Jak zrobić generator wiatru własnymi rękami

Odmiany generatorów energii elektrycznej

Zwykle domowy generator w domu jest wykonany na bazie silnika asynchronicznego, magnetycznego, parowego, opalanego drewnem.

Opcja #1 - generator asynchroniczny

Urządzenie będzie w stanie generować napięcie 220-380 V, w oparciu o wydajność wybranego silnika.

Aby zmontować taki generator, wystarczy uruchomić silnik asynchroniczny, podłączając kondensatory do uzwojeń.

Generator oparty na silniku asynchronicznym synchronizuje się, uruchamia uzwojenia wirnika stałym polem magnetycznym.

Silnik wyposażony w wirnik z uzwojeniem trójfazowym lub jednofazowym, wlot kablowy, urządzenie zwarciowe, szczotki, czujnik sterujący

Jeżeli wirnik jest typu klatkowego, wówczas uzwojenia wzbudzane są resztkową siłą namagnesowania.

Opcja nr 2 - urządzenie z magnesami

W przypadku generatora magnetycznego odpowiedni jest kolektor, silnik krokowy (bezszczotkowy synchroniczny) i inne.

Uzwojenie z dużą liczbą biegunów zwiększa wydajność. W porównaniu z układem klasycznym (gdzie sprawność wynosi 0,86), uzwojenie 48-biegunowe pozwala zwiększyć moc generatora

Podczas procesu montażu magnesy są montowane na osi obrotowej i instalowane w cewce prostokątnej. Ten ostatni generuje pole elektrostatyczne podczas obrotu magnesów.

Opcja nr 3 - wytwornica pary

W przypadku wytwornicy pary stosuje się piec z obiegiem wody. Urządzenie działa dzięki energii cieplnej łopatek pary i turbiny.

Aby samemu wykonać wytwornicę pary, potrzebujesz pieca z obwodem wodnym (chłodzącym)

Jest to system zamknięty z masywną, nieruchomą instalacją wymagającą sterowania i obiegu chłodzącego do konwersji pary w wodę.

Opcja nr 4 - urządzenie do spalania drewna

W przypadku generatora opalanego drewnem stosuje się piece, w tym kempingowe. Elementy Peltiera mocowane są do ścian pieców, a konstrukcja umieszczona jest w obudowie chłodnicy.

Zasada działania generatora jest następująca: gdy powierzchnia płyt przewodzących jest podgrzewana z jednej strony, druga jest chłodzona.

Aby samemu zrobić generator opalany drewnem, możesz użyć dowolnego pieca. Generator jest zasilany elementami Peltiera, które podgrzewają i schładzają płytki przewodnika.

Na biegunach płyt pojawia się prąd elektryczny. Największa różnica między temperaturami płyt zapewnia generatorowi maksymalną moc.

Urządzenie jest bardziej wydajne w temperaturach poniżej zera.

Domowy generator wiatrowy: zalety i wady

Instalacja turbiny wiatrowej może być konieczna, jeśli do Twojej witryny nie jest dostarczana energia elektryczna, występują ciągłe przerwy w sieci energetycznej lub chcesz zaoszczędzić na rachunkach za energię elektryczną. Wiatrak można kupić lub wykonać samodzielnie.

Domowy generator wiatrowy ma następujące zalety:

• Pozwala zaoszczędzić pieniądze na zakupie urządzenia fabrycznego, ponieważ produkcja najczęściej wykonywana jest z improwizowanych części;
• Idealny do Twoich potrzeb i warunków pracy, ponieważ sam obliczasz moc urządzenia, biorąc pod uwagę gęstość i siłę wiatru w Twojej okolicy;
• Lepiej współgra z projektem domu i aranżacją krajobrazu, ponieważ wygląd wiatraka zależy tylko od Twojej wyobraźni i umiejętności.

Wady urządzeń domowych to ich zawodność i kruchość: produkty domowe są często wytwarzane ze starych silników z urządzeń gospodarstwa domowego i samochodów, więc szybko zawodzą. Jednak aby turbina wiatrowa była wydajna, konieczne jest prawidłowe obliczenie mocy urządzenia.

