uzaqlara səyahət edir.

Qeyd: 80-ci illərin sonlarında ABŞ-da qalmaqal baş verdi - o dövrdə ölkənin ən böyük külək ferması bağlanmalı idi. Onun külək təsərrüfatının sahəsindən 200 km aralıda yerləşən rezervasiyadan olan hindistanlılar məhkəmədə sübut etdilər ki, külək ferması istifadəyə verildikdən sonra kəskin şəkildə artan sağlamlıqlarının pozulması onun infrasəslərindən qaynaqlanır.

Yuxarıda göstərilən səbəblərə görə APU-ların ən yaxın yaşayış binalarından ən azı 5 hündürlüyündə quraşdırılmasına icazə verilir. Şəxsi ev təsərrüfatlarının həyətlərində müvafiq sertifikatlı sənaye istehsalı olan yel dəyirmanlarını quraşdırmaq mümkündür. APU-ları damlara quraşdırmaq ümumiyyətlə qeyri-mümkündür - onların istismarı zamanı hətta aşağı gücdə olanlar da bina strukturunun rezonansına və onun məhvinə səbəb ola biləcək alternativ mexaniki yüklər yaranır.

Qeyd: APU-nun hündürlüyü süpürülmüş diskin ən yüksək nöqtəsi (qanadlı rotorlar üçün) və ya həndəsi fiqur (valda rotoru olan şaquli APU-lar üçün) hesab olunur. APU mast və ya rotor oxu daha da yuxarıya doğru çıxırsa, hündürlük onların yuxarı hissəsi ilə hesablanır - yuxarı.

Külək, aerodinamika, KİEV

Evdə hazırlanmış külək generatoru, kompüterdə hesablanmış fabrik qanunları ilə eyni təbiət qanunlarına tabedir. Evdar qadın işinin əsaslarını çox yaxşı başa düşməlidir - çox vaxt onun ixtiyarında bahalı, qabaqcıl materiallar yoxdur və texnoloji avadanlıq. APU-nun aerodinamikası çox çətindir...

Külək və KİEV

Serial zavod APU-larını hesablamaq üçün sözdə. küləyin düz mexaniki modeli. O, aşağıdakı fərziyyələrə əsaslanır:

Effektiv rotor səthində küləyin sürəti və istiqaməti sabitdir.
Hava davamlı bir mühitdir.
Rotorun effektiv səthi süpürülən sahəyə bərabərdir.
Hava axınının enerjisi sırf kinetikdir.

Belə şəraitdə havanın vahid həcminə düşən maksimum enerji, normal şəraitdə havanın sıxlığının 1,29 kq*kub olduğunu nəzərə alaraq, məktəb düsturu ilə hesablanır. m. Küləyin sürəti 10 m/s olduqda, bir kub hava 65 J daşıyır və rotorun effektiv səthinin bir kvadratından bütün APU-nun 100% səmərəliliyi ilə 650 Vt çıxarıla bilər. Bu, çox sadələşdirilmiş bir yanaşmadır - hamı bilir ki, külək heç vaxt mükəmməl bərabər deyil. Ancaq bu, məhsulların təkrarlanmasını təmin etmək üçün edilməlidir - texnologiyada ümumi bir şey.

Düz model göz ardı edilməməlidir, o, mövcud külək enerjisinin aydın minimumunu verir. Ancaq hava, birincisi, sıxılır, ikincisi, çox mayedir (dinamik özlülük cəmi 17,2 μPa * s). Bu o deməkdir ki, axın süpürülən ərazinin ətrafında axa bilər, effektiv səthi və ən çox müşahidə olunan KIEV-i azaldır. Ancaq prinsipcə, əks vəziyyət də mümkündür: külək rotora doğru axır və effektiv səth sahəsi sonra süpürüləndən daha çox olacaq və KIEV düz bir külək üçün ona nisbətən 1-dən çox olacaq.

İki misal verək. Birincisi, ləzzətli yaxtadır, kifayət qədər ağır olan yaxta təkcə küləyə qarşı deyil, həm də ondan daha sürətli üzə bilər. Külək xarici deməkdir; görünən külək hələ də daha sürətli olmalıdır, əks halda gəmini necə çəkəcək?

İkincisi aviasiya tarixinin klassikidir. MİQ-19-un sınaqları zamanı məlum olub ki, ön xətt qırıcısından bir ton ağır olan ələ keçirici daha sürətlə sürətlənir. Eyni təyyarə korpusunda eyni mühərriklərlə.

Nəzəriyyəçilər nə düşünəcəklərini bilmirdilər və enerjinin saxlanması qanununa ciddi şübhə ilə yanaşdılar. Sonda məlum oldu ki, problem hava girişindən çıxan radar radomunun konusudur. Ayağından qabığa qədər hava sıxlığı yarandı, sanki yanlardan mühərrik kompressorlarına doğru sürükləndi. O vaxtdan bəri, zərbə dalğaları nəzəri cəhətdən faydalı oldu və müasir təyyarələrin fantastik uçuş performansı onların məharətlə istifadəsi ilə bağlıdır.

Aerodinamika

Aerodinamikanın inkişafı adətən iki dövrə bölünür - N. G. Jukovskidən əvvəl və sonra. Onun 15 noyabr 1905-ci il tarixli "Əlavə edilmiş burulğanlar haqqında" məruzəsi aviasiyada yeni dövrün başlanğıcı oldu.

Jukovskidən əvvəl düz yelkənlərlə uçdular: güman edilirdi ki, qarşıdan gələn axının hissəcikləri bütün sürətini qanadın qabaqcıl kənarına verir. Bu, diş qıran və əksər hallarda analitik olmayan riyaziyyata səbəb olan vektor kəmiyyətindən - bucaq momentumundan dərhal qurtulmağa, daha rahat skalyar sırf enerji münasibətlərinə keçməyə və nəticədə hesablanmış təzyiq sahəsini əldə etməyə imkan verdi. yükdaşıyan təyyarə, az və ya çox dərəcədə həqiqi birinə bənzəyir.

Bu mexaniki yanaşma, yol boyu mütləq yerə çırpılmadan, ən azı, havaya qalxıb bir yerdən başqa yerə uça bilən qurğular yaratmağa imkan verdi. Ancaq sürəti, yük qabiliyyətini və digər uçuş keyfiyyətlərini artırmaq istəyi orijinal aerodinamik nəzəriyyənin qüsurlarını getdikcə daha çox ortaya qoydu.

Jukovskinin fikri belə idi: yuxarı boyunca və alt səthlər Hava qanadda fərqli bir yolla hərəkət edir. Mühitin davamlılıq şərtindən (havada öz-özünə vakuum qabarcıqları əmələ gəlmir) belə nəticə çıxır ki, arxa kənardan enən yuxarı və aşağı axınların sürətləri fərqli olmalıdır. Havanın kiçik, lakin sonlu özlülüyünə görə orada sürət fərqinə görə burulğan əmələ gəlməlidir.

Burulğan fırlanır və enerjinin saxlanması qanunu kimi dəyişməz olan impulsun saxlanması qanunu da vektor kəmiyyətlər üçün etibarlıdır, yəni. hərəkət istiqamətini də nəzərə almalıdır. Buna görə də, elə orada, arxa kənarında, eyni fırlanma momenti ilə əks fırlanan burulğan meydana gəlməlidir. Nəyə görə? Mühərrikin yaratdığı enerjiyə görə.

