Μια συσκευή που ονομάζεται "γεννήτρια ηλεκτρικού ρεύματος" είναι γνωστή στους περισσότερους καταναλωτές από δημοφιλείς πηγές. Σχετίζονται κυρίως με ισχυρές ηλεκτρικές μηχανές που παράγουν ενέργεια σε υδροηλεκτρικούς σταθμούς. Ωστόσο, εκτός από τις μονάδες μεγάλου μεγέθους σταθμών, η βιομηχανία παράγει συμπαγείς ηλεκτρομηχανικές γεννήτριες που χρησιμοποιούνται ως αυτόνομες συσκευές σε όλους τους τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας.
Λειτουργική αρχή
Τα πρώτα δείγματα ηλεκτρικών γεννητριών προορίζονταν για λειτουργία στο χωράφι και σε εγκαταστάσεις απομακρυσμένες από βιομηχανικά κέντρα. Με τη βοήθειά τους, ήταν δυνατή η ενεργοποίηση ηλεκτρικών μηχανών συγκόλλησης ή ο απαιτούμενος αριθμός συσκευών φωτισμού. Με την πάροδο του χρόνου, αυτές οι αυτόνομες συσκευές άρχισαν να χρησιμοποιούνται σε σπίτια και άλλα προαστιακά κτίρια, κάτι που εξηγείται από ένα τόσο κοινό φαινόμενο όπως ένα ασταθές τροφοδοτικό. Οι ηλεκτρικές γεννήτριες είναι ιδιαίτερα διαδεδομένες σε περιοχές απομακρυσμένες από την πόλη, όπου οι διακοπές ρεύματος θεωρούνται συχνές.
Η ηλεκτρική γεννήτρια είναι μια συσκευή ικανή να μετατρέπει τη θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια. Ένα άλλο όνομα είναι ηλεκτρομηχανικές επαγωγικές γεννήτριες. Ως πηγή, χρησιμοποιούνται φορείς ενέργειας που έχουν σημαντική θερμική ικανότητα, επαρκή για την απελευθέρωση της απαιτούμενης ποσότητας θερμότητας. Μπορεί να είναι:
- καύσιμο πετρελαίου;
- παραδοσιακή βενζίνη
- φυσικό αέριο ή απλά καυσόξυλα.
Οι γεννήτριες που λειτουργούν σε εναλλακτικές πηγές (χωρίς καύσιμα) έχουν γίνει ευρέως διαδεδομένες. Αυτά περιλαμβάνουν μετατροπείς αέρα (αέρα), νερού, ηλιακής και θερμικής ενέργειας.
Η αρχή της λειτουργίας των γεννητριών ηλεκτρικής ενέργειας βασίζεται στη μετατροπή της θερμότητας που παράγεται ως αποτέλεσμα της καύσης καυσίμου σε μηχανική περιστροφή του κινητήρα. Λόγω αυτού, σχηματίζεται ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, οδηγώντας στην εμφάνιση ενός EMF στα πηνία στάτορα. Το ηλεκτρικό κύκλωμα της μονάδας επιλέγεται με τέτοιο τρόπο ώστε στην έξοδο να λαμβάνεται εναλλασσόμενη τάση του απαιτούμενου τύπου, τιμής και ποιότητας.
Τύποι γεννητριών
Σύμφωνα με την κατηγορία του φορέα ενέργειας (καύσιμο) που χρησιμοποιείται κατά τη λειτουργία, όλες οι γνωστές συσκευές γεννήτριας χωρίζονται στους ακόλουθους τύπους:
- βενζίνη;
- ντίζελ;
- αέριο;
- για παράδειγμα μονάδες καύσης ξύλου ή υδρογονοκίνητες.
Οι δύο πρώτοι τύποι ηλεκτρικών γεννητριών προσελκύουν το χρήστη από το γεγονός ότι χρησιμοποιούν έναν έτοιμο κινητήρα που λειτουργεί με το κατάλληλο καύσιμο και πρέπει να συμπληρωθεί μόνο με το τμήμα κίνησης. Τα δείγματα ξύλου, υδρογόνου και αερίου είναι πιο περίπλοκες συσκευές και χαρακτηρίζονται από χαμηλή απόδοση.
