A bejegyzés elmagyarázza, hogyan lehet egyszerű szélmalom-áramkört készíteni, amely ingyenesen használható akkumulátorok töltésére vagy bármely kívánt elektromos berendezés üzemeltetésére egész nap és éjjel.
Napelem vs szélmalom
A napelemes villamos energia egyik legnagyobb hátránya, hogy csak nappal érhető el, és ez is csak akkor, ha tiszta az ég. Továbbá, ha a napfény csak délben és nem a nap folyamán van a csúcspontján, akkor annak kihasználása nagyon nem hatékony. Ezzel ellentétben a szélerőműtől függő szélmalom-generátor sokkal hatékonyabbnak tűnik, mivel a szél egész nap elérhető, és nem támaszkodjon az évszakos változásokra.
A szélmalom-generátor azonban csak akkor működhet a legnagyobb hatékonysággal, ha meghatározott régiókban, például nagyobb magasságokban, a tenger vagy a folyó partjai közelében van felszerelve vagy elhelyezve.
Ahhoz, hogy egy házi készítésű szélmalom-generátor a leghatékonyabb legyen, a ház tető tetejére kell helyezni, hogy minél magasabb szélsebességet érjünk el, minél magasabb, annál jobb.
Azt mondják, hogy a talajtól több mint 100 méterre a szélsebesség a legnagyobb, és egész évben non-stop aktív, így ez bizonyítja, hogy nagyobb magasságban jobb a szél hatékonysága.
Szélmalom generátor tervezése
Az itt bemutatott egyszerű szélmalom-generátor áramköri koncepciót bármelyik hobbiépítő elkészítheti kis akkumulátorok otthoni töltésére, teljesen költségmentesen és elhanyagolható erőfeszítésekkel.
Ugyanezek nagyobb modelljei kipróbálhatók a nagyobb teljesítmények elérése érdekében, amelyek kis házak áramellátására használhatók.
Működés elve
A működési elv egy hagyományos motorgenerátor-koncepción alapszik, ahol az állandó mágneses motor orsója integrálva van egy turbinával vagy légcsavaros mechanizmussal a szélerőmű szükséges kihasználása érdekében.
Amint az a fenti ábrán látható, az alkalmazott légcsavar vagy a turbina szerkezete másképp néz ki. Itt egy csavart „S” alakú légcsavaros rendszert használnak, amelynek egyértelmű előnye van a hagyományos repülőgép-típusú légcsavarokkal szemben.
Ebben a kialakításban a turbina forgása nem támaszkodik a szélirányokra, inkább ugyanolyan jól és hatékonyan reagál, függetlenül attól, hogy a szél melyik oldaláról folyhat, ez lehetővé teszi a rendszer számára, hogy megszabaduljon a komplex kormánymechanizmustól, amelyet általában a hagyományos szélmalmok használnak. annak érdekében, hogy a légcsavar elülső helyzetét a széláramlásnak megfelelően állítsa be.
A bemutatott koncepcióban a turbinához kapcsolt motor maximális hatékonysággal forog, függetlenül attól, hogy a szél mely oldalról vagy sarokról jelenhet meg, ami lehetővé teszi, hogy a szélmalom egész évben rendkívül hatékony és aktív legyen.
Elektronikus feszültségszabályozó integrálása
A motor tekercsének forgása által a turbinából származó nyomatékra adott villamos energia felhasználható akkumulátor töltésére, vagy LEd lámpa vagy bármely kívánt elektromos terhelés meghajtására a felhasználó preferenciája szerint.
Mivel azonban a szélsebesség ingadozó és soha nem lehet állandó, elengedhetetlen lehet valamilyen stabilizáló áramkört beépíteni a motor kimenetébe.
Buck Boost Converter használata
Megoldhatjuk a kérdést egy csatlakoztatott terhelés specifikációinak megfelelő boost vagy buck átalakító áramkör hozzáadásával.
De ha a motor feszültségi specifikációi valamivel magasabbak a terhelésnél, és ha bő szél van, kizárhatja az érintett erősítő áramkört, és közvetlenül összekapcsolhatja a szélmalom kimenetét a terheléssel a híd egyenirányítója után.
A diagramon láthatjuk, hogy a szélmalom villamos energiájának a híd egyenirányító hálózaton keresztüli egyenirányítása után egy boost konvertert alkalmaznak.
A következő kép elmagyarázza az érintett áramkörök részleteit, amelyek szintén nem annyira összetettek, és a legtöbb szokásos alkatrész felhasználásával építhetők fel.
Áramköri rajz beállítása
A fenti kép egy egyszerű erősítő átalakító áramkört mutat be visszacsatolási hibaerősítő szabályozó fokozattal. A szélmalom kimenetét a hozzá tartozó híd-egyenirányító hálózat megfelelő módon kiigazítja, és az IC 555 alapú erősítő egyenirányító áramkörbe táplálja.
Ha feltételezzük, hogy a szélmalom átlagos teljesítménye 12 V körül van, akkor a töltőáramkör várhatóan növeli ezt a feszültséget akár 60 V + -ra is, azonban az áramkör T2 fokozatát úgy tervezték, hogy ezt a feszültséget egy meghatározott stabilizált kimenetre korlátozza.
A T2 alján lévő zener dióda határozza meg a szabályozási szintet, és kiválasztható a szükséges terhelési korlátozások specifikációi szerint.
Az ábra azt mutatja, hogy egy laptop akkumulátorát szélmalom-generátor töltésére csatlakoztatják, más típusú akkumulátorok is feltölthetők ugyanezen áramkör segítségével, egyszerűen a T2 zener-dióda értékének beállításával.
Alternatív megoldásként a boost induktor fordulatainak száma megváltoztatható és módosítható más feszültségtartományok megszerzése érdekében, az egyedi alkalmazási előírásoktól függően.
Videó:
A következő videó egy felállított kis szélmalmot mutat be, amelyben egy motorral felszerelt erősítő átalakító látható, és átalakítja a motor alacsony teljesítményét egy 1 wattos LED megvilágítására.
Itt a motort kézzel forgatják ujjakkal, így az eredmények nem olyan jók. Ha a berendezést turbinával rögzítik, akkor az eredmény sokkal jobb lehet.
Egy másik videoklip, amely egy kisméretű motort mutat a csatlakoztatott sebességváltóval, amely elegendő energiát termel egy 1 wattos LED fényes megvilágításához. Ez a motor propellerrel konfigurálható és nagy széllel használható Li-Ion akkumulátor vagy bármely előnyben részesített akkumulátor töltésére:
Előző: Hogyan lehet villamos energiát előállítani cipőből sétálás közben Következő: Porlasztó áramkör E cigarettákhoz
