افعل ذلك بنفسك رسومات توربينات التهوية. نصنع مولد الرياح العمودي بأيدينا للمنزل. تعليمات خطوة بخطوة (فيديو). كيف يعمل كل شيء

يتم تصنيع التوربينات لتشغيل مولد الرياح نوع دوارمع محور دوران عمودي. هذا النوع من الدوار قوي ومتين للغاية ، وله سرعة دوران منخفضة نسبيًا ويمكن صنعه بسهولة في المنزل ، بدون المظهر الجانبي الديناميكي الهوائي للجناح والمشاكل الأخرى المرتبطة بتصنيع مروحة لمحور أفقي لتوربينات الرياح الدورانية. علاوة على ذلك ، يعمل مثل هذا التوربين بصمت تقريبًا وبغض النظر عن مكان هبوب الرياح. العمل مستقل عمليًا عن الاضطرابات والتغيرات المتكررة في قوة الرياح واتجاهها. يتميز التوربين بعزم دوران عالي ، يعمل بسرعات منخفضة نسبيًا. كفاءة هذا التوربين صغيرة ، لكن هذا يكفي لتشغيل الأجهزة ذات الطاقة المنخفضة ، كل شيء يؤتي ثماره من خلال بساطة التصميم وموثوقيته.

مولد كهربائي

يتم استخدام مشغل السيارة المدمجة المعدل مع المغناطيس الدائم كمولد. خرج المولد: التيار المتردد بقوة 1.0 ... 6.5 واط (حسب سرعة الرياح).
تم وصف خيار تحويل المبدئ إلى مولد في المقالة:

تصنيع توربينات الرياح

تكلف توربينات الرياح هذه لا شيء تقريبًا وهي سهلة التصنيع.
يتكون تصميم التوربين من أسطوانتين أو أكثر مركبين عليهما محور عمودي. يدور الدوار بسبب المقاومة المختلفة للرياح لكل من الشفرات التي تحولت إلى الريح مع انحناءات مختلفة. يتم تحسين كفاءة الدوار إلى حد ما من خلال الفجوة المركزية بين الشفرات ، حيث يعمل بعض الهواء بشكل إضافي على الشفرة الثانية عند خروجها من الأولى.

يتم تثبيت المولد على الحامل خلف عمود الخرج ، والذي من خلاله يخرج السلك مع التيار المتلقي. هذا التصميم يلغي التلامس المنزلق من أجل الالتقاط الحالي. يتم تثبيت دوار التوربين على مبيت المولد ويتم تثبيته على الأطراف الحرة لقوائم التثبيت.

قرص بقطر 280 ... 330 مم أو لوحة مربعة منقوشة في هذا القطر مقطوع من لوح ألومنيوم بسمك 1.5 مم.

يتم تحديد خمسة ثقوب وحفرها بالنسبة لمركز القرص (واحد في المركز و 4 في زوايا اللوحة) لتركيب الشفرات وثقبين (متماثلان للفتحة المركزية) لتثبيت التوربين بالمولد.

في الفتحات الموجودة في زوايا اللوحة ، يتم تثبيت زوايا صغيرة مصنوعة من الألومنيوم ، بسمك 1.0 ... 1.5 مم ، لتأمين الشفرات.

ستصنع ريش التوربينات من علبة بقطر 160 ملم وارتفاع 160 ملم. يتم قطع العلبة إلى نصفين على طول المحور ، مما ينتج عنه نصلان متطابقان. حواف العلبة بعد القطع ، بعرض 3 ... 5 مم ، تنحني 180 درجة وتقوي الحواف والقضاء على حواف القطع الحادة.

كلا شفرات التوربين ، من جانب الجزء المفتوح من العلبة ، متصلتان ببعضهما البعض بواسطة وصلة على شكل حرف U مع فتحة في المنتصف. يشكل العبور فجوة بعرض 32 مم بين الجزء المركزي للشفرات لتحسين كفاءة الدوار.

على الجانب الآخر من العلبة (بالقرب من القاع) ، تكون الشفرات متصلة ببعضها البعض بواسطة جسر بطول أدنى. في هذه الحالة ، يتم الحفاظ على فجوة بعرض 32 مم بطول الشفرة بالكامل.

يتم تثبيت كتلة الشفرات المُجمَّعة وتثبيتها على القرص عند ثلاث نقاط - خلف الفتحة المركزية للموصل وزوايا الألمنيوم المثبتة مسبقًا. يتم تثبيت شفرات التوربينات على اللوحة بشكل صارم واحدة مقابل الأخرى.

لتوصيل جميع الأجزاء ، يمكنك استخدام المسامير ، أو مسامير التنصت الذاتية ، أو وصلة برغي M3 أو M4 ، أو الزوايا ، أو استخدام طرق أخرى.

يتم تثبيت المولد في الفتحات الموجودة على الجانب الآخر من القرص ويتم تثبيته بالصواميل على الأطراف الحرة لمسامير التثبيت.

من أجل بدء تشغيل ذاتي موثوق لمولد الرياح ، من الضروري إضافة طبقة ثانية مماثلة من الشفرات إلى التوربين. في هذه الحالة ، يتم إزاحة شفرات الطبقة الثانية على طول المحور بالنسبة إلى شفرات الطبقة الأولى بزاوية 90 درجة. والنتيجة هي دوار رباعي الشفرات. هذا يضمن وجود شفرة واحدة على الأقل دائمًا قادرة على التقاط الرياح وإعطاء التوربين دفعة للدوران.

لتقليل حجم مولد الرياح ، يمكن عمل طبقة ثانية من ريش التوربينات وتثبيتها حول المولد. سنصنع نصلتين بعرض 100 مم (ارتفاع المولد) وطول 240 مم (على غرار طول شفرة الطبقة الأولى) من لوح ألومنيوم بسمك 1.0 مم. نثني الشفرات على طول نصف قطر 80 مم ، على غرار شفرات الطبقة الأولى.

كل شفرة من الطبقة الثانية (السفلية) مثبتة بزاوية.
يتم تثبيت أحدهما في فتحة حرة على محيط القرص ، على غرار مرفق الشفرات الطبقة العليا، ولكن يقابلها 90 درجة. تم تثبيت الزاوية الثانية على مسمار المولد المثبت. في الصورة ، لتوضيح تثبيت شفرات الطبقة السفلية ، تتم إزالة المولد.

الرافد هواء نظيفيوفر نظام التهوية المبنى. فعاليتها تعتمد على الجر الداخلي. في حالة دخول الغبار والحطام إلى مجاري الهواء ، يتم تعطيل التشغيل العادي للأجهزة. للقضاء على مثل هذا الاحتمال ، يتم تثبيت عاكس التهوية عند مخرج الأنبوب - وهو جهاز يشكل تيارًا في قنوات التهوية . ما هي هذه الوحدة؟ - هذا الجهاز قادر على حماية مجاري الهواء من الرطوبة والثلج والمطر.

ملحوظة! يؤدي عدم وجود هذا الحل إلى انخفاض تدريجي في قطر الأنبوب بسبب حقيقة أن جزيئات صغيرة من الحطام والغبار والشحوم تتراكم على جدران الأنابيب..

مجموعة واسعة من الموديلات معروضة للبيع. تتم مناقشة أجهزتهم ومبدأ التشغيل أدناه. يمكن صنع أبسط النماذج يدويًا.

عرض الكل

جهاز انحراف التهوية

يتكون كل عاكس توربو للتهوية من عدة عناصر وظيفية:

• زجاج معدني (يوجد 2 في الإصدار القياسي) ؛
• أقواس تثبيت للتثبيت الآمن ؛
• أنبوب الإمداد والتفريغ ، الذي يوضع على الأنبوب ويتم تثبيته بمشبك.

يختلف شكل الزجاج الخارجي في الشكل ، حيث يتمدد في الأسفل. أما بالنسبة للقاع ، فهو مسطح تمامًا. يتم وضع الأسطوانات على أحدهما فوق الآخر ، ويتم تثبيت غطاء على الرفوف في الأعلى.

انتباه! يجب أن يكون قطر الغطاء أكبر من فتحة المخرج لتجنب سقوط المطر في النظام.

يوضح الشكل أدناه المكونات أنواع مختلفةالهياكل.

ملحوظة! يتم تثبيت الارتدادات بطريقة تجعل هواء الشارع يخلق شفطًا إضافيًا من خلال الفتحات بين الحلقات المجاورة. بفضل هذا ، من الممكن تسريع إزالة "الأكسجين الثقيل" من نظام التهوية..

يتم تنفيذ أجهزة الانحراف في نظام التهوية في المنزل بحيث لا يعمل الجهاز بشكل جيد عندما يتدفق الهواء من الأسفل إلى الأعلى: ينعكس من سطح السقف ، وبعد ذلك يندفع الأكسجين إلى الغازات الخارجة في الجزء العلوي من الحفرة. هذا العيب نموذجي لجميع الوحدات. للقضاء عليه ، هناك حاجة إلى حلول ثنائية المخروط ، مترابطة بواسطة "جسر".

إذا كان للرياح اتجاه جانبي ، فسيتم إخراج الكتل الهوائية من الأسفل ومن الأعلى. الاتجاه العمودي للأكسجين يعزز التدفق من الأسفل.

ما هو انحراف التربو؟ تهوية بدون كهرباء. استبدال نظام التهوية التقليدي



مبدأ تشغيل عاكس التهوية

يعمل عاكس التهوية وفقًا لمبدأ بسيط بغض النظر عن تصميم الجهاز وطرازه:

• ضربت تيارات الرياح الموجهة الهياكل المعدنية ؛
• بسبب الناشرون ، فروع الهواء ، ونتيجة لذلك ينخفض ​​مستوى الضغط ؛
• في أنبوب النظام ، يزداد الاتجاه.

مبدأ تشغيل الجهاز

كلما زادت المقاومة الناتجة عن قاعدة العلبة ، زادت كفاءة تدفق الهواء في قنوات الأنظمة. من المقبول عمومًا أن الجهاز المثبت على السطح عند ميل طفيف للمستوى الأفقي يعمل بشكل أفضل. يذكر الخبراء أن فعالية هذه الأجهزة تتحدد بثلاثة عوامل:

• تصميم وشكل الهيكل.
• حجم الوحدة؛
• ارتفاع التثبيت.

بغض النظر عن مدى موثوقية عواكس التهوية وعالية الجودة ، فإن لها مزايا وعيوب ، والتي أود أن أتناولها بمزيد من التفصيل.

حول "إيجابيات" وسلبيات منحرف

كما ذكر أعلاه ، يمكن للحلول الشاملة أن تمنع بشكل فعال الأوساخ وهطول الأمطار من دخول مجاري الهواء. مع الاختيار المناسب والتركيب الاحترافي للعاكس ، تتحسن التهوية. تمت زيادة كفاءة النظام ككل بنسبة 20٪.

يساعد جهاز التهوية على إنشاء أو زيادة تيار الهواء في القنوات تهوية العادم

نصيحة! بالنسبة للمناطق ذات الرياح الضعيفة ، يوصى بتجهيز النظام بجهاز لزيادة إمداد الهواء والعادم. سوف يقضي على تأثير الاتجاه "الانقلاب".

لا تخلو الأجهزة من العيوب: مع اتجاه الريح العمودي ، يتلامس التدفق مع الجزء العلوي من الهيكل ، بينما لا يمكن تفريغ الهواء بالكامل في الشارع. للقضاء على مثل هذا التأثير ، تم اختراع تصميمات تحتوي على مخروطين. في فترة الشتاءيظهر الصقيع على قاعدة الأنابيب ، لذلك من الضروري إجراء فحوصات وقائية بانتظام.



