Von der Antike bis heute hat die Menschheit versucht, alternative Energiequellen zu finden. Aber trotz des Fortschritts in ausnahmslos allen Branchen und der regelmäßigen Einführung innovativer Methoden zur Stromerzeugung in die Produktion sind die zuverlässigsten und am weitesten verbreiteten immer noch natürliche Ressourcen - Wasser, Wind usw. Und wenn ein normaler Verbraucher Probleme bei der Installation haben könnte Wasserkraftwerk, dann kann fast jeder Besitzer einen solchen Mechanismus als Windmühle für ein Privathaus ausstatten. Auf dieses Gerät, seine technischen Eigenschaften, Installationsarten und -merkmale wird weiter eingegangen.
Was ist eine Windkraftanlage?
Ein solcher Mechanismus ist ein Produkt, dessen Hauptzweck darin besteht, Windenergie in elektrische Spannung umzuwandeln. Ähnliche Geräte, die unter Verbrauchern als Windmühlen bezeichnet werden, wurden zu Beginn unserer Zeitrechnung verwendet, nur ihre Form war natürlich anders. Heute hat sich ein solches Gerät erheblich verbessert.
Hauptressource fürein solcher Mechanismus ist der Wind. Basierend auf den gemachten Beobachtungen, basierend auf seiner Geschwindigkeit und Dichte, finden Experten heraus, wie genau die Höhe sein sollte, um dieses Gerät zu platzieren, wie viele Blätter es haben sollte usw. Generatoren für eine Windmühle werden in spezialisierten Unternehmen hergestellt, aber viele Eigentümer bevorzugen einen solchen Mechanismus mit eigenen Kräften mit Hilfe improvisierter Mittel herzustellen. Aber bevor wir über die Merkmale dieses Prozesses sprechen, ist es notwendig herauszufinden, wie ein solcher Mechanismus funktioniert.
Das Funktionsprinzip einer hausgemachten Windmühle
Sehr ähnlich dem System dieses Generators ist die bekannte Flugzeugturbine. Der Hauptunterschied besteht darin, dass die Drehung der Blätter einer Windmühle nicht durch den Betrieb eines leistungsstarken Motors erfolgt. Der Betrieb basiert auf der kostenlosen Energie des Windes, die absorbiert und anschließend in Strom umgewandelt wird, den die Eigentümer benötigen.
In der Regel ist die Form der Klingen so gewählt, dass jeder, auch der leiseste Atemzug spürbar ist und die Mechanik sofort darauf reagiert. Obwohl die Drehzahl oft niedrig erscheint, drehen sich kleine Zahnräder viel schneller als große, was nicht immer auf den ersten Blick erkennbar ist. Auf diese Weise arbeitet der Mechanismus perfekt mit der Beschleunigung der Blätter und die Energie wird in der richtigen Menge erzeugt.
Die Hauptvorteile von Windkraftanlagen
Zu den unbestreitbaren Vorteilen solcher Produkte gehören die folgenden:
- Umweltsicherheit. Eine Windmühle für ein Privathaus beeinflusst den Zustand der Atmosphäre in keiner Weise und gibt keine Schadstoffe an die Luft ab. Emissionen und Gase, da für seinen Betrieb kein Kraftstoff benötigt wird;
- wie deutlich wird, ist dieser Mechanismus aus wirtschaftlicher Sicht sehr vorteilhaft, da Sie kein Geld für Kraftstoff ausgeben müssen. Alle Kosten werden nur mit der Installation der strukturellen Teile der Windmühle und insbesondere ihres Generators verbunden.
Allerdings hat ein solches Funktionsgerät einige negative Eigenschaften, die nicht ignoriert werden können.
Nachteile von Windkraftanlagen
Der Hauptnachteil des Produkts ist die Unfähigkeit, die Betriebsgeschwindigkeit zu steuern, was den konstanten Unterschied in der erzeugten Energiemenge erklärt. Einfach gesagt, in Abwesenheit von Wind ist es unvermeidlich, eine andere Quelle zu verwenden, die bereits mit irgendeiner Art von Brennstoff betrieben wird.
