مولد الرياح العمودي: أنواع توربينات الرياح ذات المحور الرأسي للدوران ، افعل ذلك بنفسك وفقًا للرسومات والإنتاج الروسي وغيره

2024 مؤلف: Beatrice Philips | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-15 04:07

للرياح قوة دافعة كبيرة يمكن للناس استخدامها لأغراضهم الخاصة. إنه مصدر للطاقة النظيفة. باستخدام مولد الرياح ، يمكنك الحصول على طاقة مجانية إضافية. في مقال اليوم سننظر في الأنواع العمودية من توربينات الرياح وخصائصها وأنواعها.

الجهاز ومبدأ العملية

مولد الرياح هو أسهل طريقة للحصول على طاقة بديلة لاحتياجات المنزل. تم تصميم هذا الجهاز لتحويل قوة الرياح إلى مصدر كهربائي. ليست هناك حاجة إلى أجهزة إضافية لتحديد اتجاه الرياح . الجهاز الموصوف قادر على العمل على ارتفاع منخفض ، مما يتيح صيانته دون استخدام معدات للعمل على ارتفاعات عالية.

إن بساطة التصميم والحد الأدنى من مجموعة الأجزاء المتحركة تجعل هذا الجهاز موثوقًا ومتينًا . يتيح الشكل الصحيح للشفرات والهيكل الأصلي للدوار إمكانية الحصول على مستوى عالٍ من الكفاءة من المولد ، بغض النظر عن اتجاه الرياح. أثناء تشغيل هذا المولد ، أي ضوضاء غائبة تمامًا ، لذلك لن تزعج المستخدم وجيرانه.

لا توجد انبعاثات في الغلاف الجوي ، يمكن للوحدة أن تعمل لسنوات عديدة دون صيانة.

مبدأ تشغيل المولد الموصوف هو الرفع المغناطيسي . أثناء دوران الدوار ، تنشأ قوى دافعة ورفع وقوى احتكاك ، مما يؤدي إلى كبح الدوار. مظهر الجزء الدوار هو أسطوانة مثبتة بالإطار. يسمح الشكل الصحيح للشفرات بالدوران دائمًا في اتجاه واحد ، بغض النظر عن اتجاه الرياح. بغض النظر عن طراز ونوع هذا المولد ، فلن يعمل إلا إذا كان ضغط تدفق الرياح على جانب واحد أكبر من الآخر.

إذا تم استيفاء هذه الشروط ، فسنحصل على دوران مستمر لمحور القيادة للمولد وتوليد الكهرباء. نظرًا لأن الرياح لها تأثير على جانبي آلية الدوران ، فهذا يعني أن الأمر سيستغرق المزيد من الجهد لبدء هيكل رأسي أكثر من الهيكل الأفقي. لكن إذا تم استخدام قطع غيار عالية الجودة في التصميم ، فمن الممكن الترويج الذاتي.

مع الحد الأدنى من الرياح ، لا يمكن الحصول على طاقة عالية ، ولكن إذا تم تقليل قوة الاحتكاك بكل الطرق الممكنة ، فهذا يسمح لك بتحقيق السرعة المطلوبة حتى عند سرعة رياح تبلغ 3-5 م / ث.

مزايا

كما هو الحال مع الأجهزة الأخرى من هذا النوع ، تتميز مولدات الرياح بمزاياها:

• لا تعتمد على اتجاه الريح.
• يمكن استخدام هذه الأجهزة في ظل الرياح الخفيفة ؛
• ضوضاء التثبيت تساوي تقريبًا 30 ديسيبل ؛
• من المؤكد أن المنتج المثير للاهتمام وغير المعتاد على موقعك سوف يثير اهتمام جميع الضيوف والجيران.

ولكن ، مثل أي جهاز ، فإن "توربينات الرياح" لها عيب - فهو استحالة الاستخدام الكامل لقوة الرياح بسبب السرعة المنخفضة لدوران الدوار.

ما هم؟

من بين المولدات الرأسية من النوع الدائري ، والتي تستخدم للاحتياجات المنزلية ، يمكن تمييز التصميمات والأنواع المختلفة. إنها سهلة الصيانة وليست معقدة للغاية من حيث البناء. الأجزاء الرئيسية التي تحتاج إلى صيانة موجودة في الأسفل ويمكن الوصول إليها بسهولة. فكر في أشهر وأشهر أنواع توربينات الرياح ذات المحور الرأسي للدوران.