أنواع المنحرفات

بعد تحليل أو إلقاء نظرة سريعة على أنواع العاكسات الموجودة في السوق ، يمكن للمرء أن يصل إلى حالة من الارتباك الطفيف في عدد الحلول المتاحة.

من وجهة نظر تصميم الجهاز ، من المعتاد التقسيم إلى عدة أنواع:

• TsAGI - يتم تعزيز الدفع بسبب ضغط الهواء والضغط الحراري ، وانخفاض الضغط على ارتفاعات عالية. يتم تثبيته مباشرة في مجرى التهوية ، مما يجعل عمليات الفحص والتنظيف الروتينية صعبة ؛
• كروية أو مستديرة (مثل "فولبر") ؛
• حلول خانجينكوف على شكل صفيحة النوع المفتوح- يكمن الاختلاف الهيكلي الرئيسي في الجدار الإضافي الموجود حول القناة. غطاء العادم له شكل صفيحة ؛
• المنتجات الدوارة (غطاء ، شبكة) - شلال رياح يدور على قضيب خاص. بسبب الاضطرابات ، يزداد الدفع في القناة ؛
• الوحدات العاملة وفقًا للمبدأ الذي وصفه Grigorovich ؛
• على شكل نجمة.

من وجهة نظر بساطة التصميم وإمكانية التنفيذ ، يتمتع جهاز التهوية الخاص بـ Grigorovich بقيادة غير مشروطة. وهو يتألف من عدة أزواج من المظلات مرتبة في "لوحة" واحدة مثبتة فوق جدار القناة.

جهاز Grigorovich

في السنوات 2-3 الماضية ، تم العثور على مجموعة متنوعة من المنتجات المعروضة للبيع التي لا تنتمي بوضوح إلى أي نوع: عاكس دوار مع شفرات لولبية ، ومظلة ، ووحدات على محامل.

عند اختيار نموذج معين ، يتم إيلاء اهتمام كبير لتصميمه. هذا هو أحد المعلمات الرئيسية للمنتج. بعد تحديد النوع البناء للجهاز ، يتم تحديده الحجم الأمثلوحدة لحالة معينة. من الأسهل اختيار الجهاز المناسب إذا أجبت على سؤال بسيط - لماذا تم تثبيت الهيكل ولأي كائن.

أفضل الموديلات:

• أستاتو ؛
• نوع لوحة TsAGI.

عند الاختيار ، ضع في الاعتبار معامل الخسائر وندرة الهواء. ويترتب على ذلك أن هذه القيم تعتمد على النموذج المحدد. إذا كنا نتحدث عن حلول من نوع DS ، فسيكون المعامل المقابل 1.4. من الواضح أن درجة خلخلة الهواء تعتمد على سرعة الرياح ، انظر الجدول. أقل:

جدول اختيار الجهاز

عاكس التهوية افعل ذلك بنفسك

بمعرفة الجهاز ومبدأ تشغيل الجهاز ، يقرر العديد من المالكين عمل عاكس للتهوية بأيديهم. من وجهة نظر تنفيذه الخاص ، فإن إصدار منتج Grigorovich لا مثيل له ، لذلك سننظر في تنفيذ هذا الإصدار المعين. الميزة الرئيسية هي أن هذه التهوية تعمل بدون كهرباء على مدار السنة.

يجب أن تستعد أولاً:

• نوع صفائح الفولاذ المقاوم للصدأ ، يمكن استبداله بالمجلفن ؛
• الحفر الكهربائية؛
• تثبيت المشابك والبراغي والمسامير والصواميل ؛
• أداة الرسم للأسطح المعدنية.
• بوصلة؛
• ورقة كرتون
• مسطرة؛
• مقص للمعادن والورق.

حساب معلمات الجهاز (Grigorovich)

نقدم لك أبسط خيار حساب ، بدون أي صيغ:

• ارتفاع العاكس يساوي 1.6 من قطر المدخنة.
• عرض الناشر أكبر بـ 1.2 مرة من قطر المدخنة.
• عرض الغطاء يساوي قطرين من المدخنة.

بناءً على الأبعاد والرسومات المتوفرة ، يتم قطع العناصر الفردية للعاكس من الورق المقوى. لإنشاء جهاز دوار ، هناك حاجة إلى مهارات معينة ، لذلك من الأفضل التدرب على نماذج بالأحجام الطبيعية وبعد ذلك فقط الانتقال إلى نظير معدني.

تصنيع البناء

يجب إرفاق الأنماط بألواح معدنية ، ثم يتم وضعها في دائرة باستخدام أداة الخطاط. علاوة على ذلك ، فإن الخوارزمية بسيطة - باستخدام مقص معدني نقطع عناصر وتفاصيل التصميم المستقبلي. الأجزاء المنفصلة مترابطة مع المسامير والبراغي. إذا كانت الآلية نشطة ، فمن الأفضل إصلاح الأجزاء باللحام.

تخطيطات يربك ل أنظمة التهويةمن الكرتون

لربط غطاء الدوران بشكل آمن ، يجب تحضير عدة شرائط معدنية منحنية ، والتي ستلعب دور الأقواس.

نصلح الأقواس بالمسامير أو البراغي

أما بالنسبة للمخروط العكسي ، فمن المنطقي تثبيته في المظلة.

منحرف

أعمال التركيب

يتم تثبيت الجزء السفلي من الكأسين على مدخنة مخرج. الزجاج العلوي متصل به. للحصول على تصميم أكثر ثباتًا ، يتم تثبيت جزأين بمشبك ، ويتم نفس الشيء مع فتحات العادم. يتم ضغط الغطاء بأقواس جاهزة. إذا كنا نتحدث عن منطقة يتغير فيها اتجاه الرياح غالبًا ، فمن المنطقي تجهيز الوحدة بمخروط عكسي ، مما سيسمح للوحدة بالعمل بشكل كامل في أي اتجاه للرياح.

لذلك ، في هذه المقالة ، درسنا ماهية العاكس في التهوية. بإيجاز ، يمكننا القول أن هذا جهاز بسيط وفعال يعمل على تحسين تهوية الأشياء من أي تعقيد ، سواء كانت المباني العامة أو المباني السكنية. يعمل عنصر صغير على زيادة أداء نظام التهوية بنسبة 15-20٪ ، مما يوفر حماية موثوقة للداخل من التهطال والجزيئات الصغيرة والحطام والغبار.

روسيا لديها موقف مزدوج فيما يتعلق بموارد طاقة الرياح. من ناحية أخرى ، نظرًا للمساحة الإجمالية الشاسعة ووفرة المساحات المسطحة ، تكون الرياح وفيرة بشكل عام وحتى في الغالب. من ناحية أخرى ، فإن رياحنا في الغالب منخفضة الإمكانات ، بطيئة ، انظر الشكل. في الثالث ، في المناطق ذات الكثافة السكانية المنخفضة ، تكون الرياح عنيفة. بناءً على ذلك ، فإن مهمة بدء تشغيل مولد الرياح في المزرعة مهمة جدًا. ولكن لتقرر ما إذا كنت تريد شراء ما يكفي جهاز باهظ الثمن، أو اصنعها بنفسك ، عليك أن تفكر مليًا في أي نوع (وهناك الكثير منهم) لأي غرض تختار.

مفاهيم أساسية

1. KIEV - عامل استخدام طاقة الرياح. إذا تم استخدام نموذج ميكانيكي للرياح المسطحة للحساب (انظر أدناه) ، فإنه يساوي كفاءة الدوار لمحطة طاقة الرياح (APU).
2. الكفاءة - الكفاءة الشاملة لوحدة APU ، من الرياح القادمة إلى أطراف المولد الكهربائي ، أو إلى كمية المياه التي يتم ضخها في الخزان.
3. الحد الأدنى لسرعة رياح التشغيل (MPS) هي سرعتها التي تبدأ بها الطاحونة الهوائية في إعطاء التيار للحمل.
4. الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها (MPS) هي سرعتها التي يتوقف عندها إنتاج الطاقة: إما أن تقوم الأتمتة بإيقاف تشغيل المولد ، أو وضع الدوار في ريشة الطقس ، أو طيه وإخفائه ، أو توقف الدوار عن نفسه ، أو APU ينهار ببساطة.
5. بدء سرعة الرياح (CWS) - بهذه السرعة ، يكون الدوار قادرًا على الدوران دون تحميل ، والدوران لأعلى والدخول في وضع التشغيل ، وبعد ذلك يمكن تشغيل المولد.
6. سرعة البدء السلبية (OSS) - وهذا يعني أن APU (أو توربينات الرياح - محطة طاقة الرياح ، أو WEA ، محطة طاقة الرياح) تتطلب دورانًا إلزاميًا من مصدر طاقة خارجي للبدء في أي سرعة رياح.
7. لحظة البدء (الأولية) - قدرة الدوار ، التي تباطأت بقوة في تدفق الهواء ، على إنشاء عزم دوران على العمود.
8. توربينات الرياح (VD) - جزء من APU من الدوار إلى عمود المولد أو المضخة ، أو أي مستهلك آخر للطاقة.
9. مولد الرياح الدوراني - APU ، حيث يتم تحويل طاقة الرياح إلى عزم دوران على عمود إقلاع الطاقة عن طريق تدوير الدوار في تدفق الهواء.
10. نطاق سرعة تشغيل الدوار هو الفرق بين MDS و MRS عند التشغيل عند الحمل المقدر.
11. طاحونة بطيئة - فيه سرعة الخطلا تتجاوز أجزاء الجزء المتحرك في التدفق سرعة الرياح أو تحتها. يتم تحويل الرأس الديناميكي للتدفق مباشرة إلى دفع شفرة.
12. طاحونة هوائية عالية السرعة - تكون السرعة الخطية للشفرات أعلى بكثير (حتى 20 مرة أو أكثر) من سرعة الرياح ، ويشكل الدوار دوران الهواء الخاص به. إن دورة تحويل طاقة التدفق إلى قوة دفع معقدة.

ملحوظات:

1. تحتوي وحدات APU منخفضة السرعة ، كقاعدة عامة ، على CIEV أقل من تلك عالية السرعة ، لكن لديها عزم دوران بدء كافٍ لتدوير المولد دون فصل الحمل وصفر TCO ، أي انطلاق ذاتي تمامًا وقابل للتطبيق في أخف الرياح.
2. البطء والسرعة مفاهيم نسبية. يمكن أن تكون طاحونة الهواء المنزلية بسرعة 300 دورة في الدقيقة منخفضة السرعة ، ووحدات APU قوية من نوع EuroWind ، والتي تكتسب منها حقول مزارع الرياح ، ومزارع الرياح (انظر الشكل). السرعة ، لأن. مع مثل هذا القطر ، فإن السرعة الخطية للشفرات وديناميكا الهواء الخاصة بها على معظم الامتداد هي "طائرة" تمامًا ، انظر أدناه.

ما هو المولد المطلوب؟

يجب أن يولد المولد الكهربائي لطاحونة الهواء المحلية الكهرباء في نطاق واسع من سرعات الدوران وأن يكون لديه القدرة على البدء الذاتي بدون أتمتة ومصادر طاقة خارجية. في حالة استخدام APU مع OSS (طواحين الهواء ذات الدوران العلوي) ، والتي ، كقاعدة عامة ، لديها KIEV عالية وكفاءة ، يجب أيضًا أن تكون قابلة للعكس ، أي تكون قادرة على العمل كمحرك. عند طاقة تصل إلى 5 كيلو واط ، يتم تلبية هذه الحالة من خلال الآلات الكهربائية ذات المغناطيس الدائم على أساس النيوبيوم (المغناطيسات الفائقة) ؛ على مغناطيس الصلب أو الفريت ، لا يمكنك الاعتماد على أكثر من 0.5-0.7 كيلو واط.

