Ветроэлектростанция-малютка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Устройство представляет собой две половинки полого цилиндра, которые после его разрезки раздвигались в стороны от общей оси (см. рис. 1,а). Образовавшееся тело обладало ярко выраженной аэродинамической несимметричностью. Набегающий поперек его оси поток воздуха как бы соскальзывал с выпуклой стороны одного полуцилиндра. Зато другой, обращенный к ветру своеобразным карманом, оказывал значительное сопротивление. Барабан поворачивался, полуцилиндры менялись местами все быстрее и быстрее, и вертушка таким образом быстро раскручивалась.

Этот принцип взят за основу данной ветроэлектростанции.

Рис. 1

Подобная схема выгодно отличается от ветроустановки с пропеллерной вертушкой. Во-первых, она не требует при изготовлении большой точности и дает широкий выбор применяемых материалов. Во-вторых, она компактна.

Судите сами. Мощность генератора, приводимого в действие барабаном диаметром всего около метра, будет такой же, как при использовании трехлопастного пропеллера диаметром 2,5 м! И если пропеллерную вертушку нужно устанавливать на высокой штанге или на крыше дома (этого требует техника безопасности), то вертушку-барабан можно ставить прямо на земле, под навесом. Есть у барабана и еще ряд достоинств: большой крутящий момент при малых оборотах (значит, можно обойтись либо совсем без редуктора, либо использовать простейший одноступенчатый), отсутствие щеточного токосьемного механизма.

Сережа предлагает двухлопастный барабан, мы же советуем увеличить количество лопастей до четырех (рис. 1,б). Тяговые характеристики такой установки значительно улучшатся.

Итак, начнем с изготовления барабана (рис. 2). Лопасти можно сделать из фанеры, кровельного железа, дюралюминиевого листа или листового пластика подходящих размеров. В любом варианте старайтесь избегать излишне толстых заготовок - ротор должен быть легким. Это уменьшит трение в подшипниках, а значит, барабан будет легче раскручиваться ветром.

Рис. 2

Рис. 3. Принципиальная электрическая схема: 1 - резистор; 2 - обмотка статора генератора; 3 - ротор генератора; 4 - регулятор напряжения; 5 - реле обратного тока; 6 - амперметр; 7 - аккумулятор; 8 - предохранитель; 9 - выключатель

Если вы воспользуетесь кровельным железом, вертикальные края лопастей усильте, подложив под отбортовку металлический пруток диаметром 5-6 мм. Если вы решили сделать детали вертушки из фанеры (ее толщина должна быть 5-6 мм), не забудьте пропитать заготовки горячей олифой. Щеки барабана можно изготовить из древесины, пластмассы или легкого металла. Собирая барабан, не забудьте промазать места стыков густой масляной краской.

Крестовины, соединяющие отдельные лопасти в ротор, лучше сварить или склепать из стальных полос сечением 5x60 мм. Можно использовать и древесину: толщина заготовки не менее 25 мм, ширина - 80 мм.

Ось для вертушки проще всего сделать из двухметрового отрезка стальной трубы с внешним диаметром около 30 мм. Перед тем как подбирать заготовку для оси, найдите два шарикоподшипника, желательно новые. Согласовав размеры трубы и подшипников, вы избавите себя от лишней работы по подгонке трубы к внутренним обоймам подшипников. Стальные крестовины ротора привариваются к оси, деревянные крепятся эпоксидным клеем и стальными штифтами диаметром 5- 6 мм, проходящими одновременно через каждую крестовину и трубу. Лопасти смонтируйте на болтах М12. Внимательно проверьте расстояния от лопастей до оси: они должны быть одинаковыми - 140-150 мм. Собрав барабан, снова покройте стыки деталей густой масляной краской.

Главный элемент установки готов, остается изготовить станину, сварив или склепав ее из металлического уголка (годится и деревянный вариант). На готовую станину установите шарикоподшипники. Проследите, чтобы не было перекоса, иначе ротор не сможет легко вращаться. Все детали установки дважды покройте масляной краской, на нижнем конце оси закрепите набор шкивов различного диаметра. Перекинутый через шкив вертушки ремень соедините с генератором электрического тока, например автомобильным. Построенный образец ветросиловой установки при скорости ветра 9-10 м/с сможет обеспечить мощность, передаваемую на генератор, равную 800 Вт.

