Jak zrobić kontroler do generatora wiatrowego własnymi rękami: urządzenie, zasada działania, schemat montażu

Które turbiny wiatrowe są najbardziej wydajne

Poziomy

pionowy

Największą popularność zyskały tego typu urządzenia, w których oś obrotu turbiny jest równoległa do podłoża. Takie turbiny wiatrowe są często nazywane wiatrakami, w których łopaty obracają się pod prąd wiatru. Konstrukcja urządzenia obejmuje system automatycznego przewijania głowicy.Wymagane jest znalezienie przepływu wiatru. Potrzebne jest również urządzenie do obracania łopatami, tak aby nawet niewielka siła mogła zostać użyta do wygenerowania energii elektrycznej. Korzystanie z takiego sprzętu jest bardziej odpowiednie w przedsiębiorstwach przemysłowych niż w życiu codziennym. W praktyce coraz częściej wykorzystuje się je do tworzenia systemów farm wiatrowych.

Urządzenia tego typu są w praktyce mniej efektywne. Obrót łopatek turbiny odbywa się równolegle do powierzchni ziemi, niezależnie od siły wiatru i jego wektora. Kierunek przepływu również nie ma znaczenia, przy każdym uderzeniu elementy obrotowe przesuwają się przeciwko niemu. W efekcie generator wiatrowy traci część swojej mocy, co prowadzi do spadku efektywności energetycznej całego sprzętu. Jednak pod względem instalacji i konserwacji bardziej odpowiednie do użytku domowego są jednostki, w których łopaty są ułożone pionowo. Wynika to z faktu, że zespół skrzyni biegów i generator są montowane na ziemi. Wady takiego sprzętu to kosztowna instalacja i poważne koszty eksploatacji. Do zamontowania generatora wymagana jest wystarczająca ilość miejsca. Dlatego stosowanie urządzeń pionowych jest bardziej odpowiednie w małych prywatnych gospodarstwach.

Z dwoma ostrzami	Trzy ostrza	wieloostrzowe
Ten typ jednostek charakteryzuje się obecnością dwóch elementów rotacji. Ta opcja jest dziś praktycznie nieefektywna, ale jest dość powszechna ze względu na swoją niezawodność.	Ten rodzaj sprzętu jest najczęstszy. Agregaty trójłopatowe znajdują zastosowanie nie tylko w rolnictwie i przemyśle, ale także w prywatnych gospodarstwach domowych. Tego typu sprzęt zyskał popularność ze względu na swoją niezawodność i wydajność.	Te ostatnie mogą mieć 50 lub więcej elementów rotacji. Aby zapewnić generowanie wymaganej ilości energii elektrycznej, nie jest konieczne przewijanie samych ostrzy, ale doprowadzenie ich do wymaganej liczby obrotów. Obecność każdego dodatkowego elementu obrotu zapewnia wzrost parametru całkowitego oporu koła wiatrowego. W rezultacie wydajność urządzenia przy wymaganej liczbie obrotów będzie problematyczna. Urządzenia karuzelowe wyposażone w wiele ostrzy zaczynają się obracać przy niewielkiej sile wiatru. Ale ich użycie jest bardziej istotne, jeśli sam fakt przewijania odgrywa rolę, na przykład, gdy wymagane jest pompowanie wody. Aby skutecznie zapewnić produkcję dużej ilości energii, nie stosuje się jednostek wielołopatkowych. Do ich działania wymagana jest instalacja urządzenia zębatego. To nie tylko komplikuje całą konstrukcję sprzętu jako całości, ale także czyni go mniej niezawodnym w porównaniu do dwu- i trzyłopatowych.

Z twardymi ostrzami

Jednostki żaglowe

Koszt takich jednostek jest wyższy ze względu na wysoki koszt produkcji części rotacyjnych. Jednak w porównaniu ze sprzętem żeglarskim generatory ze sztywnymi łopatami są bardziej niezawodne i mają długą żywotność. Ponieważ powietrze zawiera kurz i piasek, elementy wirujące poddawane są dużym obciążeniom. Gdy sprzęt pracuje w stabilnych warunkach, wymaga corocznej wymiany folii antykorozyjnej, która jest nakładana na końce ostrzy. Bez tego element obrotowy z czasem traci swoje właściwości robocze.

Ten rodzaj ostrzy jest prostszy w produkcji i tańszy niż metal czy włókno szklane.Ale oszczędności w produkcji mogą w przyszłości prowadzić do poważnych kosztów. Przy średnicy koła wiatrowego wynoszącej trzy metry prędkość końcówki łopaty może wynosić nawet 500 km/h, przy obrotach sprzętu około 600 na minutę. To poważne obciążenie nawet dla sztywnych części. Praktyka pokazuje, że elementy rotacji na sprzęcie żeglarskim muszą być często zmieniane, zwłaszcza przy dużej sile wiatru.

Zgodnie z rodzajem mechanizmu obrotowego wszystkie jednostki można podzielić na kilka typów:

• ortogonalne urządzenia Dariera;
• jednostki z zespołem obrotowym Savonius;
• urządzenia o pionowo-osiowej konstrukcji jednostki;
• sprzęt z mechanizmem obrotowym typu helikoidalnego.

