AirEnergy 3D عبارة عن مولد رياح صغير ومحمول مطبوع ثلاثي الأبعاد وخفيف بما يكفي لوضعه في حقيبة الظهر

وبينما يحاول البعض التوسع في استخدام توربينات الرياح الكبيرة حول العالم، يحاول البعض الآخر أن يكونوا أكثر إبداعًا من خلال السير في الاتجاه المعاكس والتطلع إلى إنتاج الكهرباء من شيء أصغر. أحد هذه الاختراعات الصغيرة والفريدة من نوعها، على سبيل المثال، هو AirEnergy 3D - وهو مولد رياح صغير ومحمول مطبوع ثلاثي الأبعاد وخفيف بما يكفي لوضعه في حقيبة الظهر.

يمكن تجميع هذا الجهاز الصغير بالكامل دون استخدام أدوات. مولد الرياح محمول بدرجة كافية بحيث يمكنك اصطحابه معك في نزهة على الأقدام، ولكن يمكنك ببساطة وضعه على السطح أو على الشرفة على سبيل المثال. يمكنها توليد ما يصل إلى 300 واط من الكهرباء.

باستخدام AirEnergy3D، يمكنك شحن أجهزة مثل الكمبيوتر المحمول أو الهاتف. أو يمكنك استخدامه لبعض الأجهزة المنزلية في المنزل. وفي الوقت نفسه، تولد AirEnergy3D طاقة نظيفة ومتجددة، وبالتالي توفر أموالك وتحافظ على البيئة. الشركة المصنعة لهذا الجهاز هي Omni3D، وهي شركة مصنعة للطابعات ثلاثية الأبعاد من بولندا.

تم تصميم الشكل الرأسي للتوربين لالتقاط الطاقة من الرياح الأضعف التي تهب عبر أسطح المنازل وفي الساحات.

للحصول على تمويل إضافي، لجأت الشركة إلى موقع Kickstarter.com للحصول على المساعدة (Kickstarter هو موقع لجمع الأموال لتنفيذ المشاريع الإبداعية والعلمية والإنتاجية من خلال نظام التمويل الجماعي). كان الهدف من حملتهم هو جمع الأموال لإكمال التصميم وإعداد إنتاج المجموعات التي سيكون من السهل تجميعها في أي مكان في العالم. سيقومون بإتاحة تطوراتهم للجمهور حتى يتمكن أي مالك لطابعة ثلاثية الأبعاد من "طباعتها". لقد طلبوا حوالي 24000 يورو وحتى الآن أرسل لهم 198 شخصًا حوالي 29000 يورو.

وتعهدت الشركة أيضًا بالتبرع بالعديد من الإصدارات العاملة بالكامل من AirEnergy 3D للمناطق الريفية في أفريقيا. يقول دزيادكيويتز، وهو مهندس في شركة Omni3D في بولندا: "لقد اتصلنا بالفعل بالعديد من المنظمات التي أخبرتنا أن حقيقة أن مولدنا خفيف الوزن ومتحرك يجعله أكثر فائدة من استخدام الألواح الشمسية". "ويمكن استخدامه أيضًا في حالات الكوارث حيث يصعب تسخير الطاقة الشمسية." نشرت

إلى جانب الأنظمة الكاملة، هناك أيضًا خيارات دقيقة مصممة لتزويد الأجهزة المحمولة بالطاقة. قم بشحن الهاتف المحمول أثناء المشي لمسافات طويلة أو قم بتشغيل مصباح LED منخفض الطاقة - يمكن لمولد الرياح الصغير للغاية، الذي يزن 1 كجم فقط، والذي ابتكره المصمم الألماني نيلز فيربر، التعامل مع كل هذه المهام.

نيلز فيربر

في كثير من الأحيان في حالات الطوارئ، أثناء الكوارث الطبيعية، أثناء المشي لمسافات طويلة، وما إلى ذلك. أنت بحاجة إلى مصدر موثوق للكهرباء للأجهزة المحمولة. أرسل إشارة استغاثة، واتصل بخدمة الإنقاذ - فهذه أولوية قصوى بعيدًا عن الحضارة.

من خلال إعطاء الأولوية لضغط الجهاز وخفة وبساطته، تخلى المصمم عن استخدام مكونات باهظة الثمن ومعقدة.

