Уличные фонари с ветряками

Изобретен инновационный фонарь с ветряком и солнечными батареями. Изделие ценой в 300 000 рублей уже закупают власти Ленобласти

В Кронштадте, Ленинградская область, установлены уличные фонари, работающие на солнечных батареях. С наступлением темноты энергию для светильников начинает вырабатывать ветроустановка.

Игорь Богарь, генеральный директор компании-разработчика беспроводного уличного фонаря, рассказал «Известиям», что конструкция его светильника состоит из маленькой ветряной мельницы, солнечной батареи и аккумулятора. При этом «сердце» фонаря – довольно мощная аккумуляторная батарея, вмонтированная в фундамент опоры на глубине двух метров. Батарея не требует обслуживания. Срок ее действия рассчитан на 25 лет.

Система не только способна обеспечивать себя необходимым количеством электроэнергии, но еще и вырабатывать излишки. По словам Богаря, такой «дармовой» энергии вполне хватит на освещение газетного киоска или столика с сувенирами.

Городские власти решили в ближайшее время установить около двадцати светильников Богаря для освещения дворов, территорий детских садов и библиотеки. Стоимость такого фонаря вместе с установкой составляет около 300 тысяч рублей. Изобретатель уже обратился в администрацию С.-Перербурга и еще нескольких российских регионов с предложением поставить свое оборудование.

Между тем петербургской технологией заинтересовались дорожники Подмосковья, Краснодара и Красноярска. Там некоторые крупные автомагистрали уже оснащены светильниками, работающими на солнечных батареях. Как заметил Игорь Богарь, если эти светильники оснастить еще и GPRS-навигатором, то они могли бы работать даже в режиме метеостанций, сообщая данные о погоде в конкретной точке. Один такой фонарь («два в одном» – метеостанция и светильник на солнечных батареях) уже работает в Карелии. Он не только освещает дорогу автомобилистам, но и каждые пятнадцать минут передает на диспетчерский узел данные о температуре, скорости ветра и влажности воздуха.

Источник

Ветряк своими руками или как получить свет с помощью ветра

Теперь получить бесплатную электроэнергию с помощью ветра вполне возможно. Существует несколько вариантов ветряков: с вертикальной и горизонтальной осью. Собрать вертикальный ветрогенератор своими руками может практически каждый человек, как правильно это сделать, читайте в нашей статье.

Принцип работы ветрогенераторов

Принцип работы во всех модификациях ветряков одинаков. В процессе вращения лопастей образуется три вида физического воздействия: подъемная, импульсная и тормозящая силы. В результате воздействия этих сил статор приходит в движение, а ротор на неподвижной части генератора начинает создавать магнитное поле и электрический ток движется по проводам.

Вариантов исполнения ветрогенераторов большое количество, отличаются они не только мощностью, но и своим внешним видом. Структура большинства ветряков включает в себя: генератор, лопасти, инвертор, мультипликатор. Инвертор используется для преобразования полученного заряда в постоянный ток. Мультипликатор — это редуктор, который предназначен для увеличения числа оборотов вала. Устанавливают редукторы не на все ветряки, в основном только на большие и мощные ветровые установки.

Трехфазный переменный ток образуется благодаря вращению ротора. Полученная энергия направляется через контроллер к аккумуляторной батарее. Далее инвертор преобразовывает ток и делает его стабильным, именно в таком виде его можно подавать для питания бытовых приборов или освещения.

Как самостоятельно изготовить ветрогенератор вертикального типа

Изготовить ветряк можно самостоятельно в домашних условиях. Для начала нужно определиться с видом ветрогенератора. В зависимости от своей конструкции ветроустановки бывают:

• с вертикальной осью вращения: ротор Дарье, ветрогенератор Савониуса;
• с горизонтальной осью вращения: параллельной или перпендикулярной потоку ветра.

Некоторые модели ветряков совмещают в себе несколько типов установок. Рассмотрим пример создания гибридного ветряка, который совмещает в себе конструкцию ветровых генераторов типа Савониуса и Дарье.

Собираем ротор

Чтобы собрать ротор, необходимо приобрести:

• 6 неодимовых магнитов D30хH10 мм;
• 6 ферритовых кольцевых магнитов D72xd32xh15 мм;
• 2 металлических диска D230хH5 мм;
• эпоксидная смола или клей.

Вместо металлических дисков можно использовать пильные диски подходящего размера. На одном диске размещают 6 неодимовых магнитов, чередуя их полярность, угол между ними должен быть 60 градусов на диаметре 165 мм.

На втором диске по такому же принципу располагают ферритовые кольцевые магниты.

Чтобы магниты не сдвинулись во время работы ветряка, их нужно хотя бы до половины залить эпоксидным клеем.

Изготавливаем статор

Сначала необходимо намотать 9 катушек по 60 витков, для этого используют эмалированный медный провод диаметром 1 мм.

Далее катушки спаивают между собой: начало первой катушки с концом четвертой, четвертая с седьмой. Вторая фаза точно так же соединяется через две катушки, только спаивать начинают со второй катушки. Соединение третьей фазы начинается с третьей катушки.

Из фанеры изготавливается форма, в нее укладывают пергаментную бумагу, сверху которой кладут кусок стекловолокна и катушки.

Все это заливается эпоксидной смолой. Через 24 часа из формы извлекается готовый статор.

Сборка генератора

Все части генератора готовы, осталось их только собрать.

Сам генератор будет крепиться к кронштейну с хабом с помощью шпилек. Детальнее рассмотрим процесс сборки.

Этапы сборки генератора:

• в верхнем роторе проделывается 4 отверстия с резьбой под шпильки. Они необходимы для того, чтобы ротор плавно «садился» на свое посадочное место;
• в статоре проделывается 4 отверстия под крепление кронштейна;
• на кронштейн укладывается нижний ротор магнитами вверх, в нем также просверливается 4 отверстия под резьбу для шпильки;
• на нижний ротор кладут статор;
• сверху укладывают второй ротор магнитами вниз. Все это фиксируется между собой и кронштейном с хабом шпильками и гайками.

Хаб (фланец с подшипниками) нужно приобрести отдельно: нижняя часть хаба должна быть диаметром под 1,5 дюймовую трубу.

Очередность крепления всех деталей более детально представлены на схеме ниже:

1 — соединительный элемент; 2 — опора лопастей; 3 — верхняя часть ротора; 4 — магнит; 5 — втулка; 6 — статор; 7 — нижняя часть ротора; 8 — гайка; 9 — шпилька; 10 — хаб; 11 — ось; 12 — кронштейн для крепления статора

Изготавливаем лопасти

Лопасти можно изготовить из дерева, стеклоткани и других материалов. Быстрее и легче эту часть ветрогенератора смастерить из канализационной ПВХ трубы. Лучше использовать трубы оранжевого цвета, так как они обладают хорошей плотностью и не боятся попадания прямых солнечных лучей.

Для вертикального ветрогенератора понадобится 4 лопасти из ПВХ трубы и 2 ортогональные (изогнутые) лопасти из оцинкованной жести. Такая конструкция позволит вращаться ветряку даже в условиях слабого ветра со скоростью 2–3 м в секунду. Берем метровые отрезки ПВХ трубы и разрезаем их вдоль на 2 равные части. Из жести вырезаем полукруги по размерам будущей лопасти и крепим их с помощью болтов по краям трубы.

Чтобы изготовить ортогональные лопасти, вам понадобится стандартный оцинкованный лист стали толщиной 0,75 мм. Сначала ножницами по металлу вырезается два отрезка размером 1х0,4 м и четыре отрезка в виде капельки. Потом отрезки стали нужно согнуть и по краям прикрепить отрезки «капельки».

Крепят лопасти по кругу на каркас, его можно сварить из профильной квадратной трубы 20х20 и уголков 25х25. Размеры каркаса и расстояние между лопастями можно увидеть на схеме ниже:

Сборка конструкции ветрогенератора

Из водопроводных труб различного диаметра сваривается мачта, высота ее зависит от местности, где будет располагаться ветрогенератор, и условий его эксплуатации, но в любом случае он должен быть выше крыши дома.

Заранее под секционную мачту нужно подготовить трехточечный армированный фундамент. К готовой мачте на земле прикручивается генератор. Далее к генератору прикрепляется болтами каркас с лопастями. Мачта с ветряком крепится к фундаменту с помощью двух шарнирных опор и посредством лебедки поднимается в вертикальное положение. После подъема мачты третья опора с помощью болта прикручивается к основанию ветряка. Дополнительно мачту нужно зафиксировать с помощью растяжки.

Электрическая часть

Ветряк будет выдавать 3-х фазный переменный ток. С помощью мостового выпрямителя, состоящего из 6 диодов, преобразовываем его в постоянный ток.

Это дает возможность заряжать аккумулятор на 12 В. Для контроля зарядки аккумулятора и предотвращения его перезарядки используют стандартное реле зарядки автомобиля РР-380.

К аккумулятору подключают инвертор, который позволяет преобразовать полученные 12 В постоянного тока в 220 В переменного частотой 50 Гц.

