Нужное количество ветряков
Ветряк пока не сломался, крутится. Я решила посчитать, сколько таких нужно, чтобы хоть как-то их использовать. Электричества они дают мало, потому о почти стандарте 12-вольтовых ламп я и не думала.
Альтернатива – свет карманных фонариков. Тоже для многого хватает. Им надо от 3 до 4.5 вольт. У меня был, но совсем сломался фонарик с 24 светодиодами. Я подключила его светодиоды к аккумулятору 3.7 вольт и узнала, что он ест 0.2 ампера.
Мне сейчас надо задаться хоть какими-то цифрами, потому буду считать, что фонарику надо 3.7 вольт и 0.1 ампера. Светодиоды бывают разные. В подсветке лупы для паяльника их только два (аналогичного размера), но светят они очень ярко.
На 4 м/с один двигатель выдавал 0.25 вольт. На нём написано, что при 12 вольтах он выдаёт 0.14 ампера. Буду считать, что ток снижается также как вольты. Эксперименты с неудачной (шумной) динамо-машиной это вроде подтвердили. Тогда при 0.25 вольтах двигатель должен выдавать 0.003 ампера. Это так мало, что пора вспомнить, что в коробку легко влезет лопасть вдвое большей площади. Но на 3d-принтере её слишком долго печатать.
Вдвое большая лопасть должна дать вдвое большую скорость вращения а значит и напряжение с током. Должна, но не обязана))). Как на самом деле либо, считать либо измерять надо.
Пусть на 4 м/c большая лопасть будет вращать тот же двигатель, и двигатель будет выдавать 0.5 вольт (и 0.006 ампер).
Двигателей у меня в одной коробке два, потому коробка будет выдавать 1 вольт и 0.006 ампер. Если округлить, то получится что 4 вольта дадут 4 коробки. А для получения 0.1 ампера потребуется аж 17 таких комплектов. Итого 68 (!) коробок или 23 «столбика по три коробки. Сколько-то может поместись на средней крыше например на расстоянии 2 метра друг от друга.
Объект «постоянно горящая лампочка» скорее теоретический, чем практический. Такое редко где нужно, но я пока просто считаю. К тому же ветер бывает и ночью, чем и привлекателен этот вид энергии.
Данные по силе ветра по первым попавшимся под руку двум годам (чтобы быстрее считалось) по Мурманску Петропавловску- Камчатскому и Петербургу:
Для Петербурга такой вид энергии, конечно, не подходит. Больше 4 м/с только 15% времени. А вот в Мурманске и Петропавловске – Камчатском условный фонарик будет гореть половину времени. А в 10% абстрактные ветряки выдавали бы совсем много тока… абстрактного.
Абстрактные они потому, что при таких скоростях, скорее всего, возникнут проблемы с прочностью. Т.е крутиться будут, но недолго.
Видимо пора вспомнить о том, что и лампочки постоянно горящие обычно не нужны и двигатели бывают разные. Нужен двигатель, который при малых оборотах выдаёт много напряжения (чтобы аккумулятор постоянно заряжать, а лампочку, с него работающую, периодически включать). Двигатель метеостанции явно выдаёт 3 вольта при том же ветре.
Характеристики двигателя определяются его размерами и тем, как намотан провод.
Курсовик расчёта двигателя:
https://drive.google.com/open?id=0B3i2SFYLER0HcGpKM2drRmFuWmM
Формулы к курсовику:
https://drive.google.com/open?id=0B3i2SFYLER0HcE82cExxeC1mcVE
Мой Excel-евсикй расчёт по этому курсовику:
https://disk.yandex.ru/d/qnfI7wl1FVsKww
Я уже не очень помню, что там и как делалось, но расчёт вполне рабочий. Электродвигатель я печатала, примерно понимая, что у меня должно получиться.
|