Chińska alternatywa elektroniczna

Wykonywanie własnoręcznie sterownika turbiny wiatrowej to prestiżowy biznes. Jednak biorąc pod uwagę szybkość rozwoju technologii elektronicznych, znaczenie samodzielnego montażu często traci na znaczeniu. Ponadto większość proponowanych programów jest już przestarzała.

Całkiem przyzwoity, przeznaczony do 600-watowego generatora wiatrowego, chiński kontroler ładowania. Takie urządzenie można zamówić z Chin i otrzymać pocztą za około półtora miesiąca.

Wysokiej jakości obudowa sterownika na każdą pogodę o wymiarach 100 x 90 mm wyposażona jest w wydajny radiator. Konstrukcja obudowy odpowiada klasie ochrony IP67. Zakres temperatur zewnętrznych wynosi od - 35 do + 75ºС. Na obudowie wyświetlana jest kontrolka świetlna trybów pracy generatora wiatrowego.

Pytanie brzmi, jaki jest powód poświęcania czasu i wysiłku na złożenie prostej konstrukcji własnymi rękami, jeśli istnieje realna możliwość zakupu czegoś podobnego i poważnego technicznie? Cóż, jeśli ten model to za mało, Chińczycy mają bardzo „fajne” opcje. Tak więc wśród nowo przybyłych odnotowano model o mocy 2 kW dla napięcia roboczego 96 woltów.

Chiński produkt z nowej listy przylotów. Zapewnia kontrolę ładowania akumulatora, współpracując z generatorem wiatrowym o mocy 2 kW. Akceptuje napięcie wejściowe do 96 woltów

To prawda, że ​​koszt tego kontrolera jest już pięć razy droższy niż poprzedni rozwój. Ale z drugiej strony, jeśli porównasz koszty wytworzenia czegoś podobnego własnymi rękami, zakup wygląda na racjonalną decyzję.

Jedyną rzeczą, która myli chińskie produkty, jest to, że nagle przestają działać w najbardziej nieodpowiednich przypadkach. Dlatego często trzeba pamiętać o zakupionym urządzeniu – oczywiście własnymi rękami. Ale jest to o wiele łatwiejsze i prostsze niż samodzielne wykonanie od podstaw kontrolera ładowania turbiny wiatrowej.

Jak podłączyć sterownik do generatora wiatrowego?

Sterownik jest pierwszym urządzeniem, do którego przykładane jest napięcie generowane przez generator. Kontroler podłącza się za pomocą specjalnych zacisków. Generator jest podłączony do wejścia, a zaciski wyjściowe do akumulatorów.

Istnieje wiele schematów samodzielnej produkcji, w których jest tylko kilka prostych części. Takie schematy są łatwo wdrażane nawet przez osoby z początkowym szkoleniem, są niezawodne i niewymagające.Przy samodzielnej produkcji wiatraka takie schematy zapewniają pełne funkcjonowanie, a brak jakichkolwiek dodatkowych funkcji nie jest istotną wadą. Im mniej elementów w obwodzie, tym jest on bardziej niezawodny i mniej podatny na awarie lub awarie, więc opcja jest najbardziej skuteczna.

Podłączanie wiatraka do akumulatora

Akumulator jest podłączony do generatora poprzez prostownik - mostek diodowy. Baterie potrzebują prądu stałego, a generator wiatrowy wytwarza zmianę, co więcej, o bardzo niestabilnej amplitudzie. Prostownik zmienia prąd przemienny, modyfikując go na bezpośredni

Jeśli generator jest trójfazowy, konieczne jest zastosowanie prostownika trójfazowego, należy na to zwrócić szczególną uwagę.

Baterie zwykle nie są nowe, potrafią się gotować. Dlatego zdecydowanie zaleca się stosowanie przynajmniej prostego sterownika wykonanego z regulatora przekaźnikowego. Z czasem wyłączy ładowanie i zapewni działanie baterii. W każdym razie nie powinieneś oszczędzać na sprzęcie i zmniejszać składu zestawu, ponieważ od tego zależy pełne działanie całej turbiny wiatrowej.

Podłączanie jednofazowego generatora wiatrowego do trójfazowego sterownika

Generator jednofazowy może być podłączony do sterownika trójfazowego dla jednej fazy lub równolegle dla wszystkich trzech. Bardziej poprawną opcją jest użycie jednej fazy, czyli wiatrak jest podłączony do dwóch styków - szczypanie i jedna faza. Zapewni to prawidłowe przetwarzanie napięcia i jego wyjścia do urządzeń konsumenckich.

Ogólnie rzecz biorąc, stosowanie takich odmiennych urządzeń jest niepraktyczne.Ponadto zamieszanie z opcjami podłączenia może stworzyć poważne zagrożenie dla integralności sprzętu, co jest niedopuszczalne. Podczas montażu zestawu należy od razu określić jego skład oraz rodzaj sąsiednich urządzeń, aby uniemożliwić stosowanie różnych urządzeń w jednej wiązce. Tylko przeszkolone osoby, które są specjalistami w dziedzinie elektrotechniki, mogą pozwolić na ryzykowne połączenia, choć same zdecydowanie odrzucają takie działania.

