Máy phát điện gió từ động cơ máy giặt

Ngày nay, nhiều người quan tâm đến các nguồn năng lượng thay thế, nhưng họ hiếm khi vượt ra ngoài suy đoán và ý tưởng, vì chúng cực kỳ tốn kém. Ví dụ, một máy phát điện gió 2,5 kW, bao gồm hộp số và cánh quạt, sẽ có giá khoảng 60.000 đô la, chưa bao gồm phí lắp đặt—nói một cách nhẹ nhàng thì hơi cao. Nhưng bạn không cần phải từ bỏ ý tưởng chỉ vì thiếu tiền. Bạn có thể tự chế tạo máy phát điện gió từ các bộ phận máy giặt, và chúng tôi sẽ chia sẻ kinh nghiệm thực hiện với bạn.

Tôi có nên bắt đầu chế tạo tua-bin gió không?

Câu trả lời cho câu hỏi liệu có cần tuabin gió hay không là tùy thuộc vào mỗi cá nhân. Nhưng nếu câu hỏi này quá cấp bách và bạn chỉ đang phân vân nên mua hay tự xây, chúng tôi sẽ cung cấp cho bạn một số con số cụ thể. Một tuabin gió do Trung Quốc sản xuất, bao gồm đầy đủ các phụ kiện và lắp đặt (gọi là dự án chìa khóa trao tay), sẽ có giá 750 đô la, và đó là mức giá trước khủng hoảng. Một máy phát điện gió tự chế từ máy giặt có giá trung bình là 35 đô la. (có thể đắt hơn một chút nếu kim loại phế liệu còn tốt). Như người ta vẫn nói, hãy cảm nhận sự khác biệt.

Tất nhiên, vấn đề không chỉ nằm ở tiền bạc. Việc hoàn thiện một máy phát điện gió tự chế đòi hỏi khá nhiều thời gian, sự khéo léo và cả năng khiếu thủ công. Nhưng nhìn chung, kết quả rất xứng đáng, vì bạn sẽ có một thiết bị ổn định công suất 2,5 kW. Công suất này đủ để cung cấp điện cho ít nhất một ngôi nhà nhỏ. Cụ thể, tuabin gió của chúng tôi cung cấp ánh sáng cho hai phòng trong nhà, một máy tính và một chiếc TV di động nhỏ.

Xin lưu ý! Để tối đa hóa hiệu suất của tuabin gió, điều quan trọng là phải cân nhắc ngay vị trí lắp đặt. Không gian mở là lý tưởng nhất.

Lựa chọn phụ tùng thay thế cần thiết

Như đã đề cập ở trên, nếu bạn có một gara chứa đầy các loại phế liệu kim loại, chi phí chế tạo máy phát điện gió từ động cơ máy giặt sẽ giảm đáng kể. Linh kiện chính bạn cần tìm hiểu trước tiên là máy phát điện. Máy phát điện là bộ phận cơ bản của tuabin gió tự chế của bạn, nhưng nó cũng là bộ phận đắt tiền nhất.

Một số người tự làm đề xuất chế tạo máy phát điện từ động cơ máy giặt. Điều này hợp lý, nhưng cũng đi kèm một vấn đề. Động cơ sẽ phải được thiết kế lại, cụ thể là trang bị rotor từ tính. Có hai lựa chọn: một là mua rotor từ tính, hai là tự làm. Chúng tôi khuyên bạn nên bỏ qua những rắc rối này và đặt mua rotor làm sẵn. Tại sao vậy?

• Rotor tự chế sẽ cần nam châm neodymium đặc biệt, mà dù sao cũng phải đặt hàng. Một bộ nam châm này có giá tương đương với một rotor từ tính mới sản xuất tại Trung Quốc.
• Việc lắp ráp một rotor từ tính tự chế cũng có những thách thức riêng. Bạn sẽ cần phải cắt một hình dạng đặc biệt và dán chặt từng nam châm lại với nhau—một công việc vừa tốn công sức vừa vô ích.
• Các nam châm trên rotor cần được đặt đúng góc, nếu không chúng sẽ bị kẹt và máy phát điện sẽ ngừng hoạt động. Việc tính toán góc này rất khó, và việc cố định nam châm ở vị trí này cũng khó khăn không kém.

Xin lưu ý! Rotor từ của máy phát điện tương lai là chi phí chính; phí vận chuyển sẽ vào khoảng 2–2,50 đô la.

