Alternatīvā enerģētika mājai pašu rokām: labāko eko tehnoloģiju apskats

Dabas kurināmā krājumi nav neizsmeļami, bet energoresursu cenas nepārtraukti aug. Piekritīsiet, būtu labi tradicionālo enerģijas avotu vietā izmantot alternatīvos, lai nebūtu atkarīgs no gāzes un elektrības piegādātājiem savā reģionā. Bet Jūs nezināt, ar ko sākt?

Mēs palīdzēsim Jums izprast galvenos atjaunojamās enerģijas avotus – šajā materiālā mēs apskatījām labākās eko tehnoloģijas. Aizstāt ierastos enerģijas avotus spēj alternatīvā enerģija: pašu rokām var izveidot diezgan efektīvu iekārtu tās iegūšanai.

Mūsu rakstā aplūkoti vienkārši siltumsūkņa, vēja ģeneratora un saules bateriju montāžas veidi, atlasītas atsevišķu procesa posmu fotoilustrācijas. Uzskatāmības labad materiāls papildināts ar videoklipiem par ekoloģiski tīru iekārtu izgatavošanu.

Populāri atjaunojamās enerģijas avoti

“Zaļās tehnoloģijas” ļaus jūtami samazināt mājsaimniecības izdevumus, izmantojot gandrīz bezmaksas avotus.

Jau kopš seniem laikiem cilvēki ikdienā izmantoja mehānismus un ierīces, kuru darbība bija vērsta uz dabas spēku pārvēršanu mehāniskajā enerģijā. Spilgts piemērs tam ir ūdensdzirnavas un vējdzirnavas.

Līdz ar elektrības parādīšanos ģeneratora esamība ļāva mehānisko enerģiju pārvērst elektriskajā.

Ūdensdzirnavas – priekštecis automātiskajam sūknim, kam nav nepieciešama cilvēka klātbūtne, lai veiktu darbu. Ritenis patstāvīgi griežas zem ūdens spiediena un pats smeļ ūdeni.

Mūsdienās ievērojamu daudzumu enerģijas saražo tieši vēja kompleksi un hidroelektrostacijas. Bez vēja un ūdens cilvēkiem ir pieejami arī tādi avoti kā biodegviela, zemes dzīļu enerģija, saules gaisma, geizeru un vulkānu enerģija, plūdmaiņu un bēgumu spēks.

Sadzīvē atjaunojamās enerģijas iegūšanai plaši izmanto šādas ierīces:

• Saules baterijas.
• Siltumsūkņi.
• Vēja ģeneratori mājām.

Augstās izmaksas gan pašām ierīcēm, gan montāžas darbu veikšanai attur daudzus cilvēkus no it kā bezmaksas enerģijas iegūšanas.

Atmaksāšanās periods var sasniegt 15-20 gadus, taču tas nav iemesls atteikties no ekonomiskajām perspektīvām. Visas šīs ierīces var izgatavot un uzstādīt pašrocīgi.

Izvēloties alternatīvās enerģijas avotu, jāvadās pēc tā pieejamības, tad maksimālā jauda tiks sasniegta ar minimāliem ieguldījumiem.

Pašdarināti saules paneļi

Gatavs saules panelis maksā ievērojamu naudu, tāpēc tā iegāde un uzstādīšana nebūt nav pa kabatai katram. Pašam izgatavojot paneli, izmaksas var samazināt 3-4 reizes.

Pirms ķerties pie saules paneļa izgatavošanas, jāsaprot, kā tas viss darbojas.

Saules elektroapgādes sistēmas darbības princips

Izpratne par katra sistēmas elementa mērķi ļaus iztēloties tās darbību kopumā.