Σύμφωνα με τον βαθμό αυτονομίας, όλες οι συσκευές που κατασκευάζονται από τη βιομηχανία χωρίζονται σε στάσιμα και κινητά μοντέλα, και ανάλογα με τον τύπο εναλλασσόμενου ρεύματος που λαμβάνεται στην έξοδο τους, σε μονοφασικά και τριφασικά. Σύμφωνα με τον επιδιωκόμενο σκοπό των μονάδων, οι γνωστοί τύποι συσκευών παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας χωρίζονται σε κύριους και εφεδρικούς, και σύμφωνα με το πεδίο εφαρμογής - σε οικιακά και βιομηχανικά προϊόντα.
Εφαρμογές και κανόνες επιλογής
Το πεδίο εφαρμογής των ηλεκτρικών γεννητριών εκτείνεται σε πολλούς τομείς της ανθρώπινης δραστηριότητας, αναγκάζονται να τα χρησιμοποιούν ως κύριες ή βοηθητικές πηγές.Μια τυπική γεννήτρια ισχύος χρησιμοποιείται στις ακόλουθες περιοχές:
- κατά την κατασκευή γεφυρών, φραγμάτων, διασταυρώσεων και άλλων κατασκευαστικών έργων που βρίσκονται μακριά από την κύρια γραμμή ηλεκτρικής ενέργειας ·
- κατά την εκτέλεση επιτόπιων εργασιών που σχετίζονται με τη χρήση ηλεκτρικής ενέργειας και σε καλοκαιρινές εξοχικές κατοικίες (ελλείψει κεντρικής τροφοδοσίας) ·
- σε χειμερινά καταλύματα, πολικούς σταθμούς, σε κυνήγι, καθώς και σε απομακρυσμένες στρατιωτικές μονάδες.
Οι γεννήτριες είναι σε ζήτηση σε ιδιωτικά σπίτια και δημόσια κτίρια που βρίσκονται σε αγροτικές περιοχές, όπου οι διακοπές ρεύματος συμβαίνουν με αξιοζήλευτη κανονικότητα.
Κατά την επιλογή επώνυμων γεννητριών, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- τύπος φορέα ενέργειας (καύσιμο υλικό) ·
- ισχύς εξόδου;
- μέθοδοι ψύξης
- διαθεσιμότητα πρόσθετων λειτουργιών.
Ο πρώτος από αυτούς τους δείκτες επιλέγεται βάσει των συνθηκών λειτουργίας - ευκολία χρήσης και αποθήκευση προμήθειας καυσίμου σε ένα κτίριο κατοικιών. Για διαμερίσματα πόλης, η πιο κατάλληλη επιλογή είναι μια γεννήτρια φυσικού αερίου, για τη σύνδεση της οποίας αρκεί να εκδώσετε την κατάλληλη σύνδεση. Η ισχύς εξόδου επιλέγεται λαμβάνοντας υπόψη συγκεκριμένες ανάγκες: ποιες μονάδες υποτίθεται ότι είναι συνδεδεμένες με την πηγή. Με τον ίδιο τρόπο, επιλέγεται η μέθοδος ψύξης του εξοπλισμού, η οποία είναι η βέλτιστη για τη μονάδα με τη δηλωμένη χωρητικότητα. Μεταξύ των πρόσθετων λειτουργιών των συσκευών, ξεχωρίζουν τα ακόλουθα χαρακτηριστικά:
- ρύθμιση της τάσης εξόδου ·
- λήψη σταθερού (διορθωμένου) ρεύματος ·
- διαθεσιμότητα περιττών τερματικών εξόδου και ρυθμιστή ρελέ.
Πριν πάτε στο κατάστημα, είναι επίσης σημαντικό να αποφασίσετε για την παρουσία μεμονωμένων συσκευών ένδειξης στο μοντέλο που σας αρέσει, με το οποίο μπορείτε να ελέγξετε το επίπεδο τάσης. Θα πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη το κόστος του προϊόντος που αγοράσατε, το οποίο θα πρέπει να αιτιολογείται από τα οφέλη που αποκτήθηκαν κατά τη λειτουργία του.