Zalety generatora domowej roboty

Znacznie niższe koszty energii nie są jedynym plusem korzystania z generatora wiatrowego. Istnieje szereg zalet, które decydują o wyborze mistrza:

1. Duża liczba dostępnych samouczków wideo dotyczących pracy ze szczegółowym opisem każdego etapu. Jako modele do pracy możesz użyć zdjęć i schematów generatora wiatrowego.
2. Dostępne materiały do ​​produkcji generatora (stary metalowy pojemnik, zestawy narzędzi, akumulator można znaleźć w gospodarstwie domowym każdego gorliwego właściciela). Wysokiej jakości generator wiatrowy można wykonać własnymi rękami z generatora samochodowego.
3. Do tej pory znanych jest wiele modeli, których zasada działania jest uderzająco różna od siebie.
4. Małe budynki na działce nie naruszają przepisów prawa, ale jednocześnie mogą dostarczać energię do większości urządzeń AGD w domu, ogrodzie, strefie ekonomicznej.

Pod względem samodzielnej pracy generatory wiatrowe są łatwiejsze do zbudowania niż modele wodne.

Zdjęcie przykładowego montażu wiatraka w krokach

Rozważ przykład budowy wiatraka 24 V zmontowanego na bazie generatora samochodowego. Homemade zaczyna pracować stabilnie przy sile wiatru 5 m/s. Przy średnio wietrznej pogodzie z porywami od 15 m/s urządzenie dostarcza od 8 do 11 A, w dni z silnym wiatrem sprawność wzrasta. Moc nie większa niż 300 watów.

W rzeczywistości cała praca została wykonana, pozostaje połączenie różnych elementów użytecznej instalacji w życiu codziennym:

Instalacja „zrób to sam” rozwija napięcie 24 V, może służyć do ładowania akumulatorów urządzeń mobilnych oraz zasilania linii oświetleniowej lampami energooszczędnymi.

Opcje przedinstalacyjne

Wysoka jakość pracy urządzenia jest kluczem do skutecznego zasilenia w energię elektryczną domku letniskowego lub domu, a co za tym idzie rozsądnego zainwestowania sił i środków mistrza.

Przed zainstalowaniem generatora należy ocenić szereg parametrów, zarówno od strony samej instalacji, jak i od strony miejsca zamierzonego montażu konstrukcji.

Obowiązkowa jest analiza stanu gruntu i pobliskich budynków.W pobliżu generatora wiatrowego nie powinno być żadnych urządzeń, które mogłyby zostać łatwo uszkodzone przez łopaty.

Teren, na którym znajduje się instalacja, musi być chroniony przed dziećmi i nagłymi gośćmi. Od strony generatora wiatrowego domowej roboty ocenie podlegają następujące cechy:

• Wysokość masztu (mówimy o kwestii legislacyjnej).
• Wymiary ostrzy, ich urządzenie.
• Moc urządzenia. Generatory wiatrowe mogą być używane nawet w małym prywatnym domu.
• Hałas z pracującej konstrukcji.
• Bezpieczeństwo częstotliwości lotniczych.

Stan techniczny wszystkich części składowych jest koniecznie oceniany pod kątem integralności, bezpieczeństwa, przydatności do użytku każdego elementu. Optymalną pracę można wykonać, przygotowując wstępne instrukcje i plan planu, jak to zrobić. generator wiatrowy zrób to sam.

Jak zrobić generator wiatru własnymi rękami

Zakup fabrycznej turbiny wiatrowej nie zawsze jest najlepszym rozwiązaniem. Główną przeszkodą są wysokie koszty wiatraków przemysłowych. Taki sprzęt nie może być zainstalowany w każdym miejscu – do montażu masztu wymagane jest specjalne zezwolenie, a pozostawienie sprzętu w miejscu niezamieszkanym jest niebezpieczne. Alternatywną opcją jest wykonanie generatora wiatrowego do prywatnego domu własnymi rękami. W wielu przypadkach jest to akceptowalne, biorąc pod uwagę minimalny koszt i możliwość kreatywnego wyrażenia siebie.

Obrotowy generator wiatrowy jest stosunkowo prostym urządzeniem konwertującym. Nie wystarczy w pełni zaopatrzyć rezydencję w prąd, ale domowy wiatrak wystarczy na mały wiejski dom. Będzie mógł oświetlić dom, budynki gospodarcze, ścieżki na terenie itp.