Prawna strona problemu

Domowy generator wiatrowy do domu nie jest objęty zakazami, jego produkcja i użytkowanie nie pociąga za sobą kar administracyjnych ani karnych. Jeśli moc generatora wiatrowego nie przekracza 5 kW, należy do sprzętu AGD i nie wymaga uzgodnienia z miejscowym zakładem energetycznym. Co więcej, nie musisz płacić żadnych podatków, jeśli nie czerpiesz zysku ze sprzedaży energii elektrycznej. Ponadto domowy wiatrak prądnicowy, nawet o takiej wydajności, wymaga skomplikowanych rozwiązań inżynierskich: łatwo go wykonać. Dlatego moc domowej roboty rzadko przekracza 2 kW. Właściwie ta moc zwykle wystarcza do zasilania prywatnego domu (oczywiście, jeśli nie masz kotła i wydajnego klimatyzatora).

W tym przypadku mówimy o prawie federalnym. Dlatego przed podjęciem decyzji o wykonaniu wiatraka własnymi rękami nie byłoby zbyteczne sprawdzenie obecności (braku) podmiotowych i miejskich aktów prawnych, które mogą nakładać pewne ograniczenia i zakazy. Na przykład, jeśli Twój dom znajduje się na specjalnie chronionym obszarze naturalnym, wykorzystanie energii wiatru (a jest to zasób naturalny) może wymagać dodatkowych zgód.

Problemy z prawem mogą pojawić się w obecności niespokojnych sąsiadów. Wiatraki do domu to pojedyncze budynki, więc również podlegają pewnym ograniczeniom:

• Wysokość masztu (nawet jeśli turbina wiatrowa jest bez łopat) nie może przekraczać norm obowiązujących w Twoim regionie. Ponadto mogą wystąpić ograniczenia związane z lokalizacją Twojej witryny. Na przykład ścieżka lądowania do najbliższego lotniska może przelecieć nad tobą. Lub w bezpośrednim sąsiedztwie Twojej witryny znajduje się linia energetyczna. Upuszczona konstrukcja może uszkodzić słupy lub przewody. Ogólne ograniczenia przy normalnym obciążeniu wiatrem to 15 metrów wysokości (niektóre prowizoryczne wiatraki wznoszą się do 30 metrów). Jeśli maszt i korpus urządzenia mają duży przekrój, sąsiedzi mogą wysuwać roszczenia przeciwko Tobie, na którego działkę pada cień. Oczywiste jest, że takie skargi zwykle powstają „z powodu szkody”, ale istnieje podstawa prawna.
• Hałas ostrza. Główne źródło problemów z sąsiadami. Podczas pracy w klasycznej konstrukcji poziomej wiatrak emituje infradźwięki. To nie tylko nieprzyjemny hałas, po osiągnięciu pewnego poziomu drgania falowe powietrza mają negatywny wpływ na organizm ludzki i zwierzęta domowe. Domowy generator wiatraka zwykle nie jest „arcydziełem” inżynierii i sam w sobie może narobić dużo hałasu. Bardzo pożądane jest oficjalne przetestowanie urządzenia w organach nadzorczych (na przykład w SES) i uzyskanie pisemnej opinii, że ustalone normy hałasu nie są przekraczane.
• Promieniowanie elektromagnetyczne. Każde urządzenie elektryczne emituje zakłócenia radiowe. Weźmy na przykład wiatrak z generatora samochodowego.Aby zmniejszyć poziom zakłóceń odbiornika samochodowego, w samochodzie zainstalowano filtry kondensatorowe. Podczas opracowywania projektu należy wziąć pod uwagę ten punkt.

  Roszczenia można zgłaszać nie tylko od sąsiadów, którzy mają problemy z odbiorem sygnału telewizyjnego i radiowego. Jeśli w pobliżu znajdują się przemysłowe lub wojskowe ośrodki odbioru, sprawdzanie poziomu zakłóceń w jednostce elektronicznej kontroli zakłóceń (EW) nie jest zbyteczne.

• Ekologia. Brzmi paradoksalnie: wydaje się, że używasz jednostki przyjaznej dla środowiska, jakie mogą być problemy? Śmigło znajdujące się na wysokości 15 metrów i powyżej może stanowić przeszkodę w migracji ptaków. Obrotowe ostrza są niewidoczne dla ptaków i łatwo w nie trafić.

majsterkowanie

Zakup gotowej turbiny wiatrowej jest poza zasięgiem większości użytkowników. Ponadto chęć tworzenia różnych mechanizmów i urządzeń jest nie do wykorzenienia wśród ludzi, a jeśli tak jest również pilna potrzeba rozwiązania problemu Wyraźnie. Zastanów się, jak zrobić generator wiatru własnymi rękami.