ملحوظة: المولدات غير المتزامنة أو المولدات المجمعة مع الجزء الثابت غير الممغنط ليست مناسبة على الإطلاق. مع انخفاض قوة الرياح ، سوف "يخرجون" قبل وقت طويل من انخفاض سرعته إلى MRS ، وبعد ذلك لن يبدأوا بأنفسهم.

يتم الحصول على "قلب" ممتاز لوحدة APU بقوة 0.3 إلى 1-2 كيلو واط من مولد تيار متردد مع مقوم مدمج ؛ معظمهم الآن. أولاً ، يحافظون على جهد الخرج 11.6-14.7 فولت في نطاق واسع إلى حد ما من السرعات بدون مثبتات إلكترونية خارجية. ثانيًا ، تفتح بوابات السيليكون عندما يصل الجهد الكهربائي على الملف إلى 1.4 فولت ، وقبل ذلك "لا يرى" المولد الحمل. للقيام بذلك ، يجب أن يكون المولد بالفعل غير مجدول جيدًا.

في معظم الحالات ، يمكن توصيل المذبذب مباشرة ، بدون ترس أو محرك سير ، بعمود HP عالي السرعة عن طريق اختيار السرعة باختيار عدد الشفرات ، انظر أدناه. "المشاة السريعة" لها عزم دوران صغير أو صفر ، لكن الدوار ، حتى بدون فصل الحمل ، سيكون لديه وقت كافٍ للدوران قبل فتح الصمامات وإعطاء المولد تيارًا.

الاختيار في مهب الريح

قبل تحديد مولد الرياح الذي يجب صنعه ، دعنا نقرر علم الهواء المحلي. باللون الرمادي المخضرمناطق (عديمة الرياح) من خريطة الرياح ، على الأقل بعض المعنى سيكون فقط من توربينات الرياح الشراعية(وسنتحدث عنها لاحقًا). إذا كنت بحاجة إلى مصدر طاقة ثابت ، فسيتعين عليك إضافة معزز (مقوم مع مثبت الجهد) ، شاحن، بطارية قوية ، عاكس 12/24/36/48 فولت تيار مستمر إلى 220/380 فولت 50 هرتز تيار متردد. لن يكلف مثل هذا الاقتصاد ما لا يقل عن 20000 دولار ، ومن غير المرجح أن يكون من الممكن إزالة قوة طويلة المدى تزيد عن 3-4 كيلوواط. بشكل عام ، مع الرغبة الشديدة في الطاقة البديلة ، من الأفضل البحث عن مصدر آخر لها.

في الأماكن ذات اللون الأصفر والأخضر والرياح قليلاً ، إذا كنت بحاجة إلى كهرباء تصل إلى 2-3 كيلو وات ، يمكنك أنت بنفسك أن تأخذ سرعة منخفضة مولد الرياح العمودي . لقد تم تطويرها بشكل لا يحصى ، وهناك تصميمات ، من حيث KIEV والكفاءة ، تكاد لا تكون أدنى من "الشفرات" الصناعية.

إذا كنت ستشتري توربينًا هوائيًا لمنزلك ، فمن الأفضل التركيز على طاحونة هوائية ذات دوار إبحار. هناك العديد من الخلافات ، ونظريًا ليس كل شيء واضحًا بعد ، لكنها تعمل. في الاتحاد الروسي ، يتم إنتاج "المراكب الشراعية" في تاجانروج بقدرة 1-100 كيلو وات.

في المناطق الحمراء ، والرياح ، يعتمد الاختيار على الطاقة المطلوبة.في حدود 0.5-1.5 كيلو واط ، هناك ما يبرر "الرأسيات" العصامية ؛ 1.5-5 كيلوواط - تم شراء "المراكب الشراعية". يمكن أيضًا شراء "عمودي" ، لكنه سيكلف أكثر من APU في المخطط الأفقي. وأخيرًا ، إذا كنت بحاجة إلى طاحونة بقوة 5 كيلوواط أو أكثر ، فأنت بحاجة إلى الاختيار بين "الشفرات" الأفقية المشتراة أو "المراكب الشراعية".

ملحوظة: تقدم العديد من الشركات المصنعة ، وخاصة الطبقة الثانية ، مجموعات من الأجزاء التي يمكنك من خلالها تجميع مولد رياح بطاقة تصل إلى 10 كيلو واط بنفسك. ستكلف هذه المجموعة 20-50 ٪ أرخص من المجموعة الجاهزة مع التثبيت. ولكن قبل الشراء ، من الضروري دراسة علم الهواء لموقع التثبيت المقصود بعناية ، ثم الاختيار وفقًا للمواصفات نوع مناسبونموذج.

عن الأمن

أجزاء من توربينات الرياح للاستخدام المنزلي أثناء التشغيل يمكن أن تتجاوز سرعتها الخطية 120 وحتى 150 م / ث ، وقطعة من أي مادة صلبة تزن 20 جم ، تطير بسرعة 100 م / ث ، مع "نجاح" ضرب ، يقتل الرجل السليم على الفور. صفيحة فولاذية أو بلاستيكية صلبة بسمك 2 مم ، تتحرك بسرعة 20 م / ث ، تقسمها إلى نصفين.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن معظم طواحين الهواء التي تزيد طاقتها عن 100 واط صاخبة جدًا. يولد الكثير منها تقلبات ضغط الهواء ذات التردد المنخفض للغاية (أقل من 16 هرتز) - الأشعة تحت الصوتية. الأشعة تحت الصوتية غير مسموعة ولكنها تضر بالصحة وتنتشر على نطاق واسع.

ملحوظة: في أواخر الثمانينيات ، كانت هناك فضيحة في الولايات المتحدة - كان لابد من إغلاق أكبر مزرعة رياح في البلاد في ذلك الوقت. أثبت الهنود من المحمية ، على بعد 200 كيلومتر من ميدان APU الخاص بها ، في المحكمة أن الاضطرابات الصحية التي زادت بشكل حاد لديهم بعد بدء تشغيل مزرعة الرياح كانت بسبب الأشعة تحت الصوتية.

للأسباب المذكورة أعلاه ، يُسمح بتركيب APU على مسافة لا تقل عن 5 ارتفاعات من أقرب المباني السكنية. في ساحات المنازل الخاصة ، من الممكن تركيب طواحين هواء للإنتاج الصناعي ، معتمدة بشكل مناسب. من المستحيل بشكل عام تركيب وحدات APU على الأسطح - أثناء تشغيلها ، حتى بالنسبة للأحمال منخفضة الطاقة ، تنشأ أحمال ميكانيكية متناوبة يمكن أن تسبب صدى لهيكل المبنى وتدميره.

ملحوظة: ارتفاع APU هو أعلى نقطة للقرص المسحوب (للدوارات ذات الشفرات) أو الشكل الهندسي (لوحدات APU العمودية ذات الدوار على العمود). إذا كان صاري APU أو محور الدوار بارزًا بشكل أكبر ، فسيتم حساب الارتفاع وفقًا لأعلى - القمة.

الرياح ، الديناميكا الهوائية ، KIEV

يخضع مولد الرياح محلي الصنع لقوانين الطبيعة نفسها التي يخضع لها المولّد المصنّع في المصنع والمحسوب على الكمبيوتر. ويحتاج الشخص الذي يعمل بنفسك إلى فهم أساسيات عمله جيدًا - في أغلب الأحيان لا يملك تحت تصرفه مواد فائقة الحداثة باهظة الثمن و المعدات التكنولوجية. الديناميكا الهوائية لوحدة APU صعبة للغاية ...

الرياح و KIEV

لحساب APUs التسلسلي للمصنع ، يسمى ب. نموذج الرياح الميكانيكية المسطحة. يعتمد على الافتراضات التالية:

• سرعة الرياح واتجاهها ثابتان داخل سطح الدوار الفعال.
• الهواء هو وسيط مستمر.
• يساوي السطح الفعال للعضو الدوار المنطقة المنجرفة.
• طاقة تدفق الهواء حركية بحتة.

في ظل هذه الظروف ، يتم حساب الطاقة القصوى لوحدة حجم الهواء وفقًا لمعادلة المدرسة ، بافتراض أن كثافة الهواء في الظروف العادية هي 1.29 كجم * مكعب. م عند سرعة رياح تبلغ 10 م / ث ، يحمل مكعب واحد من الهواء 65 جول ، ومن مربع واحد من السطح الفعال للعضو الدوار ، من الممكن ، بكفاءة 100٪ لوحدة APU بأكملها ، إزالة 650 وات. هذا نهج مبسط للغاية - يعلم الجميع أن الريح ليست متساوية تمامًا. ولكن يجب القيام بذلك لضمان تكرار المنتجات - وهو أمر شائع في التكنولوجيا.

لا ينبغي تجاهل النموذج المسطح ، فهو يعطي حدًا أدنى واضحًا من طاقة الرياح المتاحة. لكن الهواء ، أولاً ، قابل للضغط ، وثانيًا ، مائع جدًا (تبلغ اللزوجة الديناميكية 17.2 μPa * s فقط). هذا يعني أن التدفق يمكن أن يتدفق حول المنطقة المنجرفة ، مما يقلل من السطح الفعال و KIEV ، والذي غالبًا ما يتم ملاحظته. ولكن من حيث المبدأ ، يكون الوضع العكسي ممكنًا أيضًا: تتدفق الرياح إلى الدوار ثم تبين أن مساحة السطح الفعال أكبر من الجزء المنفلت ، وتكون KIEV أكبر من 1 بالنسبة للرياح المسطحة .

دعنا نعطي مثالين. الأول هو يخت ممتع ، ثقيل نوعًا ما ، يمكن لليخت أن يتحرك ليس فقط في مواجهة الريح ، ولكن أيضًا أسرع منه. الريح الخارجية تعني. الريح الظاهرة يجب أن تكون أسرع وإلا كيف ستسحب السفينة؟

والثاني هو كلاسيكي من تاريخ الطيران. في اختبارات MIG-19 ، تبين أن المعترض ، الذي كان أثقل طنًا من مقاتلة الخطوط الأمامية ، يتسارع بشكل أسرع. مع نفس المحركات في نفس هيكل الطائرة.

لم يعرف المنظرون ماذا يفكرون ، وشككوا بجدية في قانون الحفاظ على الطاقة. في النهاية ، اتضح أن النقطة كانت مخروط هدية الرادار البارزة من مدخل الهواء. من إصبع قدمه إلى الغلاف ، ظهر مانع تسرب الهواء ، كما لو كان يمزقه من الجانبين إلى ضواغط المحرك. منذ ذلك الحين ، أصبحت موجات الصدمة راسخة من الناحية النظرية باعتبارها مفيدة ، ويعزى أداء الطيران الرائع للطائرات الحديثة إلى حد كبير إلى استخدامها الماهر.

الديناميكا الهوائية

ينقسم تطور الديناميكا الهوائية عادة إلى عصرين - قبل إن.جي.جوكوفسكي وبعده. كان تقريره "حول الدوامات المرفقة" بتاريخ 15 نوفمبر 1905 هو البداية عهد جديدفي مجال الطيران.