دوار Savounis . يتكون من أسطوانتين ، حيث تكون سرعة الدوران وسرعة الرياح مستقلة عن بعضهما البعض.حتى مع هبوب الرياح الحادة ، تستمر الوحدة في الدوران بالسرعة المحددة في البداية. في ظل هذه الحالة ، يمكننا القول أن عدم وجود علاقة بين سرعة الرياح وسرعة دوران المولد هو ميزة ، ومع ذلك ، في هذه الحالة ، يتم استخدام القوة الجوية بنسبة 1/3 فقط. تسمح هندسة الشفرات لها بالعمل فقط في دورة واحدة.

الدوار داريا . يمكن أن يحتوي التصميم على 2 أو 3 شفرات. التجميع والتركيب بسيط للغاية. يتم تشغيله عن طريق بدء التشغيل اليدوي. التثبيت الموصوف لا يحتوي على طاقة عالية.

دوار حلزوني . دوران هذا المولد منتظم وسلس. يزيل التصميم الحمل الزائد من المحامل ، مما يطيل بشكل كبير من عمر خدمة الجهاز. يستغرق تركيب هذا النوع من التثبيت وقتًا طويلاً وشاقًا. أثر التصميم المعقد على الزيادة في التكلفة النهائية لمثل هذا المنتج.

دوار متعدد الشفرات . يتيح هذا التصميم المزود بشفرات ذات أشكال واتجاهات مختلفة للجهاز العمل حتى في الرياح الضعيفة للغاية. يعتبر هذا المولد محول طاقة قويًا وله مستوى عالٍ من الكفاءة. يتم استخراج أقصى طاقة من قوة الرياح. هذا التصميم ، بالإضافة إلى كونه باهظ الثمن ، لديه مستوى ضوضاء مرتفع.

الدوار متعامد . يبدأ هذا التثبيت في العمل بسرعة رياح تبلغ 0.7 م / ث. يتكون التصميم من 1 محور وشفرات. مستوى الضوضاء ضئيل. بالإضافة إلى جميع الخصائص التقنية ، تجدر الإشارة إلى مظهرها المثير للاهتمام وغير المعتاد. عمر خدمة مثل هذا الجهاز هو عدة سنوات.

تجدر الإشارة إلى أن تجعل الشفرات والهياكل الثقيلة بشكل عام من الصعب تركيب الجهاز على ارتفاع خطير . بالإضافة إلى مولدات الرياح العمودية ، هناك أيضًا نماذج أفقية. إصدارات مختلفة من هذه الأجهزة من 1 شفرة ، وأداؤها أعلى من تلك الرأسية. لكن لديهم ارتباط قوي جدًا باتجاه الريح.

مراجعة النماذج الشعبية

قبل النظر في النماذج الشائعة لتوربينات الرياح ، تحتاج إلى فهم معلماتها ومعايير الاختيار للمنتجات الموصوفة. معايير الاختيار الرئيسية هي:

• أقصى قوة المنتج ؛
• كمية الطاقة المنتجة لمدة شهر واحد ؛
• الحد الأدنى لسرعة الهواء التي يمكن أن يعمل بها المولد ؛
• تعليمات الاستخدام؛
• وجود أجهزة تحمي التثبيت من الأحمال الزائدة ؛
• أوقات الحياة؛
• سعر المنتج.

يتم إنتاج مولدات الرياح اليوم من قبل العديد من البلدان ، بما في ذلك روسيا. يتم إنتاجها من قبل عدة منظمات:

• OOO SKB Iskra ؛
• CJSC "شركة طاقة الرياح" ؛
• LMV "Vetroenergetika" ؛
• JSC "وحدة القيادة".