Jebkuras saules elektroapgādes sistēmas galvenās sastāvdaļas:

• Saules panelis. Tas ir komplekss vienotā veselumā savienotu elementu, kas pārvērš saules gaismu elektronu plūsmā.
• Akumulatori. Vienas akumulatora baterijas nepietiks ilgam laikam, tāpēc sistēmā var būt līdz desmit šādu ierīču. Akumulatoru bateriju skaits tiek noteikts pēc patērētās elektroenerģijas jaudas. Akumulatoru bateriju skaitu nākotnē varēs palielināt, pievienojot sistēmai nepieciešamo saules paneļu skaitu;
• Saules uzlādes kontrolieris. Šī ierīce ir nepieciešama, lai nodrošinātu akumulatora baterijas normālu uzlādi. Tā galvenais mērķis ir novērst baterijas atkārtotu pārlādēšanu.
• Invertors. Ierīce, kas nepieciešama strāvas pārveidošanai. Akumulatoru baterijas izvada zema sprieguma strāvu, bet invertors to pārveido augsta sprieguma strāvā, kas nepieciešama funkcionalitātei – izejas jauda. Mājai pietiks ar invertoru, kura izejas jauda ir 3-5 kW.

Saules bateriju galvenā īpatnība ir tā, ka tās nevar ražot augsta sprieguma strāvu. Atsevišķs sistēmas elements spēj ražot strāvu ar spriegumu 0,5-0,55 V. Viena saules baterija spēj ražot strāvu ar spriegumu 18-21 V, kas ir pietiekami, lai uzlādētu 12 voltu akumulatoru.

Ja invertoru, akumulatoru baterijas un uzlādes kontrolieri labāk iegādāties gatavus, tad saules baterijas ir pilnīgi iespējams izgatavot pašam.

Kvalitatīvs kontrolieris un pareizs pieslēgums palīdzēs pēc iespējas ilgāk saglabāt akumulatoru bateriju darbspēju un visas saules stacijas autonomiju kopumā.

Saules baterijas izgatavošana

Lai izgatavotu bateriju, jāiegādājas saules foto elementi uz mono- vai polikristālu pamata. Tajā pašā laikā jāņem vērā, ka polikristālu kalpošanas laiks ir ievērojami mazāks nekā monokristālu kalpošanas laiks.

Turklāt polikristālu lietderības koeficients nepārsniedz 12%, turpretī monokristālu rādītājs sasniedz 25%. Lai izgatavotu vienu saules paneli, ir jāiegādājas vismaz 36 šādi elementi.

Saules bateriju saliek no moduļiem. Katrs modulis sadzīves vajadzībām ietver 30, 36 vai 72 gab. elementus, kas savienoti virknē ar barošanas avotu ar maksimālo spriegumu aptuveni 50 V

Solis #1 – saules paneļa korpusa salikšana

Darbi sākas ar korpusa izgatavošanu, tam būs nepieciešami šādi materiāli:

• Koka brusas
• Saplāksnis
• Organiskais stikls
• DVP

No saplākšņa jāizgriež korpusa dibens un jāievieto rāmī, kas izgatavots no 25 mm biezām brusām. Dibena izmēru nosaka saules fotoelementu skaits un to izmērs.

Pa visu rāmja perimetru brusās ar soli 0,15-0,2 m jāizurbj caurumi ar diametru 8-10 mm. Tie nepieciešami, lai novērstu baterijas elementu pārkaršanu darbības laikā.

Pareizi izurbti caurumi ar soli 0,15-0,20 m pasargās saules paneļa elementus no pārkaršanas un nodrošinās stabilu sistēmas darbību

Solis #2 – saules paneļa elementu savienošana

Atbilstoši korpusa izmēram ar kancelejas nazi no DVP jāizgriež pamatne saules elementiem. Tās izveides laikā jāparedz arī ventilācijas caurumi, kas izvietoti ik pēc 5 cm kvadrātveida ligzdu veidā. Gatavais korpuss jānokrāso divreiz un jāizžāvē.

Saules elementi jāizklāj ar kājām gaisā uz DVP pamatnes un jāveic lodēšana. Ja gatavās preces jau nav aprīkotas ar pielodētiem vadītājiem, darbs ievērojami vienkāršojas. Tomēr lodēšanas process jāveic jebkurā gadījumā.