قبل جوكوفسكي ، طاروا على أشرعة مسطحة: كان يعتقد أن جزيئات التدفق القادم تعطي كل زخمها إلى الحافة الأمامية للجناح. جعل هذا من الممكن التخلص فورًا من كمية المتجه - لحظة الزخم - التي ولدت رياضيات غاضبة وغير تحليلية في أغلب الأحيان ، والانتقال إلى علاقات طاقة بحتة أكثر ملاءمة ، وفي النهاية الحصول على حقل الضغط المحسوب على المستوى الحامل ، يشبه إلى حد ما الحاضر.

مثل هذا النهج الآلي جعل من الممكن إنشاء أجهزة يمكنها ، على الأقل ، أن تطير في الهواء وتطير من مكان إلى آخر ، دون أن تتحطم بالضرورة على الأرض في مكان ما على طول الطريق. لكن الرغبة في زيادة السرعة والقدرة الاستيعابية وخصائص الطيران الأخرى كشفت أكثر فأكثر عن عيوب نظرية الديناميكا الهوائية الأصلية.

كانت فكرة جوكوفسكي على النحو التالي: يمر الهواء بمسار مختلف على طول الأسطح العلوية والسفلية للجناح. من حالة الاستمرارية المتوسطة (لا تتشكل فقاعات الفراغ في الهواء من تلقاء نفسها) ، يترتب على ذلك أن سرعات التدفقات العلوية والسفلية التي تنحدر من الحافة الخلفية يجب أن تختلف. بسبب لزوجة الهواء ، وإن كانت صغيرة ، ولكن محدودة ، يجب أن تتشكل الدوامة هناك بسبب الاختلاف في السرعات.

تدور الدوامة ، كما أن قانون الحفاظ على الزخم ، غير قابل للتغيير مثل قانون حفظ الطاقة ، صالح أيضًا للكميات المتجهة ، أي يجب أن تأخذ في الاعتبار اتجاه الحركة. لذلك ، على الفور ، على الحافة الخلفية ، يجب أن تتشكل دوامة دوارة معاكسة لها نفس عزم الدوران. لماذا؟ بسبب الطاقة التي يولدها المحرك.

بالنسبة لممارسة الطيران ، كان هذا يعني حدوث ثورة: باختيار المظهر الجانبي المناسب للجناح ، كان من الممكن إطلاق دوامة ملحقة حول الجناح على شكل دوران Г ، مما يزيد من رفعه. وهذا يعني ، من خلال إنفاق جزء ، وللسرعات العالية وأحمال الأجنحة - جزء كبير من قوة المحرك ، يمكنك إنشاء تدفق هواء حول الجهاز ، مما يتيح لك تحقيق جودة طيران أفضل.

هذا جعل الطيران ، وليس جزءًا من علم الطيران: الآن يمكن للطائرة أن تخلق البيئة اللازمة للرحلة ولم تعد لعبة للتيارات الهوائية. كل ما تحتاجه هو محرك أقوى وأكثر قوة ...

مرة أخرى KIEV

لكن الطاحونة لا تحتوي على محرك. هو ، على العكس من ذلك ، يجب أن يأخذ الطاقة من الريح ويعطيها للمستهلكين. وها هو يخرج - سحب ساقيه ، علق ذيله. لقد تركوا القليل جدًا من طاقة الرياح في دوران الدوار الخاص - سيكون ضعيفًا ، وستكون قوة دفع الشفرة صغيرة ، وستكون KIEV والطاقة منخفضة. دعونا نعطي الكثير للدوران - سوف يدور الدوار مثل الجنون في وضع الخمول في الرياح الخفيفة ، لكن المستهلكين يحصلون مرة أخرى على القليل: لقد أعطوا القليل من الحمل ، وتباطأ الدوار ، وانفجرت الرياح عن الدوران ، وتوقف الدوار.

يعطي قانون الحفاظ على الطاقة "الوسط الذهبي" في المنتصف فقط: نعطي 50٪ من الطاقة للحمل ، وبالنسبة لـ 50٪ المتبقية نقوم بلف التدفق إلى المستوى الأمثل. تؤكد الممارسة الافتراضات: إذا كانت كفاءة مروحة سحب جيدة 75-80 ٪ ، فإن KIEV لدوار ذو ريش محسوب أيضًا بعناية وينفخ في نفق هوائي يصل إلى 38-40 ٪ ، أي ما يصل إلى نصف ما يمكن تحقيقه مع وجود فائض من الطاقة.

الحداثة

اليوم ، الديناميكا الهوائية ، مسلحة بالرياضيات الحديثة وأجهزة الكمبيوتر ، تبتعد بشكل متزايد عن النماذج المبسطة لا محالة إلى وصف دقيق لسلوك الجسم الحقيقي في تدفق حقيقي. وهنا ، بالإضافة إلى الخط العام - القوة والقوة والقوة مرة أخرى! - تم اكتشاف طرق جانبية ولكنها واعدة بكمية محدودة من الطاقة تدخل النظام.

ابتكر الطيار البديل الشهير بول ماكريدي طائرة في الثمانينيات ، بمحركين من منشار الجنزير 16 حصان. عرض 360 كم / ساعة. علاوة على ذلك ، كان هيكلها عبارة عن دراجة ثلاثية العجلات غير قابلة للسحب ، وكانت العجلات بدون إنسيابية. لم تعمل أي من آلات ماكريدي على الخط ولم تقف في مهمة قتالية ، لكن اثنتين - واحدة بمحركات مكبسية ومراوح ، والأخرى نفاثة - دارت حول العالم لأول مرة في التاريخ دون أن تهبط في محطة وقود واحدة.

كما تأثرت الأشرعة التي أدت إلى ظهور الجناح الأصلي بشكل كبير بتطور النظرية. سمحت الديناميكا الهوائية "الحية" لليخوت برياح تبلغ 8 عقدة. الوقوف على القارب المحلق (انظر الشكل) ؛ لتفريق مثل هذا الهيكل إلى السرعة المطلوبة باستخدام المروحة ، يلزم محرك لا يقل عن 100 حصان. تسير قوارب السباق التي تحمل نفس الرياح بسرعة حوالي 30 عقدة. (55 كم / ساعة).

هناك أيضًا اكتشافات غير تافهة تمامًا. عشاق الرياضة الأكثر ندرة والأكثر تطرفًا - القفز الأساسي - يرتدون بذلة خاصة بجناحين ، بذلة مجنحة ، يطيرون بدون محرك ، يناورون بسرعة تزيد عن 200 كم / ساعة (الشكل على اليمين) ، ثم يهبطون بسلاسة في مكان محدد مسبقا. في أي حكاية خرافية يطير الناس بمفردهم؟

تم أيضًا حل العديد من أسرار الطبيعة ؛ على وجه الخصوص ، رحلة خنفساء. وفقًا للديناميكا الهوائية الكلاسيكية ، فهي غير قادرة على الطيران. تمامًا مثل سلف الطائرة F-117 "الشبح" بجناحها الماسي ، فهي أيضًا غير قادرة على الطيران. و MIG-29 و Su-27 ، اللذان يمكنهما الطيران أولاً لبعض الوقت ، لا يتناسبان مع أي أفكار على الإطلاق.

ولماذا ، إذن ، عند التعامل مع توربينات الرياح ، ليست متعة وليست أداة للتدمير من نوعها ، ولكنها مصدر لمورد حيوي ، من الضروري أن نرقص من نظرية التدفقات الضعيفة بنموذجها المتمثل في ريح مسطحة؟ هل حقا لا توجد طريقة للذهاب أبعد من ذلك؟

ماذا تتوقع من الكلاسيكية؟

ومع ذلك ، لا ينبغي التخلي عن الكلاسيكيات بأي حال من الأحوال. إنه يوفر أساسًا دون الاعتماد عليه لا يمكن للمرء أن يرتقي إليه. مثلما لا تلغي نظرية المجموعات جدول الضرب ، والديناميكا اللونية الكمومية لا تجعل التفاح يطير من الأشجار.

إذن ، ما الذي تتوقعه من النهج الكلاسيكي؟ دعونا نلقي نظرة على الصورة. اليسار - أنواع الدوارات ؛ يتم تصويرهم بشكل مشروط. 1 - دائري عمودي ، 2 - عمودي متعامد (توربينات الرياح) ؛ 2-5 - دوارات ذات شفرات بعدد مختلف من الشفرات مع ملفات تعريف محسّنة.

على يمين المحور الأفقي توجد السرعة النسبية للدوار ، أي نسبة السرعة الخطية للشفرة إلى سرعة الرياح. عموديا لأعلى - KIEV. وهبوط - مرة أخرى ، عزم الدوران النسبي. يعتبر عزم الدوران الفردي (100٪) هو الذي يخلق دوارًا متباطئًا بالقوة في التدفق بنسبة 100٪ KIEV ، أي عندما يتم تحويل كل طاقة التدفق إلى قوة دورانية.

يتيح لنا هذا النهج استخلاص استنتاجات بعيدة المدى. على سبيل المثال ، يجب اختيار عدد الشفرات ليس فقط وليس كثيرًا وفقًا لسرعة الدوران المطلوبة: 3 و 4 شفرات تفقد على الفور الكثير من حيث KIEV وعزم الدوران مقارنة بـ 2 و 6 شفرات تعمل بشكل جيد في نفس نطاق السرعة تقريبًا. وللمتعامد الدائري والمتعامد المتشابه ظاهريًا خصائص مختلفة اختلافًا جوهريًا.

بشكل عام ، يجب إعطاء الأفضلية للدوارات ذات الشفرات ، إلا في الحالات التي تتطلب رخصًا شديدًا ، وبساطة ، وبدءًا ذاتيًا بدون صيانة بدون أتمتة ، ومن المستحيل تسلق الصاري.

ملحوظة: سنتحدث عن الدوارات الشراعية على وجه الخصوص - لا يبدو أنها تتناسب مع الكلاسيكيات.

خطوط عمودية

تتمتع وحدات APU ذات المحور الرأسي للدوران بميزة لا يمكن إنكارها للحياة اليومية: حيث تتركز مكوناتها التي تتطلب صيانة في الأسفل ولا توجد حاجة لرفعها. لا يزال هناك ، وحتى ذلك الحين ليس دائمًا ، محمل دفع ذاتي المحاذاة ، لكنه قوي ودائم. لذلك ، عند تصميم مولد رياح بسيط ، يجب أن يبدأ اختيار الخيارات بالأعمدة. يتم عرض أنواعها الرئيسية في الشكل.

شمس

في الموضع الأول - الأبسط ، وغالبًا ما يطلق عليه دوار سافونيوس. في الواقع ، تم اختراعه في عام 1924 في الاتحاد السوفياتي بواسطة Ya. A. و A. لكن إدخال الاختراع في القدر يعني الكثير ، لذلك ، من أجل عدم إثارة الماضي وعدم إزعاج رماد الموتى ، سنطلق على هذه الطاحونة اسم دوار فورونين سافونيوس ، أو باختصار ، شمس.

VS for-do-it-yourselfer مفيد للجميع ، باستثناء KIEV "القاطرة" بنسبة 10-18٪. ومع ذلك ، تم القيام بالكثير من العمل في الاتحاد السوفياتي ، وهناك تطورات. أدناه سننظر في تصميم محسّن ، ليس أكثر تعقيدًا ، ولكن وفقًا لـ KIEV ، فإنه يعطي احتمالات للشفرات.

ملحوظة: لا يدور BC ذو الشفرتين ، ولكنه ينفض ؛ الشفرات الأربعة أكثر سلاسة قليلاً ، لكنها تفقد الكثير في KIEV. لتحسين 4- "حوض" غالبًا ما ينتشر على طابقين - زوج من الشفرات في الأسفل ، وزوج آخر ، استدار بزاوية 90 درجة أفقيًا ، فوقهما. يتم الحفاظ على KIEV ، وتضعف الأحمال الجانبية على الميكانيكا ، لكن الانحناء يزيد إلى حد ما ، ومع رياح تزيد عن 25 م / ث ، يكون لمثل APU عمود ، أي دون تحمل يمتد من قبل الرجال فوق الدوار ، "يكسر البرج".

داريا

التالي هو دوار داريا. KIEV - حتى 20٪. إنه أبسط: الشفرات مصنوعة من شريط مرن بسيط بدون أي ملف تعريف. لم يتم تطوير نظرية دوار داريوس بشكل جيد بعد. من الواضح فقط أنه يبدأ في الاسترخاء بسبب الاختلاف في المقاومة الديناميكية الهوائية للسنام وجيب الحزام ، ثم يصبح مثل الجيب عالي السرعة ، ويشكل دورانه الخاص.

إن عزم الدوران صغير ، وفي مواضع بدء الجزء المتحرك موازية وعمودية مع الريح ، لا يوجد شيء من هذا القبيل على الإطلاق ، لذا فإن الترويج الذاتي ممكن فقط مع عدد فردي من الشفرات (الأجنحة؟).

يحتوي دوار Darrieus على نوعين من الصفات السيئة الأخرى. أولاً ، أثناء الدوران ، يصف متجه الدفع للشفرة ثورة كاملة بالنسبة لتركيزها الديناميكي الهوائي ، وليس بسلاسة ، ولكن بشكل متقلب. لذلك ، فإن دوار Darrieus يكسر ميكانيكا بسرعة حتى مع ريح مسطحة.

ثانيًا ، داريا لا تصدر ضوضاء فحسب ، بل تصرخ وتصرخ لدرجة أن الشريط قد تمزق. هذا بسبب اهتزازها. وكلما زاد عدد الشفرات ، كان الزئير أقوى. لذلك ، إذا تم تصنيع داريا ، فهي ذات شفرتين ، مصنوعة من مواد عالية القوة لامتصاص الصوت (كربون ، مايلر) ، وتستخدم طائرة صغيرة للغزل في منتصف عمود الصاري.

متعامد

في نقاط البيع. 3 - الدوار المتعامد الرأسي ذو الشفرات الجانبية. متعامد لأن الأجنحة تبرز عموديًا. الانتقال من BC إلى المتعامد موضح في الشكل. غادر.

يمكن أن تكون زاوية تثبيت الشفرات بالنسبة إلى ظل الدائرة ، التي تلامس البؤر الديناميكية الهوائية للأجنحة ، إما موجبة (في الشكل) أو سالبة ، وفقًا لقوة الرياح. في بعض الأحيان ، يتم تدوير الشفرات وتوضع مصدات الرياح عليها ، وتمسك الألفا تلقائيًا ، ولكن غالبًا ما تنكسر هذه الهياكل.

يجعل الجسم المركزي (الأزرق في الشكل) من الممكن زيادة KIEV إلى ما يقرب من 50 ٪. أكثرشفرات ، اسطوانة بسيطة كافية. لكن نظرية المتعامد تعطي العدد الأمثل للشفرات بشكل لا لبس فيه: يجب أن يكون هناك 3 منها بالضبط.

متعامد يشير إلى طواحين الهواء عالية السرعة مع OSS ، أي يتطلب بالضرورة ترقية أثناء التكليف وبعد الهدوء. وفقًا للمخطط المتعامد ، يتم إنتاج وحدات APU التسلسلية الخالية من الصيانة بقوة تصل إلى 20 كيلو وات.

هيليكويد

الدوار الحلزوني ، أو الدوار Gorlov (المفتاح 4) - نوع من المتعامد الذي يوفر دورانًا موحدًا ؛ المتعامد مع الأجنحة المستقيمة "تمزق" أضعف قليلاً من الطائرة ذات الشفرتين. إن ثني الشفرات على طول الحلزوني يمنع فقدان KIEV بسبب انحناءها. على الرغم من أن الشفرة المنحنية ترفض جزءًا من التدفق دون استخدامه ، فإنها تقوم أيضًا بقطع جزء في المنطقة ذات أعلى سرعة خطية ، لتعويض الخسائر. يتم استخدام الهليكويدات في كثير من الأحيان أقل من طواحين الهواء الأخرى ، لأن. نظرًا لتعقيد التصنيع ، فقد تبين أنها أغلى من نظيراتها ذات الجودة المتساوية.

برميل برميل

لمدة 5 نقاط. - دوار من النوع BC محاط بمروحة توجيه ؛ يظهر مخططها في الشكل. على اليمين. نادرًا ما توجد في التصميم الصناعي ، tk. إن حيازة الأراضي الباهظة الثمن لا تعوض عن الزيادة في السعة ، كما أن استهلاك المواد وتعقيد الإنتاج مرتفعان. لكن الشخص الذي يخاف من العمل لم يعد سيدًا ، بل أصبح مستهلكًا ، وإذا لم تكن هناك حاجة إلى أكثر من 0.5-1.5 كيلو واط ، فإن "برميل برميل" يعتبر أمرًا شهيًا:

• هذا النوع من الدوار آمن تمامًا وصامت ولا يصدر اهتزازات ويمكن تثبيته في أي مكان ، حتى في الملعب.
• ثني "حوض" المجلفن ولحام إطار الأنابيب - فالعمل هراء.
• الدوران منتظم تمامًا ، ويمكن أخذ الأجزاء الميكانيكية من الأرخص أو من سلة المهملات.
• لا تخاف من الأعاصير - أيضًا ريح شديدةلا يمكن أن تدفع في "برميل" ؛ يظهر حوله شرنقة دوامة مبسطة (سنظل نواجه هذا التأثير).
• والأهم من ذلك ، نظرًا لأن سطح "الخطاف" أكبر بعدة مرات من سطح الجزء الدوار بداخله ، يمكن أن تكون KIEV فائقة الوحدة ، ويكون عزم الدوران عند 3 م / ث عند "برميل" يبلغ قطره ثلاثة أمتار أن مولد 1 كيلو واط مع حمولة قصوى ، حيث يقال إنه من الأفضل عدم النفض.

فيديو: مولد الرياح لينز

في الستينيات في الاتحاد السوفياتي ، حصل E. S. Biryukov على براءة اختراع APU دائري مع KIEV بنسبة 46 ٪. بعد ذلك بقليل ، حقق V. Blinov 58 ٪ من التصميم على نفس مبدأ KIEV ، لكن لا توجد بيانات حول اختباراته. وأجرى طاقم مجلة Inventor and Rationalizer اختبارات واسعة النطاق للقوات المسلحة لبيريوكوف. دوار من طابقين قطره 0.75 متر وارتفاعه 2 متر مع رياح جديدة تدور بكامل طاقتها مولد غير متزامن 1.2 كيلو واط وتحمل 30 م / ث دون انكسار. تظهر رسومات APU Biryukov في الشكل.

1. السطح الدوار المجلفن
2. محامل كروية صف مزدوجة ذاتية المحاذاة ؛
3. أكفان - كابل فولاذي 5 مم ؛
4. رمح المحور - أنبوب فولاذيبسمك جدار 1.5-2.5 مم ؛
5. أذرع التحكم في السرعة الهوائية ؛
6. شفرات التحكم في السرعة - 3-4 مم من الخشب الرقائقي أو البلاستيك ؛
7. قضبان التحكم في السرعة
8. تحميل وحدة التحكم في السرعة ، وزنه يحدد السرعة ؛
9. محرك البكرة - عجلة دراجة بدون إطار مع حجرة ؛
10. محمل الدفع - محمل الدفع ؛
11. بكرة مدفوعة - بكرة مولد عادية ؛
12. مولد كهرباء.

تلقى بيريوكوف العديد من شهادات حقوق النشر لوحدة APU الخاصة به. أولاً ، انتبه إلى قسم الدوار. عند التسارع ، فإنها تعمل مثل الشمس ، مما يخلق عزم دوران كبير. أثناء الدوران ، يتم إنشاء وسادة دوامة في الجيوب الخارجية للشفرات. من وجهة نظر الريح ، تصبح الشفرات ملفوفة ويتحول الدوار إلى متعامد عالي السرعة ، مع تغيير المظهر الافتراضي وفقًا لقوة الرياح.

ثانيًا ، تعمل القناة المحددة بين الشفرات في نطاق سرعة التشغيل كجسم مركزي. إذا زادت الرياح ، فسيتم أيضًا إنشاء وسادة دوامة فيها ، والتي تتجاوز الدوار. يوجد نفس الشرنقة الدوامة الموجودة حول APU مع ريشة التوجيه. الطاقة اللازمة لإنشائها مأخوذة من الريح ، ولم تعد كافية لكسر طاحونة الهواء.

ثالثًا ، تم تصميم جهاز التحكم في السرعة بشكل أساسي للتوربين. إنه يحافظ على سرعتها القصوى من وجهة نظر KIEV. ويتم توفير التردد الأمثل لدوران المولد من خلال اختيار نسبة التروس للميكانيكيين.

ملاحظة: بعد المنشورات في IR لعام 1965 ، اختفت القوات المسلحة لبيريوكوف في طي النسيان. ولم ينتظر صاحب البلاغ رداً من السلطات. مصير العديد من الاختراعات السوفيتية. يقولون إن بعض اليابانيين أصبحوا مليارديرًا من خلال قراءة المجلات التقنية الشعبية السوفيتية بانتظام وتسجيل براءات الاختراع لكل شيء يستحق الاهتمام.

لوباتنيكي

كما قلت ، وفقًا للكلاسيكيات ، فإن التوربينات الريحية الأفقية ذات الدوار ذو الشفرات هي الأفضل. لكنه يحتاج أولاً إلى رياح مستقرة متوسطة القوة على الأقل. ثانيًا ، تصميم "افعلها بنفسك" محفوف بالكثير من المزالق ، ولهذا السبب غالبًا ما تضيء ثمرة العمل الشاق الطويل المرحاض أو الرواق أو الشرفة في أحسن الأحوال ، أو حتى يتضح أنها قادرة فقط على الاسترخاء. .

حسب المخططات في الشكل. النظر بمزيد من التفصيل ؛ المناصب:

• تين. أ:

1. شفرات الدوار
2. مولد كهرباء؛
3. إطار المولد
4. ريشة واقية للطقس (مجرفة إعصار) ؛
5. المجمع الحالي
6. الهيكل.
7. عقدة دوارة
8. ريشة الطقس العاملة
9. سارية؛
10. المشبك لأكفان.

• تين. ب ، منظر علوي:

1. ريشة واقية للطقس
2. ريشة الطقس العاملة
3. الرياح الواقية ريشة الربيع منظم التوتر.

• تين. G ، المجمع الحالي:

1. جامع مع إطارات حلقة نحاسية مستمرة ؛
2. فرش نحاسية-جرافيت محملة بنابض.

ملحوظة: الحماية من الإعصار للشفرة الأفقية التي يزيد قطرها عن 1 متر ضرورية للغاية ، لأن. إنه غير قادر على صنع شرنقة دوامة حول نفسه. بأحجام أصغر ، من الممكن تحقيق قدرة تحمل للدوار تصل إلى 30 م / ث باستخدام شفرات البروبيلين.