Aviasiya təcrübəsi üçün bu, inqilab demək idi: müvafiq qanad profilini seçməklə qanadın ətrafına onun qaldırıcılığını artıraraq dövriyyə G şəklində əlavə edilmiş burulğan göndərmək mümkün idi. Yəni, bir hissəsini sərf etməklə və qanadda yüksək sürət və yüklər üçün - mühərrik gücünün çoxu, daha yaxşı uçuş keyfiyyətlərinə nail olmağa imkan verən cihazın ətrafında hava axını yarada bilərsiniz.

Bu, aeronavtikanın bir hissəsi deyil, aviasiya aviasiyasını etdi: indi təyyarə özü üçün uçuş üçün lazım olan mühiti yarada bilər və artıq hava axınlarının oyuncağı ola bilməz. Sizə lazım olan tək şey daha güclü mühərrik və getdikcə daha güclü...

yenidən KİEV

Amma yel dəyirmanında motor yoxdur. Əksinə, küləkdən enerji alıb istehlakçılara verməlidir. Və burada belə çıxır - ayaqları çəkildi, quyruğu ilişib qaldı. Rotorun öz dövranı üçün çox az külək enerjisi istifadə etdik - zəif olacaq, bıçaqların itkisi az olacaq, KİEV və güc aşağı olacaq. Biz dövriyyəyə çox şey verəcəyik - rotor açıq olacaq boş-boş dəli kimi fırlanır, amma istehlakçılar yenə az alırlar: yükü çətinliklə tətbiq etdilər, rotor yavaşladı, külək dövranı uçurdu və rotor dayandı.

Enerjinin saxlanması qanunu ortada "qızıl orta" verir: enerjinin 50% -ni yükə veririk, qalan 50% üçün isə axını optimallaşdırırıq. Təcrübə fərziyyələri təsdiqləyir: yaxşı çəkmə pervanesinin səmərəliliyi 75-80% -dirsə, o zaman külək tunelində də diqqətlə hesablanmış və üfürülən qanadlı rotorun səmərəliliyi 38-40% -ə çatır, yəni. artıq enerji ilə əldə edilə bilənlərin yarısına qədər.

Müasirlik

İndiki vaxtda müasir riyaziyyat və kompüterlərlə silahlanmış aerodinamika getdikcə qaçılmaz olaraq sadələşdirilən modellərdən uzaqlaşaraq real cismin davranışının dəqiq təsvirinə doğru irəliləyir. real axın. Və burada, ümumi xəttə əlavə olaraq - güc, güc və bir daha güc! – yan yollar aşkar edilir, lakin sistemə daxil olan enerjinin miqdarı məhdud olduqda dəqiq vəd edir.

Məşhur alternativ aviator Paul McCready, 80-ci illərdə 16 at gücünə malik iki zəncirli mühərriki olan bir təyyarə yaratdı. 360 km/saat sürəti göstərir. Üstəlik, onun şassi üç təkərli idi, geri çəkilməyən, təkərləri isə pərdəsiz idi. McCready-nin cihazlarından heç biri onlayn rejimə keçmədi və döyüş növbəsinə getmədi, ancaq ikisi - biri porşenli mühərriklər və pervaneler, digəri isə reaktiv - tarixdə ilk dəfə olaraq eyni yanacaqdoldurma məntəqəsinə enmədən dünya ətrafında uçdu.

Nəzəriyyənin inkişafı orijinal qanadı doğuran yelkənlərə də əhəmiyyətli dərəcədə təsir etdi. “Canlı” aerodinamika yaxtalara 8 düyünlü küləklərdə işləməyə imkan verdi. hidrofoillər üzərində dayanın (şəklə bax); belə bir canavarı bir pervane ilə lazımi sürətə sürətləndirmək üçün ən azı 100 at gücündə bir mühərrik tələb olunur. Yarış katamaranlar eyni küləkdə təxminən 30 düyün sürətlə üzür. (55 km/saat).

Tamamilə qeyri-ciddi tapıntılar da var. Ən nadir və ekstremal idman növünün - bazadan tullanmanın pərəstişkarları xüsusi qanad kostyumu, qanad kostyumu geyinir, motorsuz uçur, 200 km/saatdan çox sürətlə manevr edirlər (sağdakı şəkil) və sonra hamar bir şəkildə preslə enirlər. -seçilmiş yer. Hansı nağılda insanlar özbaşına uçurlar?

Təbiətin bir çox sirləri də həll olundu; xüsusən də böcəyin uçuşu. Klassik aerodinamikaya görə, o, uçmağa qadir deyil. Gizli təyyarənin yaradıcısı kimi, almaz formalı qanadı olan F-117 də havaya qalxa bilmir. Bir müddət əvvəl quyruqla uça bilən MIG-29 və Su-27 isə heç bir fikrə sığmır.

Bəs niyə külək turbinləri üzərində işləyərkən, sadəcə əyləncə və öz növünü məhv etmək üçün bir vasitə deyil, həyati bir mənbə mənbəyidir, onun düz külək modeli ilə zəif axınlar nəzəriyyəsindən uzaqlaşmağa ehtiyacınız var? Doğrudanmı irəli getmək üçün heç bir yol yoxdur?

Klassiklərdən nə gözləmək olar?

Ancaq heç bir halda klassiklərdən imtina etmək olmaz. O, bir təməl təmin edir ki, onsuz insan ona güvənmədən daha yüksəklərə qalxa bilməz. Necə ki, çoxluqlar nəzəriyyəsi vurma cədvəlini ləğv etmir və kvant xromodinamikası almaları ağaclardan uçurtmayacaq.

Beləliklə, nə vaxt gözləmək olar klassik yanaşma? Şəkilə baxaq. Solda rotor növləri; şərti olaraq təsvir olunurlar. 1 – şaquli karusel, 2 – şaquli ortoqonal (külək turbini); 2-5 – qanadlı rotorlar müxtəlif miqdarlar optimallaşdırılmış profillərə malik bıçaqlar.

Üfüqi ox boyunca sağda rotorun nisbi sürəti, yəni bıçağın xətti sürətinin küləyin sürətinə nisbəti. Şaquli yuxarı - KİEV. Və aşağı - yenə nisbi tork. Tək (100%) fırlanma anı 100% KIEV ilə axın içində məcburi əyləclənmiş bir rotor tərəfindən yaradılan hesab olunur, yəni. bütün axın enerjisi fırlanan qüvvəyə çevrildikdə.

Bu yanaşma bizə geniş nəticələr çıxarmağa imkan verir. Məsələn, bıçaqların sayı yalnız istədiyiniz fırlanma sürətinə görə seçilməməlidir: 3 və 4 bıçaqlar yaxşı işləyən 2 və 6 bıçaqlarla müqayisədə KIEV və fırlanma momenti baxımından dərhal çox şey itirirlər. təxminən eyni sürət aralığında. Və zahiri oxşar karusel və ortoqonal əsaslı fərqli xüsusiyyətlərə malikdir.

Ümumiyyətlə, həddindən artıq aşağı qiymət, sadəlik, avtomatlaşdırma olmadan texniki xidmət tələb olunmayan öz-özünə işə salınmanın tələb olunduğu və dirəyə qaldırmağın mümkün olmadığı hallar istisna olmaqla, qanadlı rotorlara üstünlük verilməlidir.

Qeyd: Xüsusilə yelkənli rotorlar haqqında danışaq - onlar klassiklərə uyğun gəlmir.

Şaqulilər

Şaquli fırlanma oxuna malik APU-ların gündəlik həyat üçün danılmaz üstünlüyü var: onların texniki xidmət tələb edən komponentləri alt hissədə cəmləşib və heç bir qaldırma tələb olunmur. Qalır, hətta həmişə deyil, bir dayaq dayaqlı özünü düzəldən rulman, lakin güclü və davamlıdır. Buna görə də, sadə bir külək generatoru dizayn edərkən, variantların seçilməsi vertikaldan başlamalıdır. Onların əsas növləri Şek.

