Od davnina do danas, čovječanstvo pokušava pronaći alternativne izvore energije. No, unatoč napretku u apsolutno svim industrijama bez iznimke i redovitom uvođenju inovativnih metoda proizvodnje energije u proizvodnju, najpouzdaniji i najrašireniji su prirodni resursi - voda, vjetar itd. A ako obični potrošač može imati problema s instaliranjem hidroelektrana, tada je gotovo svaki vlasnik u mogućnosti opremiti takav mehanizam kao vjetrenjača za privatnu kuću. Riječ je o ovom uređaju, njegovim tehničkim karakteristikama, vrstama i značajkama ugradnje o kojima će se dalje raspravljati.
Što je vjetroturbina?
Takav mehanizam je proizvod čija je glavna svrha pretvaranje energije vjetra u električni napon. Slični uređaji, koji se među potrošačima nazivaju vjetrenjače, korišteni su u zoru naše ere, samo je njihov oblik, naravno, bio drugačiji. Danas se takav uređaj značajno poboljšao.
Glavni resurs zatakav mehanizam je vjetar. Na temelju izvršenih zapažanja, na temelju njegove brzine i gustoće, stručnjaci otkrivaju koja bi točno trebala biti visina za postavljanje ovog uređaja, koliko lopatica treba imati itd. Generatori za vjetrenjače proizvode se u specijaliziranim poduzećima, ali mnogi vlasnici preferiraju izraditi takav mehanizam vlastitim snagama uz pomoć improviziranih sredstava. Ali prije nego što govorimo o značajkama ovog procesa, potrebno je saznati kako takav mehanizam funkcionira.
Princip rada domaće vjetrenjače
Vrlo slična sustavu ovog generatora je poznata zrakoplovna turbina. Glavna razlika je u tome što se rotacija lopatica vjetrenjače ne događa zbog rada snažnog motora. Rad se temelji na slobodnoj energiji vjetra, koja se apsorbira i potom pretvara u električnu energiju koja je potrebna vlasnicima.
U pravilu je oblik oštrica odabran tako da je vidljiv bilo koji, čak i najmanji dah, a mehanizam odmah reagira na njega. Unatoč činjenici da se brzina vrtnje često čini niskom, mali se zupčanici okreću puno brže od velikih, što nije uvijek vidljivo na prvi pogled. Radeći na ovaj način, mehanizam se savršeno nosi s ubrzanjem lopatica i energija se proizvodi u pravoj količini.
Glavne prednosti vjetroturbina
Neosporne prednosti takvih proizvoda uključuju sljedeće:
- sigurnost okoliša. Vjetrenjača za privatnu kuću ni na koji način ne utječe na stanje atmosfere i ne emitira nikakve štetne tvari u zrak.emisije i plinove, budući da ne zahtijeva gorivo za svoj rad;
- kao što postaje jasno, ovaj mehanizam je vrlo koristan s ekonomske točke gledišta, jer ne morate trošiti novac na gorivo. Svi troškovi bit će vezani samo za ugradnju konstruktivnih dijelova vjetrenjače, a posebno njenog generatora.
Međutim, takav funkcionalni uređaj još uvijek ima neke negativne karakteristike koje se ne mogu zanemariti.
Nedostaci vjetroturbina
Glavni nedostatak proizvoda je nemogućnost kontrole brzine njegovog rada, što objašnjava stalnu razliku u količini proizvedene energije. Jednostavno rečeno, u nedostatku vjetra, neizbježna je potreba za korištenjem drugog izvora koji već radi na neku vrstu goriva.
Osim toga, s gledišta ergonomije, takve instalacije nisu baš zgodne, jer zauzimaju puno prostora. Osim toga, za maksimalan učinak, najbolje ih je postaviti na brdo, a ne na ravni teren.
Prilikom postavljanja vertikalne vjetrenjače iznimno je važno uskladiti njezinu instalaciju sa susjedima, jer postoje slučajevi kada ovaj mehanizam djeluje kao ozbiljna prepreka televizijskim antenama, a razina buke je ponekad previsoka.
Dalje, trebamo razmotriti dvije glavne vrste vjetrenjača - horizontalne i vertikalne. Svaki od njih ima svoje karakteristike vezane uz instalaciju i rad.
Horizontalni uređaj za vjetroturbinu
Razlika izmeđudvije gore navedene vrste ovih mehanizama leži u položaju osi. Horizontalna verzija je češća za opskrbu električnom energijom malih privatnih zgrada i sastoji se od sljedećih strukturnih komponenti:
- Osilo rotora.
- Mjenjač.
- Izravni generator.
- kočni sustav.
Prije nego što napravite vjetrenjaču, trebali biste jasno razumjeti da oštrice takvog proizvoda moraju biti izrađene od izdržljivog metala koji može izdržati utjecaj lošeg vremena. Zahvaljujući mjenjaču, cijeli mehanizam funkcionira pouzdano. Kako bi se spriječile nepredviđene situacije, dopuštena je ugradnja dodatnog motora koji može proizvoditi električnu energiju.