Najprostszy generator wiatrowy do oświetlenia daczy

Najprostsze konstrukcje służą do oświetlania terenu lub zasilania pompy dostarczającej wodę. Proces ten obejmuje z reguły urządzenia zużywające, które nie boją się skoków napięcia. Wiatrak obraca generator, bezpośrednio podłączony do odbiorników, bez pośredniego zestawu stabilizującego napięcie.

DIY wiatrak z generatora samochodowego

Generator z samochodu to najlepsza opcja przy tworzeniu domowego wiatraka. Wymaga minimalnej przebudowy, głównie przewijania cewki cieńszym drutem z większą liczbą zwojów.Modyfikacja jest minimalna, a uzyskany efekt pozwala wykorzystać wiatrak do wyposażenia domu. Potrzebny będzie wystarczająco szybki i mocny wirnik zdolny do obracania urządzeń o wysokim oporze.

Generator wiatrowy z pralki

Silnik elektryczny z pralki jest często używany do tworzenia generatora. Najlepszą opcją jest zainstalowanie silnych magnesów neodymowych na wirniku w celu wzbudzenia uzwojeń. W tym celu konieczne jest wywiercenie w wirniku wgłębień o średnicy równej wielkości magnesów.

Następnie są instalowane w gniazdach o zmiennej polaryzacji i wypełnione żywicą epoksydową. Gotowy generator jest zainstalowany na platformie obracającej się wokół osi pionowej, na wale zamontowany jest wirnik z owiewką. W tylnej części dołączony jest stabilizator ogona, który zapewnia prowadzenie urządzenia.

Chińska alternatywa elektroniczna

Wykonywanie własnoręcznie sterownika turbiny wiatrowej to prestiżowy biznes. Jednak biorąc pod uwagę szybkość rozwoju technologii elektronicznych, znaczenie samodzielnego montażu często traci na znaczeniu. Ponadto większość proponowanych programów jest już przestarzała.

Taniej okazuje się zakup produktu gotowego, wykonanego profesjonalnie, z wysokiej jakości montażem, na nowoczesnych podzespołach elektronicznych. Na przykład możesz kupić odpowiednie urządzenie za rozsądną cenę na Aliexpress.

Całkiem przyzwoity, przeznaczony do 600-watowego generatora wiatrowego, chiński kontroler ładowania. Takie urządzenie można zamówić z Chin i otrzymać pocztą za około półtora miesiąca.

Wysokiej jakości obudowa sterownika na każdą pogodę o wymiarach 100 x 90 mm wyposażona jest w wydajny radiator. Konstrukcja obudowy odpowiada klasie ochrony IP67.Zakres temperatur zewnętrznych wynosi od - 35 do + 75ºС. Na obudowie wyświetlana jest kontrolka świetlna trybów pracy generatora wiatrowego.

Pytanie brzmi, jaki jest powód poświęcania czasu i wysiłku na złożenie prostej konstrukcji własnymi rękami, jeśli istnieje realna możliwość zakupu czegoś podobnego i poważnego technicznie? Cóż, jeśli ten model to za mało, Chińczycy mają bardzo „fajne” opcje. Tak więc wśród nowo przybyłych odnotowano model o mocy 2 kW dla napięcia roboczego 96 woltów.

Chiński produkt z nowej listy przylotów. Zapewnia kontrolę ładowania akumulatora, współpracując z generatorem wiatrowym o mocy 2 kW. Akceptuje napięcie wejściowe do 96 woltów

To prawda, że ​​koszt tego kontrolera jest już pięć razy droższy niż poprzedni rozwój. Ale z drugiej strony, jeśli porównasz koszty wytworzenia czegoś podobnego własnymi rękami, zakup wygląda na racjonalną decyzję.

Jedyną rzeczą, która myli chińskie produkty, jest to, że nagle przestają działać w najbardziej nieodpowiednich przypadkach. Dlatego często trzeba pamiętać o zakupionym urządzeniu – oczywiście własnymi rękami. Ale jest to o wiele łatwiejsze i prostsze niż samodzielne wykonanie od podstaw kontrolera ładowania turbiny wiatrowej.

Kluczowe węzły

Jak wspomniano, generator wiatrowy można wykonać w domu. Konieczne jest przygotowanie niektórych węzłów do jego niezawodnego funkcjonowania. Obejmują one:

1. Ostrza. Mogą być wykonane z różnych materiałów.
2. Generator. Możesz również samodzielnie złożyć lub kupić gotowe.
3. Strefa ogona. Służy do przesuwania ostrzy w kierunku wektora, zapewniając najwyższą możliwą wydajność.
4. Mnożnik. Zwiększa prędkość obrotową wirnika.
5. Maszt do mocowania.Pełni rolę elementu, na którym zamocowane są wszystkie określone węzły.
6. Liny napinające. Niezbędne do zamocowania konstrukcji jako całości i zabezpieczenia jej przed zniszczeniem pod wpływem wiatru.
7. Akumulator, falownik i kontroler ładowania. Przyczyniać się do transformacji, stabilizacji energii i jej akumulacji.