Außerdem sind solche Installationen aus ergonomischer Sicht nicht sehr komfortabel, da sie viel Platz beanspruchen. Außerdem ist es für maximale Wirkung am besten, sie auf einem Hügel und nicht auf ebenem Gelände zu platzieren.
Bei der Installation einer vertikalen Windmühle ist es äußerst wichtig, die Installation mit den Nachbarn zu koordinieren, da es Fälle gibt, in denen dieser Mechanismus ein ernsthaftes Hindernis für Fernsehantennen darstellt und der Geräuschpegel manchmal zu hoch ist.
Als nächstes sollten wir zwei Haupttypen von Windmühlen betrachten - horizontal und vertikal. Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften in Bezug auf Installation und Betrieb.
Horizontale Windkraftanlage
Der Unterschied zwischendie zwei oben erwähnten Arten dieser Mechanismen liegen in der Lage der Achse. Die horizontale Variante ist eher für die Stromversorgung kleiner Privatgebäude üblich und besteht aus folgenden Bauteilen:
- Rotorwelle.
- Getriebe.
- Direktgenerator.
- Bremssystem.
Bevor Sie eine Windmühle bauen, sollten Sie klar verstehen, dass die Blätter eines solchen Produkts aus h altbarem Metall bestehen müssen, das den Auswirkungen von schlechtem Wetter standh alten kann. Dank des Getriebes funktioniert die gesamte Mechanik zuverlässig. Um unvorhergesehene Situationen zu vermeiden, darf ein zusätzlicher Motor installiert werden, der elektrische Energie erzeugen kann.
Vertikaler Windmühlenbetrieb
Diese Anlage ist mit einer nicht mehr horizontalen, sondern geraden Rotorwelle ausgestattet. Der Hauptvorteil dieser Konstruktion besteht darin, dass die aus der Luft gewonnene kostenlose Energie unabhängig von einer bestimmten Windstärke erzeugt wird. Darüber hinaus ist es völlig optional, einen solchen Mechanismus im Freien zu montieren; im Gegensatz zu einer horizontalen Probe kann er innerhalb eines Gebäudes installiert werden.
Generatoren für eine vertikal ausgestattete Windmühle funktionieren sehr einfach. Die einfallende Energie wird durch rotierende Schaufeln in Strom umgewandelt, die wiederum dank der Rotorwelle arbeiten. In diesem Fall ist die resultierende Spannung immerkann nicht nur in ein Wohngebiet geleitet, sondern auch zu einem bestimmten Gerät oder Gerät gebracht werden.
Materialien für die Montage einer Windkraftanlage
Im Lieferumfang eines solchen selbstgebauten Gerätes sind keine schwer erhältlichen Teile enth alten, in der Regel sind alle Elemente im Handel oder auf dem Hof frei erhältlich. Der Mechanismus wird also mit folgenden Materialien montiert:
- Autogenerator für Windmühle 12 V;
- normale Batterie gleicher Kapazität;
- Utensilien aus Aluminium oder Edelstahl, wie Eimer oder großer Kochtopf;
- Fahrzeugrelais;
- Sch alter in Form eines Knopfes;
- ein spezielles Gerät zur Spannungsmessung - ein Voltmeter;
- Drähte der gewünschten Länge;
- technische Werkzeuge - Bohrer, Schraubendreher, Drahtschneider;
- Verbindungselemente in Form von Muttern, Schrauben und Unterlegscheiben.
Wenn Sie alle oben genannten Materialien zur Verfügung haben, können Sie mit dem Zusammenbau einer horizontalen oder vertikalen Windmühle beginnen.
Produktionsprozess
Wenn die Klingen des Geräts aus einem Eimer hergestellt werden, sollte es in 4 Teile geteilt werden, wobei die Proportionen zukünftiger Teile zu beachten sind, und dann, ohne das Ende zu erreichen, die Elemente mit einer speziellen Schere ausschneiden für Metall.