Günəş

Birinci mövqedə ən sadə, ən çox Savonius rotoru deyilir. Əslində, 1924-cü ildə SSRİ-də J. A. və A. A. Voronin tərəfindən icad edilmişdir və fin sənayeçisi Siqurd Savonius utanmadan sovet müəlliflik şəhadətnaməsinə məhəl qoymadan ixtiranı mənimsəmiş və seriya istehsalına başlamışdır. Ancaq gələcəkdə bir ixtiranın tətbiqi çox şey deməkdir, ona görə də keçmişi qarışdırmamaq və mərhumun külünü narahat etməmək üçün biz bu yel dəyirmanını Voronin-Savonius rotoru və ya qısacası VS adlandıracağıq.

Təyyarə 10-18% -də "lokomotiv" KIEV istisna olmaqla, evdə hazırlanmış insan üçün yaxşıdır. Halbuki SSRİ-də bunun üzərində çox işləyiblər və inkişaflar var. Aşağıda daha mürəkkəb olmayan təkmilləşdirilmiş dizayna baxacağıq, lakin KIEV-ə görə, bu, bladerlərə başlanğıc verir.

Qeyd: iki qanadlı təyyarə fırlanmır, ancaq yellənir; 4-bıçaq yalnız bir qədər hamardır, lakin KIEV-də çox şey itirir. Təkmilləşdirmək üçün 4 novlu bıçaqlar ən çox iki mərtəbəyə bölünür - aşağıda bir cüt bıçaq və onların üstündə üfüqi olaraq 90 dərəcə dönmüş başqa bir cüt. KIEV saxlanılır və mexanikadakı yanal yüklər zəifləyir, lakin əyilmə yükləri bir qədər artır və 25 m / s-dən çox küləklə belə bir APU şaftda, yəni. rotorun üstündəki kabellərlə uzanan bir rulman olmadan "qülləni yıxır".

Daria

Sonrakı Daria rotoru; KİEV – 20%-ə qədər. Bu, daha sadədir: bıçaqlar heç bir profil olmadan sadə elastik lentdən hazırlanır. Darrieus rotorunun nəzəriyyəsi hələ kifayət qədər inkişaf etdirilməmişdir. Yalnız aydındır ki, o, donqarın və lent cibinin aerodinamik müqavimətindəki fərqə görə açılmağa başlayır və sonra o, öz dövranını təşkil edərək bir növ yüksək sürətə çevrilir.

Fırlanma anı kiçikdir və rotorun küləyə paralel və perpendikulyar başlanğıc mövqelərində tamamilə yoxdur, buna görə də öz-özünə fırlanma yalnız tək sayda bıçaq (qanadlar?) ilə mümkündür. Hər halda, yük spin-up zamanı generatordan ayrılmalıdır.

Daria rotorunun daha iki pis xüsusiyyəti var. Birincisi, fırlanan zaman bıçağın itələmə vektoru aerodinamik fokusuna nisbətən tam fırlanmanı təsvir edir və hamar deyil, sarsıntılıdır. Buna görə də, Darrieus rotoru sabit küləkdə belə tez mexanikasını pozur.

İkincisi, Daria nəinki səs-küy salır, həm də qışqırır və qışqırır ki, lent qırılır. Bu, onun vibrasiyasına görə baş verir. Və bıçaqlar nə qədər çox olsa, nərilti bir o qədər güclüdür. Deməli, əgər Daria düzəldirlərsə, bahalı, yüksək güclü səs uducu materiallardan (karbon, mylar) iki bıçaq var və mast dirəyinin ortasında fırlanma üçün kiçik bir təyyarə istifadə olunur.

Ortoqonal

Pozda. 3 – profilli bıçaqlı ortoqonal şaquli rotor. Ortoqonaldır, çünki qanadlar şaquli olaraq çıxır. BC-dən ortoqonala keçid Şəkildə göstərilmişdir. sol.

Bıçaqların qanadların aerodinamik ocaqlarına toxunan dairəyə tangensə nisbətən quraşdırılması bucağı küləyin gücündən asılı olaraq müsbət (şəkildə) və ya mənfi ola bilər. Bəzən bıçaqlar fırlanır və onlara avtomatik olaraq "alfa" tutaraq hava qanadları yerləşdirilir, lakin bu cür strukturlar tez-tez qırılır.

Mərkəzi gövdə (şəkildə mavi) KIEV-i demək olar ki, 50% -ə qədər artırmağa imkan verir, üç qanadlı ortoqonalda, bir az qabarıq tərəfləri və yuvarlaq küncləri olan bir üçbucaq şəklində olmalıdır. daha çox sayda bıçaq üçün sadə bir silindr kifayətdir. Ancaq ortoqonal üçün nəzəriyyə birmənalı optimal sayda bıçaq verir: onlardan tam olaraq 3-ü olmalıdır.

Ortoqonal OSS ilə yüksək sürətli külək turbinlərinə aiddir, yəni. istismara verilmə zamanı və sakitlikdən sonra mütləq yüksəliş tələb edir. Ortoqonal sxemə görə, 20 kVt-a qədər gücə malik seriyalı təmirsiz APU-lar istehsal olunur.

Helikoid

Helikoidal rotor və ya Qorlov rotoru (maddə 4) vahid fırlanma təmin edən bir növ ortoqonaldır; düz qanadları olan ortoqonal iki qanadlı təyyarədən yalnız bir qədər zəif "göz yaşı tökür". Bıçaqların helikoid boyunca əyilməsi onların əyriliyinə görə CIEV itkilərinin qarşısını almağa imkan verir. Əyri bıçaq axının bir hissəsini istifadə etmədən rədd etsə də, itkiləri kompensasiya edərək bir hissəsini ən yüksək xətti sürət zonasına daxil edir. Helikoidlər digər külək turbinlərinə nisbətən daha az istifadə olunur, çünki İstehsalın mürəkkəbliyinə görə, onlar eyni keyfiyyətdə olan həmkarlarından daha bahalıdır.

Barel tırmıklamaq

5 pos üçün. – istiqamətləndirici qanadla əhatə olunmuş BC tipli rotor; onun diaqramı Şəkildə göstərilmişdir. sağ. Sənaye tətbiqlərində nadir hallarda rast gəlinir, çünki bahalı torpaq alınması gücün artırılmasını kompensasiya etmir və material istehlakı və istehsalın mürəkkəbliyi yüksəkdir. Ancaq işdən qorxan bir iş adamı artıq usta deyil, istehlakçıdır və 0,5-1,5 kVt-dan çox ehtiyac duymursa, onun üçün "barel tırmığı" bir fikirdir:

Bu tip bir rotor tamamilə təhlükəsizdir, səssizdir, vibrasiya yaratmır və hər yerdə, hətta oyun meydançasında da quraşdırıla bilər.
Sinklənmiş bir "nov" bükmək və boru çərçivəsini qaynaq etmək cəfəngiyatdır.
Dönmə tamamilə vahiddir, mexaniki hissələr ən ucuz və ya zibil qutusundan götürülə bilər.
Qasırğalardan qorxmur - çox güclü külək "barelə" itələyə bilməz; ətrafında rasional burulğan barama görünür (bu təsirlə daha sonra qarşılaşacağıq).
Ən əsası isə odur ki, “barel”in səthi içəridəki rotorun səthindən bir neçə dəfə böyük olduğundan, KİEV həddindən artıq birləşə bilər və fırlanma anı “barel” üçün artıq 3 m/s-dir. üç metrlik diametr belədir ki, maksimum yükü olan 1 kVt generatoru seğirməməyin daha yaxşı olduğunu söyləyirlər.