Jāatceras, ka elementu savienojumam jābūt virknes (secīgam). Sākotnēji elementi jāsavieno rindās, un pēc tam gatavās rindas jāapvieno kompleksā, pievienojot tās strāvu vadošajām kopnēm.

Pēc pabeigšanas elementi jāapgriež, jāsaliek kā nākas un jānostiprina savās vietās ar silikonu.

Katrs no elementiem jānostiprina uz pamatnes ar līmlenti vai silikonu, nākotnē tas ļaus izvairīties no nevēlamiem bojājumiem

Pēc tam jāpārbauda izejas sprieguma lielums. Orientējoši tam jābūt robežās no 18 līdz 20 V. Tagad baterija jāiestrādā vairāku dienu laikā, jāpārbauda spēja uzlādēt akumulatoru baterijas. Tikai pēc darbspējas pārbaudes tiek veikta savienojumu hermētiskā noslēgšana.

Solis #3 – elektroapgādes sistēmas salikšana

Pārliecinoties par nevainojamu funkcionalitāti, var veikt elektroapgādes sistēmas salikšanu. Ievades un izvades kontakta vadi jāizved uz āru, lai pēc tam pievienotu ierīci.

No organiskā stikla jāizgriež vāks un jānostiprina ar pašvītņgriezējskrūvēm pie korpusa maliņām caur iepriekš izurbtiem caurumiem.

Saules elementu vietā akumulatora izgatavošanai var izmantot diodes ķēdi ar D223B diodēm. Panelis, kas sastāv no 36 virknē savienotām diodēm, spēj dot 12 V spriegumu.

Diodes iepriekš jāizmērcē acetonā, lai noņemtu krāsu. Plastmasas panelī ir jāizurbj caurumi, jāievieto diodes un jāveic to pielodēšana. Gatavais panelis jāievieto caurspīdīgā apvalkā un jāhermetizē.

Pareizi orientēti un uzstādīti saules paneļi nodrošina maksimālu saules enerģijas iegūšanas efektivitāti, kā arī sistēmas apkalpošanas vieglumu un vienkāršību.

Saules paneļa uzstādīšanas pamatnoteikumi

No saules baterijas uzstādīšanas pareizības lielā mērā ir atkarīga visas sistēmas darbības efektivitāte.

Uzstādot, jāņem vērā šādi svarīgi parametri:

1. Noēnojums. Ja baterija atradīsies koku vai augstāku būvju ēnā, tā ne tikai normāli nedarbosies, bet var arī sabojāties.
2. Orientācija. Lai saules stari maksimāli trāpītu uz fotoelementiem, baterija jāvērš saules virzienā. Ja Jūs dzīvojat ziemeļu puslodē, panelim jābūt orientētam uz dienvidiem, ja dienvidu puslodē – pretēji.
3. Slīpums. Šo parametru nosaka ģeogrāfiskais novietojums. Speciālisti iesaka uzstādīt paneli leņķī, kas ir vienāds ar ģeogrāfisko platumu.
4. Pieejamība. Pastāvīgi jāseko līdzi priekšpuses tīrībai un savlaicīgi jānoņem putekļu un netīrumu slānis. Savukārt ziemā panelis periodiski jātīra no pielipušā sniega.

Vēlams, lai saules paneļa ekspluatācijas laikā slīpuma leņķis nebūtu nemainīgs. Ierīce darbosies maksimāli tikai tad, kad saules stari ir vērsti tieši uz tās virsmu.

Vasarā to labāk novietot 30º slīpumā pret horizontu. Ziemā ieteicams pacelt un uzstādīt 70º leņķī.

Vairākos rūpnieciskajos saules bateriju variantos ir paredzētas saules kustības izsekošanas ierīces. Mājas lietošanai var izdomāt un paredzēt statīvus, kas ļauj mainīt paneļa slīpuma leņķi.

Siltumsūkņi apkurei

Siltumsūkņi ir viens no progresīvākajiem tehnoloģiskajiem risinājumiem alternatīvās enerģijas iegūšanā jūsu mājai. Tie ir ne tikai ļoti ērti, bet arī videi draudzīgi.