An der Unterseite und an der Riemenscheibe müssen Löcher zum Befestigen der Schrauben markiert und gebohrt werden. Es ist wichtig, dass die erh altenen Öffnungen symmetrisch zueinander angeordnet sind, sonst kann sich das Windrad beim Drehen neigen.
Danach sollten die Klingen leicht gebogen sein. Windmühlen-Generatoren können sich in verschiedene Richtungen drehen, daher sollte man hier überlegen, in welche Richtung sie sich bewegen, um die Metallteile in diese Richtung zu bewegen. Der Winkel der Biegung wirkt sich direkt auf die Rotationsgeschwindigkeit aus.
Der Löffel mit vorbereiteten Schaufeln wird mit Schrauben an der Riemenscheibe befestigt.
Als nächstes wird ein Generator an das System angeschlossen. Durch die richtige Kombination aller Kabel können Sie einen unterbrechungsfreien Betrieb des Geräts erreichen und nicht nur Wohngebäude mit Strom versorgen, sondern auch zusätzliche Kommunikation wie Einbruchalarm, Videoüberwachung usw.
Es gibt andere Montagemöglichkeiten, die völlig andere Teile verwenden, von denen eines ein Magnet für einen Windmühlengenerator ist. Aber ein Produkt aus einer Autobatterie ist am einfachsten zu installieren und zu bedienen.
Wie schützt man eine Windkraftanlage vor einem Hurrikan?
Es gibt Zeiten, in denen die Verwendung eines solchen Geräts höchst unerwünscht ist. Dies gilt insbesondere für Situationen, in denen die Geschwindigkeit von Windböen 8-9 m/s überschreitet. In diesem Fall braucht das hausgemachte Produkt einen gewissen Schutz.
Windradgeneratoren deckt man bei schlechtem Wetter am besten mit einer Seitenschaufel ab. Ein solcher Mechanismus hat bei Verbrauchern große Popularität erlangt, hauptsächlich aufgrund der Einfachheit seiner Vorrichtung. Diese Schaufel wird aus einem Standardprofilrohr mit einem Querschnitt von 20 x 40 x 2,5 mm und einem gewöhnlichen Stahlblech montiert, dessen Dicke 1-2 mm nicht überschreiten sollte.
Eine Feder, die ein solches Element hält, kann aus jedem Material bestehenKohlenstoffstahl und Zink behandelt.
Durch die Installation eines solchen Schutzwerkzeugs können Sie sich auf die Unversehrtheit des Generators verlassen, da selbst der stärkste Wind ihm keine mechanischen Schäden zufügen kann. Dies gilt auch für das gesamte Design des Produkts.
Die richtige Pflege einer selbstgebauten Windmühle
Damit selbstgebaute Geräte normal funktionieren, sollten die folgenden Empfehlungen für den Betrieb befolgt werden:
- Nach einigen Wochen nach der ersten Inbetriebnahme muss der Windgenerator abgesenkt und alle Befestigungen auf ihre Zuverlässigkeit überprüft werden.
- Alle Bauteile des Generators müssen mindestens zweimal jährlich mit Öl geschmiert werden.
- Bemerken Sie, dass sich die Flügel schief drehen oder ständig zittern, sollten Sie das Windrad sofort absenken und eventuelle Störungen sofort beheben.
- Die Stromabnehmerbürsten sollten mindestens einmal jährlich überprüft werden. Dadurch werden mögliche Probleme im Zusammenhang mit einem Kurzschluss im Netzwerk vermieden.
- Das Lackieren der Strukturteile des gesamten Mechanismus kann alle 2-3 Jahre erfolgen.
Daher kann man mit Sicherheit sagen, dass es viel einfacher und billiger ist, selbstgebaute Windmühlen zu betreiben. Generatoren, deren Preise ziemlich hoch sind, werden am besten von Hand hergestellt, anstatt teure Fabrikausrüstung zu erwerben. Wichtig ist nur, dass alle Montagekonventionen eingeh alten werden, dann funktioniert das resultierende Gerät lange und zuverlässig.
