גנרטור רוח ממנוע מכונת כביסה

אנשים רבים מתעניינים במקורות אנרגיה חלופיים בימינו, אך הם כמעט ולא עוברים מעבר לספקולציות ורעיונות, מכיוון שהם יקרים להפליא. לדוגמה, גנרטור רוח בהספק של 2.5 קילוואט, כולל תיבת הילוכים ומדחף, יעלה כ-60,000 דולר, לא כולל דמי התקנה - קצת יקר, בלשון המעטה. אבל אתם לא חייבים לוותר על הרעיון בגלל שחסר לכם כסף. אתם יכולים לבנות גנרטור רוח משלכם מחלקי מכונת כביסה, ואנחנו נשתף אתכם בניסיוננו בייצורו.

האם כדאי לי להתחיל לבנות טורבינת רוח?

התשובה לשאלה האם יש צורך בטורבינת רוח תלויה בכל אדם. אבל אם השאלה דחופה ואתם פשוט מתלבטים האם לקנות אחת או לבנות אחת, ניתן לכם כמה נתונים קונקרטיים. טורבינת רוח מתוצרת סין, כולל כל האבזור וההתקנה (הנקראת פרויקט Turnkey), תעלה לכם 750 דולר, וזה במחירים שלפני המשבר. גנרטור רוח ביתי העשוי ממכונת כביסה יעלה בממוצע 35 דולר. (אולי קצת יותר יקר אם גרוטאות המתכת צפופות). כמו שאומרים, תרגישו את ההבדל.

כמובן, זה לא רק עניין של כסף. שכלול גנרטור רוח ביתי דורש לא מעט זמן, תושייה וכישרון לאומנות. אבל בסך הכל, התוצאות שוות את זה, שכן בסופו של דבר תקבלו מכשיר יציב של 2.5 קילוואט. זה מספיק כדי להפעיל בית קיץ קטן, לכל הפחות. באופן ספציפי, טורבינת הרוח שלנו מספקת תאורה לשני חדרים בבית הקיץ, מחשב וטלוויזיה ניידת קטנה.

שימו לב! כדי למקסם את יעילות טורבינת הרוח שלכם, חשוב לשקול את מיקום ההתקנה שלה מיד. שטח פתוח הוא אידיאלי.

בחירת חלקי החילוף הדרושים

כפי שצוין לעיל, אם יש לכם מוסך מלא בשאריות מתכת שונות, עלות ייצור גנרטור רוח ממנוע של מכונת כביסה מצטמצמת משמעותית. הרכיב העיקרי שעליכם להבין תחילה הוא הגנרטור. יחידת הגנרטור היא הבסיס לטורבינת הרוח הביתית שלכם, אך היא גם האלמנט היקר ביותר שלה.

יש חובבי "עשה זאת בעצמך" שמציעים להכין גנרטור ממנוע של מכונת כביסה. זה הגיוני, אבל זה גם מגיע עם בעיה. יהיה צורך לעצב מחדש את המנוע, כלומר לצייד אותו ברוטור מגנטי. ישנן שתי אפשרויות: האחת היא לקנות רוטור מגנטי, השנייה היא להכין אחד. אנו מציעים לוותר על הטרחה ולהזמין רוטור מוכן. למה?

• רוטור תוצרת בית ידרוש מגנטים מיוחדים מניאודימיום, אותם יהיה צורך להזמין בכל מקרה. סט של מגנטים אלה עולה כמו רוטור מגנטי חדש המיוצר בסין.
• הרכבת רוטור מגנטי תוצרת בית מגיעה עם אתגרים משלה. תצטרכו לחתוך צורה מיוחדת ולהדביק כל מגנט בצורה מאובטחת - משימה כפוית טובה ומייגעת.
• יש למקם את המגנטים על הרוטור בזווית הנכונה, אחרת הם יידבקו והגנרטור יפסיק לעבוד. חישוב זווית זו קשה, וגם אבטחת המגנטים במיקום זה קשה.

שימו לב! הרוטור המגנטי עבור הגנרטור העתידי הוא העלות העיקרית; עלות המשלוח תעלה כ-2-2.50 דולר.