Một rotor 2,5W mua sẵn ở cửa hàng hoàn toàn phù hợp với động cơ máy giặt hiện đại; thậm chí không cần phải sửa đổi gì thêm. Nhân tiện, động cơ máy giặt không chỉ có thể được sử dụng để chế tạo tuabin gió mà còn có thể, ví dụ như: máy nghiền ngũ cốc, nhưng đó lại là một câu chuyện khác. Tiếp theo, bạn cần một cột buồm, hộp số, trục dài, bánh răng và cánh quạt. Chúng tôi thừa nhận rằng tùy thuộc vào sự sẵn có của một số vật liệu nhất định, các giải pháp kỹ thuật có thể khác nhau. Trong trường hợp của chúng tôi, cột buồm được chế tạo như sau:

1. Một số đoạn ống thép 32mm đã qua sử dụng được lấy ra và kết nối với nhau để tạo thành một cấu trúc rỗng dài 10m.
2. Tiếp theo, cột buồm được sơn màu trắng.
3. Sau đó, cột buồm đã sẵn sàng để được nâng lên cột. Chúng tôi gắn các giá đỡ bằng thép góc nhô ra có lỗ vào cột để đảm bảo cột buồm được giữ chắc chắn theo chiều dọc trong khi vẫn cho phép xoay mà không bị cản trở.

Nếu không có cột nào không hoạt động gần đó, chúng ta sẽ cần giải quyết vấn đề đỡ cột buồm, vì bản thân kết cấu ống không ổn định. Tiếp theo, chúng ta sẽ lắp ráp hộp số cho tuabin gió trục đứng, như minh họa trong hình bên dưới.

• Bánh răng chính (5), được lắp trên cột buồm, được lấy từ bộ truyền động bơm nước.
• Các mảnh cốt thép tiện được hàn vào các bánh răng theo hình tròn, chúng cũng là các trục (C) - 4 chiếc.
• Vòng bi có bánh răng (B) được ép vào trục.
• Bánh răng nhỏ (A) từ cùng một máy bơm nước, được lắp trên cột buồm, tiếp xúc với các bánh răng (B), đồng thời các cạnh của bánh răng (B) tương tác với các răng của vỏ hộp số.

Điểm đặc biệt của thiết kế hộp số này là thân hộp số có thể quay quanh cột buồm hoàn toàn tự do cùng với cánh quạt. Điều này làm chậm tốc độ quay của cánh quạt một chút, ảnh hưởng đến hiệu suất của tuabin gió, nhưng cấu trúc lại trở nên ổn định và bền bỉ hơn. Ngay cả trong điều kiện gió mạnh như bão, tuabin gió vẫn không bị hỏng nhờ hộp số điều khiển tốc độ cánh quạt.

Vỏ hộp số (11) có thể là một trở ngại; vậy nên làm nó bằng vật liệu gì? Vỏ hộp số hình chai với răng tròn phải có kích thước phù hợp. Chúng tôi đã giải quyết vấn đề bằng cách sử dụng vỏ thép từ động cơ điện của máy bơm công nghiệp; chúng tôi thậm chí không cần phải cắt ren. Các bộ phận bên trong hộp số đã được thiết kế để phù hợp với kích thước của nó. Bạn có thể tự làm hoặc tự chế tạo vỏ hộp số theo thông số kỹ thuật của riêng mình.

Quan trọng! Việc sản xuất vỏ hộp số sẽ cần sự trợ giúp của chuyên gia, vì vậy để tiết kiệm tiền, hãy thử sử dụng vỏ hộp số làm sẵn từ động cơ và máy bơm đã qua sử dụng.

Một khó khăn khác là chế tạo cánh quạt. Nhân tiện Cánh quạt sẽ không được đặt vuông góc với bề mặt trái đất như hầu hết các tua-bin gió công nghiệp, mà được đặt theo chiều ngang, vì điều này làm cho thiết kế đơn giản hơn và đáng tin cậy hơn. Điều này loại bỏ nhu cầu sử dụng thiết bị dẫn hướng cánh quạt xuôi gió. Điều này rất rõ ràng, và cũng rõ ràng là cánh quạt phải được gắn chặt vào vỏ rotor, nhưng làm thế nào và bằng vật liệu gì? Đây thực sự là một nỗ lực to lớn đối với chúng tôi.