الطاحونة عبارة عن أنبوب تلسكوبي بثلاث شفرات مصنوعة من مادة كثيفة. إذا لزم الأمر، يتحرك الأنبوب بعيدًا في بضع ثوانٍ، ويتم وضع الشفرات في حالة صالحة للعمل، مثل قبة المظلة.

نيلز فيربر

يمكن لتوربينات الرياح الصغيرة أن تعمل في أي طقس وفي الشتاء والليل والرياح القوية. يتم تثبيت جميع المكونات الضرورية في جهاز واحد. إن تشغيل الطاحونة الهوائية بسيط للغاية لدرجة أنه حتى الطفل يمكنه التعامل مع تشغيلها.

تم تحسين الجهاز لشحن أجهزة USB الصغيرة. جهد الخرج هو 5 فولت عند سرعة رياح 18 كم/ساعة.

يمكنك أيضًا توصيل بطاريات إضافية بالطاحونة الهوائية. وفقًا لنيلز، يمكن تكوين الطاحونة الهوائية بسهولة وسرعة للقيام بمجموعة متنوعة من المهام، بدءًا من التنزه سيرًا على الأقدام وحتى حالة الاستخدام "الريفية".

ومن المقرر في المستقبل تحديث الجهاز. أخذ نيلز الفكرة كأساس، وفكر في بناء منتج واسع النطاق مصمم لتشغيل الأجهزة كثيفة الاستهلاك للطاقة.

أصبح البحث عن مصادر الطاقة البديلة أكثر أهمية كل عام. ومحطات طاقة الرياح هي إحدى طرق توليد الكهرباء. لقد نجحت العديد من البلدان في تنفيذ برامج طاقة الرياح لسنوات عديدة، وقد نجح بعضها بشكل جيد. على سبيل المثال، تستطيع ألمانيا الآن إنتاج أكثر من 9000 ميجاوات سنويا. الدنمارك ليست بعيدة عن الركب.

• ادفع مقابل ماذا؟

تنتج الدولة الكهرباء وتبيعها للسكان، وتصدر الفائض. من الواضح أنه لا يمكنك تركيب محطة صغيرة للطاقة الكهرومائية على النهر بالقرب من منزلك، ولم يتم اختراع مفاعلات نووية داخلية بعد، بل الرياح! ففي نهاية المطاف، لا يتطلب الأمر استثمارات رأسمالية واسعة النطاق أو تخطيطاً حكومياً. لماذا إذن لا يمكنك تركيب مولد رياح صغير على موقعك وتعويض تكاليف الطاقة جزئيًا على الأقل؟

• المشكلة الرئيسية

إذا تحدثنا عن الماء أو الشمس أو الذرة، فهذه العناصر ثابتة نسبيًا ومنضبطة إلى حد كبير. رياح "المواطن" عاصفة للغاية ومتقلبة. لذلك، من المعتاد تركيب توربينات رياح كبيرة ثابتة في المناطق المفتوحة أو البراري أو على طول الساحل - في الأماكن التي يسود فيها الطقس العاصف عادة. تبدأ هذه المنشآت في توليد الكهرباء عندما تصل سرعة الرياح إلى 3-4 م/ث. لكن نادرًا ما ترى منزلاً يقف في حقل أو ببساطة في مكان جيد التهوية.

ولذلك، فإن توربينات الرياح التقليدية ليست مناسبة للاستخدام الخاص: يجب أن تكون سرعة الرياح 4 م/ث على الأقل، وأبعاد هذه الطاحونة مثيرة للإعجاب للغاية.

لكن التقدم لا يزال قائما، وبدأت محطات طاقة الرياح الصغيرة تدريجيا في دخول الحياة اليومية للمواطنين. إنهم ليسوا بقوة إخوانهم الأكبر سنا (من 600 واط إلى 10 كيلو واط)، لذلك يتم استخدامها بشكل أساسي كمصدر إضافي للطاقة.

• كيف تعمل طواحين الهواء هذه؟

تم تصميم محطات طاقة الرياح الصغيرة بكل بساطة. إن الشفرات الدوارة (هناك اثنتين أو ثلاث منها) مدفوعة بالرياح من خلال نظام تروس تنقل الحركة الدورانية إلى المولد. بعد ذلك، يتم تحويل التيار المتردد ثلاثي الطور الذي ينتجه المولد، ويمر عبر وحدة التحكم، إلى تيار مباشر ويدخل إلى البطارية. من أجل أن يصبح التيار المباشر تيارًا متناوبًا، فإنه يمر عبر العاكس ويمكنك بالفعل توصيل مصباح أرضي أو مكواة بالمأخذ.