Результат работы ветряка: расчет эффективности

Тестовые испытания ветрогенератора при разной скорости ветра показали следующие результаты:

• при скорости ветра 5 м/с получаем 60 об/мин — 7 В и 2,3 А = 16 Вт;
• при скорости ветра 10,6 м/с получаем около 120 об/мин — 13 В и 3,4 А = 44 Вт;
• при скорости 15,3 м/с примерно 180 об/мин — 15 В и 5,1 А = 76,5 Вт;
• при скорости ветра 18 м/с получаем 240 об/мин — 18 В и 9 А = 162 Вт.

В основном ветряк выдает 16–45 Вт, так как ветер более 15 м/с бывает редко. Однако, если поставить скоростной винт, тогда можно получить более высокие результаты .

Источник

Умные уличные фонари для сбережений и ярких возможностей

Умные уличные фонари могут изменить методы управления городами, обеспечивая при этом огромную экономию. Поскольку на уличное освещение приходится почти 40 процентов общих расходов на электроэнергию во многих городах, местные органы власти и поставщики коммунальных услуг ищут новые способы снижения энергопотребления и сокращения затрат. Переход с галогенных на светодиодные светильники может помочь в достижении этой цели, обеспечивая немедленную экономию от 50 до 80 процентов за счет снижения потребления энергии. Кроме того, установка интеллектуальных светодиодов может обеспечить дополнительную экономию от 10 до 20 процентов за счет регулировки выходного сигнала в соответствии с уровнями окружающего освещения, затемнения или увеличения яркости по мере необходимости. Их также можно настроить на включение только при обнаружении движения, а затем затемнение или выключение после определенное количество времени. Помимо экономии денег, города получают расширенные возможности и функциональные возможности. Используя существующие кронштейны и столбики, города и поставщики коммунальных услуг могут с минимальными затратами добавить широкий спектр оборудования и датчиков. Умные уличные фонари могут помочь отслеживать движение транспорта, парковку, пешеходные переходы, сейсмическую активность или атмосферные изменения. Они могут быть оснащены динамиками для оповещения людей об опасных ситуациях или условиях, или камерами, чтобы помочь полиции раскрыть преступления или проверить сбор мусора и другие действия. Благодаря этим возможностям города могут повысить операционную эффективность, повысить удовлетворенность населения и снизить расходы. Кроме того, умные уличные фонари могут также открыть новые возможности получения дохода, такие как аренда столбов для цифровых знаков и других услуг.

Умные уличные фонари предоставляют широкий спектр возможностей Множество сенсорных возможностей, доступных для интеллектуальных уличных фонарей, могут решить многочисленные проблемы, улучшить жизнь и даже предложить новые источники дохода.

• Контроль трафика. Видеомониторинг может помочь городам лучше понять схемы движения и движения пешеходов, внести коррективы, а также направить машины аварийного реагирования в перегруженные районы.

• Управление парковкой. Датчики уличного освещения позволяют получать информацию о наличии парковки в густонаселенных районах, а также отслеживать наличие нарушений правил парковки, не отправляя персонал на улицу.

•Раскрытие и предупреждение преступности. Уличные фонари с видеокамерами могут помочь полиции в раскрытии преступлений после их совершения,а также предотвращение новых преступлений. С помощью звуковых датчиков полиция может точно определить конкретную информацию, например, выстрелы, а затем быстро обезопасить территорию. Атланта, штат Джорджия, снизила уровень преступности на 28 процентов благодаря использованию интеллектуальных уличных фонарей

• Аварийное реагирование: операторы аварийного реагирования могут активировать уличные фонари, чтобы направлять аварийных работников в определенные места. Также можно последовательно мигать огнями или менять цвет, чтобы указывать пути аварийной эвакуации во время стихийных бедствий, таких как наводнения и торнадо.

• Мониторинг окружающей среды. Уличные фонари могут быть оснащены датчиками, которые идентифицируют токсичные химические вещества, количество пыльцы или уровни загрязнения воздуха. По данным Всемирной организации здравоохранения, загрязнение воздуха является самой большой угрозой для окружающей среды

• Общественные киоски. Уличные фонари могут служить в качестве общественных пособий, которые обеспечивают направление к местным магазинам или расписание общественного транспорта.

• Реклама. В Индии один город сдает в аренду свои столбы компании, которая оснащает их цифровыми вывесками, собирая доходы от рекламы и подписчиков.

Благодаря уличному освещению в каждом районе, в каждом городе по всему миру, возможности превратить простой свет в инструмент для улучшения жизнедеятельности района означает больше, чем доход; это повышает удовлетворенность и безопасность граждан.

Подписывайтесь на канал — здесь будет много полезной информации, давайте попробуем не расставаться xD. Ставьте палец вверх — мне будет крайне приятно ощутить Вашу поддержку. Делитесь публикациями канала с друзьями и обсуждайте.

Источник