بقلم: ايمي داريل
كنت أرغب في الخوض في عالم قوة الدواسة. من خلال بحثي ، فإن القوة الميكانيكية المباشرة هي المكان المناسب لتشغيل الأشياء بالدراجة. خلاط الدراجة الذي صنعته وشاركته في منشور سابق هو مثال ممتاز على ذلك ؛ يدور دوران عجلة الدراجة مباشرة شفرات الخلاط ، ليحل محل الحاجة إلى محرك كهربائي للقيام بذلك.
ومع ذلك ، من الممكن أيضًا إنتاج الكهرباء من خلال مولد يعمل بالدراجة والذي يحول الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية ، وأردت أن أجرب ذلك بعد ذلك من خلال بناء بلدي. لقد ذهبت إلى هذا المشروع مدركًا تمامًا أن إنتاج الكهرباء بالدراجة غير فعال إلى حد كبير ، ولن أكون بالتأكيد أقرب إلى أن أكون خارج الشبكة. ومع ذلك ، يمكن أن يكون مكملًا رائعًا لنظامي الشمسي الصغير إذا انخفضت طاقة البطارية في الأيام الملبدة بالغيوم أو تشغيل بعض الأجهزة الصغيرة أثناء انقطاع التيار الكهربائي. لدي أيضًا بعض رحلات الدراجات المخطط لها هذا الصيف ويمكنني استخدام هذه الممارسة. فلماذا لا تحاول ذلك؟
أولاً ، كنت بحاجة إلى الكثير من التعلم. كان هذا هو الجزء الصعب. هناك الكثير من مقاطع الفيديو على YouTube من أشخاص قاموا ببناء مولدات دراجات ، وهي تجعل الأمر يبدو بسيطًا للغاية ، ولكن هناك الكثير من "اكتشف الأمر بنفسك" بين هذا النوع من DIYers. لقد فهمت بسرعة الصورة الكبيرة الإجمالية لكيفية القيام بذلك ، لكن عندما بدأت في البحث فيها ، أدركت أنني أفتقد بعض التفاصيل الأساسية. أثبتت محاولة العثور على أشخاص لمساعدتي أنها صعبة. اكتشفت أن الأشخاص في مخازن الأجهزة المحلية الخاصة بي كانوا مترددين في تقديم المشورة بشأن الأدوات والمواد اللازمة لمشروع خارج قاعدة "تثبيت تركيبات إضاءة جديدة". بسبب الوباء ، واجهت بعض المشاكل في البداية في الحصول على إرشادات شخصية من الأصدقاء المطلعين الذين كانوا سيحدثون wilلينغ لمساعدتي. بعض محادثات الفيديو يجب أن تكون كافية. لقد وجدت بعض الدروس التفصيلية للغاية في هذا مولد طاقة دواسة (https://pedalpowergenerator.com/diy-byo/) الموقع الذي ساعدني في معرفة بعض التفاصيل الأصغر ، وعلى الأقل ، وضع قائمة بالمواد لأخذها إلى متجر الأجهزة. كتاب الإنسان المدعوم من تأليف تمارا دين (https://newsociety.ca/books/h/the-human-powered-home?sitedomain=ca) كان أيضًا مصدرًا ممتازًا. كان الباقي يجمع الكثير من المعلومات من مصادر مختلفة عبر الإنترنت بأفضل طريقة ممكنة وأقوم فقط بتجربتها.
نظرة عامة على المولد الذي يعمل بدواسة
يوجد محرك مغناطيسي دائم صغير في قلب هذا المولد الذي يعمل بدواسة. لقد استخدمت محركًا من جهاز مشي قديم. داخل جهاز الجري ، يعمل هذا المحرك عن طريق تشغيل الكهرباء من خلال إعداد المغناطيس / الأسلاك النحاسية ، مما يؤدي إلى تدوير العمود والعجلة ، مما يؤدي بدوره إلى تشغيل جهاز المشي. الشيء الرائع هو أنه إذا قمت بتشغيله في الاتجاه المعاكس ، قم بتدوير العجلة / العمود ، والذي يقوم بتدوير السلك النحاسي داخل المغناطيس ، wilتسبب في تدفق الإلكترونات ، المعروف أيضًا باسم الكهرباء.
إنها إلى حد كبير الطريقة التي يتم بها إنتاج معظم الكهرباء ؛ يتسبب نوع من القوة (مثل الماء والرياح والبخار) في الدوران الذي ينتج الكهرباء. بالنسبة لهذا المشروع ، ستأتي حركة الغزل من دراجة.
