تولید برق با باد؛ تبدیل پره پنکه سقفی به توربین بادی

بخش مدار این پروژه خیلی سادست و کلا دو تا مسیر برای پیاده‌سازیش داری که می‌تونی بسته به نیازت یکی رو انتخاب کنی. روش اول و راحت‌ترین کار اینه که پایه‌های خروجی موتور DC رو مستقیم به یه پنل ال‌ای‌دی وصل کنی. این یه اتصال کاملا مستقیم و بی‌دردسره.

تو این حالت، برق به صورت لحظه‌ای مصرف می‌شه؛ یعنی تا وقتی باد می‌وزه و پره‌ها می‌چرخن، چراغ روشنه و به محض توقف پره‌ها، تولید برق و نور هم متوقف می‌شه.

اما روش دوم که خیلی اصولی‌تر و جذاب‌تره، استفاده از سیستم ذخیره انرژیه. تو این حالت برق تولیدی موتور رو تو یه باتری ذخیره می‌کنی و با گذاشتن یه کلید سر راه مدار، هر وقت دلت خواست پنل ال‌ای‌دی رو روشن یا خاموش می‌کنی.

برای پیاده‌سازی این ایده باید از یه باتری شارژی و یه ماژول شارژ استفاده کنی تا ولتاژ خروجی موتور DC رو رگوله کنه و به صورت ایمن به باتری برسونه.

این روش وقتی به کارت میاد که بخوای تو تاریکی شب از روشنایی استفاده کنی، در حالی که ممکنه بادی در کار نباشه. برای شروع کار ما همون روش اتصال مستقیم رو پیش می‌بریم تا عملکرد مکانیکی توربین رو تست کنیم. مهم‌ترین نکته تو این بخش اینه که اتصالات سیم‌ها به پایه‌های موتور کاملا محکم و لحیم‌کاری شده باشن تا بر اثر لرزش باد قطع نشن.

اگه از سیم‌های ضخیم‌تر استفاده کنی، اتلاف انرژی کمتری هم تو مسیر انتقال برق خواهی داشت. حالا که تکلیف مدارمون مشخص شد، می‌تونیم بریم سراغ ساخت بخش مکانیکی و سرهم کردن پره‌ها.

+2

اول باید فکری به حال اتصال پره‌ها بکنیم. از اونجایی که ما سه تا پره داریم و پایه‌های اتصالشون ممکنه شکل‌های عجیبی داشته باشه، باید طوری کنار هم قرار بگیرن که موقع چرخش هیچ لرزش و ارتعاشی ایجاد نکنن. برای پیدا کردن مرکز دقیق، روی یه تیکه مقوا یه دایره با قطر 4 سانتی‌متر بکش و برش بزن. مقوا رو بذار زیر کار و سه تا پره رو با دقت روش تنظیم کن.

بعد از کمی جابه‌جا کردن پره‌ها، باید به نقطه‌ای برسی که انتهای هر سه پره دقیقا روی دایره مماس بشن. حالا با یه خودکار جای سوراخ‌های روی پره رو روی مقوا علامت بزن. دقت تو این مرحله خیلی مهمه، چون اگه سوراخ‌ها حتی یه میلی‌متر جابه‌جا بشن، توربینت موقع چرخیدن بالانس نمی‌شه و لنگ می‌زنه.

+2

حالا همون الگوی مقوایی که تو مرحله قبل درست کردیم رو بذار روی یه تیکه چوب ضخیم و طرحش رو با خودکار روی چوب پیاده کن. با یه اره مویی یا اره آهن‌بر، دور تا دور دایره چوبی رو با دقت ببر. اگه دیدی لبه‌های کار خیلی تمیز درنیومده، با یه تیکه سنباده لبه‌ها رو حسابی صاف و یکدست کن.

بعد از اینکه دیسک چوبی آماده شد، نوبت به سوراخ‌کاری می‌رسه. دقیقا همون نقاطی که روی مقوا علامت زده بودی رو روی چوب هم مشخص کن. حواست باشه که قطر مته‌ای که استفاده می‌کنی باید با پیچ‌هات همخونی داشته باشه. مثلا برای من پیچ‌های 4 میلی‌متری بودن، پس سوراخ‌ها رو هم با همون سایز دریل کردم.

+4

دلیل اینکه برای هاب مرکزی سراغ چوب رفتیم اینه که کار باهاش خیلی راحت‌تر از فلزه و می‌شه راحت سوراخ‌کاریش کرد. قبل از اینکه پره‌ها رو ببندیم، برای اینکه جای سوراخ‌ها روی چوب محکم‌تر بشه و به مرور زمان بر اثر لرزش گشاد نشه، یکی دو قطره چسب قطره‌ای (سوپرگلو) داخل سوراخ‌ها بریز تا دیواره سوراخ‌ها مقاوم بشه.

حالا وقتشه که پره‌ها رو روی هاب چوبی سوار کنیم. پره‌ها رو طوری روی هم قرار بده که شیارها و سوراخ‌های اتصالشون دقیقا روی هم بیفته. بعد پیچ‌ها رو رد کن و سفتشون کن.

الان دیگه هر سه تا پره محکم به هاب چوبی وصل شدن و یه ساختار یکپارچه و بالانس برای توربینمون شکل گرفته. بریم برای نصب موتور!

+2

تو این مرحله باید هاب چوبی رو به شفت موتور DC متصل کنیم. برای این کار، دقیقا وسط دیسک چوبی رو پیدا کن و یه سوراخ هم‌سایز با قطر شفت موتور دریل کن. سوراخ باید طوری باشه که شفت موتور با کمی فشار داخلش کیپ بشه.

اگه احساس کردی شل هست، می‌تونی از یه قطره چسب قطره‌ای برای محکم کردنش استفاده کنی؛ هرچند برای من بدون چسب هم کاملا کیپ شد.

حالا کل مجموعه آماده‌ست و فقط باید اون رو تو یه فضای باز که باد خوبی می‌وزه نصب کنیم. به جای اینکه حتما توربین رو روی یه دکل خیلی بلند نصب کنی، می‌تونی برای تست اولیه اون رو به یه پایه ساده یا حتی یه میز کوچیک تو حیاط یا بالکن محکم ببندی.

من از چند تا طناب برای بستن موتور به پایه میزی که تو حیاط داشتم استفاده کردم. به محض اینکه توربین تو مسیر جریان باد قرار گرفت، پره‌ها شروع به چرخش کردن و همون‌طور که انتظار می‌رفت، پنل ال‌ای‌دی با قدرت روشن شد!

همون‌طور که می‌بینی، حتی با یه نسیم ملایم هم این پره‌های بزرگ و آیرودینامیک پنکه سقفی به راحتی به چرخش درمیان و موتور رو وادار به تولید انرژی می‌کنن. این پروژه یه ایده عالی برای آشنایی با طرز کار توربین‌های بادی و نحوه تبدیل انرژی جنبشی به انرژی الکتریکیه. می‌تونی این ایده رو حسابی گسترش بدی و باهاش یه سیستم شارژ موبایل برای روزهای قطعی برق بسازی!

مرسی که تا آخر این آموزش همراه بودی؛ اگه تو هم این کاردستی باحال رو ساختی یا ایده‌ای برای بهتر شدنش داری، حتما تو بخش نظرات برامون بنویس.