Ну а если стоит безветренная погода или ветер слишком слаб, чтобы девать необходимую электроэнергию? Перебоев в выработке электричества не будет, если воспользоваться накопителем энергии - аккумулятором. Ветер есть - пускайте электричество напрямую к потребителю, ветра нет - включайте заряженные от ветроустановки аккумуляторы. На рисунке 3 мы показали схематическое устройство электрической цепи такой ветроустановки.

Если ветряк будет использоваться для поливки огорода или сада, его нужно смонтировать прямо над источником воды.

А теперь задание. Подумайте, ребята, как приспособить ветроустановку, о которой мы рассказали, для геологов, альпинистов, передвижных ремонтных и строительных бригад, для пастухов на далеких пастбищах.

Авторы: С.Курнев, В.Шумеев

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Гормон счастья может вызывать депрессию 13.12.2015 Нейромедиатор серотонин часто называют "гормоном счастья". Такие молекулы, как серотонин, используются для передачи нервного импульса между нервными клетками, и давно замечено, что хроническая нехватка серотонина может привести к постоянной тревожности и депрессии: нейроны в нервных цепочках, отвечающих за эмоциональный "позитив", хуже обмениваются сигналами из-за того, что им не хватает их нейромедиатора. Поэтому действие многих антидепрессантов рассчитано на то, что они будут повышать уровень серотонина в межнейронных синапсах, тем самым способствуя положительному эмоциональному настрою. (Впрочем, в механизме действия антидепрессантов до сих пор остается много неясного и они до сих пор преподносят нейробиологам сюрпризы - так, совсем недавно мы писали о том, что некоторые из них способны влиять на эпигенетические модификации в клеточной ДНК.) Через эмоции серотонин может влиять на поведение. Например, несколько лет назад исследователи из Оксфорда обнаружили, что этот нейромедиатор влияет на наше восприятие чужих отношений: чем его было больше, тем более человек был склонен оценивать чужие отношения как очень романтические и очень близкие (в качестве примера для оценки предлагали фотографии пар); и наоборот - при низком уровне серотонина чужие отношения казались менее близкими. А в 2012 году сотрудники Киотского университета опубликовали в журнале PNAS статью, в которой говорили о взаимосвязанности уровня серотонина в мозге и нашего чувства справедливости: чем больше серотонина, тем бoльшую нечестность мы готовы простить другому человеку. Однако, как показывают результаты экспериментов Марка Анзорге (Mark S. Ansorge) и его коллег из Колумбийского университета с серотонином все не так просто: его эффект зависит от того, в какой области мозга он присутствует. Известно, что его синтезируют ядра шва - так называют скопления нейронов, расположенные по средней линии продолговатого мозга. Ядра шва делятся на несколько групп, среди которых есть верхнее центральное ядро и дорсальное ядро. Оба они производят серотонин, которым пользуются другие системы мозга, однако на него реагируют и собственные нейроны ядер, и долгое время было неясно, как активность местных нервных клеток влияет на поведение. Опыты ставили на мышах, одни из которых были обычными здоровыми животными, а у других стимулировали тревожность и депрессивное состояние. Оказалось, что у тех и у других серотониновые нейроны ядер шва работают по-разному. Например, возрастание тревожности сопровождалось повышением активности верхнего центрального ядра; с другой стороны, депрессия у мышей слабела при снижении активности того же верхнего центрального ядра, но усиливалась при снижении активности дорсального ядра. Полностью результаты экспериментов опубликованы в Cell Reports. Иными словами, использующие серотонин нейроны вовсе не обязательно дарят только радость и счастье. Положительные эмоции зависят, скорее, от баланса активностей разных групп серотониновых нейронов: если баланс сильно перекосит в какую-то сторону, то вместо радости и счастья придет депрессия и тревога, хотя серотонина может быть более чем достаточно. Конечно, после мышей нужно будет проверить, так ли работают серотониновые ядра шва у человека, и, если все действительно так, стоит подумать о новых антидепрессантах, которые бы не просто действовали на уровень того или иного нейромедиатора, а фокусировались бы на какой-то определенной зоне мозга.

Другие интересные новости:

▪ Новые данные об атмосфере Солнца

▪ Наноочищение воды и почвы

▪ Микрооригами

▪ Шум бактерии

▪ GaAs-солнечные батареи для крыш электромобилей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телевидение. Подборка статей

▪ статья Прошлое - лучший пророк будущего. Крылатое выражение

▪ статья Что дарили сиамские короли неугодной знати? Подробный ответ

▪ статья Каменная валериана. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Ксилолит. Простые рецепты и советы

▪ статья Загадки про еду и напитки

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026