רוטור קנוי בחנות בהספק של 2.5W מתאים בצורה מושלמת למנוע של מכונת כביסה מודרנית; אין צורך אפילו בשינויים. אגב, ניתן להשתמש במנוע של מכונת כביסה לא רק לייצור טורבינת רוח, אלא גם, למשל, מגרסה תבואה, אבל זה סיפור אחר. בשלב הבא, אתם צריכים תורן, תיבת הילוכים, ציר ארוך, גלגלי שיניים ואימפלר. אנו מודים שתלוי בזמינות של חומרים מסוימים, פתרונות טכניים עשויים להשתנות. במקרה שלנו, התורן נוצר כך:

1. מספר קטעים של צינורות פלדה משומשים בקוטר 32 מ"מ נלקחו וחוברו יחד ליצירת מבנה חלול אחד באורך 10 מטר.
2. לאחר מכן, התורן נצבע בלבן.
3. לאחר מכן, התורן היה מוכן להרמה על העמוד. חיברנו לעמוד סוגרי פלדה בולטים עשויים מברזל זוויתי עם חור כדי להבטיח שהתורן יהיה מוחזק בצורה אנכית בצורה מאובטחת תוך מתן אפשרות לסיבוב ללא הפרעה.

אם אין עמוד שאינו מתפקד בקרבת מקום, נצטרך לפתור את בעיית התמיכה בתורן, מכיוון שמבנה הצינור עצמו אינו יציב. לאחר מכן, נרכיב תיבת הילוכים לטורבינת רוח אנכית, כפי שמוצג באיור למטה.

• גלגל השיניים הראשי (5), המותקן על התורן, נלקח מהינע משאבת המים.
• חלקי חיזוק מחוברים לגלגלי השיניים במעגל, הם גם צירים (C) - 4 יחידות.
• מיסבים עם גלגלי שיניים (B) נלחצים על הציר.
• גלגל השיניים הקטן (A) מאותה משאבת מים, המותקן על התורן, בא במגע עם גלגלי השיניים (B), ובמקביל קצוות גלגל השיניים (B) מקיימים אינטראקציה עם שיני בית תיבת ההילוכים.

הייחודיות של עיצוב תיבת הילוכים זו היא שגופו מסתובב סביב התורן בחופשיות מלאה יחד עם המדחף. זה מאט מעט את מהירות סיבוב המדחף, מה שמשפיע על יעילות טורבינת הרוח, אך המבנה הופך יציב ועמיד יותר. אפילו ברוחות בעוצמת הוריקן, טורבינת הרוח לא תיכשל הודות לתיבת ההילוכים השולטת במהירות המדחף.

בית תיבת ההילוכים (11) יכול להיות מכשול; ממה לייצר אותו? בית בצורת בקבוק ספציפי עם שיניים עגולות חייב להיות במידות המתאימות. פתרנו את הבעיה על ידי התאמת בית פלדה ממנוע חשמלי ממשאבה תעשייתית; אפילו לא היינו צריכים לחתוך הברגות. החלקים הפנימיים של תיבת ההילוכים כבר תוכננו כך שיתאימו למידותיו. אתם יכולים לעשות את אותו הדבר או לייצר בית משלכם לפי המפרט שלכם.

חשוב! ייצור בית תיבת הילוכים ידרוש עזרתו של מומחה, לכן כדי לחסוך כסף, נסו להשתמש בביתן מוכן ממנועים ומשאבות משומשות.

קושי נוסף הוא ייצור האימפלר. אגב האימפלר לא ימוקם בניצב לפני השטח של כדור הארץ כמו רוב טורבינות הרוח התעשייתיות, אלא אופקית, שכן זה הופך את התכנון לפשוט ואמין יותר. זה מבטל את הצורך במכשיר שיכוון את האימפלר עם הרוח. זה ברור, וגם ברור שהאימפלר חייב להיות מחובר היטב לבית הרוטור, אבל איך וממה לייצר אותו? זו הייתה משימה אפית למדי עבורנו.

• תחילה ייצרנו את להבי האימפלר מדיקט בעל חמש שכבות. חומר זה היה יכול לעבוד אילו הלהבים היו קצרים יותר. עם זאת, מכיוון שהתכנון שלנו דורש להבים באורך של לפחות 1.5 מטרים, ועדיף 2 מטרים, מדחף הדיקט נשבר במשבי רוח של 10-15 מטר לשנייה.
• כדי לפתור את בעיית ייצור מדחף קל ועמיד, השתמשנו בשאריות יריעות פיברגלס שנתנו לנו חברים. זהו חומר חזק מאוד אך גמיש. כדי להבטיח את קשיחות המבנה, היינו צריכים לחתוך שש רצועות מלבניות במקום שלוש ולהדביק אותן יחד. רק לאחר מכן חיברנו את הרצועות למאיץ, כל אחת באורך 1.6 מטר. המדחף התגלה כעמיד ביותר; הוא אפילו שרד סערה עם מהירויות רוח של 37 מטר לשנייה.
• בזמן שיצרנו את מדחף הפיברגלס, עלה לי הרעיון ליצור מדחף שונה (אורתוגונלי), כפי שמוצג בתמונה למטה. בסיס המבנה, העשוי מדוראלומין קל משקל, מכוסה בלהבים אליפטיים גדולים עשויים מתכת צבועה. לרוע המזל, לא הצלחנו ליישם רעיון זה עקב מגבלות זמן, אבל אולי תרצו ליצור משהו דומה.

בשלב הבא נצטרך גלגל שיניים קטן וציר (12) עליו הוא נלחץ. נקבע את הפיר במחברים מיוחדים כך שלא יקפוץ החוצה, אך יחד עם זאת יסתובב בחופשיות. הדבר האחרון שנצטרך הוא אוגן לחיבור הציר המסתובב לגנרטור. נכין את הציר ממוטות חיזוק מרותכים.

יש כאלה שעשויים לשאול, "למה להתעסק עם כל המורכבות הזו? רוטור עם חבורה של גלגלי שיניים וגלגלי שיניים?" למעשה, זה מוצדק לחלוטין, שכן עומסי הרוח אינם אחידים מאוד ברוב רוסיה. הרוח משנה כיוון ומהירות לעתים קרובות, מה שמשפיע לרעה על המנגנון של טורבינת רוח סטנדרטית, אשר תתקלקל לעתים קרובות, דבר שאינו מקובל. מנגנון טורבינת הרוח שהצענו, העשוי ממנוע של מכונת כביסה, הוא הרבה יותר חזק, ואם הוא עשוי היטב, יחזיק מעמד זמן רב.

בואו נבנה טורבינת רוח בעצמנו

קונספט התכנון הוגדר, החלקים נבחרו, ונוצר שרטוט המבוסס עליהם. כעת נוכל להתחיל להרכיב את טורבינת הרוח ממנוע מכונת כביסה. ראשית, נקבע את מיקום טורבינת הרוח. יש למקם את העמוד באזור פתוח וסוער, רצוי על גבעה. העמוד צריך להיות גבוה ככל האפשר; במקרה שלנו (כפי שציינו קודם לכן), השתמשנו בעמוד חשמל מעץ בגובה 10 מטרים, מנותק מרשת החשמל, הממוקם בשטח שלנו. לאחר מכן, נמשיך כדלקמן.

1. התקנו את התורן על התמיכה באמצעות מחברים מיוחדים. השתמשנו בטפרי הרכבה לצורך ההתקנה.
2. אנו מתקינים את תיבת ההילוכים שהורכבה מראש עם האימפלר על התורן ומוודאים שהיא פועלת כראוי.
3. אנו מחברים את הציר לגלגל השיניים הראשי (5), הממוקם על התורן בבסיס תיבת ההילוכים.
4. אנו מקבעים את הפיר באלמנטים המיוחדים המתוארים לעיל.
5. אנו מחברים את הציר המסתובב לגנרטור, אשר תחילה יש לאבטח אותו לתמיכה מפלדה המרותכת מזוויות אנכיות ישירות מול הציר. התמיכה יכולה להיות מכל סוג שהוא, כל עוד היא מחזיקה את הגנרטור בצורה בטוחה.
6. כדי להגן על הגנרטור מפני גשם ושלג, ניתן לבנות מעליו משהו כמו סככה או סככה חזקה. זה יעזור לו להחזיק מעמד הרבה יותר זמן.

אז, תיארנו את תהליך יצירת גנרטור רוח ממנוע של מכונת כביסה. עכשיו אתם יכולים להתחיל לבדוק אותו. אנו מקווים שזה יעזור לכם לעשות צעד נוסף לקראת אנרגיה אוטונומית עבור הקוטג' או הבית הפרטי שלכם.

   

תגובות הקוראים