Video: Lenz külək generatoru

60-cı illərdə SSRİ-də E. S. Biryukov 46% KIEV ilə karusel APU-nu patentləşdirdi. Bir az sonra V. Blinov eyni prinsipə əsaslanan dizayndan 58% KIEV əldə etdi, lakin onun sınaqları haqqında məlumat yoxdur. Biryukovun APU-nun tam miqyaslı sınaqları "İxtiraçı və İnnovator" jurnalının əməkdaşları tərəfindən aparıldı. Diametri 0,75 m və hündürlüyü 2 m olan ikiqat göyərtəli rotor təzə külək 1,2 kVt-lıq asinxron generatoru tam gücdə fırladıb və 30 m/s sürətə tab gətirdi. Biryukovun APU-nun rəsmləri Şəkildə göstərilmişdir.

sinklənmiş dam örtüyündən hazırlanmış rotor;
özünü tənzimləyən iki sıra bilyalı rulman;
örtüklər - 5 mm polad kabel;
ox mil - polad boru divar qalınlığı 1,5-2,5 mm;
aerodinamik sürətə nəzarət rıçaqları;
sürət tənzimləyici bıçaqlar - 3-4 mm kontrplak və ya təbəqə plastik;
sürət tənzimləyici çubuqlar;
sürət tənzimləyicisinin yükü, çəkisi fırlanma sürətini müəyyənləşdirir;
sürücü kasnağı - boru ilə şinsiz velosiped təkəri;
dayaq yatağı - dayaq yatağı;
idarə olunan kasnak – standart generator kasnağı;
generator.

Biryukov APU-ya bir neçə müəllif hüququ sertifikatı aldı. Əvvəlcə rotorun kəsilməsinə diqqət yetirin. Sürətlənərkən o, təyyarə kimi işləyir və böyük bir başlanğıc anı yaradır. Fırlanan zaman bıçaqların xarici ciblərində burulğan yastığı yaranır. Külək nöqteyi-nəzərindən, bıçaqlar profilli olur və rotor küləyin gücünə uyğun olaraq virtual profil dəyişməklə yüksək sürətli ortoqonal olur.

İkincisi, bıçaqlar arasındakı profilli kanal işləmə sürəti diapazonunda mərkəzi orqan rolunu oynayır. Külək güclənirsə, onda rotordan kənara çıxan bir burulğan yastığı da yaradılır. Eyni burulğan barama, bələdçi qanadlı APU ətrafında olduğu kimi görünür. Onun yaradılması üçün enerji küləkdən alınır və artıq yel dəyirmanını sındırmağa kifayət etmir.

Üçüncüsü, sürət tənzimləyicisi ilk növbədə turbin üçün nəzərdə tutulub. O, sürətini KİEV baxımından optimal saxlayır. Və optimal generator fırlanma sürəti mexaniki ötürmə nisbətinin seçimi ilə təmin edilir.

Qeyd: 1965-ci il üçün IR-də nəşrlərdən sonra Ukrayna Silahlı Qüvvələri Biryukova unudulmuşdu. Müəllif heç vaxt hakimiyyətdən cavab almayıb. Bir çox sovet ixtiralarının taleyi. Deyirlər ki, bəzi yaponlar müntəzəm olaraq sovet populyar-texniki jurnallarını oxuyaraq və diqqətə layiq olan hər şeyi patentləşdirərək milyarder olublar.

Lopastniki

Qeyd edildiyi kimi, klassiklərə görə, qanadlı rotorlu üfüqi külək generatoru ən yaxşısıdır. Ancaq, ilk növbədə, ən azı orta güclü sabit bir küləyə ehtiyacı var. İkincisi, özünüz üçün dizayn bir çox tələlərlə doludur, buna görə də tez-tez uzun zəhmətin bəhrəsi, ən yaxşı halda, tualeti, koridoru və ya eyvanı işıqlandırır və ya hətta yalnız özünü açmağa qadirdir. .

Şəkildəki diaqramlara görə. Gəlin daha yaxından nəzər salaq; vəzifələr:

Şek. A:

rotor bıçaqları;
generator;
generator çərçivəsi;
qoruyucu yelçəkən (qasırğa kürəyi);
cari kollektor;
şassi;
fırlanan vahid;
işləyən yelçəkən;
mast;
kəfənlər üçün sıxac.

Şek. B, yuxarıdan görünüş:

qoruyucu yelçəkən;
işləyən yelçəkən;
qoruyucu yelçəkən yay gərginlik tənzimləyicisi.

Şek. G, cari kollektor:

mis davamlı halqa şinləri olan kollektor;
yaylı mis-qrafit fırçalar.

Qeyd: Diametri 1 m-dən çox olan üfüqi bıçaq üçün qasırğadan qorunma tamamilə zəruridir, çünki ətrafında burulğan barama yaratmağa qadir deyil. Daha kiçik ölçülərdə propilen bıçaqlarla 30 m/s-ə qədər rotorun dayanıqlığına nail olmaq mümkündür.

Yaxşı, biz harada büdrəyirik?

Bıçaqlar

Qalın divarlı plastik borudan kəsilmiş istənilən ölçülü bıçaqlarda generator şaftında 150-200 Vt-dan çox güc əldə etməyi gözləmək, tez-tez tövsiyə edildiyi kimi, ümidsiz bir həvəskarın ümididir. Bir boru bıçağı (o qədər qalın deyilsə ki, sadəcə boşluq kimi istifadə olunur) seqmentləşdirilmiş bir profilə sahib olacaq, yəni. onun üstü və ya hər iki səthi dairənin qövsləri olacaqdır.

Seqmentləşdirilmiş profillər sıxılmayan mühitlər üçün uyğundur, məsələn, hidrofoillər və ya bıçaqlar pervane. Qazlar üçün dəyişkən profilli və addımlı bir bıçaq lazımdır, məsələn, Şəkilə baxın; span - 2 m Bu, tam nəzəriyyədə əziyyətli hesablamalar, boruda üfürmə və tam miqyaslı sınaq tələb edən mürəkkəb və əmək tutumlu bir məhsul olacaq.

Generator

Rotor birbaşa şaftına quraşdırılıbsa, standart rulman tezliklə qırılacaq - yel dəyirmanlarında bütün bıçaqlarda bərabər yük yoxdur. Xüsusi bir dayaq yatağı və ondan generatora mexaniki ötürücü olan bir ara mil lazımdır. Böyük külək dəyirmanları üçün dayaq yatağı özünü düzəldən iki cərgədir; V ən yaxşı modellər- üç pilləli, Şek. Şəkildə D. daha yüksək. Bu, rotor şaftının yalnız bir az əyilməsinə deyil, həm də bir az yan-yana və ya yuxarı-aşağı hərəkət etməyə imkan verir.

Qeyd: EuroWind tipli APU üçün dayaq yatağının hazırlanması təxminən 30 il çəkdi.

Fövqəladə hava gülləsi

Onun işləmə prinsipi Şəkildə göstərilmişdir. B. Külək güclənərək kürəyə təzyiq edir, yay uzanır, rotor əyilir, sürəti aşağı düşür və nəhayət axına paralel olur. Hər şey yaxşı görünür, amma kağız üzərində hamar idi...

Küləkli bir gündə qazanın qapağını və ya böyük qazanı küləyə paralel tutacaqdan tutmağa çalışın. Sadəcə diqqətli olun - qıvrılan dəmir parçası üzünüzə o qədər dəyə bilər ki, burnunuzu sındırır, dodağınızı kəsir və hətta gözünüzü sındırır.

