Απλούστερο κύκλωμα γεννήτριας ανεμόμυλων

Η ανάρτηση εξηγεί πώς να φτιάξετε ένα απλό κύκλωμα γεννήτριας ανεμόμυλου το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση μπαταριών ή για τη λειτουργία οποιουδήποτε επιθυμητού ηλεκτρικού εξοπλισμού, όλη μέρα και νύχτα, χωρίς κόστος.

Ηλιακό πάνελ εναντίον ανεμόμυλου

Ένα από τα μεγαλύτερα μειονεκτήματα της ηλεκτρικής ενέργειας από ηλιακούς συλλέκτες είναι ότι διατίθεται μόνο κατά τη διάρκεια της ημέρας και επίσης μόνο όταν ο ουρανός είναι καθαρός. Επιπλέον, το φως του ήλιου βρίσκεται στο αποκορύφωμά του μόνο κατά τη διάρκεια του μεσημεριανού και όχι καθ 'όλη τη διάρκεια της ημέρας καθιστά την αξιοποίησή του πολύ αναποτελεσματική. Σε αντίθεση με αυτό, μια γεννήτρια ανεμόμυλων που εξαρτάται από την αιολική ενέργεια φαίνεται να είναι πολύ αποτελεσματική επειδή ο άνεμος είναι διαθέσιμος όλη την ημέρα και δεν βασίζεστε σε εποχιακές αλλαγές.

Ωστόσο, μια γεννήτρια ανεμόμυλων μπορεί να λειτουργεί με τη μεγαλύτερη απόδοση μόνο εάν είναι εγκατεστημένη ή τοποθετημένη σε συγκεκριμένες περιοχές, όπως σε μεγαλύτερα υψόμετρα, κοντά σε ακτές της θάλασσας ή του ποταμού κ.λπ.

Για να είναι μια σπιτική γεννήτρια ανεμόμυλων πιο αποτελεσματική, πρέπει να την τοποθετήσετε στην οροφή του σπιτιού για να έχετε την υψηλότερη δυνατή απόδοση ταχύτητας ανέμου, όσο υψηλότερη τόσο καλύτερη.

Λέγεται ότι πάνω από 100 μέτρα από το έδαφος οι ταχύτητες του ανέμου είναι το μέγιστο και είναι ενεργό όλο το χρόνο χωρίς διακοπή, έτσι ώστε να αποδεικνύεται, όσο υψηλότερο είναι το υψόμετρο τόσο καλύτερη είναι η απόδοση του ανέμου.

Σχεδιάζοντας μια γεννήτρια ανεμόμυλων

Μια απλή ιδέα κυκλώματος γεννήτριας ανεμόμυλου που παρουσιάζεται εδώ μπορεί να δημιουργηθεί από οποιονδήποτε χόμπι για φόρτιση μικρών μπαταριών στο σπίτι, εντελώς δωρεάν και με αμελητέες προσπάθειες.

Μεγαλύτερα μοντέλα του ίδιου μπορούν να δοκιμαστούν για την επίτευξη μεγαλύτερων εξόδων ισχύος που μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την τροφοδοσία μικρών σπιτιών.

Αρχή λειτουργίας

Η αρχή της λειτουργίας βασίζεται σε μια παραδοσιακή αντίληψη γεννήτριας κινητήρα όπου ο άξονας ενός κινητήρα τύπου μόνιμου μαγνήτη είναι ενσωματωμένος με έναν στρόβιλο ή μηχανισμό έλικα για την απαιτούμενη αξιοποίηση της αιολικής ενέργειας.

Όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα, η χρησιμοποιούμενη έλικα ή η δομή του στροβίλου φαίνεται διαφορετική. Εδώ χρησιμοποιείται ένα στριμμένο σύστημα έλικα σχήματος «S» το οποίο έχει ένα ξεχωριστό πλεονέκτημα έναντι του παραδοσιακού τύπου έλικα του αεροπλάνου.

Σε αυτό το σχέδιο, η περιστροφή του στροβίλου δεν βασίζεται στις κατευθύνσεις του ανέμου, αλλά ανταποκρίνεται εξίσου καλά και αποτελεσματικά, ανεξάρτητα από ποια πλευρά μπορεί να ρέει ο άνεμος, αυτό επιτρέπει στο σύστημα να απαλλαγεί από έναν περίπλοκο μηχανισμό πηδαλίου, ο οποίος συνήθως χρησιμοποιείται σε συμβατικούς ανεμόμυλους προκειμένου να διατηρηθεί η προπέλα αυτοπροσαρμοσμένη στην μπροστινή της θέση σύμφωνα με τη ροή του ανέμου.

Στην απεικονιζόμενη ιδέα ο κινητήρας που συνδέεται με την τουρμπίνα συνεχίζει να περιστρέφεται με μέγιστη απόδοση ανεξάρτητα από την πλευρά ή τη γωνία που μπορεί να εμφανίζεται ο άνεμος, γεγονός που επιτρέπει στον ανεμόμυλο να είναι εξαιρετικά αποτελεσματικός και ενεργός καθ 'όλη τη διάρκεια του έτους.