Początkujący powinni rozważyć proste obwody obrotowego generatora wiatrowego.

Odmiany i modyfikacje wiatraków pionowych

Ortogonalny generator wiatrowy jest wyposażony w kilka łopat umieszczonych w pewnej odległości równolegle do osi obrotu. Te wiatraki są również znane jako wirnik Darrieusa. Jednostki te okazały się najbardziej wydajne i funkcjonalne.

Obracanie się ostrzy zapewnia ich kształt przypominający skrzydełka, co zapewnia niezbędną siłę podnoszenia. Jednak normalna praca urządzenia wymaga znacznego wysiłku, dlatego wydajność generatora można zwiększyć, instalując dodatkowe ekrany statyczne. Jako wady należy wymienić nadmierny hałas, duże obciążenia dynamiczne (wibracje), które często prowadzą do przedwczesnego zużycia zespołów nośnych i awarii łożysk.

Istnieją turbiny wiatrowe z wirnikiem Savonius, które są najbardziej odpowiednie do warunków domowych. Koło wiatrowe składa się z kilku półcylindrów, które obracają się w sposób ciągły wokół swojej osi. Obrót odbywa się zawsze w tym samym kierunku i nie zależy od kierunku wiatru.

Wadą takich instalacji jest kołysanie konstrukcji pod wpływem wiatru. Z tego powodu w osi powstaje napięcie i dochodzi do uszkodzenia łożyska obrotowego wirnika.Ponadto obrót nie może rozpocząć się sam, jeśli w generatorze wiatrowym zamontowane są tylko dwie lub trzy łopaty. W związku z tym zaleca się zamocowanie dwóch wirników na osi pod kątem 90 stopni względem siebie.

Pionowy wielołopatowy generator wiatrowy jest jednym z najbardziej funkcjonalnych urządzeń w tej gamie modeli. Charakteryzuje się wysoką wydajnością przy niewielkim obciążeniu elementów nośnych.

Wewnętrzna część konstrukcji składa się z dodatkowych łopatek statycznych umieszczonych w jednym rzędzie. Kompresują przepływ powietrza i regulują jego kierunek, zwiększając w ten sposób wydajność wirnika. Główną wadą jest wysoka cena ze względu na dużą liczbę części i elementów.

DIY wiatraki do domu, mechanika turbin wiatrowych

istota praca generatora wiatrowego – transformacja kinetyczna energia wiatru w energię elektryczną. Każdy element systemu spełnia swoją funkcję:

Koło wiatrowe, łopaty. Wychwytują ruch mas powietrza, obracają się i wprawiają w ruch wał.
Generator może być natychmiast zainstalowany na wale lub może istnieć przekładnia kątowa, która przeniesie ruch w dół na kardana. Dzięki zastosowaniu skrzyni biegów możliwe jest osiągnięcie wzrostu prędkości (mnożnika).
Generator - zamienia energię obrotową na energię elektryczną. Jeśli generator wytwarza stabilny prąd, jest podłączony do akumulatorów. Jeśli nie, przekaźnik regulatora napięcia jest instalowany pośrednio.
W systemie może nie ma akumulatorów, ale z nimi praca jest stabilniejsza - wykorzystują wietrzny zegar do ładowania i wykorzystują zgromadzony potencjał, gdy wiatr ustanie.
Falownik - służy do konwersji napięcia do pożądanej wartości, na przykład 220V.Potrzebne dla wygody, ponieważ większość urządzeń jest zaprojektowana na takie napięcie. Ale przeznaczenie wiatraka może być inne, więc nie każdy obwód zawiera falownik.
Anemoskop to urządzenie, które służy do potężnych turbin wiatrowych. Zbiera dane o prędkości i kierunku wiatru. Prawie nigdy nie spotykany w domowych projektach

Zwykle tworzą mały wiatrowskaz i mechanizm obrotowy.
Maszt - czyli wspornik, na którym zostanie zamocowane śmigło
Na wysokości jest bardziej prawdopodobne, że złapiesz stabilny i silny wiatr, dlatego ważne jest, aby zwracać uwagę na maszt, który musi wytrzymać obciążenia.

Wiatraki mogą być poziome (z klasycznym śmigłem) i pionowe (obrotowe). Instalacje poziome charakteryzują się najwyższą wydajnością, dlatego najczęściej są powielane we własnym zakresie.

Generator typu pionowego

Ale takie wiatraki trzeba skierować pod wiatr, bo przy bocznym strumieniu przestaje działać. Obrotowy generator wiatrowy zrób to sam ma również swoje zalety.

Konstrukcja systemów pionowych może się znacznie różnić, ale mają one wspólne cechy.

• Umieszczone pionowo turbiny łapią wiatr bez względu na to, gdzie wieje (modele poziome muszą być wyposażone w prowadnicę), co jest bardzo wygodne, jeśli wiatr na danym terenie nie jest stabilny, zmienny.
• Taką konstrukcję można postawić bezpośrednio na ziemi (oczywiście przy odpowiednim wietrze).
• Uczyń instalację łatwiejszą niż poziomą.