To ekspluatācija ļaus būtiski samazināt izdevumus, kas saistīti ar telpu dzesēšanas un apkures apmaksu.

Siltumsūkņu klasifikācija

Siltumsūkņus klasificē pēc kontūru skaita, enerģijas avota un tās iegūšanas veida.

Atkarībā no gala vajadzībām siltumsūkņi var būt:

• Viena, divu vai trīs kontūru;
• Viena vai divu kondensatoru;
• Ar sildīšanas iespēju vai ar sildīšanas un dzesēšanas iespēju.

Pēc enerģijas avota veida un tās iegūšanas veida izšķir šādus siltumsūkņus:

• Zeme – ūdens. Tos izmanto mērenā klimata joslā ar vienmērīgu zemes sasilšanu neatkarīgi no gada laika. Uzstādīšanai izmanto kolektoru vai zondi atkarībā no augsnes veida. Seklu urbumu urbšanai nav nepieciešams saņemt atļaujas dokumentus.
• Gaiss – ūdens. Siltums tiek uzkrāts no gaisa un novirzīts ūdens sildīšanai. Uzstādīšana būs piemērota klimata zonās ar ziemas temperatūru ne zemāku par -15 grādiem.
• Ūdens – ūdens. Uzstādīšanu nosaka ūdenstilpju (ezeri, upes, gruntsūdeņi, akas, nostādinātāji) esamība. Šāda siltumsūkņa efektivitāte ir ļoti iespaidīga, ko nosaka avota augstā temperatūra aukstajā gadalaikā.
• Ūdens – gaiss. Šajā savienojumā siltuma avota lomā ir tās pašas ūdenstilpes, bet siltums ar kompresora palīdzību tiek nodots tieši gaisam, ko izmanto telpu apsildīšanai. Šajā gadījumā ūdens nedarbojas kā siltumnesējs.
• Zeme – gaiss. Šajā sistēmā siltuma vadītājs ir zeme. Siltums no zemes caur kompresoru tiek nodots gaisam. Kā enerģijas pārnesēju izmanto nesasalstošus šķidrumus. Šī sistēma tiek uzskatīta par visuniversālāko.
• Gaiss – gaiss. Šīs sistēmas darbība ir līdzīga gaisa kondicioniera darbībai, kas spēj sildīt un dzesēt telpu. Šī sistēma ir vislētākā, jo neprasa veikt zemes darbus un ierīkot cauruļvadus.

Izvēloties siltuma avota veidu, jāņem vērā vietas ģeoloģija un iespēja netraucēti veikt zemes darbus, kā arī brīvās platības pieejamība.

Ja trūkst brīvas vietas, nāksies atteikties no tādiem siltuma avotiem kā zeme un ūdens, un iegūt siltumu no gaisa.

No pareizas siltumsūkņa veida izvēles lielā mērā ir atkarīga sistēmas darbības efektivitāte un tās ierīkošanas izmaksas

Siltumsūkņa darbības princips

Siltumsūkņu darbības princips balstās uz Karno cikla izmantošanu, kas, strauji saspiežot siltumnesēju, nodrošina temperatūras paaugstināšanos

Pēc tāda paša principa, bet ar pretēju efektu, darbojas vairums klimata iekārtu ar kompresoru blokiem (ledusskapis, saldētava, gaisa kondicionieris)

Galvenais darba cikls, kas tiek realizēts šo agregātu kamerās, paredz pretēju efektu – straujas izplešanās rezultātā notiek dzesētāja sašaurināšanās

Tieši tāpēc viena no vispieejamākajām siltumsūkņa izgatavošanas metodēm balstās uz atsevišķu funkcionālo mezglu izmantošanu, kas tiek izmantoti klimata iekārtās