Düz külək yalnız nəzəri hesablamalarda və təcrübə üçün kifayət qədər dəqiqliklə külək tunellərində baş verir. Əslində, qasırğa tamamilə müdafiəsiz olanlardan daha çox qasırğa kürəyi ilə yel dəyirmanlarına zərər verir. Hər şeyi yenidən etməkdənsə, zədələnmiş bıçaqları dəyişdirmək daha yaxşıdır. Sənaye qurğularında bu, başqa məsələdir. Orada hər biri ayrı-ayrılıqda bıçaqların hündürlüyü bort kompüterinin nəzarəti altında avtomatlaşdırma vasitəsi ilə izlənilir və tənzimlənir. Və onlar su borularından deyil, ağır yük daşıyan kompozitlərdən hazırlanır.

Cari kollektor

Bu mütəmadi olaraq xidmət edilən bir bölmədir. Hər hansı bir elektrik mühəndisi bilir ki, fırçaları olan kommutatorun təmizlənməsi, yağlanması və tənzimlənməsi lazımdır. Və dirəkdəndir su borusu. Əgər qalxa bilmirsinizsə, ayda bir və ya iki dəfə bütün yel dəyirmanını yerə atmalı və yenidən götürməli olacaqsınız. O, bu cür “profilaktikadan” nə qədər davam edəcək?

Video: bir bağçaya enerji təchizatı üçün bıçaqlı külək generatoru + günəş paneli

Mini və mikro

Ancaq avarın ölçüsü azaldıqca, çətinliklər təkər diametrinin kvadratına uyğun olaraq düşür. Artıq 100 Vt-a qədər gücə malik üfüqi qanadlı APU-nu müstəqil olaraq istehsal etmək mümkündür. 6 qanadlı olanı optimal olardı. Daha çox bıçaqla, eyni güc üçün nəzərdə tutulmuş rotorun diametri daha kiçik olacaq, lakin onları mərkəzə möhkəm bağlamaq çətin olacaq. 6 qanaddan az olan rotorları nəzərə almaq lazım deyil: 2 qanadlı 100 Vt rotorun diametri 6,34 m olan, eyni gücdə olan 4 qanadlı rotorun isə 6 bıçaq üçün 4,5 m olması lazımdır güc-diametr əlaqəsi aşağıdakı kimi ifadə edilir:

10 Vt - 1,16 m.
20 Vt - 1,64 m.
30 Vt - 2 m.
40 Vt - 2,32 m.
50 Vt - 2,6 m.
60 Vt - 2,84 m.
70 Vt - 3,08 m.
80 Vt - 3,28 m.
90 Vt - 3,48 m.
100 Vt - 3,68 m.
300 Vt - 6,34 m.

10-20 Vt gücə güvənmək optimal olardı. Birincisi, 0,8 m-dən çox olan bir plastik bıçaq əlavə qorunma tədbirləri olmadan 20 m / s-dən çox küləyə tab gətirə bilməz. İkincisi, eyni 0,8 m-ə qədər bıçaq aralığı ilə uclarının xətti sürəti küləyin sürətindən üç dəfədən çox olmayacaq və bükülmə ilə profilləmə tələbləri böyüklük əmrləri ilə azaldılır; burada seqmentləşdirilmiş boru profili olan bir "nov" var, pos. Şəkildə B. Və 10-20 Vt bir planşeti enerji ilə təmin edəcək, smartfonu dolduracaq və ya ev qənaət edən lampanı işıqlandıracaq.

Sonra, bir generator seçin. Çin motoru mükəmməldir - elektrikli velosipedlər üçün təkər mərkəzi, pos. Şəkildə 1. Bir mühərrik kimi gücü 200-300 Vt-dir, lakin generator rejimində təxminən 100 Vt-a qədər güc verəcəkdir. Bəs sürət baxımından bizə uyğun olacaqmı?

6 bıçaq üçün sürət indeksi z 3-dür. Yük altında fırlanma sürətinin hesablanması düsturu N = v/l*z*60, burada N fırlanma sürəti, 1/dəq, v küləyin sürəti və l-dir. rotorun ətrafı. 0,8 m bıçaq aralığı və 5 m / s külək ilə biz 72 rpm alırıq; 20 m/s-də - 288 rpm. Velosiped təkəri də təxminən eyni sürətlə fırlanır, ona görə də biz 100-ni istehsal edə bilən generatordan 10-20 Vt gücümüzü götürəcəyik. Rotoru birbaşa şaftına yerləşdirə bilərsiniz.

Amma sonra yaranır növbəti problem: Çox iş və pul xərclədikdən sonra, heç olmasa bir motora, bir oyuncaq aldıq! 10-20, yaxşı, 50 W nədir? Ancaq evdə hətta televizoru da işə sala bilən bıçaqlı yel dəyirmanı edə bilməzsiniz. Hazır mini külək generatoru almaq mümkündürmü və daha ucuz olmazmı? Mümkün qədər və mümkün qədər ucuz, pos-a baxın. 4 və 5. Bundan əlavə, o, həm də mobil olacaq. Bir kötük üzərinə qoyun və istifadə edin.

İkinci seçim, köhnə 5 və ya 8 düymlük disketdən olan bir pilləli mühərrikin hardasa və ya kağız sürücüsündən və ya yararsız inkjet və ya vaqondan olmasıdır. nöqtə matrix printer. O, generator kimi işləyə bilər və qutulardan ona karusel rotorunu əlavə etmək (pos. 6) pos-da göstərilən konstruksiyanı yığmaqdan daha asandır. 3.

Ümumiyyətlə, "bıçaq bıçaqları" ilə bağlı nəticə aydındır: evdə hazırlananlar ürəyinizin məzmununu düzəltmək üçün daha çox ehtimal olunur, lakin real uzunmüddətli enerji çıxışı üçün deyil.

Video: kottec işıqlandırması üçün ən sadə külək generatoru

Yelkənli qayıqlar

Yelkənli külək generatoru uzun müddətdir tanınır, lakin onun bıçaqlarında yumşaq panellər (şəklə bax) yüksək güclü, aşınmaya davamlı sintetik parçalar və filmlərin meydana gəlməsi ilə hazırlanmağa başladı. Sərt yelkənli çox qanadlı yel dəyirmanları aşağı güclü avtomatik su nasosları üçün sürücü kimi dünyada geniş yayılmışdır, lakin onların texniki xüsusiyyətləri hətta karusellərdən də aşağıdır.

Ancaq yel dəyirmanının qanadı kimi yumşaq bir yelkən, görünür, o qədər də sadə deyil. Məsələ küləyin müqavimətindən getmir (istehsalçılar icazə verilən maksimum küləyin sürətini məhdudlaşdırmır): yelkənli dənizçilər artıq bilirlər ki, küləyin Bermud yelkəninin panelini qoparması demək olar ki, mümkün deyil. Çox güman ki, vərəq cırılacaq, ya mast qırılacaq, ya da bütün gəmi "həddindən artıq dönüş" edəcək. Söhbət enerjidən gedir.

Təəssüf ki, dəqiq test məlumatları tapmaq mümkün deyil. İstifadəçi rəylərinə əsasən, külək təkərinin diametri 5 m, külək başlığının çəkisi 160 kq və fırlanma sürəti yuxarı olan Taqanroq istehsalı olan 4.380/220.50 külək turbininin quraşdırılması üçün "sintetik" asılılıqlar yaratmaq mümkün oldu. 40 1/dəq; onlar Şəkildə təqdim olunur.