Jedynym minusem jest stosunkowo niska wydajność.

Co będzie wymagane?

Najczęstszą opcją jest użycie silnika pralki do domowego generatora.Jeśli nie ma dostępnej starej „pralki”, taki silnik można znaleźć u sprzedawców śmieci na rynku gospodarstwa domowego, w najbliższym centrum serwisowym sprzętu AGD lub w specjalistycznym sklepie. Zamówienie takiego silnika z Chin nie stanowi problemu.

Zarówno nowe, jak i używane posłużą długo. Moc 200 watów można łatwo przeliczyć na kilowat lub więcej.

materiały

Do montażu generatora oprócz silnika potrzebne są:

• magnesy neodymowe w rozmiarach 20, 10 i 5 mm (łącznie 32);
• diody prostownicze lub mostek diodowy o prądzie kilkudziesięciu amperów (zgodnie z zasadą podwójnego marginesu mocy);
• klej epoksydowy;
• spawanie na zimno;
• papier ścierny;
• puszka z boku puszki.

Magnesy zamawiane są online z Chin.

Narzędzia

Następujące narzędzia przyspieszą proces produkcyjny:

• tokarka;
• nożyce;
• śrubokręt z dyszami;
• szczypce.

Zasada działania

Sterowniki stosowane w turbinach wiatrowych to złożone urządzenia techniczne, które pełnią następujące funkcje:

1. Przeprowadza kontrolę nad ładowaniem akumulatorów (ACB), które są magazynem wytworzonej energii elektrycznej.
2. Przekształca zmienny prąd elektryczny wytwarzany przez generator wiatrowy na prąd stały, który jest prądem roboczym akumulatorów.
3. Steruje obrotem łopat turbiny wiatrowej.
4. Przekierowuje generowany prąd elektryczny w zależności od poziomu naładowania akumulatora i ilości wytworzonej energii.

Obsługa kontrolerów zapewniających eksploatacja turbin wiatrowych w trybie automatycznym odbywa się, w zależności od ich konstrukcji i mocy generatora wiatrowego, w następujący sposób:

1. Do wiatraków dużej mocy.

• W komplecie ze sterownikiem w turbinie wiatrowej zamontowany jest opornik balastowy. W tej pojemności można zastosować elektryczne elementy grzejne lub inne rezystory elektryczne o znacznej rezystancji.
• Podczas pracy turbiny wiatrowej, gdy napięcie na akumulatorach osiągnie 14 - 15,0 V, sterownik odłącza je od linii energetycznej i przełącza przepływy energii elektrycznej wytwarzanej przez instalację na rezystancję balastową.

2. Do wiatraków małej mocy.

Gdy ładowanie akumulatora zostanie zakończone, a wartości napięcia ​​osiągną maksymalne możliwe wartości, sterownik wyhamowuje obrót łopat turbiny wiatrowej. Operacja ta realizowana jest poprzez zamykanie faz generatora wiatrowego, co prowadzi do wyhamowania i zatrzymania obrotu instalacji.

Podstawa domowego generatora wiatrowego

Temat produkcji i instalacji domowych generatorów wiatrowych jest bardzo szeroko reprezentowany w Internecie. Jednak większość materiału to banalny opis zasad pozyskiwania energii elektrycznej z naturalnych źródeł.

Teoretyczna metoda urządzenia (instalacji) turbin wiatrowych jest od dawna znana i całkiem zrozumiała. Ale jak sprawy mają się w praktyce w sektorze krajowym - pytanie, które jest dalekie od pełnego ujawnienia.

Najczęściej jako źródło prądu do domowych generatorów wiatrowych zaleca się wybór generatorów samochodowych lub silników indukcyjnych prądu przemiennego uzupełnionych o magnesy neodymowe.

Procedura zamiany asynchronicznego silnika prądu przemiennego na generator dla wiatraka. Polega na wytworzeniu „futra” wirnika z magnesów neodymowych. Niezwykle złożony i długotrwały proces

Jednak obie opcje wymagają znacznego udoskonalenia, często złożonego, drogiego i czasochłonnego.

O wiele prostsze i łatwiejsze pod każdym względem jest instalowanie silników elektrycznych, takich jak te, które były produkowane wcześniej, a obecnie są produkowane przez firmę Ametek (przykład) i inne.

W przypadku domowej turbiny wiatrowej odpowiednie są silniki prądu stałego o napięciu 30-100 woltów. W trybie generatorowym można z nich uzyskać około 50% deklarowanego napięcia roboczego.

Należy zauważyć: podczas pracy w trybie generacji silniki prądu stałego muszą być rozkręcone do prędkości wyższej niż nominalna.

Co więcej, każdy pojedynczy silnik z kilkunastu identycznych egzemplarzy może wykazywać zupełnie inne właściwości.