أثناء هبوب الرياح، تستمر محطة طاقة الرياح الصغيرة في توليد تيار يستخدم لتلبية احتياجات المستهلك، ويقوم بدوره بشحن البطارية. عندما يكون الطقس هادئًا، تبدأ البطاريات في العمل.

يمكنك توصيل محطات طاقة الرياح الصغيرة في منزلك باستخدام عدة مخططات. يمكنك إعطاء مضخة سقي أو قاطعة خضروات "لرعاية" هذه المحطة. مع هذا الاتصال، ستعمل المحركات الكهربائية لهذه الوحدات بشكل مستقل تماما، ولن يبدو قرص العداد الكهربائي وكأنه دائري أطفال مبهج.

أو قم بتثبيت مفتاح و"توصيل" طاحونة الهواء المنزلية وشبكة الطاقة المركزية من خلاله. في الطقس الهادئ وعندما تنفد البطارية بالكامل، ستعمل الشبكة المركزية. أو العكس - ستقوم الآلة بتبديل جميع الأجهزة الكهربائية للعمل من مولد رياح صغير في حالة حدوث انقطاع في الشبكة في مكان ما.

• الحلول المتقدمة في هذا المجال

قدمت الشركة الأمريكية WindTronic، التي تعمل على تطوير وتحديث محطات طاقة الرياح المحمولة لعدة سنوات، مؤخرًا تطورها الجديد. أطلقوا على طاحونة الهواء اسم Windgate. في تصميمه هو أشبه بالمروحة. الميزة الرئيسية هي أن محطات طاقة الرياح الصغيرة هذه لا تحتوي على الدوار المعتاد. والحقيقة هي أن المغناطيس الدائم متصل بأطراف كل شفرة، والذي يعمل بمثابة الدوار عند الدوران. ولكن هذا ليس كل شيء - يبدأ مولد الرياح المدمج هذا، نظرًا لتصميمه، بالدوران بسرعة 0.40 م/ث، ويبدأ في توليد الكهرباء بسرعة 0.9 م/ث. الحد الأقصى لسرعة الرياح التي يمكن لهذا الطفل (وزنه يزيد قليلاً عن 40 كجم) أن يتحملها هو 20 م/ث.

العيب الوحيد المهم لمولد الرياح هذا هو سعره. الحقيقة هي أنه يمكنك اليوم شراء مولد الرياح الصغير Windgate مقابل 4.5 ألف دولار، وهذا للأسف أمر مؤسف للغاية.

• أجهزة محلية الصنع

نعم، أسعار مولدات الرياح المصغرة اليوم مرتفعة للغاية، ويحاول العديد من الحرفيين المنزليين بناء مثل هذه الوحدات بمفردهم.

يتوصل البعض إلى كيفية صنع مولد رياح صغير بعقولهم الخاصة، ومن خلال التجربة والخطأ يصلون إلى تصميم قادر على إنتاج شيء ما على الأقل، بينما يستخدم البعض الآخر خدمات شبكة الويب العالمية، ويجدون فيها رسومات ونصائح على تركيب وصيانة التثبيت.

يمكن أن تكون الشفرات مصنوعة من حديد التسقيف أو الخشب أو الخشب الرقائقي. بطارية السيارة العادية مناسبة أيضًا كجهاز لتخزين الطاقة. يمكنك شراء مولد، لكن بعض الناس يعتقدون أنه إذا كنت قد قررت بالفعل إنشاء مولد رياح صغير بيديك، فيمكنك إنشاء المولد بنفسك، على سبيل المثال، من محرك كهربائي قديم. الشيء الرئيسي سيكون الرغبة.

لا يمكن تحديد إيجابيات وسلبيات محطات طاقة الرياح إلا بعد الاختبار. ولكن، إذا تم تصنيع الوحدة بيديك، فسيكون هناك بالتأكيد العديد من المزايا: أولا، سيتم تحرير الحظيرة من الأشياء "الضرورية" التي كانت مستلقية لفترة طويلة، وثانيا، مزاج جيد من العمل المنجز لم يزعج أحدا أبدا.