Okomiti rad vjetrenjače
Ovaj sustav je opremljen osovinom rotora koja više nije horizontalna, već ravna. Glavna prednost ovog dizajna je da se slobodna energija dobivena iz zraka proizvodi bez obzira na određenu snagu vjetra. Osim toga, potpuno je opcionalno montirati takav mehanizam na otvorenom prostoru; za razliku od horizontalnog uzorka, može se instalirati unutar zgrade.
Generatori za vjetrenjače opremljene okomito rade vrlo jednostavno. Dolazna energija se pretvara u električnu energiju rotirajućim lopaticama, koje zauzvrat rade zahvaljujući osovini rotora. U ovom slučaju, rezultirajući napon je uvijekne samo da se može usmjeriti u stambeno područje, već i dovesti do određene opreme ili uređaja.
Materijal za sastavljanje vjetroturbine
Paket ovakvog uređaja domaće izrade ne uključuje dijelove koji su teško dostupni, u pravilu su svi elementi slobodno dostupni na tržištu ili na farmi. Dakle, mehanizam je montiran korištenjem sljedećih materijala:
- autogenerator za vjetrenjaču 12 V;
- obična baterija istog kapaciteta;
- pribor od aluminija ili nehrđajućeg čelika, kao što je kanta ili veliki lonac;
- relej vozila;
- prekidač u obliku gumba;
- poseban uređaj za mjerenje napona - voltmetar;
- žice potrebne duljine;
- tehnički alati - bušilica, odvijač, rezači žice;
- pričvršćivači u obliku matica, vijaka i podloški.
Posjedujući sve gore navedene materijale na raspolaganju, možete započeti sastavljanje horizontalne ili vertikalne vjetrenjače.
Proizvodni proces
Ako će oštrice uređaja biti izrađene iz kante, onda ih treba podijeliti na 4 dijela, promatrajući proporcije budućih dijelova, a zatim, bez dolazanja do kraja, izrezati elemente posebnim škarama dizajniranim za metal.
Na dnu i na remenici potrebno je označiti i izbušiti rupe za pričvršćivanje vijaka. Važno je da se dobiveni otvori nalaze simetrično jedan prema drugom, inače se vjetrenjača tijekom rotacije može nagnuti.
Nakon toga, oštrice bi trebale biti lagano savijene. Generatori vjetrenjača mogu se vrtjeti u različitim smjerovima, pa ovdje treba razmotriti u kojem se smjeru pomiče kako bi metalne dijelove pomaknuli u tom smjeru. Kut zavoja izravno utječe na brzinu rotacije.
Kanta s pripremljenim noževima pričvršćena je na remenicu pomoću vijaka.
Dalje, generator je spojen na sustav. Pravilnim spajanjem svih žica možete postići nesmetan rad opreme i opskrbiti strujom ne samo stambene prostore, već i dodatne komunikacije poput protuprovalnog alarma, videonadzora itd.
Postoje i druge mogućnosti montaže koje koriste potpuno različite dijelove, od kojih je jedan magnet za generator vjetrenjače. Ali proizvod napravljen od akumulatora automobila najlakše je instalirati i koristiti.
Kako zaštititi vjetroturbinu od uragana?
Postoje slučajevi kada je upotreba takvog uređaja krajnje nepoželjna. Posebno se to odnosi na situacije u kojima brzina udara vjetra prelazi 8-9 m/s. U ovom slučaju, domaći proizvod treba neku zaštitu.
Tijekom lošeg vremena, generatore vjetrenjača najbolje je pokriti bočnom lopatom. Takav mehanizam stekao je široku popularnost među potrošačima, uglavnom zbog jednostavnosti uređaja. Ova lopata se montira od standardne profilne cijevi presjeka 20x40x2,5 mm i običnog čeličnog lima, čija debljina ne smije biti veća od 1-2 mm.
Opruga koja drži takav element može biti od bilo kojeg materijalaugljični čelik i cink obrađen.
Ugradnjom ovakvog zaštitnog alata možete biti mirni za integritet generatora, jer mu ni najjači vjetar neće moći uzrokovati mehanička oštećenja. To se također odnosi na cjelokupni dizajn proizvoda.
Pravilna njega domaće vjetrenjače
Da bi kućna oprema normalno funkcionirala potrebno je pridržavati se sljedećih preporuka za njezin rad:
- Nakon nekoliko tjedana nakon prvog pokretanja, vjetrogenerator se mora spustiti i provjeriti pouzdanost svih pričvršćivača.
- Svi strukturni dijelovi generatora moraju se podmazati uljem najmanje dva puta godišnje.
- Primijetivši da se lopatice krivo okreću ili da neprestano drhte, vjetrenjaču treba odmah spustiti i sve kvarove odmah popraviti.
- Trenutne kolektorske četke treba provjeravati barem jednom godišnje. Time ćete izbjeći moguće probleme povezane s kratkim spojem u mreži.
- Bojenje strukturnih dijelova cijelog mehanizma može se obaviti jednom u 2-3 godine.
Dakle, slobodno se može reći da je mnogo lakše i jeftinije upravljati domaćim vjetrenjačama. Generatore, čije su cijene prilično visoke, najbolje je izrađivati ručno, a ne kupovati skupu tvorničku opremu. Važno je samo pridržavati se svih konvencija o montaži, a onda će rezultirajući uređaj raditi dugo i pouzdano.