Tā, siltumsūkņa izgatavošanai var izmantot sadzīves ledusskapi. Tā iztvaicētājs un kondensators pildīs siltummaiņu lomu, kas atņem siltumenerģiju no apkārtējās vides un novada to tieši siltumnesēja uzsildīšanai, kurš cirkulē apkures sistēmā

Zema potenciāla siltums no grunts, gaisa vai ūdens kopā ar siltumnesēju nonāk iztvaicētājā, kur pārvēršas gāzē, un pēc tam tiek vēl vairāk saspiests ar kompresoru, kā rezultātā temperatūra kļūst vēl augstāka

Siltumsūkņa montāža no pieejamiem materiāliem

Izmantojot vecu sadzīves tehniku, precīzāk, tās atsevišķus mezglus, var patstāvīgi salikt siltumsūkni. Kā to var izdarīt, apskatīsim tālāk

Solis #1 – kompresora un kondensatora sagatavošana

Darbi sākas ar sūkņa kompresora daļas sagatavošanu, kuras funkcijas tiks nodotas attiecīgajam gaisa kondicioniera vai ledusskapja mezglam. Šis mezgls ir jānostiprina, izmantojot mīkstu balstiekārtu uz vienas no darba telpas sienām, tur, kur tas būs ērti

Pēc tam ir jāizgatavo kondensators. Tam ideāli derēs nerūsējošā tērauda tvertne ar tilpumu 100 litri. Tajā ir jāiebūvē spole (var paņemt gatavu vara cauruli no veca gaisa kondicioniera vai ledusskapja)

Sagatavotā tvertne ar dzirnaviņas palīdzību jāpārgriež gareniski divās vienādās daļās – tas ir nepieciešams, lai uzstādītu un nostiprinātu spoli topošā kondensatora korpusā

Pēc spoles montāžas vienā no pusēm abas tvertnes daļas jāsavieno un jāmetina kopā tā, lai iegūtu slēgtu tvertni

Kondensatora izgatavošanai izmantota nerūsējošā tērauda tvertne ar tilpumu 100 litri, ar dzirnaviņas palīdzību tā tika pārzāģēta uz pusēm, iemontēta spole un veikta atpakaļmetināšana

Ņemiet vērā, ka metināšanā jāizmanto speciālie elektrodi, vēl labāk ir izmantot argona metināšanu, tikai tā var nodrošināt maksimālu šuves kvalitāti.

Solis #2 – iztvaicētāja izgatavošana

Iztvaicētāja izgatavošanai būs nepieciešama hermētiska plastmasas tvertne ar tilpumu 75-80 litru, kurā būs jāievieto spolīte no caurules ar diametru ¾ collas.

Spolītes izgatavošanai pietiek aptīt vara caurulīti ap tērauda cauruli ar diametru 300-400 mm, pēc tam fiksējot vijumus ar perforētu stūrīti.

Caurulītes galos ir nepieciešams iegriezt vītni, lai nodrošinātu savienojumu ar cauruļvadu. Pēc montāžas pabeigšanas un hermētiskuma pārbaudes iztvaicētājs jānostiprina uz darba telpas sienas, izmantojot atbilstoša izmēra kronšteinus.

Montāžas pabeigšanu labāk uzticēt speciālistam. Ja daļu montāžas var veikt patstāvīgi, tad vara cauruļu lodēšanu un aukstumaģenta iepildīšanu jāveic profesionālim. Sūkņa pamatdaļas montāža beidzas ar apkures bateriju un siltummaiņa pieslēgšanu.

Jāatzīmē, ka šī sistēma ir mazjaudīga. Tāpēc būs labāk, ja siltumsūknis kļūs par esošās apkures sistēmas papildu daļu.

Solis #3 – ārējās ierīces iekārtošana un pieslēgšana

Kā siltuma avots vislabāk derēs ūdens no akas vai urbuma. Tas nekad nesasalst un pat ziemā tā temperatūra reti nokrītas zem +12 grādiem. Būs nepieciešams ierīkot divus šādus urbumus.

No viena urbuma tiks ņemts ūdens ar sekojošu padevi iztvaicētājā.