في الرحلات الطويلة، تنشأ مشكلة شحن المعدات المحمولة المختلفة. وفي البحث عن حلول لهذه المشكلة، تم النظر في العديد من الخيارات، من الألواح الشمسية إلى مصادر الطاقة الكيميائية. تبين أن الألواح الشمسية تعتمد بشكل كبير على الشمس ولا تقدم أي شيء عمليًا في الطقس الغائم. لكن الشمس تفسد فقط في الصيف، وفي غير موسمها والشتاء لا توجد شمس عمليا، ولا يمكنك الاعتماد على نعمة الطبيعة ووجود الشمس، كما أنها لا تعمل في الليل. .

كما أنه لم يعد هناك خيار الحصول على بطارية كبيرة الحجم، الأمر الذي من شأنه أن يقتل جميع الأجهزة الإلكترونية أثناء التنزه، حيث أن شحنها ينفد بسرعة، تمامًا مثل البطاريات. وقد أجريت تجارب على العناصر الكيميائية، وخاصة عنصر كبريتات النحاس، ولكن فعاليته منخفضة للغاية.

جاءت فكرة بناء طاحونة هوائية صغيرة بشكل طبيعي. تهب الرياح، على الرغم من صغر حجمها، يوميًا وعلى مدار الساعة، مما يعني أن مولد الرياح سيعمل ليلاً ويزود الأجهزة الإلكترونية بالطاقة أثناء استراحتي. أثناء بحثي عن مولد صغير وخفيف الوزن لطاحونة هوائية، تذكرت مكبرات صوت الدراجة التي تم ضغطها على عجلة الدراجة وتوليد تيار لإضاءة المصباح الأمامي. لكن هذه السماعات سريعة للغاية وتبدأ في إنتاج تيار يبدأ من 2000 دورة في الدقيقة. بعد أن تجولت أيضًا عبر الإنترنت، اكتشفت أن محركات السائر من الطابعات مناسبة لهذه الأغراض، ولكن لم تتم الإشارة إلى تصنيفات الطاقة في أي مكان، مما يعني أن قوتها على الأرجح صغيرة جدًا.

تبين أن المخرج من الموقف بسيط للغاية، فقد اتضح أنهم ينتجون منذ فترة طويلة محاور دينامو للدراجات، والتي، بالإضافة إلى كونها بمثابة محور العجلة، فإنها تولد أيضًا تيارًا بمتوسط قوة 3 واط، وهذا يشبه تمامًا قوة شاحن الهاتف القياسي، مما يعني أن هذا هو أقصى ما يمكن. كما أن هذه المولدات صممت خصيصا لتعمل بسرعات منخفضة، وتدور على الدراجة الهوائية بسرعة عجلتها، على عكس الدينامو القديم الذي كان يضغط "الرأس" على الإطار ويصنع 20-30 دورة في كل دورة. عجلة. بعد تقدير أن عجلات الدراجة تدور بحد أقصى 50-60 دورة في الدقيقة بسرعة 10 كم/ساعة، عند هذه السرعة يبدأ المصباح الأمامي للدراجة في التوهج جيدًا. أدركت أن هذا المولد مثالي، لأنه منخفض السرعة وسيصل إلى الطاقة الكاملة عند 100 دورة في الدقيقة، وعند مائة دورة في الدقيقة تدور الهزازات حتى مع نسيم صغير.

قررت اختيار المولد، والشيء الوحيد المتبقي هو طلب هذا المولد وتجميعه. لقد طلبت مركز دينامو من متجر على الإنترنت. بدأت أسعار هذه المولدات بـ 450 روبل، لكن أحد دينامو الألومنيوم أعجبني؛ سعره شاملاً تكلفة التوصيل 1500 روبل. من حيث المبدأ، فإن هذا المولد غير مكلف، على الرغم من أنه إذا لم تطارد المظهر، فيمكنك طلبه مقابل 450 روبل، ولكنه من الألومنيوم، مما يعني وزنًا أقل.

حول أجزاء ومكونات مولد الرياح الصغير.

بينما كنت أنتظر الطلب، قررت أن أبدأ في تجميع الأجزاء الرئيسية للطاحونة الهوائية، وبعد البحث في صناديقي وجدت قطعة من الصفائح المعدنية المجلفنة وقمت بقطع الشفرات منها، لأنني اعتقدت أن حجم المولد سيكون مناسبًا. تكون أكبر قليلاً مما كانت عليه في الواقع، لقد قمت بقطع شفرات كبيرة بطول 80 سم وعرض منحرف 10 × 15 سم.