Əlbəttə ki, 100% etibarlılıq üçün heç bir zəmanət ola bilməz, lakin burada düz-mexanik modelin qoxusunun olmadığı aydındır. 3 m/s düz bir küləkdə 5 metrlik təkərin təxminən 1 kVt enerji istehsal edə bilməsi, 7 m/s-də gücdə bir yaylaya çatması və sonra onu şiddətli fırtınaya qədər saxlaya bilməsi mümkün deyil. Yeri gəlmişkən, istehsalçılar qeyd edirlər ki, nominal 4 kVt 3 m / s-də əldə edilə bilər, lakin yerli aerologiya tədqiqatlarının nəticələrinə əsasən qüvvələr tərəfindən quraşdırıldıqda.

Heç bir kəmiyyət nəzəriyyəsi də tapılmır; Tərtibatçıların izahatları aydın deyil. Bununla belə, insanlar Taqanroq külək turbinlərini aldıqları və işlədikləri üçün biz yalnız elan edilmiş konik dövriyyənin və itələyici effektin uydurma olmadığını güman edə bilərik. Hər halda, onlar mümkündür.

Sonra, məlum olur ki, rotorun ÖNÜNDƏ, impulsun qorunması qanununa görə, konusvari bir burulğan da yaranmalıdır, lakin genişlənir və yavaşdır. Və belə bir huni küləyi rotora doğru aparacaq, o effektiv səth daha süpürüləcək və KİEV artıq vahid olacaq.

Rotorun qarşısındakı təzyiq sahəsinin sahə ölçüləri, hətta məişət aneroidi ilə belə, bu məsələyə aydınlıq gətirə bilər. Yanlardan daha yüksək olduğu ortaya çıxarsa, deməli, yelkənli APU-lar böcək milçəkləri kimi işləyir.

Ev generatoru

Yuxarıda deyilənlərdən aydın olur ki, ev sənətkarlarının ya şaquli, ya da yelkənli qayıqları götürməsi daha yaxşıdır. Ancaq hər ikisi çox yavaşdır və yüksək sürətli generatora ötürmə əlavə işdir, əlavə xərclər və itkilər. Effektiv aşağı sürətli elektrik generatorunu özünüz etmək mümkündürmü?

Bəli, niobium ərintisi adlanan maqnitlərdə edə bilərsiniz. supermaqnitlər. Əsas hissələrin istehsal prosesi Şəkildə göstərilmişdir. Bobinlər - istiliyədavamlı yüksək möhkəm emaye izolyasiyasında 55 növbəli 1 mm mis telin hər biri, PEMM, PETV və s. Sargıların hündürlüyü 9 mm-dir.

Rotor yarımlarındakı açarlar üçün yivlərə diqqət yetirin. Onlar elə yerləşdirilməlidir ki, maqnitlər (onlar epoksi və ya akril ilə maqnit nüvəsinə yapışdırılır) montajdan sonra əks qütblərlə birləşsin. "Blinçlər" (maqnit nüvələri) yumşaq maqnit ferromaqnitdən hazırlanmalıdır; Adi konstruksiya polad edəcəyik. "Blinçiklərin" qalınlığı ən azı 6 mm-dir.

Ümumiyyətlə, eksenel bir çuxur ilə maqnit almaq və onları vintlər ilə sıxmaq daha yaxşıdır; supermaqnitlər dəhşətli qüvvə ilə cəlb edir. Eyni səbəbdən, "pancake" arasında şafta 12 mm hündürlükdə silindrik bir boşluq qoyulur.

Stator hissələrini təşkil edən sarımlar Şəkil 1-də göstərilən diaqramlara uyğun olaraq bağlanır. Lehimlənmiş uclar uzanmamalı, ancaq döngələr meydana gətirməlidir, əks halda statorun doldurulacağı epoksi qatılaşa və telləri qıra bilər.

Stator kalıba 10 mm qalınlığa tökülür. Mərkəzləşdirməyə və ya balanslaşdırmağa ehtiyac yoxdur, stator fırlanmır. Rotor və stator arasındakı boşluq hər tərəfdən 1 mm-dir. Generator korpusundakı stator təkcə ox boyunca yerdəyişmədən deyil, həm də fırlanmadan etibarlı şəkildə təmin edilməlidir; yükdə cərəyan olan güclü bir maqnit sahəsi onu özü ilə birlikdə çəkəcəkdir.

Video: DIY külək dəyirmanı generatoru

Nəticə

Və sonda nəyimiz var? "Bıçaq bıçaqlarına" maraq daha çox onların möhtəşəmliyi ilə izah olunur görünüş realdan daha performans keyfiyyətləri V evdə hazırlanmış performans və aşağı gücdə. Evdə hazırlanmış karusel APU, avtomobil akkumulyatorunu doldurmaq və ya kiçik bir evi enerji ilə təmin etmək üçün "gözləmə" gücü ilə təmin edəcəkdir.

Ancaq yelkənli APU-larla, xüsusən də mini versiyada, 1-2 m diametrli təkər ilə yaradıcı bir zolaqlı sənətkarlarla sınaqdan keçirməyə dəyər. Tərtibatçıların fərziyyələri doğrudursa, yuxarıda təsvir olunan Çin mühərrik generatorundan istifadə edərək, bütün 200-300 Vt-ni çıxarmaq mümkün olacaq.

Andrey dedi:

Pulsuz konsultasiyanız üçün təşəkkür edirik... Və “şirkətlərdən” qiymətlər çox baha deyil və məncə, kənardan gələn ustalar sizinkinə bənzər generatorlar düzəldə biləcəklər. Çelyabinskdəki çeviricilər çox yaxşı (hamar sinus ilə) düzəldirlər və yelkənlər, bıçaqlar və ya rotorlar bizim rahat rus kişilərimizin düşüncələrinin uçuşunun başqa bir səbəbidir.

İvan dedi:

sual:
Şaquli oxlu (1-ci mövqe) və "Lenz" seçimi olan külək dəyirmanları üçün əlavə bir hissə əlavə etmək olar - küləyin istiqamətini göstərən və ondan yararsız tərəfi örtən (küləyə doğru gedən) pervane. . Yəni külək bıçağı yavaşlatmayacaq, ancaq bu "ekran". Külək dəyirmanının arxasında yerləşən "quyruq" ilə küləyin aşağısında və bıçaqların (silsilələrin) üstündə yerləşdirilməsi. Yazını oxudum və bir fikir yarandı.

“Şərh əlavə et” düyməsini klikləməklə saytla razılaşıram.

Bu bölmə yelkən tipli külək generatorlarının müxtəlif dizaynlarını təqdim edir. Yelkənli külək generatorları külək enerjisindən istifadənin yüksək əmsalına, başqa sözlə, səmərəliliyə malik olmasalar da, külək təkəri ilə birlikdə aşağı külək sürətində yaxşı fırlanma momentinə malikdirlər. böyük diametr bir çarpan vasitəsilə generatordan yaxşı gücü sıxmağa imkan verir.

Tez-tez belə külək generatorları birbaşa nasosa mexaniki ötürülmə ilə suyun istiləşməsi və ya qaldırılması üçün istifadə olunur. Bir qayda olaraq, belə külək generatorları kiçik tikilmir və külək təkərinin normal diametri 5 metrdən başlayır. Burada aşağı KIEV vintin böyük sahəsi ilə kompensasiya edilir və aşağı sürətlər çarpan tərəfindən generatorun işləməsi üçün lazım olanlara çevrilir.