• Ban đầu, chúng tôi làm cánh quạt bằng gỗ dán năm lớp. Vật liệu này có thể hoạt động tốt nếu cánh quạt ngắn hơn. Tuy nhiên, vì thiết kế của chúng tôi yêu cầu cánh quạt dài ít nhất 1,5 mét, và tốt nhất là 2 mét, nên cánh quạt bằng gỗ dán đã bị gãy trong những cơn gió giật 10-15 m/giây.
• Để giải quyết vấn đề làm một cánh quạt nhẹ và bền, chúng tôi đã sử dụng những mảnh vải sợi thủy tinh do bạn bè tặng. Đây là một vật liệu rất bền mà lại dẻo. Để đảm bảo độ cứng của kết cấu, chúng tôi phải cắt sáu dải hình chữ nhật thay vì ba và dán chúng lại với nhau. Chỉ sau đó, chúng tôi mới ghép các dải lại thành một cánh quạt, mỗi cánh dài 1,6 m. Cánh quạt hóa ra cực kỳ bền; nó thậm chí còn chịu được cả cơn bão với tốc độ gió 37 m/s.
• Trong quá trình chế tạo cánh quạt sợi thủy tinh, tôi nảy ra ý tưởng chế tạo một cánh quạt khác (trực giao), như trong hình bên dưới. Phần đế của cấu trúc, được làm bằng vật liệu duralumin góc nhẹ, được gắn các cánh quạt hình bầu dục lớn làm từ tấm kim loại sơn. Tiếc là chúng tôi không thể hiện thực hóa ý tưởng này do hạn chế về thời gian, nhưng có lẽ bạn cũng muốn tạo ra một thứ gì đó tương tự.

Tiếp theo chúng ta sẽ cần một bánh răng nhỏ và một trục (12) để ép nó vào. Chúng tôi sẽ cố định trục bằng các chốt chuyên dụng để trục không bị bật ra ngoài nhưng vẫn có thể quay tự do. Thứ cuối cùng chúng ta cần là một mặt bích để kết nối trục quay với máy phát điện. Chúng ta sẽ chế tạo trục từ các thanh cốt thép hàn.

Một số người có thể thắc mắc, "Sao lại phải bận tâm đến tất cả sự phức tạp này? Một rotor với hàng loạt bánh răng và răng cưa?" Thực tế, điều này hoàn toàn hợp lý, vì tải trọng gió rất không đồng đều trên khắp nước Nga. Gió thường xuyên thay đổi hướng và tốc độ, ảnh hưởng tiêu cực đến cơ chế của một tuabin gió thông thường, vốn thường xuyên bị hỏng, điều này là không thể chấp nhận được. Cơ chế tuabin gió mà chúng tôi đề xuất, được chế tạo từ động cơ máy giặt, chắc chắn hơn nhiều và nếu được chế tạo tốt, sẽ có tuổi thọ cao.

Chúng ta hãy tự xây dựng một tua-bin gió

Ý tưởng thiết kế đã được xác định, các bộ phận đã được lựa chọn và bản vẽ dựa trên chúng đã được tạo ra. Bây giờ chúng ta có thể bắt đầu lắp ráp tuabin gió từ động cơ máy giặt. Trước tiên, chúng ta xác định vị trí đặt tuabin gió. Cột nên được đặt ở khu vực thoáng đãng, nhiều gió, tốt nhất là trên đồi. Cột nên càng cao càng tốt; trong trường hợp của chúng tôi (như đã đề cập trước đó), chúng tôi đã sử dụng một cột điện bằng gỗ cao 10 mét, không nối với lưới điện, đặt trên đất của chúng tôi. Tiếp theo, chúng tôi tiến hành như sau.

1. Chúng tôi lắp cột buồm vào giá đỡ bằng các chốt chuyên dụng. Chúng tôi sử dụng móc gắn để lắp đặt.
2. Chúng tôi lắp hộp số đã lắp ráp trước đó cùng với cánh quạt vào cột buồm và đảm bảo nó hoạt động bình thường.
3. Chúng tôi kết nối trục với bánh răng chính (5), nằm trên cột buồm ở chân hộp số.
4. Chúng tôi cố định trục bằng các bộ phận cố định đặc biệt được mô tả ở trên.
5. Chúng tôi kết nối trục quay với máy phát điện, trước tiên phải cố định máy phát điện vào giá đỡ bằng thép được hàn theo góc thẳng đứng đối diện với trục. Giá đỡ có thể được làm bằng bất kỳ loại nào, miễn là nó giữ chặt được máy phát điện.
6. Để bảo vệ máy phát điện khỏi mưa và tuyết, bạn có thể xây dựng một cái gì đó như nhà kho hoặc nhà kho chắc chắn bên trên. Điều này sẽ giúp máy phát điện bền hơn nhiều.

Vậy là chúng tôi đã phác thảo xong quy trình chế tạo máy phát điện gió từ động cơ máy giặt. Giờ đây, bạn có thể bắt đầu thử nghiệm. Chúng tôi hy vọng nó sẽ giúp bạn tiến thêm một bước nữa đến mục tiêu tự cung cấp điện cho ngôi nhà nhỏ hoặc nhà riêng của mình.

   

Bình luận của độc giả