Pazemes ūdens enerģiju var izmantot visu gadu. Tās temperatūru neietekmē laika apstākļi un gadalaiki.

Tālāk izlietotais ūdens tiks novadīts otrajā urbumā. Atliek to visu pieslēgt pie iztvaicētāja ieejas un izejas un hermētiski noslēgt.

Principā sistēma ir gatava ekspluatācijai, bet tās pilnīgai autonomijai būs nepieciešama automatizācijas sistēma, kas kontrolē kustīgā siltumnesēja temperatūru apkures kontūros un freona spiedienu.

Sākumā var iztikt ar parastu palaidēju, taču jāņem vērā, ka sistēmas palaišanu pēc kompresora izslēgšanas var veikt pēc 8-10 minūtēm – šis laiks ir nepieciešams freona spiediena izlīdzināšanai sistēmā.

Vēja ģeneratoru uzbūve un izmantošana

Vēja enerģiju izmantoja jau mūsu senči. Kopš tiem tālajiem laikiem principā nekas nav mainījies.

Atšķirība ir tikai tā, ka dzirnavu dzirnakmeņi ir aizstāti ar ģeneratoru un piedziņu, kas nodrošina lāpstu mehāniskās enerģijas pārvēršanu elektroenerģijā.

Vēja ģeneratora uzstādīšana tiek uzskatīta par ekonomiski izdevīgu, ja gada vidējais vēja ātrums pārsniedz 6 m/s

Montāžu vislabāk veikt paaugstinājumos un līdzenumos, par ideālām vietām tiek uzskatīti upju un lielu ūdenstilpju piekrastes, kas atrodas tālu no dažādām inženierkomunikācijām

Gaisa masu enerģijas pārvēršanai elektriskajā tiek izmantoti vēja ģeneratori, kas ir visproduktīvākie piekrastes reģionos

Vēja ģeneratoru klasifikācija

Vēja ģeneratoru klasifikācija ir atkarīga no šādiem galvenajiem parametriem:

• Atkarībā no ass izvietojuma var būt vertikāli vējdzinēji un horizontāli. Horizontālā konstrukcija paredz iespēju pamatdaļai automātiski pagriezties, lai atrastu vēju. Vertikālā vēja ģeneratora galvenais aprīkojums atrodas uz zemes, tāpēc to ir vieglāk apkalpot, bet vertikāli izvietotu lāpstiņu lietderības koeficients ir zemāks.
• Atkarībā no lāpstiņu skaita izšķir vienas, divu, trīs un daudzu lāpstiņu vēja ģeneratorus. Daudzu lāpstiņu vēja ģeneratorus izmanto pie maza gaisa plūsmas ātruma, tie tiek izmantoti reti, jo nepieciešams uzstādīt reduktoru.
• Atkarībā no materiāla, ko izmanto lāpstiņu izgatavošanā, lāpstiņas var būt buru tipa un cietas. Buru tipa lāpstiņas ir vienkārši izgatavojamas un uzstādāmas, bet tās bieži jāmaina, jo tās ātri sabojājas stipra vēja brāzmu ietekmē.
• Atkarībā no dzenskrūves soļa, izšķir maināmu un fiksētu soli. Izmantojot maināmu soli, var ievērojami palielināt vēja ģeneratora darba ātrumu diapazonu, bet tas neizbēgami sarežģī konstrukciju un palielina tās masu.

Visu veidu ierīču, kas pārveido vēja enerģiju elektriskajā analogā, jauda ir atkarīga no lāpstiņu laukuma.

Vēja ģeneratoru darbībai praktiski nav nepieciešami klasiskie enerģijas avoti. Izmantojot iekārtu ar jaudu aptuveni 1 MW, 20 gadu laikā var ietaupīt 92 000 barelu naftas vai 29 000 tonnu ogļu.

