Ý tưởng chế tạo máy bơm nước sử dụng năng lượng gió cho nhà cao tầng
Hiện nay năng lượng đang là một trong những vấn đề nóng của toàn cầu. Con người đã và đang nghiên cứu để áp dụng các nguồn năng lượng tái tạo để đáp ứng nhu cầu thiếu hụt năng lượng trầm trọng hiện nay. Việc áp dụng năng lượng gió để phục vụ cho đời sống sản xuất và sinh hoạt của con người là việc làm cần thiết, góp phần bảo vệ môi trường, tiết kiệm năng lượng cho các quốc gia.
Nội dung ý tưởng
Các đề xuất bơm nước cho nhà cao tầng
+ Khối lượng nước 700 lít/ ngày/ 8h làm việc
+ Nước cấp cho nhà được dùng vào việc tắm giặt, vệ sinh, phun sương..
+ Cột áp 10m
+ Tốc độ gió 3m/s
Nguyên lý hoạt động của máy bơm
Cấu tạo
Nguyên lý:
Khi gió tác động vào cánh quạt Savonius sẽ làm cho quạt quay,truyền động cho 2 ổ bi quay và làm trục quay. Do bơm được nối với dây kéo thông qua ròng rọc và vòng dẫn hướng nên bơm chuyển động lên xuống. Mỗi một vòng quay của quạt bao gồm chuyển động lên và xuống của bơm dao động. Khi bơm chuyển đi xuống do lực quán tính và lực đẩy của nước làm cho viên bi chuyển động đi lên, ngược lại bơm lại chuyển động đi xuống tạo thành khoảng hở. Vì thế nước sẽ đi vào bơm qua khe hở này. Khi bơm được kéo lên nhờ lực quán tính, trọng lượng của nước và viên bi làm cho viên bi chuyển động đi xuống đóng kín miệng dưới của bơm và nước được điền đầy vào bơm. Cứ như thế quá trình hoạt động diễn ra liên tục mỗi khi có gió tương tác vào cánh quạt. Bơm được nối với ống nước mềm và được dẫn lên tới bồn chứa nước.
Ưu, nhược điểm của máy bơm chạy bằng năng lượng gió
Ưu điểm
+ Kết cấu đơn giản, dễ cung ứng, sửa chữa
+ Momen khởi động nhỏ nên có thể hoạt động ở nơi vận tốc gió thấp
+ Bơm có tuổi thọ khá cao
+ Bơm với cột áp cao, độ tin cậy cao
+ Giá thành khá rẻ
Nhược điểm
+ Lưu lượng bơm nhỏ
+ Chỉ bơm được nước sạch
Kết cấu quạt
Quạt Savonius gồm ba tầng cánh, mỗi tầng cánh đặt lệch nhau 120° nên hạn chế được điểm chết và đón gió từ mọi hướng thổi vào.
Mô hình thực tế
Kết quả thí nghiệm
Kết quả thí nghiệm máy bơm sử dụng năng lượng gió
Đối với tốc độ gió càng cao thì lượng nước bơm được càng tăng, nhưng đến một tốc độ gió giới hạn thì phải ngừng bơm vì vận tốc quá cao thì ổ đỡ trục sẽ bị hỏng.