Layihənin tarixi Yelkənli yel dəyirmanı 1-ci hissə

Layihənin tarixi Yelkənli yel dəyirmanı 2-ci hissə

Hamısı bunun necə işlədiyini öyrənmək və başa düşmək üçün yelkənli külək generatorunun işçi modelinin qurulması ilə başladı və sonra külək generatoru metalda təcəssüm etdirilməyə başladı, ilk bıçaqlar təbəqələrdən tikildi.

Yelkənli yel dəyirmanı - suyu qaldırmaq üçün "Su nasosu"

Suyu qaldırmaq üçün yelkənli külək generatoru. Dizayn mümkün qədər sadədir, suyun qaldırılması üçün nasos tamamilə evdə hazırlanmışdır, membran növüdür. Külək dəyirmanı mümkün qədər sadədir, belə desək, külək nasosunun işini yoxlamaq üçün 6 m/s sürətlə küləkdə 15 dəqiqə ərzində təxminən 10 litr yellənir.

DIY yelkənli külək generatoru.

DIY külək generatoru, fotoşəkillərdə yelkənli külək generatoru. Külək dəyirmanının necə qurulduğu və quraşdırıldığı barədə kiçik bir fotoreportaj, heç bir xüsusi məlumat yoxdur. Məlumdur ki, lampalarda yük altında maksimum güc 4 kVt*saata çatır. Külək generatoru 155Ah 12 volt batareyanı doldurarkən.

Yelkənli külək generatoru 4Kv.

Qısa fotoreportaj və batareyaları doldurmaq üçün yelkən tipli külək generatorunun yaradılmasının təsviri. Külək başı bir çarpandan və ikidən yığılır avtomobil generatorları 24 voltda. Çarpan şaftından ötürücü hər bir generator üçün ayrıca kəmərlə idarə olunur. Külək turbininin diametri 5 metrdir, yelkənləri banner parçadan hazırlanıb.

Həm ayrı-ayrı insanların, həm də bugünkü bütün bəşəriyyətin fəaliyyəti elektrik enerjisi olmadan praktiki olaraq mümkün deyil. Təəssüf ki, sürətlə artan neft və qaz, kömür və torf istehlakı planetdə bu ehtiyatların ehtiyatlarının azalmasına səbəb olur. Yerlilərin hələ də bütün bunlar olduğu halda nə etmək olar? Ekspertlərin qənaətinə görə, məhz enerji komplekslərinin inkişafı qlobal iqtisadi və maliyyə böhranlarının problemlərini həll edə bilər. Ona görə də yanacaqsız enerji mənbələrinin axtarışı və istifadəsi ən aktual məsələyə çevrilir.

Yenilənə bilən, ekoloji, yaşıl

Bəlkə də xatırlatmağa dəyməz ki, yeni olan hər şey yaxşı unudulmuş köhnədir. İnsanlar çox uzun müddət əvvəl mexaniki enerji yaratmaq üçün çay axınının gücündən və küləyin sürətindən istifadə etməyi öyrəndilər. Günəş suyumızı qızdırır, avtomobilləri hərəkətə gətirir və kosmik gəmilərə güc verir. Orta əsrlərdə çayların və kiçik çayların yataqlarına quraşdırılmış çarxlar tarlaları su ilə təmin edirdi. Ətrafdakı bir neçə kəndi unla təmin etmək olardı.

Bu anda bizi sadə bir sual maraqlandırır: evinizi ucuz işıq və istiliklə necə təmin etmək, öz əlinizlə külək dəyirmanı necə etmək olar? 5 kVt güc və ya bir az az, əsas odur ki, evinizi elektrik cihazlarını idarə etmək üçün cərəyanla təmin edə bilərsiniz.

Maraqlıdır ki, dünyada resurs səmərəliliyi səviyyəsinə görə binaların təsnifatı var:

şərti, 1980-1995-ci ildən əvvəl tikilmiş;
aşağı və ultra aşağı enerji istehlakı ilə - 1 kVt/m-ə 45-90 kVt-a qədər;
passiv və uçucu olmayan, bərpa olunan mənbələrdən cərəyan alan (məsələn, öz əlinizlə fırlanan külək generatoru (5 kVt) və ya günəş panelləri sistemi quraşdırmaqla bu problemi həll edə bilərsiniz);
lazım olduğundan daha çox elektrik istehsal edən enerjiyə qənaət edən binalar onu şəbəkə vasitəsilə digər istehlakçılara ötürərək pul qazanırlar.

Məlum oldu ki, damlarda və həyətlərdə quraşdırılmış ev mini stansiyaları nəhayət, böyük enerji təchizatçıları üçün bir növ rəqabətə çevrilə bilər. Bəli və hökumətlər müxtəlif ölkələr yaradılmasını hər cür təşviq etmək və aktiv istifadə

Öz elektrik stansiyasının rentabelliyini necə müəyyənləşdirmək olar

Tədqiqatçılar sübut etdilər ki, küləklərin ehtiyat gücü əsrlər boyu yığılmış bütün yanacaq ehtiyatlarından qat-qat çoxdur. Bərpa olunan mənbələrdən enerji əldə etmək üsulları arasında külək turbinləri var xüsusi yer, çünki onların istehsalı günəş panellərinin yaradılmasından daha sadədir. Əslində, bıçaqlar üçün maqnit, mis məftil, kontrplak və metal daxil olmaqla, lazımi komponentlərə malik olan 5 kVt gücündə bir külək generatorunu öz əllərinizlə yığa bilərsiniz.

Mütəxəssislər deyirlər ki, yalnız düzgün formada deyil, həm də düzgün yerdə qurulmuş bir quruluş məhsuldar və müvafiq olaraq gəlirli ola bilər. Bu o deməkdir ki, hər bir fərdi vəziyyətdə və hətta müəyyən bir bölgədə hava axınının mövcudluğunu, sabitliyini və hətta sürətini nəzərə almaq lazımdır. Ərazidə vaxtaşırı sakit, sakit və küləksiz günlər yaşanırsa, generatorla mast quraşdırmaq heç bir fayda gətirməyəcək.

Öz əlinizlə (5 kVt) bir külək dəyirmanı düzəltməyə başlamazdan əvvəl onun modeli və növü haqqında düşünməlisiniz. Zəif dizayndan böyük enerji çıxışı gözləməməlisiniz. Və əksinə, kottecinizdə yalnız bir neçə ampul yandırmaq lazım olduqda, öz əllərinizlə nəhəng bir külək dəyirmanı qurmağın mənası yoxdur. 5 kVt demək olar ki, bütün işıqlandırma sistemini və məişət texnikasını elektrik enerjisi ilə təmin etmək üçün kifayət qədər gücdür. Davamlı külək olsa, işıq da olar.

Öz əlinizlə bir külək generatoru necə etmək olar: hərəkətlərin ardıcıllığı

Hündür dirək üçün seçilmiş yerdə, ona qoşulmuş generatorla külək dəyirmanı özü gücləndirilir. Yaranan enerji naqillər vasitəsilə istənilən otağa verilir. Mast dizaynı nə qədər yüksək olsa, külək təkərinin diametri nə qədər böyük olarsa və hava axını nə qədər güclü olarsa, bütün cihazın səmərəliliyi bir o qədər yüksəkdir. Əslində hər şey belə deyil:

məsələn, güclü qasırğa bıçaqları asanlıqla qıra bilər;
bəzi modellər adi bir evin damında quraşdırıla bilər;
düzgün seçilmiş turbin asanlıqla işə başlayır və çox aşağı külək sürətində belə mükəmməl işləyir.