Vēja ģeneratora uzbūve

Jebkurā vēja iekārtā ir šādi galvenie elementi:

• Lāpstiņas, kas griežas vēja ietekmē un nodrošina rotora kustību;
• Ģenerators, kas ražo maiņstrāvu;
• Lāpstiņu vadības kontrolieris, kas atbild par maiņstrāvas pārveidošanu līdzstrāvā, kas nepieciešama akumulatoru uzlādei;
• Akumulatoru baterijas, kas nepieciešamas elektroenerģijas uzkrāšanai un izlīdzināšanai;
• Invertors, kas veic līdzstrāvas atkārtotu pārveidošanu maiņstrāvā, no kā darbojas visas sadzīves ierīces;
• Masts, kas nepieciešams lāpstiņu pacelšanai virs zemes virsmas, līdz tiek sasniegts gaisa masu kustības augstums.

Turklāt ģenerators, lāpstiņas, kas nodrošina rotāciju un masts tiek uzskatīti par vēja ģeneratora galvenajām daļām, bet viss pārējais ir papildu komponenti, kas nodrošina sistēmas uzticamu un autonomu darbību kopumā.

Jebkura, pat visvienkāršākā vēja ģeneratora shēmā obligāti jāiekļauj invertors, uzlādes kontrolieris un akumulatoru baterijas.

Lēnas darbības vēja ģenerators no autoģeneratora

Uzskata, ka šī konstrukcija ir visvienkāršākā un vispieejamākā pašrocīgai izgatavošanai. Tā var kalpot gan kā neatkarīgs enerģijas avots, gan pārņemt daļu no esošās elektroapgādes sistēmas jaudas.

Ja ir pieejams automašīnas ģenerators un akumulatora baterija, visas pārējās daļas var izgatavot no pieejamiem materiāliem.

Solis #1 – vēja riteņa izgatavošana

Lāpstiņas tiek uzskatītas par vienu no svarīgākajām vēja ģeneratora daļām, jo to konstrukcija nosaka pārējo mezglu darbību. Lāpstiņu izgatavošanai var izmantot visdažādākos materiālus – audumu, plastmasu, metālu un pat koku.

Mēs izgatavosim lāpstiņas no kanalizācijas plastmasas caurules. Šī materiāla galvenās priekšrocības – lētums, augsta mitrumizturība, vienkārša apstrāde.

Darbi tiek veikti šādā secībā:

1. Tiek veikts lāpstiņas garuma aprēķins, un plastmasas caurules diametram jābūt 1/5 no nepieciešamā garuma;
2. Ar finierzāģi cauruli nepieciešams pārgriezt gareniski 4 daļās;
3. Viena daļa kļūs par šablonu visu nākamo lāpstiņu izgatavošanai;
4. Pēc caurules nogriešanas urbumi malās jāapstrādā ar smilšpapīru;
5. Izgrieztās lāpstiņas jānostiprina uz iepriekš sagatavota alumīnija diska ar paredzētu stiprinājumu;
6. Arī pie šī diska pēc pārveidošanas ir jāpieskrūvē ģenerators.

Ņemiet vērā, ka PVC caurulei nav pietiekamas izturības un tā nespēs pretoties spēcīgiem vēja brāzmām. Lāpstiņu izgatavošanai vislabāk izmantot PVC cauruli, kuras biezums ir vismaz 4 cm.

Ne pēdējo lomu slodzes lielumā spēlē lāpstiņas izmērs. Tāpēc nebūs lieki apsvērt iespēju samazināt lāpstiņas izmēru, palielinot to skaitu.

Vēja ģeneratora lāpstiņas izgatavotas pēc šablona no ¼ PVC kanalizācijas caurules ar diametru 200 mm, pārgrieztas pa asi 4 daļās

Pēc montāžas jāveic vēja riteņa balansēšana. Lai to izdarītu, tas jānostiprina horizontāli uz statīva slēgtā telpā. Pareizas montāžas rezultātā ritenis būs nekustīgs.

Ja tomēr notiek lāpstiņu griešanās, tās jānoslīpē ar abrazīvu materiālu, lai līdzsvarotu konstrukciju.