Ενσωμάτωση Ηλεκτρονικού Ρυθμιστή Τάσης

Η ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από την περιστροφή του πηνίου κινητήρα σε απόκριση της ροπής από τον στρόβιλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη φόρτιση μιας μπαταρίας ή μπορεί να είναι για την οδήγηση μιας λάμπας LED ή οποιουδήποτε επιθυμητού ηλεκτρικού φορτίου σύμφωνα με τις προτιμήσεις του χρήστη.

Ωστόσο, δεδομένου ότι οι ταχύτητες του ανέμου θα μπορούσαν να κυμαίνονται και να μην είναι ποτέ σταθερές, μπορεί να είναι επιτακτική ανάγκη να συμπεριληφθεί κάποιο είδος σταθεροποιητικού κυκλώματος στην έξοδο του κινητήρα.

Χρήση μετατροπέα Buck Boost

Μπορούμε να λύσουμε το ζήτημα προσθέτοντας ένα κύκλωμα ενίσχυσης ή μετατροπέα buck σύμφωνα με τις προδιαγραφές του συνδεδεμένου φορτίου.

Αλλά αν οι προδιαγραφές τάσης κινητήρα είναι ελαφρώς υψηλότερες από το φορτίο και εάν υπάρχει άνετος άνεμος, μπορείτε να αποκλείσετε το εμπλεκόμενο κύκλωμα ώθησης και να συνδέσετε απευθείας την έξοδο του ανεμόμυλου με το φορτίο μετά τον ανορθωτή της γέφυρας.

Στο διάγραμμα μπορούμε να δούμε έναν μετατροπέα ώθησης να χρησιμοποιείται μετά την διόρθωση της ηλεκτρικής ενέργειας του ανεμόμυλου μέσω ενός δικτύου ανορθωτή γέφυρας.

Η παρακάτω εικόνα εξηγεί τις λεπτομέρειες των εμπλεκόμενων κυκλωμάτων, τα οποία επίσης δεν είναι τόσο περίπλοκα και μπορεί να κατασκευαστούν χρησιμοποιώντας τα περισσότερα από τα συνηθισμένα εξαρτήματα.

Ρύθμιση διαγράμματος κυκλώματος

Η παραπάνω εικόνα δείχνει ένα απλό κύκλωμα μετατροπέα ενίσχυσης με στάδιο ρυθμιστή ενισχυτή σφάλματος ανάδρασης. Η έξοδος από τον ανεμόμυλο διορθώνεται καταλλήλως από το σχετικό δίκτυο ανορθωτή γέφυρας και τροφοδοτείται στο κύκλωμα ανορθωτή ενίσχυσης με βάση το IC 555

Υποθέτοντας ότι η μέση έξοδος του κινητήρα ανεμόμυλου είναι περίπου 12V, το κύκλωμα ενίσχυσης αναμένεται να αυξήσει αυτήν την τάση στα 60V +, ωστόσο το στάδιο T2 στο κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για να περιορίζει αυτήν την τάση σε μια καθορισμένη σταθεροποιημένη έξοδο.

Η δίοδος zener στη βάση του Τ2 αποφασίζει το επίπεδο ρύθμισης και μπορεί να επιλεγεί σύμφωνα με τις απαιτούμενες προδιαγραφές περιορισμού φορτίου.

Το διάγραμμα δείχνει ότι μια μπαταρία φορητού υπολογιστή είναι συνδεδεμένη για φόρτιση από μια γεννήτρια ανεμόμυλων, ενώ άλλοι τύποι μπαταριών μπορεί επίσης να φορτιστούν χρησιμοποιώντας το ίδιο κύκλωμα, απλώς ρυθμίζοντας την τιμή της διόδου Τ2 zener.

Εναλλακτικά, ο αριθμός στροφών του επαγωγέα ενίσχυσης μπορεί επίσης να τροποποιηθεί και να τροποποιηθεί για την απόκτηση άλλων περιοχών τάσης, ανάλογα με τις μεμονωμένες προδιαγραφές εφαρμογής.

Βίντεο:

Το παρακάτω βίντεο δείχνει μια μικρή εγκατάσταση ανεμόμυλου στην οποία μπορεί να φανεί ένας μετατροπέας ώθησης συνδεδεμένος με έναν κινητήρα και να μετατρέπει την έξοδο χαμηλής ισχύος από τον κινητήρα σε φωτισμό LED 1 watt.

Εδώ ο κινητήρας περιστρέφεται χειροκίνητα με τα δάχτυλα, οπότε τα αποτελέσματα δεν είναι τόσο καλά. Εάν η εγκατάσταση είναι συνδεδεμένη με μια τουρμπίνα, τότε το αποτέλεσμα μπορεί να βελτιωθεί πολύ περισσότερο.

Ένα άλλο κλιπ βίντεο που δείχνει έναν μικρό κινητήρα με προσαρτημένο κιβώτιο ταχυτήτων που παράγει αρκετή ενέργεια για να φωτίσει φωτεινά ένα LED 1 watt. Αυτός ο κινητήρας θα μπορούσε να διαμορφωθεί με έλικες και να χρησιμοποιηθεί σε συνθήκες υψηλού ανέμου για τη φόρτιση μιας μπαταρίας Li-Ion ή οποιασδήποτε προτιμώμενης μπαταρίας: