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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Wir bauen unseren eigenen kleinen Windpark. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen Der Autor des Artikels, ein Schüler aus der Region Kursk Seryozha Kurnev, schreibt: „Haben Sie versucht, den Wind so zu nutzen, dass er für Sie funktioniert? Windenergie ist schließlich eine der billigsten und am leichtesten zugänglichen! Ich schlage nicht vor, Windmühlen wie früher oder eine komplexe moderne Anlage zu bauen Aber ich denke, jede Familie, die in einer ländlichen Gegend lebt, jede Schule kann es schaffen, eine Windkraftanlage zu bauen, um Strom zu erzeugen, auch wenn sie klein und leistungsschwach ist. Die von einer Windkraftanlage erzeugte Energie reicht aus, um eine Pumpe zur Bewässerung eines Gartens oder Gartens anzutreiben oder um ein Haus oder Klassenzimmer zu beleuchten. " In dem Brief schickte er Skizzen seiner zukünftigen Installation. Wir haben sie dem Ingenieur Vyacheslav Nikolaevich Shumeev gezeigt, er hat die Skizzen sorgfältig studiert, sie fertiggestellt und bietet sie nun den Lesern an. Seryozha Kurnev verwendete ein Windturbinendesign mit einer selbstrotierenden Trommel, das in der Antike bekannt war. Das Gerät besteht aus zwei Hälften eines Hohlzylinders, die sich nach dem Schneiden von der gemeinsamen Achse entfernen (siehe Abb. 1A). Der resultierende Körper wies eine ausgeprägte aerodynamische Asymmetrie auf. Der quer zu seiner Achse strömende Luftstrom schien von der konvexen Seite eines Halbzylinders abzurutschen. Aber die andere, eine Art Tasche, die dem Wind zugewandt war, leistete erheblichen Widerstand. Die Trommel drehte sich, die Halbzylinder wechselten immer schneller die Plätze und der Plattenteller drehte sich dadurch schnell. Es ist dieses Prinzip, vielleicht ohne es zu wissen, das Seryozha Kurnev als Grundlage für sein zukünftiges Windkraftwerk nahm. Ein solches Schema ist im Vergleich zu einer Windkraftanlage mit Propellerdrehscheibe günstig. Erstens erfordert es keine große Präzision bei der Herstellung und bietet eine große Auswahl an verwendeten Materialien. Zweitens ist es kompakt. Urteile selbst. Die Leistung eines Generators, der von einer Trommel mit einem Durchmesser von nur etwa einem Meter angetrieben wird, ist die gleiche wie die eines dreiflügeligen Propellers mit einem Durchmesser von 2,5 m! Und wenn der Propeller-Drehteller auf einer hohen Stange oder auf dem Dach eines Hauses montiert werden muss (dies ist aufgrund der Sicherheitsvorschriften erforderlich), kann der Trommel-Drehteller direkt auf dem Boden unter einem Vordach platziert werden. Darüber hinaus bietet die Trommel eine Reihe weiterer Vorteile: hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen (d. h. Sie können ganz auf ein Getriebe verzichten oder ein einfaches einstufiges Getriebe verwenden), das Fehlen eines Bürstenstromsammelmechanismus. Seryozha schlägt eine Trommel mit zwei Messern vor, wir empfehlen jedoch, die Anzahl der Messer auf vier zu erhöhen (Abb. 1). Die Traktionseigenschaften einer solchen Anlage werden deutlich verbessert.
Beginnen wir also mit der Herstellung der Trommel (Abb. 2). Die Lamellen können aus Sperrholz, Dachblech, Duraluminiumblech oder Kunststoffblech geeigneter Größe bestehen. Versuchen Sie auf jeden Fall, zu dicke Werkstücke zu verwenden – der Rotor sollte leicht sein. Dadurch wird die Reibung in den Lagern verringert, was bedeutet, dass sich die Trommel leichter im Wind drehen lässt.
Wenn Sie Dachblech verwenden, verstärken Sie die vertikalen Kanten der Lamellen, indem Sie eine Metallstange mit einem Durchmesser von 5–6 mm unter die Bördelung legen. Wenn Sie sich entscheiden, die Teile des Plattentellers aus Sperrholz herzustellen (die Dicke sollte 5-6 mm betragen), vergessen Sie nicht, die Rohlinge mit heißem Trockenöl zu tränken. Die Trommelwangen können aus Holz, Kunststoff oder Leichtmetall gefertigt sein. Vergessen Sie beim Zusammenbau der Trommel nicht, die Verbindungsstellen mit dicker Ölfarbe zu bestreichen.
Die Stege, die die einzelnen Flügel zum Rotor verbinden, werden am besten aus Stahlbändern mit einem Querschnitt von 5 x 60 mm geschweißt oder genietet. Sie können auch Holz verwenden: Die Dicke des Werkstücks beträgt mindestens 25 mm, die Breite 80 mm. Eine Achse für einen Drehteller lässt sich am einfachsten aus einem zwei Meter langen Stück Stahlrohr mit einem Außendurchmesser von etwa 30 mm herstellen. Bevor Sie einen Rohling für die Achse auswählen, suchen Sie nach zwei Kugellagern, vorzugsweise neuen. Durch die Abstimmung der Rohr- und Lagerabmessungen ersparen Sie sich die unnötige Arbeit, das Rohr an den Innenringen der Lager anzubringen. Die Stahlquerträger des Rotors sind an die Achse geschweißt, die Holzträger sind mit Epoxidkleber und Stahlstiften mit einem Durchmesser von 5–6 mm befestigt, die gleichzeitig durch jeden Querträger und jedes Rohr geführt werden. Befestigen Sie die Klingen mit M12-Schrauben. Überprüfen Sie sorgfältig die Abstände der Klingen zur Achse: Sie sollten gleich sein – 140–150 mm. Nach dem Zusammenbau der Trommel die Verbindungsstellen der Teile erneut mit dicker Ölfarbe bestreichen. Das Hauptelement der Installation ist fertig, es muss noch ein Rahmen durch Schweißen oder Nieten aus einer Metallecke hergestellt werden (eine Holzversion ist ebenfalls geeignet). Montieren Sie die Kugellager am fertigen Rahmen. Achten Sie darauf, dass keine Schräglage entsteht, da sich der Rotor sonst nicht leicht drehen lässt. Bedecken Sie alle Details der Installation zweimal mit Ölfarbe und befestigen Sie einen Satz Riemenscheiben mit verschiedenen Durchmessern am unteren Ende der Achse. Verbinden Sie den über die Drehscheibe geworfenen Riemen mit einem Stromgenerator, beispielsweise einem Auto. Das gebaute Muster einer Windkraftanlage kann bei einer Windgeschwindigkeit von 9-10 m/s eine an den Generator übertragene Leistung von 800 Watt liefern. Was aber, wenn das Wetter ruhig ist oder der Wind zu schwach ist, um den nötigen Strom zu liefern? Wenn Sie einen Energiespeicher – eine Batterie – verwenden, kommt es zu keinen Unterbrechungen der Stromerzeugung. Bei Wind leiten Sie den Strom direkt an den Verbraucher; bei Windstille schalten Sie die von der Windkraftanlage geladenen Batterien ein. In Abbildung 3 haben wir ein schematisches Diagramm des Stromkreises einer solchen Windkraftanlage gezeigt. Soll die Windmühle zur Bewässerung eines Gemüsegartens oder Obstgartens verwendet werden, muss sie direkt über der Wasserquelle montiert werden.
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