2. solis – vēja ģeneratora masta izgatavošana

Masta izgatavošanai var izmantot tērauda cauruli ar diametru 150-200 mm. Minimālajam masta garumam jābūt 7 m. Ja uz zemes gabala ir šķēršļi gaisa masu kustībai, vēja ģeneratora ritenis jāpaceļ augstumā, kas pārsniedz šķērsli vismaz par 1 m.

Knaģi stiprinājumu nostiprināšanai un pašu mastu nepieciešams betonēt. Kā stiprinājumus var izmantot tērauda vai cinkotu trosi ar biezumu 6-8 mm.

Masta stiprinājumi piešķirs vēja ģeneratoram papildu stabilitāti un samazinās izmaksas, kas saistītas ar masīva pamata izveidi, to izmaksas ir ievērojami zemākas nekā citiem mastu veidiem, bet ir nepieciešama papildu platība stiprinājumiem

3. solis – automašīnas ģeneratora pārveidošana

Pārveidošana sastāv tikai no statora vada pārtīšanas, kā arī no rotora izgatavošanas ar neodīma magnētiem. Sākumā ir jāizurbj caurumi, kas nepieciešami magnētu nostiprināšanai rotora polos.

Magnētu uzstādīšana tiek veikta, mainot polus. Pēc darbu pabeigšanas starpmagnētu tukšumi jāaizpilda ar epoksīda sveķiem, un pats rotors jāietin papīrā.

Pārtinot spoli, jāņem vērā, ka ģeneratora darbības efektivitāte būs atkarīga no apgriezienu skaita. Spole jātin pēc trīsfāžu shēmas vienā virzienā.

Gatavais ģenerators jāizmēģina; pareizi veikta darba rezultāts būs rādītājs 30 V pie 300 ģeneratora apgriezieniem.

Pārveidotais ģenerators ir gatavs testēšanai atbilstoši izvadītajam nominālspriegumam pirms lēngaitas vēja ģeneratora sistēmas galīgās montāžas

4. solis – lēngaitas vēja ģeneratora montāžas pabeigšana

Ģeneratora rotācijas ass tiek izgatavota no caurules ar diviem uzliktiem gultņiem, bet astes daļa tiek izgriezta no cinkota dzelzs ar biezumu 1,2 mm.

Pirms ģeneratora stiprināšanas pie masta ir jāizgatavo rāmis; vislabāk tam derēs profila caurule. Veicot stiprināšanu, jāņem vērā, ka minimālajam attālumam no masta līdz lāpstiņai jābūt lielākam par 0,25 m.

Vēja plūsmas iedarbībā notiek lāpstiņu un rotora kustība, kā rezultātā tiek panākta reduktora rotācija un iegūta elektriskā enerģija.

Sistēmas darbībai pēc vēja ģeneratora jāuzstāda uzlādes kontrolieris, akumulatoru baterijas, kā arī invertors.

Baterijas jaudu nosaka vēja ģeneratora jauda. Šis rādītājs ir atkarīgs no vēja rata izmēriem, lāpstiņu skaita un vēja ātruma.

Secinājumi un noderīgs video par tēmu

Saules paneļa izgatavošana ar plastmasas korpusu, materiālu saraksts un darbu izpildes kārtība

Darbības princips un ģeotermālo sūkņu apskats

Autogeneratora pārveidošana un lēngaitas vēja ģeneratora izgatavošana pašu spēkiem

Alternatīvo enerģijas avotu atšķirīgā iezīme ir to ekoloģiskā tīrība un drošība.

Iekārtu diezgan mazā jauda un piesaiste noteiktiem apvidus apstākļiem ļauj efektīvi izmantot tikai kombinētas tradicionālo un alternatīvo avotu sistēmas.

Vai jūsu māja izmanto alternatīvo enerģētiku kā siltuma un elektroenerģijas avotu? Vai jūs patstāvīgi samontējāt vēja ģeneratoru vai izgatavojāt saules baterijas? Lūdzu, dalieties savā pieredzē komentāros pie mūsu raksta.