الوحدات الروسية الصنع ليست معروفة ومطلوبة في بلدان أخرى مثل النماذج الدوارة للإنتاج الألماني والدنماركي والصيني والبلجيكي. تنفق شركات مولدات الرياح الرائدة في العالم مبالغ طائلة على تطوير أنواع جديدة من الشفرات والمولدات والحسابات الدقيقة لنسب التروس. تحتوي منتجات هذه الشركات على مجموعة كبيرة من السعات تتراوح من 1 إلى 10 كيلوواط ومعدات إضافية يمكن شراؤها بشكل منفصل (مجموعات مع محور ، وعاكس ، وبطاريات). بالإضافة إلى القوة ، هناك اختلافات في السعر والأجزاء المكونة. تنتج الشركات الروسية مولدات الرياح بأنواع مختلفة من الدوارات وأقصى طاقة للجهاز. تعتبر النماذج التالية من الجيل الجديد من المنتجات الأكثر مبيعًا.

VUE-1.5 . هذه وحدة مدمجة يمكن نقلها بأي نوع من وسائل النقل. في التركيب والتشغيل ، الأمر بسيط ومباشر. هذا المولد الصغير صامت تقريبًا. تبلغ قوته المقدرة 1.5 كيلو واط. جهد الإخراج 48 فولت يجب أن تكون سرعة الرياح للتشغيل العادي في حدود 2.5-25 م / ث.

VUE-3 (6) . هذا الجهاز مخصص للتزويد المستقل للمستهلك الصغير (منزل خاص).تبلغ الطاقة المقدرة للتركيب الموصوف 3 كيلو واط ، ولكن مع تركيب معدات إضافية (العاكس والبطاريات) ، يمكن زيادة الطاقة إلى 6 كيلو واط. جهد الخرج 48 فولت. سرعة الرياح المطلوبة للتشغيل - من 4 إلى 30 م / ث.

VUE-30 . يركز التثبيت على تشغيل منزل كبير أو عدة منازل. قوتها المقدرة 30 كيلو واط. نطاق جهد الخرج 90-400 فولت. يجب أن تكون سرعة الرياح للتركيب من 4-60 م / ث.

كيف تفعل ذلك بنفسك؟

مولد الرياح ليس هيكلًا معقدًا للغاية يمكن لأي شخص تقريبًا تجميعه إذا كان لديه المهارات الأولية في العمل باستخدام أداة يدوية ولديه معرفة في الهندسة الكهربائية. ضع في اعتبارك عملية تجميع أبسط مولد للرياح للمستخدمين الذين بدأوا في إتقان مصادر الطاقة البديلة.

الأدوات والمواد

حتى لا تخطئ في الحجم وتجميع كل شيء بشكل صحيح ، يمكنك استخدام أي رسم جاهز من الإنترنت أو يمكنك رسمه بنفسك والتحقق منه عمليًا. لتصنيع هيكل موثوق وعالي الجودة ، سوف تحتاج إلى:

• صفائح معدنية لتصنيع الشفرات بسمك 0.8-0.9 مم ، لا ينبغي أن تكون رفيعة جدًا وضعيفة بحيث لا تنثني أو تنكسر بسبب هبوب رياح قوية ، ولكن أيضًا مادة سميكة جدًا غير مرغوب فيها ، لأن الوزن الزائد الهيكل سيؤدي إلى التآكل السريع للمحامل ؛
• لوحة فولاذية 40 مم أو قطر آخر ؛
• أنبوب فولاذي 25 مم ؛
• رمح المحور من أي سيارة مع تحمل ؛
• زاوية فولاذية
• 2 بكرات بأحجام مختلفة ؛
• مولد السيارة.

مخطط التصنيع

مخطط التجميع لمولد الرياح محلي الصنع بسيط ، يمكنك دائمًا إضافة حلول التصميم الخاصة بك إليه. 4 شفرات يجب أن تكون مصنوعة من الصفائح المعدنية ، حجمها سيكون 1000 × 800 مم . يتم استخدام شريط فولاذي لربط الشفرات معًا. نتيجة لذلك ، يجب أن يشبه التصميم شكل الأسطوانة. يجب أن تشير الشفرات من المركز إلى الخارج. سيسمح لك هذا الاتجاه بالحصول على شراع أكبر لالتقاط تدفق الهواء ، وعندما تدور الشفرة ، سيكون لشكلها الانسيابي الحد الأدنى من مقاومة الهواء.

يتكون السدادة الرأسية من أنبوب فولاذي متصل بعمود المحور من جانب واحد ، ويتم تثبيت الشفرات الناتجة على الجانب المقابل.

يتم توصيل عمود المحور نفسه بالمحامل على المحامل ، والتي يتم تصنيعها بأي شكل ومن المواد المتاحة. بعد تجميع الهيكل ، حان الوقت لوضع المولد عليه.

لزيادة الإنتاجية ، نحتاج إلى بكرات من أنصاف أقطار مختلفة . يتم توصيل الصاري الأكبر بالصاري ، ويتم توصيل الأصغر بالمولد نفسه. إذا كان المولد لديه بكرة خاصة به ، فيمكنك استخدامه. بعد ذلك ، يكون المولد جاهزًا لتوليد التيار ، ولكن يجب إرساله إلى المكان الذي نحتاجه. للقيام بذلك ، نقوم بتوصيل الأسلاك بجهات الاتصال. من المستحسن أن تكون من النحاس ولها مقطع عرضي لا يقل عن 1.5 متر مربع. مم.

خدمة

مثل أي تقنية ، تحتاج مولدات الرياح إلى صيانة دورية. للتشغيل بجودة عالية وخالية من المتاعب ، من الضروري تشحيم جميع الأجزاء المتحركة للهيكل . يجب تنفيذ هذا الإجراء مرتين على الأقل في السنة. نظرًا لأن الهيكل به اهتزاز مستمر ، فمن الضروري شد الصواميل السائبة ومثبتات الأسلاك أثناء الصيانة. يجب شد الحبال الضعيفة والارتخاء وفحص الشفرات بحثًا عن الشقوق والتمزقات.

في مثل هذه المنتجات ، يُنصح باستخدام محامل من النوع المغلق بحيث تقل الرطوبة والغبار فيها ، ويجب أن تحتوي المكسرات على حلقة بلاستيكية ذاتية القفل. لن يعفي هذا المستخدم من الحاجة إلى صيانة الآلية ، بل يوفر فقط عمر خدمة أطول. إذا تم العثور على آثار تآكل على الأجزاء المعدنية ، فمن الضروري اتخاذ التدابير في الوقت المناسب لحماية المعدن. الطلاء الصدأ سيصلح الوضع.

ستساعد هذه الصيانة على إطالة عمر الوحدة وضمان التشغيل الصحيح للوحدة دون التشويش والانعطافات الصعبة.

أين التثبيت؟

من أهم شروط تشغيل مولد الرياح اختيار موقع تركيبه. الخيار المثالي لتشغيل الجهاز الموصوف هو منطقة مفتوحة ونقطة تثبيت فوق كل الهياكل الدخيلة والعوائق الطبيعية للرياح .(منازل ، أشجار ، تلال). إذا تم إهمال هذه المتطلبات ، فسوف تنخفض كفاءة المولد الخاص بك. إذا كان من الممكن وضع مولد محور عمودي على ضفة النهر ، فهذا حل جيد جدًا ، نظرًا لأن الرياح من الماء تهب كثيرًا على وجه الخصوص. خيار جيد لوضع المولد الخاص بك على ارتفاع اصطناعي أو طبيعي. المواقع الميدانية مناسبة أيضًا لوضع هذا التثبيت. ببساطة ، فإن أي تضاريس لا يوجد فيها عائق أمام الريح ستناسبه.

من الممكن وضع مولد من هذا النوع داخل المدينة أو في مناطق كثيفة البناء ، ولكن فقط على السطح وعلى أعلى مستوى ممكن ، فهذه هي الطريقة الوحيدة لتحقيق أفضل نتيجة . قد يكون تثبيت هذا الجهاز على سطح مبنى سكني صعبًا. مطلوب موافقة خطية من جميع المستأجرين وإذن من شركة الإدارة. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن سماع ضوضاء الوحدة في الطوابق العليا ، ولهذا السبب ، قد يلزم إزالة الهيكل المثبت بالفعل. يعد التنسيب على أراضي منزل خاص أسهل وأسرع بكثير ، حيث لا تحتاج إلى الحصول على تصاريح والتفاوض.

حتى لا يتدخل المولد الخاص بك مع أي شخص ، يجب وضعه على مسافة 10-15 متر من المباني السكنية ، وبعد ذلك لن يتداخل مع أي شخص.