Dlatego optymalny dobór silnika elektrycznego do domowego generatora wiatrowego jest logiczny z następującymi wskaźnikami:

1. Ustawienie wysokiego napięcia roboczego.
2. Niski parametr RPM (prędkość kątowa obrotu).
3. Wysoki prąd roboczy.

Tak więc silnik firmy Ametek o napięciu roboczym 36 V i prędkości kątowej 325 obr/min wygląda dobrze do montażu.

To właśnie taki silnik elektryczny jest wykorzystywany w konstrukcji generatora wiatrowego – instalacji, która jest opisana poniżej jako przykład przydomowego wiatraka.

Silnik prądu stałego do domowego generatora wiatrowego. Najlepsza opcja wśród produktów produkowanych przez Ametek. Odpowiednie są również podobne silniki elektryczne innych firm.

Sprawdzenie sprawności dowolnego podobnego silnika jest łatwe. Wystarczy podłączyć konwencjonalną żarówkę samochodową 12 V do zacisków elektrycznych i ręcznie obrócić wał silnika.Przy dobrych wskaźnikach technicznych silnika elektrycznego lampka na pewno się zapali.

Wybór materiału

Łopaty do urządzenia wiatrowego mogą być wykonane z dowolnego mniej lub bardziej odpowiedniego materiału, na przykład:

Z rury PCV

Prawdopodobnie najłatwiej jest zbudować ostrza z tego materiału. Rury PCV można znaleźć w każdym sklepie z narzędziami. Rury należy wybrać takie, które są przeznaczone do kanalizacji ciśnieniowej lub gazociągu. W przeciwnym razie przepływ powietrza przy silnym wietrze może zniekształcić łopaty i uszkodzić je o maszt generatora.

Łopaty turbiny wiatrowej podlegają silnym obciążeniom od siły odśrodkowej, a im dłuższe łopaty, tym większe obciążenie.

Krawędź ostrza dwułopatowego koła domowego generatora wiatrowego obraca się z prędkością setek metrów na sekundę, taką jak prędkość pocisku wylatującego z pistoletu. Ta prędkość może prowadzić do pęknięcia rur PVC. Jest to szczególnie niebezpieczne, ponieważ latające fragmenty rur mogą zabić lub poważnie zranić ludzi.

Możesz wyjść z sytuacji skracając ostrza do maksimum i zwiększając ich liczbę. Wielołopatowe koło wiatrowe jest łatwiejsze do wyważenia i mniej hałaśliwe

Nie bez znaczenia jest grubość ścianek rur. Np. dla wiatraka z sześcioma łopatami wykonanymi z rury PCV o średnicy dwóch metrów, ich grubość nie powinna być mniejsza niż 4 milimetry. Aby obliczyć projekt ostrzy dla domowego rzemieślnika, możesz użyć gotowych tabel i szablonów

Aby obliczyć projekt ostrzy dla domowego rzemieślnika, możesz użyć gotowych tabel i szablonów.

Szablon powinien być wykonany z papieru, przymocowany do rury i zakreślony. Należy to zrobić tyle razy, ile jest łopat na turbinie wiatrowej.Za pomocą wyrzynarki rurę należy przyciąć zgodnie z oznaczeniami - ostrza są prawie gotowe. Krawędzie rur są polerowane, rogi i końce zaokrąglone, dzięki czemu wiatrak ładnie wygląda i mniej hałasuje.

Ze stali należy wykonać krążek z sześcioma paskami, który będzie pełnił rolę konstrukcji łączącej łopatki i mocującej koło do turbiny.

Wymiary i kształt konstrukcji łączącej muszą odpowiadać rodzajowi generatora i prądu stałego, który będzie zastosowany w farmie wiatrowej. Stal musi być tak gruba, aby nie odkształcała się pod wpływem wiatru.

aluminium

W porównaniu do rur z PVC, rury aluminiowe są bardziej odporne zarówno na zginanie, jak i rozrywanie. Ich wadą jest duża waga, która wymaga środków zapewniających stabilność całej konstrukcji jako całości. Ponadto należy jak najdokładniej wyważyć koło.

Rozważ cechy wykonania łopat aluminiowych do sześciołopatowego koła wiatrowego.

Zgodnie z szablonem należy wykonać wzór sklejki. Już według szablonu z blachy aluminiowej wycinamy półfabrykaty ostrzy w ilości sześciu sztuk. Przyszłe ostrze toczone jest w rynnę o głębokości 10 milimetrów, natomiast oś zwoju powinna tworzyć kąt 10 stopni z osią wzdłużną przedmiotu obrabianego. Te manipulacje zapewnią łopatom akceptowalne parametry aerodynamiczne. Gwintowany rękaw jest przymocowany do wewnętrznej strony ostrza.

Mechanizm łączący koło wiatrowe z łopatkami aluminiowymi, w przeciwieństwie do koła z łopatkami wykonanymi z rur PCV, nie posiada pasków na tarczy, lecz kołki, które są kawałkami stalowego pręta z gwintem odpowiednim do gwintowania tulei.

włókno szklane

Łopaty wykonane z włókna szklanego specyficznego dla włókna szklanego są najbardziej bezbłędne, biorąc pod uwagę ich parametry aerodynamiczne, wytrzymałość, wagę. Te ostrza są najtrudniejsze do skonstruowania, ponieważ musisz mieć możliwość obróbki drewna i włókna szklanego.

