Pionowy generator wiatrowy zrób to sam: jak złożyć wiatrak z pionową osią obrotu

Odnawialne, ekologiczne, zielone

Być może nie warto przypominać, że wszystko nowe to dobrze zapomniane stare. Ludzie od bardzo dawna nauczyli się wykorzystywać siłę przepływu rzeki i prędkość wiatru do pozyskiwania energii mechanicznej. Słońce ogrzewa nam wodę i porusza samochody, karmi statki kosmiczne. Koła, zainstalowane w korytach strumieni i małych rzek, już w średniowieczu dostarczały wodę na pola. Jeden wiatrak mógł dostarczyć mąkę dla kilku okolicznych wiosek.

W tej chwili interesuje nas proste pytanie: jak zapewnić swojemu domowi tanie światło i ciepło, jak zrobić wiatrak własnymi rękami? Moc 5 kW lub trochę mniej, najważniejsze jest to, że możesz zasilać swój dom prądem do działania urządzeń elektrycznych.

Ciekawe, że na świecie istnieje klasyfikacja budynków według poziomu zasobooszczędności:

• konwencjonalne, budowane przed 1980-1995;
• o niskim i ultraniskim zużyciu energii - do 45-90 kWh na 1 kV/m;
• pasywny i nielotny, odbierający prąd ze źródeł odnawialnych (na przykład, instalując obrotowy generator wiatrowy (5 kW) własnymi rękami lub systemem paneli słonecznych, możesz rozwiązać ten problem);
• budynki aktywne energetycznie, które wytwarzają więcej energii elektrycznej niż potrzebują, otrzymują pieniądze, przekazując ją za pośrednictwem sieci innym konsumentom.

Okazuje się, że nasze własne, domowe ministacje instalowane na dachach i w podwórkach mogą ostatecznie konkurować z dużymi dostawcami energii elektrycznej. A rządy różnych krajów w każdy możliwy sposób zachęcają do tworzenia i aktywnego wykorzystywania alternatywnych źródeł energii.

Jak zrobić generator wiatrowy 220 V własnymi rękami?

Aby zapewnić domowi prywatnemu stały dopływ prądu przy średniej prędkości wiatru 4 m/s wystarczy:

• 0,15-0,2 kW, które trafiają na podstawowe potrzeby;
• 1-5 kW dla urządzeń elektrycznych;
• 20 kW na cały dom z ogrzewaniem.

domowy model

Należy pamiętać, że wiatr nie zawsze wieje, dlatego własnymi rękami wiatrak do domu powinien być wyposażony w akumulator z kontrolerem ładowania, a także falownik, do którego podłączone są urządzenia.

W przypadku każdego modelu wiatraka domowej roboty wymagane będą główne elementy:

• wirnik - część, która obraca się od wiatru;
• ostrza, zwykle są osadzone z drewna lub lekkiego metalu;
• generator, który zamieni energię wiatru w energię elektryczną;
• ogon, który pomaga określić kierunek przepływu powietrza (dla wersji poziomej);
• pozioma szyna do trzymania generatora, ogona i turbiny;
• mecz;
• przewód łączący i ekran.

Możesz użyć tego diagramu do zbudowania

W kompletnym zestawie tarczy będzie bateria, sterownik i falownik. Rozważ dwie opcje, jak zbudować generator wiatrowy własnymi rękami.

Instalowanie generatora na ramie

Silnik rowerowy używany zgodnie z przeznaczeniem działa pod dużym obciążeniem. Parametry obliczonej siły silnika spełniają warunki użytkowania produktu jako domowej roboty generatora wiatraka. Wał generatora jest przymocowany za pomocą połączenia gwintowego do ramy do samodzielnego montażu wykonanej ze stopu aluminium o grubości 10 mm. Łóżko przykręcane jest do ramy.