ماذا فعلت:
المواد:
- حامل مدرب الدراجات: خدش وخدش 150 دولارًا من متجر دراجات محلي (من الممكن الحصول على أرخص بهذه الطريقة ، لكنني كنت أحاول العثور على واحد في بداية جائحة Covid-19 عندما كان الجميع وابن عمهم يحاولون العثور على تمرين منزلي المعدات وكان من الصعب الحصول على واحدة رخيصة)
- محرك جهاز المشي: خصم 50 دولارًا على Kijiji (ثم حصلت على زوجين من صديق مجانًا)
- جهاز التحكم بالشحن بالطاقة الشمسية (17 دولارًا)
- محول الطاقة (65 دولارًا)
- بطارية 12 فولت (استخدمت بطارية ليثيوم LiFePO4 بطارية 20 أمبير 12 فولت) (165 دولارًا)
- مشابك البطارية (7 دولارات)
- سلك مجدول قياس 12 باللونين الأسود والأحمر (5 دولارات)
- موصلات سلكية مختلفة (5 دولارات)
- أدوات تعرية الأسلاك / آلة التجعيد
- حفر
- 2 × 4 قطع خشب خردة
الخطوة 1: قم بإعداد حامل مدرب الدراجات.
كانت الخطوة الأولى هي إنشاء قاعدة خشبية لرفع حامل الدراجة والسماح لعجلة محرك جهاز المشي بالدوران. لقد استخدمت للتو بعض قصاصات الخشب 2x التي كنا قد وضعناها حولها ووضعنا قطعة واحدة تحت كل ساق من حامل الدراجة. وضعت دراجة في الحامل وحركت أداة المقاومة على ظهر المدرب لذا لم تضيف أي مقاومة لدواسة الدراجة.
الخطوة 2: ضع محرك جهاز المشي.
بعض محركات المطحنة wilلقاعدة يمكن استخدامها لتأمين المحرك لأي شيء. بدلاً من ذلك ، يحتوي المحرك الذي استخدمته على مسامير ملولبة من الأسفل. لقد قمت بحفر ثقوب لتستقر في إحدى قطع الخشب. قام هذا بعمل جيد في تأمين المحرك ومنعه من التدحرج بعيدًا. لقد قمت بوضع المحرك بحيث تكون عجلته في مواجهة العجلة الخلفية للدراجة. الآن عندما تدور عجلة الدراجة ، فإنها تقوم بتدوير عجلة جهاز المشي. احتكاك رائع! يمكنني اختبار أنها تعمل عن طريق لمس مجسات مقياس الفولت بنهاية كل سلك أثناء دوران العجلة (تحتاج إلى مساعد لهذا). ملاحظة: إذا كانت قراءة عداد الفولت رقمًا سالبًا ، فأنت بحاجة إلى تدوير محرك جهاز المشي ، بحيث تدور العجلة في الاتجاه الآخر.
الخطوة 3: قم بتوصيل البطارية بجهاز التحكم بالشحن الشمسي.
لقد قطعت قطعًا من السلك الأسود والأحمر لفترة كافية للتشغيل من حيث أريد وحدة التحكم بالشحن إلى المكان الذي أريد البطارية فيه. جردت نهايات الأسلاك باستخدام أداة تعرية الأسلاك. ثم قمت بتوصيل أحد طرفي السلك الأسود بمشبك البطارية الأسود وفعلت الشيء نفسه مع السلك الأحمر والمشابك.
الخطوة 4: أضف مفتاحًا إلى السلك الأحمر.
كنت أرغب في إضافة مفتاح إلى النظام لمنع وحدة التحكم في الشحن من استنزاف البطارية ببطء. التقط مات مفتاحًا لي أثناء تواجده في المتجر ، وبالطبع ، بالنسبة إلى أكثر المفاتيح متعة التي يمكن أن يجدها. أشعر أنني على وشك إطلاق صواريخ. لإضافة المفتاح ، قمت بقطع السلك الأحمر إلى النصف ، وقمت بتجريد أطراف كل نصف ، وربطت موصلات الأسلاك الأنثوية لإضافة المفتاح.
الخطوة 5: قم بتوصيل أسلاك البطارية بجهاز التحكم بالشحن.
لقد قمت بإدخال الأطراف الأخرى من الأسلاك السوداء والحمراء في الأطراف السالبة والموجبة في وحدة التحكم في الشحن. تتم تسمية الأطراف باسم "البطارية" ، لذلك من السهل تحديد أيها تستخدم. باستخدام مفك براغي صغير ، قمت بتشديد الطرف ، وتأمين الأسلاك.
الخطوة 6: قم بتوصيل محرك جهاز المشي بجهاز التحكم بالشحن.
قمت بتجريد طرفي الأسلاك السوداء والحمراء القادمة من محرك جهاز المشي وأدخلتها في فتحة "اللوحة الشمسية" الموجودة في وحدة التحكم بالشحن ، وقمت بتثبيتها باستخدام مفك البراغي.
الخطوة 7: اختبرها!
حان الوقت الآن لتجربتها. لقد قمت بتوصيل مشابك البطارية بالبطارية وقمت بتشغيل المفتاح. تم تشغيل وحدة التحكم بالشحن وعرض شحن البطارية وتدفق الطاقة. لقد تأكدت من أن عجلة جهاز المشي في مكانها مقابل عجلة الدراجة ثم قفزت على الدراجة وقمت بالدواسة. بدأت وحدة التحكم في الشحن في الإشارة إلى أن الطاقة كانت تتدفق من الألواح الشمسية ، دراجة AKA ، إلى البطارية. كان يعمل بالفعل!
الخطوة 8: قم بتوصيل!
تحتوي وحدة التحكم في الشحن على فتحات DC USB ، لذلك يمكنني شحن الهاتف الخلوي مباشرة وما إلى ذلك ، دون القيام بأي شيء آخر. كنت بحاجة إلى إضافة محول طاقة لتشغيل أي شيء باستخدام قابس التيار المتردد. كان إرفاقه بسيطًا. لقد قمت ببساطة بتثبيت مشابك عاكس الطاقة مباشرة على مشابك البطارية ذات اللون المقابل. ثم تقوم بتشغيله وتوصيل شيء ما ، ويعمل.
كيف يعمل؟
فيما يلي بعض الأفكار حول كيفية عملها ، وما لاحظته وخطط التحسين.
- إنه يعمل بالفعل. ما زلت أجد صعوبة في تصديق أنني صنعت شيئًا ينتج الكهرباء. نحن wilلا أحل أي أزمة طاقة مع هذا المولد. ومع ذلك ، فإنه يحمل الكثير من الوعود للاستخدام أثناء انقطاع التيار الكهربائي لتشغيل وشحن الأجهزة الصغيرة أو كمصدر طاقة تكميلي بالاقتران مع مصادر أخرى. خاصة إذا كنت ترغب في ممارسة الرياضة على دراجة ثابتة على أي حال.
- لقد قمت بتوصيل بطارية بها شحنة بنسبة 15٪ فقط. بعد 20 دقيقة من استخدام الدواسة ، كانت النسبة 40٪. يتباطأ هذا التقدم قليلاً كلما اقترب من الشحن الكامل.
- العبث مع تروس الدراجة wilأغير كمية الكهرباء التي أحصل عليها من كل مضخة دواسة. أيضًا ، مع نمو قوة ساقي ، يتم إنتاج الكهرباء wilل تحسين.
- يمكنني توصيل ضوء وجهاز كمبيوتر محمول وهاتف مع الاستمرار في الحفاظ على شحن البطارية بشكل جيد من خلال الدواسات السهلة المستمرة.
- أعددت مكتبًا للدراجات وفوجئت بسرور لأنني استمتعت بالدواسة أثناء العمل. اعتقدت أنني سأجدها مشتتة ، لكن بالنسبة لمعظم المهام ، كانت رائعة. لديّ اضطراب فرط الحركة ونقص الانتباه وأواجه صعوبة في الجلوس ساكناً ، لذلك كان مفيدًا جدًا في الواقع. مقعد الدراجة المريح أمر بالغ الأهمية هنا.
- في البداية ، لم يعمل المولد لأنني كنت أشغل محرك جهاز المشي للخلف. لقد استغرق الأمر وقتًا أطول مما أهتم به لأعترف بذلك. لم ألاحظ أن قراءات الفولتميتر كانت أرقامًا سالبة.
- أخطط للعمل على كفاءة النظام من خلال تأمين المحرك بقوة أكبر ضد العجلة باستخدام الأشرطة وما إلى ذلك. إنه يتأرجح عندما أقوم بالدواسة بشكل أسرع ، لذلك من المحتمل أن أفقد بعض الطاقة هناك.
كنت أتطلع مؤخرًا إلى مجلة عمرها 12 عامًا ، ووجدت صفحة تحتوي على قائمة ببعض الأشياء التي أود أن أفعلها / أتعلمها. في تلك القائمة كان "إنشاء مولد يعمل بالدراجة". حسنًا ، لقد استغرق الأمر مني أكثر من عقد ، لكنني فعلت ذلك أخيرًا بفضل مشاركتي في هذا المشروع. لا يزال لدي الكثير لأتعلمه ، لكنني قطعت شوطًا بعيدًا في فهمي للطاقة والكهرباء ، وأنا أصغر قليلًا على وشك أن أكون قادرًا على تشغيل حياتي بالطاقة المستدامة والمتجددة.
ومع ذلك ، كانت النتيجة الرائعة هي الفرص العديدة التي أتيحت لي لمشاركة مشروعي مع الآخرين. استخدم المخيم الصيفي أفران الطاقة الشمسية الخاصة بي لخبز البسكويت. قمت بإعداد حامل عصير يعمل على دواسة في مهرجان مجتمعي حيث كان الناس قادرين على استخدام خلاط الدراجة لصنع العصائر الخاصة بهم. لقد ساعدت 56 طالبًا في الصف الخامس على بناء توربينات رياح صغيرة تعمل من محركات الألعاب باستخدام نفس المفاهيم التي استخدمتها لبناء مولد الدراجة. والآن ، مولد الدراجة wilيمكن استخدامها في مقهى الإصلاح كمحطة شحن تعمل بالبدالات.
الكثير من الامتنان لعائلة مور و Waterlution للسماح لي بأن أكون جزءًا من مشروع الحذر المتفائل ودانييل لكونها مصدر إلهام رائع لنا جميعًا.
بحرارة،
ايمي