إذن ، أين ننتظر "العثرة"؟

ريش

توقع تحقيق طاقة على عمود المولد بأكثر من 150-200 واط على شفرات من أي مدى ، مقطوعة من الجدران السميكة انبوب بلاستيكي، كما ينصح في كثير من الأحيان - آمال هاو ميؤوس منه. سيكون للشفرة من الأنبوب (ما لم تكن سميكة جدًا بحيث يتم استخدامها ببساطة فارغة) شكل جانبي مقطعي ، أي سيكون الجزء العلوي منه ، أو كلا السطحين أقواس دائرة.

الملامح المقطعية مناسبة للوسائط غير القابلة للضغط ، مثل القوارب المعلقة أو شفرات المروحة. بالنسبة للغازات ، هناك حاجة إلى شفرة ذات مقطع جانبي متغير ودرجة صوت ، على سبيل المثال ، انظر الشكل. تمتد - 2 متر سيكون هذا منتجًا معقدًا ويستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب حسابات مضنية بنظرية كاملة ، والنفخ في الأنابيب والاختبارات الميدانية.

مولد كهرباء

عندما يتم تثبيت الدوار مباشرة على عمود الدوران ، فإن المحمل القياسي سينكسر قريبًا - لا يوجد حمل متساوٍ على جميع الشفرات في طواحين الهواء. نحتاج إلى عمود وسيط مع محمل دعم خاص وناقل ميكانيكي منه إلى المولد. بالنسبة لطواحين الهواء الكبيرة ، يتم أخذ محمل مزدوج الصف ذاتي المحاذاة ؛ الخامس أفضل الموديلات- ثلاث طبقات ، التين. د في الشكل. أعلى. هذا لا يسمح لعمود الدوار بالانحناء قليلاً فحسب ، بل يتحرك أيضًا قليلاً من جانب إلى آخر أو لأعلى ولأسفل.

ملحوظة: استغرق الأمر حوالي 30 عامًا لتطوير محمل الدفع لنوع EuroWind APU.

ريشة الطقس في حالات الطوارئ

يظهر مبدأ عملها في الشكل. ب- تشتد الرياح وتضغط على الجرافة ويمتد الزنبرك ويلتوي الدوار وتنخفض سرعته ويصبح في النهاية موازيًا للتيار. يبدو أن كل شيء على ما يرام ، ولكن - كان سلسًا على الورق ...

في يوم عاصف ، حاول أن تمسك غطاء الماء المغلي أو وعاء كبير بالمقبض الموازي للريح. فقط كن حذرًا - يمكن لقطعة الحديد المملوءة أن تضرب علم الفراسة بحيث تكسر الأنف ، وتقطع الشفة ، بل وتضرب العين.

تحدث الرياح المسطحة فقط في الحسابات النظرية وبدقة كافية للممارسة في أنفاق الرياح. في الواقع ، تشوه طواحين الهواء مع مجرفة الإعصار أكثر من تلك التي لا حول لها ولا قوة. ومع ذلك ، من الأفضل تغيير الشفرات الملتوية بدلاً من تكرار كل شيء مرة أخرى. في البيئات الصناعية ، الأمر مختلف. هناك ، درجة صوت الشفرات ، لكل منها على حدة ، تراقب وتنظم الأتمتة تحت سيطرة الكمبيوتر الموجود على اللوحة. وهي مصنوعة من مركبات شديدة التحمل ، وليس من أنابيب المياه.

المجمع الحالي

هذه عقدة يتم صيانتها بانتظام. يعرف أي مهندس طاقة أن المجمع الذي يحتوي على فرش يحتاج إلى التنظيف والتشحيم والتعديل. والصاري من انبوب ماء. لن تتسلق ، مرة كل شهر أو شهرين سوف تضطر إلى رمي الطاحونة بالكامل على الأرض ثم رفعها مرة أخرى. إلى متى سيستمر من مثل هذا "المنع"؟

فيديو: مولد رياح ذات نصل + لوحة شمسية لتزويد الكوخ بالتيار الكهربائي

ميني ومايكرو

ولكن مع انخفاض حجم الشفرة ، تقل الصعوبة مع مربع قطر العجلة. من الممكن بالفعل تصنيع وحدة APU ذات شفرات أفقية من تلقاء نفسها بطاقة تصل إلى 100 وات. 6 شفرات ستكون الأمثل. مع المزيد من الشفرات ، سيكون قطر الدوار ، المصمم لنفس القوة ، أصغر ، ولكن سيكون من الصعب تثبيتها بإحكام على المحور. يمكن تجاهل الدوارات التي تحتوي على أقل من 6 شفرات: تحتاج الشفرة ذات الشفرتين 100 واط إلى دوار يبلغ قطره 6.34 مترًا ، بينما تحتاج الشفرة ذات 4 شفرات من نفس الطاقة إلى 4.5 متر. للحصول على 6 شفرات ، فإن العلاقة بين قطر الطاقة يتم التعبير عنها على النحو التالي:

• 10 واط - 1.16 م.
• 20 واط - 1.64 م.
• 30 واط - 2 م.
• 40 واط - 2.32 م.
• 50 واط - 2.6 م.
• 60 واط - 2.84 م.
• 70 واط - 3.08 م.
• 80 واط - 3.28 م.
• 90 واط - 3.48 م.
• 100 واط - 3.68 م.
• 300 واط - 6.34 م.

سيكون من الأفضل الاعتماد على قوة 10-20 واط. أولاً ، لن تتحمل الشفرة البلاستيكية التي يزيد امتدادها عن 0.8 متر رياح تزيد عن 20 م / ث بدون تدابير حماية إضافية. ثانيًا ، مع وجود شفرة تصل إلى 0.8 متر ، لن تتجاوز السرعة الخطية لنهاياتها سرعة الرياح بأكثر من ثلاث مرات ، ويتم تقليل متطلبات التنميط مع الالتواء بأوامر من حيث الحجم ؛ هنا "الحوض الصغير" مع ملف تعريف مجزأ من الأنبوب سيعمل بالفعل بشكل مرضٍ تمامًا ، pos. ب في الشكل. وستوفر 10-20 واط الطاقة للجهاز اللوحي ، أو إعادة شحن الهاتف الذكي أو تضيء لمبة إضاءة مدبرة المنزل.

بعد ذلك ، اختر مولدًا. المحرك الصيني مثالي - محور عجلات للدراجات الكهربائية ، نقاط البيع. 1 في الشكل. تبلغ قوتها كمحرك 200-300 واط ، ولكنها في وضع المولد ستعطي ما يصل إلى حوالي 100 واط. ولكن هل يناسبنا من حيث حجم المبيعات؟

عامل السرعة z لـ 6 شفرات هو 3. معادلة حساب سرعة الدوران تحت الحمل هي N = v / l * z * 60 ، حيث N هي سرعة الدوران ، 1 / ​​min ، v هي سرعة الرياح ، و ل هو محيط الدوار. بامتداد شفرة 0.8 متر ورياح 5 م / ث ، نحصل على 72 دورة في الدقيقة ؛ بسرعة 20 م / ث - 288 دورة في الدقيقة. تدور عجلة الدراجة أيضًا بنفس السرعة تقريبًا ، لذلك سنزيل 10-20 واط من المولد الذي يمكن أن يعطي 100. يمكنك وضع الدوار مباشرة على العمود الخاص به.

ولكن هنا تبرز المشكلة التالية: بعد أن أنفقنا الكثير من العمل والمال ، على الأقل بالنسبة للسيارات ، حصلنا على ... لعبة! ما هو 10-20 ، حسنًا ، 50 واط؟ ولا يمكن صنع طاحونة هوائية ذات نصل يمكنها تشغيل جهاز تلفزيون على الأقل في المنزل. هل من الممكن شراء مولد رياح صغير جاهز ولن يكلف أقل؟ لا يزال ممكنًا ، وحتى أرخص ، انظر نقاط البيع. 4 و 5. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون أيضًا متحركًا. ضعه على الجذع - واستخدمه.

الخيار الثاني هو إذا كان هناك محرك متدرج في مكان ما من محرك قديم بحجم 5 أو 8 بوصات ، أو من محرك ورقي أو عربة طابعة نفث الحبر أو طابعة نقطية غير صالحة للاستعمال. يمكن أن يعمل كمولد ، وربط دوار دائري من العلب (مفتاح 6) به أسهل من تجميع هيكل مثل ذلك الموضح في نقاط البيع. 3.

بشكل عام ، وفقًا لـ "الشفرات" ، الاستنتاج لا لبس فيه: مصنوع في المنزل - بدلاً من ذلك من أجل جعل قلب المرء محتوى قلبه ، ولكن ليس لكفاءة طاقة حقيقية على المدى الطويل.

فيديو: أبسط مولد للرياح لإضاءة داشا

المراكب الشراعية

يُعرف مولد الرياح الشراعية منذ فترة طويلة ، لكن الألواح اللينة لشفراته (انظر الشكل) بدأت تصنع مع ظهور الأقمشة والأغشية الاصطناعية عالية القوة المقاومة للتآكل. يتم توزيع طواحين الهواء متعددة الشفرات المزودة بأشرعة صلبة على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم كمحرك للمضخات الأوتوماتيكية منخفضة الطاقة ، ولكن بياناتها الفنية أقل حتى من بيانات الدوارات.

ومع ذلك ، يبدو أن الشراع الناعم مثل جناح الطاحونة لم يكن بهذه البساطة. لا يتعلق الأمر بمقاومة الرياح (لا يحد المصنعون من الحد الأقصى لسرعة الرياح المسموح بها): يعرف رجال اليخوت والمراكب الشراعية بالفعل أنه يكاد يكون من المستحيل أن تكسر الرياح لوحة شراع برمودا. وبدلاً من ذلك ، فإن الصفيحة ستمزق ، أو تنكسر الصاري ، أو أن الوعاء بأكمله سوف يقوم بـ "منعطف مفرط". يتعلق الأمر بالطاقة.

لسوء الحظ ، لا يمكن العثور على بيانات الاختبار الدقيقة. بناءً على ملاحظات المستخدمين ، كان من الممكن تجميع تبعيات "اصطناعية" لتوربينات الرياح من صنع تاجانروج VEU-4.380 / 220.50 بقطر عجلة الرياح 5 أمتار ، ووزن رأس الرياح 160 كجم وسرعة دوران تصل إلى 40 1 دقيقة؛ تظهر في الشكل.

بالطبع ، لا يمكن أن يكون هناك ضمانات للموثوقية بنسبة 100٪ ، ولكن مع ذلك فمن الواضح أنه لا توجد رائحة لنموذج ميكانيكي مسطح هنا. لا يمكن بأي حال من الأحوال أن تعطي عجلة طولها 5 أمتار في حالة رياح مسطحة تبلغ 3 م / ث حوالي 1 كيلو وات ، عند 7 م / ث لتصل إلى هضبة في السلطة ثم تحافظ عليها حتى هبوب عاصفة شديدة. بالمناسبة ، يعلن المصنعون أنه يمكن الحصول على 4 كيلو واط عند 3 م / ث ، ولكن عند تثبيتها من قبلهم وفقًا لنتائج دراسات علم الهواء المحلية.

لم يتم العثور على النظرية الكمية ؛ تفسيرات المطورين غير مفهومة. ومع ذلك ، نظرًا لأن الناس يشترون توربينات تاغانروج الهوائية ، وهم يعملون ، فلا يزال من المفترض أن يكون الدوران المخروطي وتأثير الدفع ليسا خيالين. على أي حال ، فهي ممكنة.

ثم اتضح أنه قبل الدوار ، وفقًا لقانون الحفاظ على الزخم ، يجب أن تنشأ أيضًا دوامة مخروطية ، ولكنها تتمدد وتتباطأ. ومثل هذا القمع سوف يقود الريح إلى الدوار ، إنه سطح فعالسوف يتضح أن يكون أكثر انجرافًا ، و KIEV - على الوحدة.

يمكن للقياسات الميدانية لمجال الضغط أمام الدوار ، على الأقل باستخدام اللاسائلي المنزلي ، أن تلقي الضوء على هذا السؤال. إذا اتضح أنه أعلى من الجانب إلى الجانب ، فعندئذٍ ، تعمل وحدات APU الشراعية بالفعل مثل ذباب الخنفساء.

مولد محلي الصنع

مما سبق ، من الواضح أنه من الأفضل لأصحاب الأعمال اليدوية أن يتخذوا إما المراكب العمودية أو المراكب الشراعية. لكن كلاهما بطيء للغاية ، والانتقال إلى مولد عالي السرعة هو عمل إضافي وتكاليف وخسائر إضافية. هل من الممكن صنع مولد كهربائي فعال منخفض السرعة بنفسك؟

نعم ، يمكنك ، على مغناطيس سبيكة النيوبيوم ، ما يسمى ب. مغناطيس كبير. تظهر عملية تصنيع الأجزاء الرئيسية في الشكل. الملفات - كل من 55 لفة من الأسلاك النحاسية 1 مم في عزل المينا عالي القوة المقاوم للحرارة ، PEMM ، PETV ، إلخ. ارتفاع اللفات 9 ملم.

لاحظ مجرى المفاتيح في نصفي الدوار. يجب أن يتم ترتيبها بحيث تتلاقى المغناطيسات (يتم لصقها بالدائرة المغناطيسية بالإيبوكسي أو الأكريليك) بعد التجميع مع أقطاب متقابلة. يجب أن تكون "الفطائر" (الدوائر المغناطيسية) مصنوعة من مغناطيس حديدي ناعم مغناطيسيًا ؛ المعتاد واحد سيفعلصلب للانشاء. سمك "الفطائر" 6 مم على الأقل.

من الأفضل في الواقع شراء مغناطيس بفتحة المحور وتشديده بالمسامير ؛ تنجذب المغناطيسات الفائقة بقوة رهيبة. لنفس السبب ، يتم وضع فاصل أسطواني بارتفاع 12 مم على العمود بين "الفطائر".

يتم توصيل اللفات التي تشكل أقسام الجزء الثابت وفقًا للمخططات الموضحة أيضًا في الشكل. لا ينبغي شد الأطراف الملحومة ، ولكن يجب أن تشكل حلقات ، وإلا فإن الإيبوكسي ، الذي سيتم ملؤه بالجزء الثابت ، يمكن أن يكسر الأسلاك عندما تصلب.

يتم صب الجزء الثابت في القالب بسمك 10 مم. ليس من الضروري التمركز والتوازن ، فالجزء الثابت لا يدور. الفجوة بين العضو الدوار والجزء الثابت 1 مم على كل جانب. يجب تثبيت الجزء الثابت في مبيت المولد بإحكام ليس فقط من الإزاحة على طول المحور ، ولكن أيضًا من الدوران ؛ سوف يسحبه المجال المغناطيسي القوي مع وجود تيار في الحمل.

فيديو: مولد طاحونة تفعل ذلك بنفسك

خاتمة

وماذا لدينا في النهاية؟ الاهتمام بـ "الشفرات" يرجع إلى حد ما إلى كونها مذهلة مظهرمن الأداء الفعلي في تصميم محلي الصنع وبطاقة منخفضة. ستوفر وحدة APU الدوارة ذاتية الصنع الطاقة "الاحتياطية" لشحن بطارية السيارة أو تشغيل منزل صغير.

ولكن مع الإبحار APUs ، يجب أن يقوم المعلمون ذوو الوريد الإبداعي بالتجربة ، خاصة في نسخة مصغرة ، مع عجلة يبلغ قطرها 1-2 متر. إذا كانت افتراضات المطورين صحيحة ، فسيكون من الممكن إزالة كل 200-300 واط من هذا باستخدام محرك المولد الصيني الموصوف أعلاه.

قال أندريه:

شكرًا لك على استشارتك المجانية ... والأسعار "من الشركات" ليست باهظة الثمن حقًا ، وأعتقد أن الحرفيين من المناطق النائية سيكونون قادرين على صنع مولدات مثل مولداتك. ويمكن طلب بطاريات Li-po من الصين ، العواكس في تشيليابينسك جيدة جدًا (مع جيب ناعم) والأشرعة أو الشفرات أو الدوارات هي سبب آخر لهروب أفكار رجالنا الروس الماهرين.

قال إيفان:

سؤال:
بالنسبة لطواحين الهواء ذات المحور الرأسي (الموضع 1) وإصدار "لينز" ، من الممكن إضافة تفاصيل إضافية - دفاعة تتعرض للرياح وتغطي الجانب غير المجدي منها (باتجاه الريح). أي أن الرياح لن تبطئ النصل ، لكن هذه "الشاشة". ضبط اتجاه الريح مع وجود "ذيل" خلف الطاحونة نفسها أسفل وفوق الشفرات (النتوءات). قرأت المقال وولدت فكرة.

بالنقر فوق الزر "إضافة تعليق" ، أوافق على الموقع.

في القنوات والقنوات. ولكن بمرور الوقت ، يمكن أن تصل الحطام إلى العمود ، ويمكن ببساطة أن تنسد القنوات بالغبار ، الذي يلتصق بقوة بجدرانها ، خاصةً إذا كان بها طلاء دهني. كل هذا يقلل من قطر مجاري الهواء ، مما يؤثر سلبًا على عمل نظام التهوية بأكمله.

هذا هو السبب في أن العديد من أصحاب المنازل يقومون بتثبيت أجهزة خاصة تسمى المنحرفات على رؤوس أنابيب التهوية.

مميزات الجهاز

تم تركيبه لزيادة السحب في مجاري الهواء والمناجم والقنوات. يقوم هذا الجهاز ، الذي يحرف تيارات الهواء الناتجة عن الرياح ، بإنشاء منطقة ضغط منخفض عند مخرج نظام التهوية. الكتل الهوائية، الموجود في الأنبوب ، في محاولة للتعويض عن الفراغ ، يرتفع إلى رأس الأنبوب ، وبالتالي زيادة الجر.

هذا وصف لمبدأ تشغيل جميع المنحرفات ، والتي يوجد منها عدد كبير من التصميمات. لا تعمل العديد من الأجهزة على تحويل التيارات الهوائية فحسب ، بل تزيد أيضًا من سرعة مرورها فوق رأس أنبوب التهوية ، عن طريق تضييق القناة ، وبالتالي زيادة المسودة بشكل كبير (مبدأ البخاخة).

يساعد الاستخدام الصحيح للعاكس على زيادة أداء نظام التهوية بالكامل بنسبة تصل إلى 20٪ ، وهو مفيد بشكل خاص في قنوات التهوية ذات الأقسام والانحناءات الأفقية الكبيرة.

بالإضافة إلى ذلك ، فإن العاكس الموجود على أنبوب التهوية يحمي تمامًا من دخول مختلف الحطام والطيور الصغيرة والحشرات ، والأهم من ذلك ، هطول الأمطار في الغلاف الجوي. في الأساس ، المواد التي تصنع منها هذه الأجهزة مقاومة للتآكل. إنه صلب مجلفن أو غير قابل للصدأ أو سيراميك أو بلاستيك.

أنواع المنحرفات الموجودة

حتى الآن ، هناك عدد كبير من التصميمات المختلفة لهذه الأجهزة. من بينها ، النماذج الأكثر شيوعًا هي:

• - جهاز هيكلي فعال وبسيط لإعادة توجيه الرياح.
• - أيضًا تصميم منحرف شائع جدًا.
• جهاز على شكل H لزيادة فعالة في التهوية والمداخن.

بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم استخدامها تصميمات مختلفةعواكس مفتوحة على كل من رؤوس التهوية والمداخن.

يمكن تصنيف جميع أنواع النماذج وفقًا لبعض الصفات المميزة:

• حسب شكل الجزء العلوي من الجهاز.
• دوار (دوار أو توربين).
• منحرفات الطقس.

بالإضافة إلى مادة شائعة مثل المعدن ، فإن هذه الأجهزة مصنوعة من البلاستيك. يكون عاكس التهوية البلاستيكي أقل متانة من نظيره المصنوع من الفولاذ ، ولكنه يتميز بتكلفة أقل ومظهر أكثر تطوراً.

هذا هو السبب في أن التركيبات البلاستيكية تزين أعمدة التهوية في معظم المنازل الخاصة. لكنه ، إلى جانب عمر الخدمة ، لديه عيب خطير آخر. لا يأخذ البلاستيك درجات حرارة عاليةلذلك لا ينصح باستخدامه في المداخن.

عواكس الطقس - عادة ما يتم تثبيت العاكسات مَداخِن، لكنها مناسبة تمامًا لأنظمة التهوية. يتم إعادة توجيه تدفق الهواء ، الذي يمر عبر نظام القمم والفتحات في جسم المنتج ، بسبب إنشاء منطقة ضغط منخفض فوق الأنبوب. وتجدر الإشارة إلى أن ريشة الطقس لها تصميم يسمح لهذا الجهاز بالتدوير باستمرار ، وجانب العمل في مواجهة الريح.

لا يؤدي الدوران بسبب تصميمه إلى تعزيز السحب في عمود التهوية فحسب ، بل يحميه أيضًا بشكل فعال من مختلف الحطام والحشرات. هذا الجهاز ، كقاعدة عامة ، له شكل كروي ، لذلك يبرز بين الجميع بتصميمه الأصلي.

هناك نوع أصلي آخر من حارف التهوية - دوراني ، أو كما يطلق عليه أيضًا التوربينات. يقوم هذا الجهاز بتحويل طاقة الهواء المتدفقة إلى حركة دورانية للتوربين ، والذي يدور الهواء وفقًا لمبدأ الإعصار ، مما يؤدي إلى زيادة السحب في القناة. يظهر هذا الجهاز نتائج ممتازة حتى في الموسم الدافئ ، مما يخلق قوة دفع في نظام التهوية.

صنع أبسط جهاز يعمل بنفسك

على الرغم من تعقيد التصميم ، يمكن للجميع صنع عاكس بأيديهم سيد البيت. يكفي أن يكون لديك الأدوات اللازمةوالمواد. ل التصنيع الذاتيسيحتاج هذا الجهاز إلى:

• ورقة من الورق السميك أو الكرتون.
• صاج من المعدن المجلفن.
• رسم العاكس مع الحسابات المتعلقة بقطر الأنبوب.
• بندقية برشام.
• مقص معدني.
• حفر بمجموعة من التدريبات.
• قلم تحديد أو كاتب.

بعد تحضير الأداة والمواد ومعدات الحماية الشخصية (النظارات والقفازات) ، يمكنك البدء في صنع عاكس التهوية بيديك.

1. بادئ ذي بدء ، يجب عليك نقل ملامح المنتج من الرسم إلى المعدن. يجب أن يكون هناك مسح لجميع الأجزاء الرئيسية للجهاز: غطاء ، ناشر ، اسطوانة خارجية ، رفوف.
2. بعد ذلك ، تحتاج إلى قطع جميع أجزاء الجهاز وفقًا للنمط الناتج.
3. قم بتوصيل جميع أجزاء الجهاز ، حسب الرسم أو الرسم ، باستخدام مسدس برشام.
4. قم بتوصيل جزأى العاكس باستخدام رفوف مقطوعة من نفس المعدن.

بعد التصنيع ، يمكنك تثبيت العاكس على رأس الأنبوب ، وتثبيته بعناية باستخدام المشابك.

نصيحة:
سيخلق العاكس جرًا إضافيًا في القنوات فقط إذا تم تصنيع جميع أجزائه بحجم معين. يجب أن نتذكر أن التثبيت يجب أن يتم أثناء العمل على ارتفاع ، لذلك من الأفضل القيام بذلك مع شخصين وبتأمين. إذا لم تكن واثقًا من قدراتك ، فاتصل بالمحترفين الذين لديهم خبرة في تصنيع هذه الأجهزة الضرورية وتركيبها.

يتم تثبيت العاكسات على منافذ أنابيب التهوية الطبيعية فوق أسطح المؤسسات الصغيرة والمباني العامة والمباني السكنية. باستخدام ضغط الرياح ، تحفز العاكسات الجر في قنوات التهوية العمودية. الوظيفة الثانية المهمة للعاكسات هي الحماية من المطر والثلج من دخول أعمدة التهوية. تم تطوير العشرات من نماذج منحرف التهوية ، بعضها موصوف أدناه. يمكن صنع أبسط خيارات المنحرف يدويًا.

جهاز انحراف التهوية

يحتوي أي نوع من عواكس التهوية على عناصر قياسية: 2 كوب ، بين قوسين للغطاء وأنبوب فرعي. يتمدد الزجاج الخارجي لأسفل ، ويتمدد الزجاج السفلي بشكل متساوٍ. يتم وضع الأسطوانات على بعضها البعض ، ويتم تثبيت غطاء فوق الجزء العلوي. توجد في الجزء العلوي من كل أسطوانة حلقات ارتداد تعمل على تغيير اتجاه الهواء في عاكس التهوية بأي حجم.

يتم تثبيت الارتدادات بطريقة تجعل الرياح في الشارع تخلق شفطًا عبر الفراغات بين الحلقات وتسريع إزالة الغازات من التهوية.

جهاز عاكس التهوية هو أنه عندما يتم توجيه الرياح من الأسفل ، تعمل الآلية بشكل أسوأ: تنعكس من الغطاء ، يتم توجيهها نحو الغازات التي تخرج إلى الفتحة العلوية. إلى حد أكبر أو أقل ، فإن أي نوع من عواكس التهوية له هذا العيب. للقضاء عليه ، يتكون الغطاء على شكل مخروطين ، مثبتين مع قواعد.

عندما تكون الرياح من الجانب ، يتم تفريغ هواء العادم من أعلى وأسفل في نفس الوقت. عندما تكون الرياح من الأعلى ، يحدث التدفق من الأسفل.

جهاز آخر لحارف التهوية هو نفس الزجاج ولكن السقف على شكل مظلة. إنه السقف الذي يلعب هنا دورًا مهمًا في إعادة توجيه تدفق الرياح.

مبدأ تشغيل عاكس التهوية

مبدأ تشغيل عاكس تهوية العادم بسيط للغاية: تصطدم الرياح بجسمها ، ويتم تشريحها بواسطة الناشر ، وينخفض ​​الضغط في الأسطوانة ، مما يعني أن السحب في أنبوب العادم يزداد. كلما زادت مقاومة الهواء التي يخلقها الجسم المنحرف ، كان السحب في قنوات التهوية أفضل. يُعتقد أن العاكسات تعمل بشكل أفضل على أنابيب التهوية المثبتة قليلاً بزاوية. تعتمد كفاءة العاكس على الارتفاع فوق مستوى السقف والحجم وشكل الجسم.

يتجمد عاكس التهوية في الشتاء على الأنابيب. في بعض الطرز ذات العلبة المغلقة ، لا يمكن رؤية الصقيع من الخارج. ولكن مع وجود منطقة مفتوحة من القناة ، يظهر الجليد من الجزء الخارجي للزجاج السفلي ويمكن ملاحظته على الفور.

يمكن للعاكس المحدد بشكل صحيح زيادة المعامل عمل مفيدتهوية تصل إلى 20٪.

في أغلب الأحيان ، تُستخدم العاكسات في تهوية السحب الطبيعي ، ولكنها في بعض الأحيان تعزز السحب القسري. إذا كان المبنى يقع في مناطق ذات رياح نادرة وضعيفة ، فإن المهمة الرئيسية للجهاز هي منع انخفاض أو "انقلاب" قوة الدفع.

أنواع المنحرفات

عند اختيار عاكس التهوية ، قد تشعر بالارتباك بسبب التنوع.

أكثر أنواع عواكس التهوية شيوعًا اليوم:

• TsAGI.
• جريجوروفيتش.
• على شكل نجمة شينارد ؛
• فتح ASTATO ؛
• كروية "فولبر" ؛
• على شكل H.

نادرًا ما تستخدم الفتحات البلاستيكية لأنها قصيرة العمر وهشة. يسمح بتركيب عاكسات بلاستيكية لتهوية الأقبية والأقبية. تستخدم عاكسات البلاستيك على نطاق واسع فقط كملحقات للسيارة.

يشير بعض المستهلكين خطأً إلى أجهزة التوزيع للتهوية سقوف متوترةمنحرف. يتم تثبيت عواكس التهوية فقط في نهايات مجاري العادم. يتم توفير تهوية سقوف العادم من خلال ناشرات الهواء ومقاوم الهواء ، والتي من خلالها يتغلغل الهواء بالتساوي والكميات المناسبة في الغرفة.

منحرف ASTATO

نموذج تنفيس دوار يستخدم طاقة ميكانيكية وطاقة الرياح. عندما تكون قوة الرياح كافية ، يتم إيقاف تشغيل المحرك ويعمل ASTATO وفقًا لمبدأ عاكس تهوية العادم. يبدأ تشغيل المحرك الكهربائي بهدوء ، والذي لا يؤثر على الديناميكا الهوائية في نظام التهوية بأي شكل من الأشكال ، ولكنه يوفر فراغًا كافيًا (لا يزيد عن 35 باسكال).

المحرك الكهربائي اقتصادي للغاية ، يتم تشغيله عند إشارة جهاز استشعار يقيس الضغط عند مخرج قناة التهوية. من حيث المبدأ ، يعمل عاكس التهوية في معظم أيام العام على سحب الرياح. يشتمل جهاز انحراف التهوية ASTATO على مستشعر ضغط ومفتاح زمني يبدأ تشغيل المحرك وإيقافه تلقائيًا. إذا رغبت في ذلك ، يمكن القيام بذلك يدويًا.

عاكس ثابت مع مروحة قاذف

عاكس التهوية الدوار جزئيًا هو حداثة تعمل بنجاح كبير لعدة سنوات حتى الآن. يتم تثبيت عاكسات DS عند منافذ قنوات التهوية ، وتقع مراوح الضغط المنخفض مع خرج ضوضاء منخفض أقل قليلاً. يتم تشغيل المراوح بواسطة مستشعر الضغط. الزجاج مصنوع من الفولاذ المجلفن مع عزل حراري. يتم توصيل مجاري الهواء مع عزل الصوت والصرف. الهيكل بأكمله مغطى من الأسفل بسقف معلق.

عاكس ريشة الطقس

ينتمي الجهاز إلى فئة عواكس التهوية النشطة. يتم تدويرها بواسطة قوة التيارات الهوائية المتحركة. يدور الغلاف مع الأغطية بسبب وحدة المحمل. أثناء الحركة بين الأقنعة ، تشكل الرياح منطقة ضغط منخفض. ميزة هذا النوع من حارف التهوية هي القدرة على "التكيف" مع أي اتجاه للرياح وحماية جيدة للمدخنة من الرياح. عيب عاكس التهوية الدوراني هو الحاجة إلى تشحيم المحامل ومراقبة حالتها. في الصقيع الشديد ، تتجمد ريشة الطقس ولا تؤدي وظيفتها بشكل جيد.

التوربينات الدوارة

في الطقس الهادئ ، يكون عاكس التوربو للتهوية على شكل توربين عديم الفائدة تمامًا. لأن توربينات دوارةغير منتشر رغم المظهر الجذاب. قم بتثبيتها فقط في المناطق ذات الرياح المستقرة. يتمثل أحد القيود الأخرى في أنه لا يمكن استخدام هذا الانحراف التوربيني في مداخن مواقد الوقود الصلب ، حيث يمكن أن تتشوه.

عاكس التهوية افعل ذلك بنفسك

في أغلب الأحيان ، يتم تصنيع عاكس Grigorovich بأيديهم للتهوية. الجهاز بسيط للغاية ، وتشغيل هذا النوع من عاكس التهوية مستمر.

لصنع عاكس تهوية Grigorovich بيديك ، ستحتاج إلى:

• المجلفن أو الفولاذ المقاوم للصدأ ورقة.
• المسامير والصواميل والبراغي والياقة.
• الحفر الكهربائية؛
• مقص معدني
• الخطاط.
• مسطرة؛
• قلم؛
• بوصلة؛
• عدة أوراق من الورق المقوى
• مقص الورق.

الخطوة 1. حساب معاملات المنحرف

في هذه المرحلة ، تحتاج إلى حساب أبعاد عاكس التهوية ورسم مخطط. تستند جميع الحسابات الأولية إلى قطر قناة التهوية.

ع = 1.7 × د,

أين ح- ارتفاع العاكس ، د- قطر المدخنة.

Z = 1.8xD,

أين ض- عرض الغطاء

د = 1.3xD,

دهو عرض الناشر.

على الورق المقوى ، نقوم بإنشاء رسم تخطيطي لعناصر عاكس التهوية بأيدينا ونقطعه.

إذا لم تكن لديك خبرة في صنع أدوات منحرفة ، فننصحك بالتدرب على تخطيط من الورق المقوى.

الخطوة الثانية. عمل عاكس

نقوم بوضع دائرة حول الأنماط على لوح معدني باستخدام مقص وبمساعدة المقص نحصل على أجزاء من الجهاز المستقبلي. نقوم بتوصيل الأجزاء مع البراغي الصغيرة أو المسامير أو اللحام. لتثبيت الغطاء ، قم بقص الأقواس على شكل خطوط منحنية. نصلحها خارج الناشر ، ونعلق المخروط العكسي بالمظلة. جميع المكونات جاهزة ، والآن تم تجميع الناشر بالكامل على المدخنة.

الخطوة 3 تركيب الحارف

نقوم بتثبيت الزجاج السفلي على أنبوب المدخنة وربطه بالمسامير. في الأعلى نضع ناشرًا (زجاجًا علويًا) ، ونثبته بمشبك ، ونضع غطاءًا على الأقواس. يتم الانتهاء من العمل على إنشاء عاكس تهوية يعمل بنفسك عن طريق تثبيت مخروط عكسي ، والذي سيساعد الجهاز على العمل حتى مع اتجاه الرياح غير المرغوب فيه.

اختيار عاكس التهوية

يريد أي مالك اختيار عاكس للتهوية بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.

أفضل نماذج عواكس تهوية العادم هي:

• لوحة TsAGI
• نموذج DS
• أستاتو.

يتم تحديد عمل العاكس في الحسابات بواسطة معلمتين:

• معامل التصريف؛
• عامل الخسارة المحلي.

تعتمد المعاملات على النموذج فقط ، وليس على أبعاد عاكس التهوية.

على سبيل المثال ، بالنسبة إلى DS ، يكون معامل الخسائر المحلية 1.4.