Wymiary łóżka, rozmieszczenie otworów są określone przez wymiary wybranego generatora. Do produkcji ramy wybiera się ceownik o grubości 6-10 mm. Wymiary konstrukcyjne ramy zależą od wymiarów jednostki tokarskiej.

Podstawowe elementy konstrukcyjne

Pomimo dużej różnorodności turbin wiatrowych i sposobów ich wytwarzania, wszystkie składają się z tych samych elementów konstrukcyjnych.

koło wiatrowe

Łopaty są uważane za jeden z najważniejszych elementów turbiny wiatrowej. Ich konstrukcja wpływa na pracę pozostałych elementów generatora. Do wykonania ostrzy używa się różnych materiałów.

Przed produkcją należy obliczyć długość ostrza. Jeśli rura zostanie przyjęta do produkcji, jej średnica musi wynosić co najmniej 20 cm, przy planowanej długości ostrza 1 metra. Następnie rurę tnie się wyrzynarką na 4 części. Jedna część służy do wykonania szablonu, według którego wycinana jest reszta ostrzy. Następnie są montowane na wspólnym dysku, a cała konstrukcja jest mocowana na wale generatora. Zmontowane koło wiatrowe musi być wyważone.Równoważenie należy przeprowadzać w pomieszczeniu osłoniętym od wiatru. Jeśli operacja zostanie przeprowadzona prawidłowo, koło nie będzie się samoistnie obracać. W przypadku spontanicznej rotacji łopatek są one podważane, aż cała konstrukcja znajdzie się w równowadze. Na samym końcu sprawdzana jest dokładność obrotu łopatek. Powinny obracać się w tej samej płaszczyźnie, bez zniekształceń. Dopuszczalny błąd to 2 mm.

Maszt

Kolejnym elementem konstrukcyjnym turbiny wiatrowej jest maszt. Najczęściej jest wykonany ze starej rury wodociągowej, której średnica nie powinna wynosić 15 cm, ale długość powinna wynosić do 7 metrów. Jeśli w promieniu 30 metrów od planowanego miejsca instalacji znajdują się jakiekolwiek konstrukcje lub budynki, w takim przypadku wysokość masztu jest zwiększona.

Aby cała instalacja działała jak najefektywniej, koło łopatkowe unosi się ponad otaczające przeszkody o co najmniej 1 metr. Po zamontowaniu podstawa masztu oraz kołki do mocowania odciągów zalewa się betonem. Jako przedłużenia zaleca się użycie kabla ocynkowanego o średnicy 6 mm.

Generator

Do turbiny wiatrowej można użyć dowolnego generatora samochodowego, najlepiej o większej mocy. Wszystkie mają identyczną konstrukcję i wymagają modyfikacji. Podobna modyfikacja generatora samochodowego do wiatraka obejmuje przewijanie przewodnika stojana, a także produkcję wirnika za pomocą magnesów neodymowych. Aby je solidnie zamocować, musisz wywiercić otwory w słupach wirnika. Montaż magnesów odbywa się z naprzemiennymi biegunami.Sam wirnik jest owinięty papierem, a wszystkie puste przestrzenie, które tworzą się między magnesami, są wypełnione żywicą epoksydową.

W procesie przyklejania magnesów należy przestrzegać ich polaryzacji. Dlatego wirnik jest podłączony do źródła zasilania. Dołączony wirnik wytwarza pole magnetyczne, a każdy magnes jest przyklejany na miejscu po stronie, która jest przyciągana.

Do podłączenia wirnika można użyć dowolnego zasilacza o napięciu 12 woltów i prądzie od 1 do 3 amperów. Połączenie wykonane jest w taki sposób, aby zdejmowany pierścień znajdujący się bliżej kłów był minusem, a strona dodatnia znajdowała się bliżej końca wirnika. Magnesy zainstalowane w szczelinach wirnika lub kłów powodują samowzbudzenie generatora i jest to uważane za jego główną funkcję.