Γεννήτριες χωρίς καύσιμα DIY
Οι γεννήτριες που λειτουργούν βάσει της αρχής της χρήσης ελεύθερης ενέργειας έχουν προσελκύσει την προσοχή πολλών φυσιοδίφης για μεγάλο χρονικό διάστημα. Η Tesla και άλλοι διάσημοι επιστήμονες συμμετείχαν επίσης στην ανάπτυξη συσκευών χωρίς καύσιμα. Μέχρι σήμερα, έχουν επινοηθεί πολλά σχέδια που λειτουργούν σε διάφορες ενεργειακές αρχές. Λίστα αυτών των συσκευών:
- Συσκευή Hendershot;
- γεννήτριες των Romanov, Tariel Kanapadze και Adams ·
- συσκευές Smith και Bedini.
Η αυτοσυναρμολόγηση μιας τέτοιας γεννήτριας θεωρείται πιο βολικά χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του μοντέλου Adams.
Προπαρασκευαστικές εργασίες
Για να συναρμολογήσετε τη συσκευή με τα χέρια σας, θα πρέπει να προετοιμάσετε πολλά αρχικά μέρη:
- μαγνήτες
- αγωγοί χαλκού
- δύο σπείρες
- φύλλο χάλυβα (ως μέσο για την κατασκευή σώματος συσκευής) ·
- μπουλόνια, ροδέλες και βίδες.
Οι μαγνήτες επιλέγονται ίσου μεγέθους και όσο το δυνατόν μεγαλύτερου μεγέθους. Σε αυτήν την περίπτωση, το πεδίο επαγωγής αποδεικνύεται πιο ισχυρό και θα παράγεται πολύ περισσότερη ενέργεια.
Κατά τη συναρμολόγηση της γεννήτριας, ο θετικός πόλος ενός μαγνήτη τοποθετείται ακριβώς απέναντι από τον άλλο, επίσης θετικός.
Οι αγωγοί χαλκού επιλέγονται έτσι ώστε η διατομή τους να είναι περίπου 1,25 mm. Στη βάση τους, τυλίγονται δύο πηνία, τα οποία λαμβάνονται μερικές φορές από παλιούς κινητήρες κατάλληλου μεγέθους. Όταν αυτο-τυλίγονται, διασφαλίζουν προσεκτικά ότι οι στροφές βρίσκονται ακριβώς στη σειρά, πολύ κοντά το ένα στο άλλο. Απαιτούνται βοηθητικά εξαρτήματα για τη στερέωση μεμονωμένων στοιχείων της συσκευής συναρμολόγησης.
Συνέλευση
Η διαδικασία συναρμολόγησης σπιτικής γεννήτριας:
- Οι τρύπες τρυπάται στους μαγνήτες για τοποθέτηση στα πηνία.
- Τοποθετούνται εναλλάξ στα πλαίσια με μπουλόνια.
- Τα πηνία με μαγνήτες είναι τοποθετημένα σε ένα προ-συγκολλημένο μεταλλικό πλαίσιο με τέτοιο τρόπο ώστε να παραμένει ένα μικρό κενό μεταξύ των επιπέδων τους.
Το κενό θα επιτρέψει στους μαγνήτες να περιστρέφονται ελεύθερα.
Σε αυτό το στάδιο συναρμολόγησης, η μονάδα είναι ήδη έτοιμη για δοκιμή. Για να το εκτελέσετε, αρκεί να γυρίσετε χειροκίνητα τους μαγνήτες γύρω από τον άξονα τους πολλές φορές. Υπό την προϋπόθεση ότι η δομή έχει συναρμολογηθεί σωστά, θα εμφανιστεί τάση στα άκρα των περιελίξεων που στερεώνονται στο πλαίσιο.
Η εξεταζόμενη αυτοπαρασκευασμένη συσκευή είναι το απλούστερο παράδειγμα μιας δωρεάν γεννήτριας ενέργειας, που προορίζεται για σκοπούς επίδειξης. Στη βάση του, μετά από κατάλληλη βελτίωση, συναρμολογείται μια πλήρης συσκευή που μπορεί να παράγει ηλεκτρισμό για το φωτισμό ενός εξοχικού σπιτιού ή ενός καλοκαιριού εξοχικού σπιτιού. Για όσους δεν θέλουν να εμπλακούν στη συναρμολόγηση σπιτικής κατασκευής, είναι καλύτερο να αγοράσετε ένα τελικό προϊόν από αξιόπιστους κατασκευαστές.