Schematy połączeń

Samodzielne zaopatrzenie obiektu (z bateriami). Obiekt zasilany jest wyłącznie przez turbinę wiatrową.

Generator wiatrowy (z bateriami) i przejście do sieci.
AVR pozwala na przełączanie zasilania obiektu przy braku wiatru a akumulatory są całkowicie rozładowane do sieci. Ten sam schemat można zastosować na odwrót - generator wiatrowy jako zapasowe źródło zasilania. W takim przypadku SZR przełącza cię na akumulatory generatora wiatrowego w przypadku utraty zasilania sieciowego.

Generator wiatrowy (z bateriami) i rezerwowy generator na olej napędowy (na benzynę). W przypadku braku wiatru i rozładowania akumulatorów, generator rezerwowy uruchamia się automatycznie.

Generator wiatrowy (bez baterii) i łącznik z siecią. Zamiast baterii używana jest publiczna sieć energetyczna - cała wytworzona energia elektryczna trafia do niej i jest z niej zużywana. Płacisz tylko za różnicę pomiędzy wytworzoną a zużytą energią elektryczną. Taki schemat pracy nie jest jeszcze dozwolony na Ukrainie iw wielu innych krajach.

Odmiany

W zależności od lokalizacji generatora ta jednostka może być:

Konstrukcja pozioma. W tym urządzeniu oś obrotu jest równoległa do podłoża, a płaszczyzna ostrzy jest prostopadła. Pozwala to na swobodny obrót wokół osi pionowej.
Zasada działania generatorów pionowych polega na zmianie kierunku wiatru, który wpływa na płaszczyznę usterzenia, tak aby oś obrotu generatora znajdowała się wzdłuż wektora przepływu powietrza

Uwaga! Problemem w stosowaniu generatorów poziomych jest podłączenie kabli zasilających, ponieważ przewody mogą owijać się wokół masztu i pękać. Jednak ten problem można również rozwiązać, ustawiając ogranicznik.

konstrukcja pionowa

W tym przykładzie wykonania oś obrotu wału jest prostopadła do podłoża, co pozwala na niezależność urządzenia od kierunku wiatru. Zaletą tej instalacji jest to, że jej rysunki są swobodnie dostępne w literaturze technicznej. Sam generator nie wymaga montażu ograniczników obrotu, jak w konstrukcjach poziomych.

Skuteczna instalacja typu obrotowego do prywatnego domu: z czego można zmontować?

Instalacja tego typu ma za zadanie dostarczać energię elektryczną do altany, budynków gospodarczych oraz podświetlać teren w nocy. Do produkcji rotacyjnej turbiny wiatrowej o maksymalnej mocy 1,5 kW potrzebnych będzie szereg urządzeń:

• generator 12 V;
• akumulator helowy lub kwasowy 12 V .;
• przełącznik półhermetyczny na 12 V;
• konwerter 700 → 1500 W i 12 → 220 V;
• przekaźnik samochodowy lampki kontrolnej ładowania lub ładowania akumulatora;
• woltomierz;
• szlifierka lub nożyczki do metalu;
• wiertarka.

Dodatkowo potrzebne będą również:

• pojemnik ze stali nierdzewnej lub aluminium o dużej pojemności;
• śruby z nakrętkami i podkładkami;
• przewody o przekroju 4 mm2 i 2,5 mm2;
• zaciski do mocowania generatora na maszcie;
• ołówek lub marker;
• taśma miernicza, przecinaki do drutu, wiertarka, klucze, śrubokręt.

Zalety i wady modelu wiatraka obrotowego

Zaletami obrotowego modelu generatora wiatrowego są:

• rentowność;
• elementy są łatwo wymienialne i można je łatwo naprawić w przypadku pęknięcia;
• brak specjalnych warunków pracy;
• niezawodność w działaniu;
• dość cicha praca.

Są też wady:

• wydajność wiatraka nie jest bardzo duża;
• Generator wiatrowy jest silnie uzależniony od nagłych podmuchów wiatru, które mogą nawet spowodować utknięcie śmigła.