Külək turbinlərinin əsas növləri

Rotorun üfüqi fırlanma oxu olan dizaynlar klassik hesab olunur. Onlar adətən 2-3 bıçaq var və yerdən yüksək hündürlükdə quraşdırılır. Belə bir quraşdırmanın ən böyük səmərəliliyi sabit bir istiqamətdə və 10 m / s sürətində özünü göstərir. Bu bıçaq dizaynının əhəmiyyətli bir çatışmazlığı, tez-tez dəyişən, güclü şəraitdə bıçaqların fırlanmasının uğursuzluğudur, bu, ya məhsuldar işləməyə, ya da bütün quraşdırmanın məhvinə səbəb olur. Dayandıqdan sonra belə bir generatoru işə salmaq üçün bıçaqların məcburi ilkin fırlanması lazımdır. Bundan əlavə, bıçaqlar aktiv şəkildə dönərkən, insan qulağına xoşagəlməz olan xüsusi səslər çıxarırlar.

Şaquli külək generatoru ("Üst" 5 kVt və ya başqa) fərqli bir rotor yerləşdirməyə malikdir. H formalı və ya çəllək formalı turbinlər küləyi istənilən istiqamətdən tutur. Bu strukturlar daha kiçik ölçülüdür, hətta ən zəif hava axınlarında (1,5-3 m/s-də) başlayır, yüksək dirəklər tələb etmir və hətta şəhər mühitində də istifadə edilə bilər. Bundan əlavə, öz-özünə yığılmış külək dəyirmanları (5 kVt - bu realdır) küləyin sürəti 3-4 m / s olan nominal gücə çatır.

Yelkənlər gəmilərdə deyil, qurudadır

Hazırda külək enerjisində məşhur tendensiyalardan biri yumşaq bıçaqları olan üfüqi generatorun yaradılmasıdır. Əsas fərq həm istehsal materialı, həm də formanın özüdür: öz-özünə yaradılan külək dəyirmanları (5 kVt, yelkən növü) 4-6 üçbucaqlı parça bıçaqlarına malikdir. Üstəlik, ənənəvi strukturlardan fərqli olaraq, onların en kəsiyi mərkəzdən periferiyaya doğru artır. Bu xüsusiyyət təkcə zəif küləkləri "tutmağa" deyil, həm də qasırğalı hava axını zamanı itkilərin qarşısını almağa imkan verir.

Yelkənli qayıqların üstünlüklərinə aşağıdakı göstəricilər daxildir:

yavaş fırlanmada yüksək güc;
müstəqil oriyentasiya və istənilən küləyə uyğunlaşma;
yüksək rütubət və aşağı ətalət;
təkəri fırlamağa məcbur etməyə ehtiyac yoxdur;
hətta yüksək sürətlə tamamilə səssiz fırlanma;
vibrasiya və səs pozuntularının olmaması;
tikintinin nisbi ucuzluğu.

DIY külək dəyirmanları

5 kVt tələb olunan elektrik enerjisi bir neçə yolla əldə edilə bilər:

sadə rotor quruluşunu qurmaq;
eyni oxda ardıcıl düzülmüş bir neçə yelkənli təkər kompleksini yığmaq;
neodim maqnitləri olan ox dizaynından istifadə edin.

Bir külək təkərinin gücünün küləyin sürətinin kub dəyərinin turbinin süpürülən sahəsinə vurulması ilə mütənasib olduğunu xatırlamaq vacibdir. Beləliklə, 5 kVt külək generatorunu necə etmək olar? Aşağıdakı təlimatlar.

Əsas olaraq bir avtomobil hub və əyləc disklərindən istifadə edə bilərsiniz. Gələcək rotor disklərində (generatorun hərəkət edən hissəsi) bir dairədə paralel olaraq 32 maqnit (25 ilə 8 mm) yerləşdirilir, hər disk üçün 16 ədəd və artılar mənfi cəhətləri ilə dəyişməlidir. Qarşılıqlı maqnitlər olmalıdır müxtəlif mənalar dirəklər. İşarələmə və yerləşdirmədən sonra dairədəki hər şey epoksi ilə doldurulur.

Statorun üzərinə mis məftildən bobinlər qoyulur. Onların sayı maqnitlərin sayından az olmalıdır, yəni 12. Əvvəlcə bütün tellər çıxarılır və bir ulduz və ya üçbucaq şəklində bir-birinə bağlanır, sonra onlar da epoksi yapışqan ilə doldurulur. Tökülməzdən əvvəl rulonların içərisinə plastilin parçaları daxil etmək tövsiyə olunur. Qatran sərtləşdikdən və çıxarıldıqdan sonra statorun havalandırılması və soyudulması üçün lazım olan deşiklər qalacaq.

Hamısı necə işləyir

Statora nisbətən fırlanan rotor diskləri bir maqnit sahəsi meydana gətirir və bobinlərdə elektrik cərəyanı yaranır. İşçi quruluşun bu hissələrini hərəkət etdirmək üçün bir kasnaq sistemi ilə birləşdirilən külək dəyirmanı lazımdır. Öz əlinizlə bir külək generatoru necə etmək olar? Bəzi insanlar generator yığaraq öz elektrik stansiyalarını qurmağa başlayırlar. Digərləri - fırlanan bıçaq hissəsinin yaradılmasından.

Külək dəyirmanından çıxan şaft rotor disklərindən biri ilə sürüşmə bağlantısı ilə bağlanır. Aşağı, ikinci maqnit diski güclü bir yatağa yerləşdirilir. Stator ortada yerləşir. Bütün hissələr uzun boltlar istifadə edərək kontrplak dairəsinə əlavə olunur və qoz-fındıq ilə sabitlənir. Bütün "pancake"lər arasında onlar getməlidirlər minimum boşluqlar rotor disklərinin sərbəst fırlanması üçün. Nəticə 3 fazalı generatordur.

"barel"

Yalnız yel dəyirmanları düzəltmək qalır. 3 dairə kontrplakdan və ən incə və ən yüngül duralumin təbəqəsindən öz əllərinizlə 5 kVt gücündə fırlanan bir quruluş edə bilərsiniz. Metal düzbucaqlı qanadlar boltlar və açılar ilə kontrplaklara əlavə olunur. Birincisi, təbəqələrin daxil edildiyi dairənin hər bir müstəvisində dalğa şəklində bələdçi yivləri boşaldılır. Yaranan iki mərtəbəli rotorda düz bucaq altında bir-birinə bərkidilmiş 4 dalğalı bıçaq var. Yəni, hublara bərkidilmiş hər iki kontrplak pancake arasında dalğa şəklində əyilmiş 2 duralumin bıçaq var.

Bu struktur mərkəzdə fırlanma momentini generatora ötürəcək bir polad sancağa quraşdırılmışdır. Bu dizaynın öz-özünə hazırlanmış külək dəyirmanları (5 kVt) 160-170 sm hündürlüyü və 80-90 sm əsas diametri ilə təxminən 16-18 kq ağırlığında.

Nəzərə alınmalı şeylər

3-4 metr hündürlüyündə bir qüllə kifayət etsə də, hətta binanın damında "barrel" yel dəyirmanı quraşdırıla bilər. Bununla belə, generator korpusunu təbii yağışdan qorumaq vacibdir. Batareyanın enerji saxlama qurğusunun quraşdırılması da tövsiyə olunur.

Birbaşa 3 fazalı cərəyandan alternativ cərəyan əldə etmək üçün dövrəyə bir çevirici də daxil edilməlidir.

Bölgədə kifayət qədər küləkli günlər varsa, öz-özünə yığılmış külək dəyirmanı (5 kVt) yalnız televizor və işıq lampalarını deyil, həm də video müşahidə sistemini, kondisionerləri, soyuducuları və digər elektrik avadanlıqlarını cərəyanla təmin edə bilər.