Rozważymy wykonanie ostrzy z włókna szklanego do koła o średnicy dwóch metrów.

Najbardziej skrupulatne podejście należy podejść do wykonania matrycy z drewna. Jest obrabiany z prętów według gotowego szablonu i służy jako model ostrza. Po zakończeniu pracy nad matrycą możesz zacząć tworzyć ostrza, które będą składać się z dwóch części.

Najpierw matrycę należy pokryć woskiem, jeden z jej boków pokryć żywicą epoksydową i rozprowadzić na niej włókno szklane. Ponownie nałóż na nią żywicę epoksydową i ponownie warstwę włókna szklanego. Liczba warstw może wynosić trzy lub cztery.

Następnie należy trzymać powstałe zaciągnięcie bezpośrednio na matrycy przez około dzień, aż całkowicie wyschnie. Więc jedna część ostrza jest gotowa. Po drugiej stronie matrycy wykonywana jest ta sama sekwencja działań.

Gotowe części ostrzy należy połączyć żywicą epoksydową. Wewnątrz możesz włożyć drewniany korek, przymocować go klejem, to przymocuje łopatki do piasty koła. Do wtyczki należy włożyć gwintowaną tuleję. Węzeł łączący stanie się hubem w taki sam sposób, jak w poprzednich przykładach.

Niuanse użytkowania turbin wiatrowych

Obecnie turbiny wiatrowe znajdują zastosowanie w różnych sektorach gospodarki narodowej. Modele przemysłowe o różnej wydajności są wykorzystywane przez firmy naftowe i gazowe, firmy telekomunikacyjne, stacje wiertnicze i poszukiwawcze, zakłady produkcyjne i agencje rządowe.

Wiatrak może być wykorzystany jako dodatkowe źródło energii w szpitalach i innych instytucjach, aby zapewnić ciągłość dostaw energii elektrycznej w sytuacjach awaryjnych.

Na szczególną uwagę zasługuje wykorzystanie turbin wiatrowych do szybkiego przywracania uszkodzonej energii elektrycznej podczas kataklizmów i klęsk żywiołowych. W tym celu turbiny wiatrowe są często wykorzystywane przez Ministerstwo Sytuacji Nadzwyczajnych.

Przydomowe turbiny wiatrowe doskonale nadają się do organizowania oświetlenia i ogrzewania osiedli domków letniskowych i domów prywatnych, a także do celów gospodarstwa domowego w gospodarstwach rolnych.

W takim przypadku należy wziąć pod uwagę kilka punktów:

• Urządzenia o mocy do 1 kW mogą zapewnić wystarczającą ilość energii elektrycznej tylko w wietrznych miejscach. Zazwyczaj generowana przez nie energia wystarcza tylko do oświetlenia LED i zasilania niewielkich urządzeń elektronicznych.
• Aby w pełni dostarczyć prąd do domku (domu wiejskiego), potrzebujesz generatora wiatrowego o mocy ponad 1 kW. Ten wskaźnik wystarcza do zasilania opraw oświetleniowych, a także komputera i telewizora, ale jego moc nie wystarcza do zasilania nowoczesnej lodówki pracującej przez całą dobę.
• Aby dostarczyć energię do domku, potrzebny będzie wiatrak o mocy 3-5 kW, ale nawet ten wskaźnik nie wystarczy do ogrzania domów. Aby skorzystać z tej funkcji, potrzebujesz wydajnej opcji, zaczynając od 10 kW.

Przy wyborze modelu należy zauważyć, że wskaźnik mocy wskazany na urządzeniu osiągany jest tylko przy maksymalnej prędkości wiatru. Tak więc instalacja 300V wytworzy wskazaną ilość energii tylko przy prędkości przepływu powietrza 10-12 m/s.

Dla tych, którzy chcą zbudować turbinę wiatrową własnymi rękami, oferujemy poniższy artykuł, który zawiera przydatne informacje.

Co to jest kontroler ładowania?

Funkcję kontrolowania ilości ładunku pełni regulator balastowy, czyli kontroler. Jest to urządzenie elektroniczne, które wyłącza baterię, gdy napięcie wzrasta lub zrzuca nadmiar energii na konsumenta - element grzejny, lampę lub inne proste i niewymagające urządzenie do niektórych zmian mocy. Gdy poziom naładowania spadnie, kontroler przełącza akumulator w tryb ładowania, pomagając uzupełnić zapas energii.

Pierwsze konstrukcje sterowników były proste i pozwalały jedynie na włączenie hamowania wału. Następnie zrewidowano funkcje urządzenia, a nadmiar energii zaczęto wykorzystywać bardziej racjonalnie. A wraz z początkiem wykorzystywania turbin wiatrowych jako głównego źródła zasilania domków letniskowych lub domów prywatnych, problem wykorzystania nadmiaru energii zniknął sam, ponieważ obecnie w każdym domu zawsze jest coś do podłączenia.