Jednofazowa i trójfazowa

• Generatory jednofazowe pod obciążeniem emitują drgania, których przyczyną jest różnica w amplitudzie prądu.
• Generatory trójfazowe nie emitują drgań wibracyjnych, co zwiększa komfort akustyczny podczas ich pracy. Dzięki temu generator może pracować niemal bezgłośnie, poza tym im mniej wibracji, tym dłużej będzie działał.

Jak widać, porównując oba typy generatorów, najlepszą charakterystykę ma forma trójfazowa.

Wiatrak robimy własnymi rękami

1. Łopaty turbin wiatrowych

Koło wiatrowe jest najważniejszym elementem konstrukcyjnym urządzenia. Zamienia siłę wiatru w energię mechaniczną. Zatem dobór wszystkich pozostałych elementów zależy od jego struktury.

Najpopularniejszymi i najskuteczniejszymi rodzajami ostrzy są żagiel i wiatrowskaz. Do produkcji pierwszej opcji konieczne jest zamocowanie arkusza materiału na osi, umieszczając go pod kątem do kierunku wiatru. Jednak podczas ruchów obrotowych taka łopatka będzie miała znaczny opór aerodynamiczny. Dodatkowo wzrośnie wraz ze wzrostem kąta natarcia, co zmniejsza efektywność ich funkcjonowania.

Drugi rodzaj ostrzy pracuje z większą wydajnością - skrzydełka.W swoich zarysach przypominają skrzydło samolotu, a koszty siły tarcia zredukowane są do minimum. Ten typ turbiny wiatrowej charakteryzuje się wysokim wykorzystaniem energii wiatru przy niskich kosztach materiałowych.

Ostrza mogą być wykonane z plastiku lub plastikowej rury, ponieważ będzie bardziej produktywne niż drewno. Najbardziej wydajna jest konstrukcja koła wiatrowego o średnicy dwóch metrów i sześciu łopatach.

2. Generator turbiny wiatrowej

Najbardziej akceptowalną opcją dla urządzeń do wytwarzania wiatru jest konwertujący asynchroniczny mechanizm generujący prądem przemiennym. Jego główne zalety to niski koszt, łatwość nabycia i szeroka dystrybucja modeli, możliwość ponownego wyposażenia i doskonała praca przy niskich prędkościach.

Można go przekształcić w generator z magnesami trwałymi. Badania wykazały, że takie urządzenie może pracować przy niskich prędkościach, ale przy dużych prędkościach szybko traci sprawność.

3. Montaż turbiny wiatrowej

Do mocowania łopatek do obudowy generatora konieczne jest zastosowanie głowicy turbiny wiatrowej, którą jest stalowy dysk o grubości do 10 mm. Do niego przyspawanych jest sześć metalowych pasków z otworami do mocowania do nich ostrzy. Sam dysk jest przymocowany do mechanizmu generującego za pomocą śrub z przeciwnakrętkami.

Ponieważ urządzenie wytwarzające jest w stanie wytrzymać maksymalne obciążenia, w tym siły żyroskopowe, musi być mocno zamocowane.Na urządzeniu generator jest zainstalowany z jednej strony, w tym celu wał musi być połączony z obudową, która wygląda jak stalowy element z gwintowanymi otworami do przykręcenia na oś generatora o tej samej średnicy.

Do produkcji stelaża nośnego do urządzeń wiatrowych, na którym zostaną umieszczone wszystkie inne elementy, konieczne jest zastosowanie metalowej płyty o grubości do 10 mm lub kawałka belki o tych samych wymiarach.

4. Obrotnica turbiny wiatrowej

Mechanizm obrotowy zapewnia ruchy obrotowe wiatraka wokół osi pionowej. W ten sposób umożliwia obracanie urządzenia zgodnie z kierunkiem wiatru. Do jego produkcji lepiej jest stosować łożyska wałeczkowe, które skuteczniej odbierają obciążenia osiowe.

5. Aktualny odbiornik

Pantograf działa w celu zmniejszenia prawdopodobieństwa skręcenia i zerwania przewodów pochodzących z generatora na wiatraku. Zawiera w swojej konstrukcji tuleję wykonaną z materiału izolacyjnego, styków i szczotek. Aby stworzyć ochronę przed zjawiskami atmosferycznymi, węzły stykowe odbiornika prądu muszą być zamknięte.