لقد قمت بجعل الشفرات واسعة عمدًا حتى تعمل في ظل الرياح المنخفضة، لكن الشفرات بدت لي كبيرة جدًا وثقيلة بالنسبة لطاحونة هوائية للتخييم، وقررت قطع شفرة من أنبوب PVC، ولهذا قمت بنشر قطعة من العمل. بالطول إلى 4 أجزاء وقطع 4 شفرات، ويبلغ طول الشفرات 75 سم. فيما يلي صورة لهذه الشفرات.

>

بعد صنع مجموعتين من الشفرات للاختبار المستقبلي لطاحونة الهواء، واصلت المزيد من التجميع. كأساس، إذا جاز التعبير، تم أخذ إطار الطاحونة من قطعة من ستارة الألومنيوم. اشتريت في المتجر براغي صغيرة للتجميع، ولوحة على شكل حرف L لتوصيل المولد، وسلك، ومحور دراجة عادي، واستخدمتها كمحور دوار، والسعر 200 روبل ومحور دوار جاهز، على الرغم من أنها ليست مجوفة ولا يمكنك تمرير سلك من خلالها.

لكنني لم أرغب في تشغيل السلك من المولد بهذه السهولة، لأنه قد يتداخل مع دوران طاحونة الهواء في اتجاه الريح، وقررت إنشاء وحدة تجميع تيار - وحدة الفرشاة، بعد أن قمت بالتفتيش في مكونات الراديو الخاصة بي وجدت لوحًا من القماش ، وقطعت منه دوائر ، ولحامت عليها فرشًا محلية الصنع ، وألصقت كل شيء على الجلبة ، واتضح أنها كانت محورًا دوارًا جاهزًا مع جامع حالي. فيما يلي صورة للمحور الدوار.

>

>

>

>

استمر في الصفحة التالية. صور تفصيلية لجميع أجزاء طاحونة التخييم بالإضافة إلى التجميع والاختبار.

تظهر الصورة كيف تم ربط ذراع الرافعة باللوحة، لقد صنعت كل شيء من الأجزاء البسيطة التي كانت لدي وقمت بتجميع كل شيء حرفيًا على طاولة الكمبيوتر، لذلك لم أفكر في الجمال والجمال، كان الشيء الرئيسي بالنسبة لي هو الموثوقية و. قابلية الصيانة في الظروف الميدانية، لقد اتضح أنه تصميم لا يوصف ولكنه موثوق ودائم.

التفاصيل تم النشر: 09.27.2015 16:13

تم تجهيز جميع التعديلات الأربعة المقترحة بثلاثة أرجل من الألومنيوم يمكن طيها مثل حامل ثلاثي الأرجل. سيكون لتوربينات الرياح المتنقلة من Trinity تصميم مقاوم للماء وستكون قادرة على إنتاج الكهرباء حتى عند سرعات الرياح المنخفضة - من 2 م/ث. وهي مجهزة أيضًا بنظام قفل أوتوماتيكي لرياح الإعصار.

ومن الجدير بالذكر أنه تم تسليم الإصدارات السابقة من مولد الرياح المحمول للعملاء الأوائل هذا الشهر. وتقوم الشركة بشحن منتجاتها إلى جميع دول العالم. أما بالنسبة لتكلفة طاحونة Trinity الصغيرة، فسيكلف الجهاز الداعم اعتمادًا على التعديل: 50 واط - 369 دولارًا، 400 واط - 999 دولارًا، 1000 واط - 2799 دولارًا و2500 واط - 5599 دولارًا.

تم تجهيز جميع تعديلات التوربينات الصغيرة ببطاريات ليثيوم أيون عالية الجودة من شركات مصنعة موثوقة مع فترة ضمان مدتها سنتان. تم تجهيز جميع الموديلات بثلاثة أرجل داعمة وثلاث شفرات، الأسطح الخارجية مصنوعة من البلاستيك عالي القوة. اعتمادًا على سرعة الرياح، يمكنك اختيار أحد خياري التثبيت - الترتيب الأفقي أو الرأسي للشفرات. باستخدام تطبيق خاص بالهواتف الذكية، يمكنك التحكم في أداء الطاحونة الهوائية.

حتى كتابة هذه السطور، جمعت Trinity أكثر من 99000 دولار أمريكي من هدفها البالغ 50000 دولار أمريكي.

فيديو: محطة ترينيتي المحمولة لتوربينات الرياح