Na samym początku obrotu wirnika magnesy zaczynają wzbudzać prąd w generatorze, który również wchodzi do cewki, co prowadzi do wzrostu pól magnetycznych kłów. W efekcie generator wytwarza prąd o jeszcze większej wartości. Okazuje się, że jest to rodzaj obiegu prądu, gdy generator jest wzbudzany i dalej zasilany własnym wirnikiem, na którym zainstalowane są bieguny elektromagnetyczne. Zmontowany generator należy przetestować i dokonać pomiarów uzyskanych danych wyjściowych. Jeśli urządzenie przy 300 obr./min wytwarza około 30 woltów, jest to uważane za normalny wynik.

Generator wiatrowy – źródło energii elektrycznej

Taryfy za media są podnoszone przynajmniej raz w roku. A jeśli przyjrzeć się bliżej, to za kilka lat ta sama energia elektryczna drożeje dwukrotnie – liczby w dokumentach płatniczych rosną jak grzyby po deszczu. Oczywiście wszystko to trafia do kieszeni konsumenta, którego dochody nie wykazują tak stabilnego wzrostu.A dochody realne, jak pokazują statystyki, wykazują tendencję spadkową.

Jeszcze do niedawna można było walczyć ze wzrostem taryf za energię elektryczną w jeden prosty, ale nielegalny sposób – za pomocą magnesu neodymowego. Ten produkt został nałożony na korpus przepływomierza, w wyniku czego się zatrzymał. Jednak zdecydowanie nie zalecamy korzystania z tej techniki - jest to niebezpieczne, nielegalne, a kara za przechwycenie będzie taka, że ​​nie będzie wydawać się mała.

Schemat był po prostu świetny, ale później przestał działać z następujących powodów:

Częste rundy kontrolne zaczęły masowo identyfikować pozbawionych skrupułów właścicieli.

• Częstsze stały się rundy kontrolne – przedstawiciele organów regulacyjnych chodzą od domu do domu;
• Na ladach zaczęto naklejać specjalne naklejki - pod wpływem pola magnetycznego ciemnieją, odsłaniając intruza;
• Liczniki stały się odporne na działanie pola magnetycznego - zainstalowano tutaj elektroniczne jednostki rozliczeniowe.

Dlatego ludzie zaczęli zwracać uwagę na alternatywne źródła energii elektrycznej, takie jak turbiny wiatrowe. Innym sposobem na zdemaskowanie złodzieja kradnącego prąd jest przeprowadzenie badania poziomu namagnesowania miernika, które łatwo ujawni fakty kradzieży.

Innym sposobem na zdemaskowanie złodzieja kradnącego prąd jest przeprowadzenie badania poziomu namagnesowania miernika, które łatwo ujawni fakty kradzieży.

Wiatraki do domu stają się powszechne w obszarach, w których często wieją wiatry. Generator wiatrowy wykorzystuje energię prądów powietrza wiatru do wytwarzania energii elektrycznej. W tym celu są wyposażone w łopatki napędzające wirniki generatorów.Powstała energia elektryczna jest zamieniana na prąd stały, po czym jest przekazywana do odbiorców lub magazynowana w bateriach.

Turbiny wiatrowe do prywatnego domu, zarówno domowe, jak i montowane fabrycznie, mogą być głównym lub pomocniczym źródłem energii elektrycznej. Oto typowy przykład działającego źródła pomocniczego - podgrzewa ono wodę w bojlerze lub zasila domowe oświetlenie niskonapięciowe, podczas gdy reszta urządzeń domowych jest zasilana z głównego źródła zasilania. Możliwa jest również praca jako główne źródło energii elektrycznej w domach niepodłączonych do sieci elektrycznej. Tutaj karmią:

• Żyrandole i lampy;
• Duże urządzenia gospodarstwa domowego;
• Urządzenia grzewcze i nie tylko.

W związku z tym, aby ogrzać dom, należy wykonać lub kupić farmę wiatrową o mocy 10 kW - to powinno wystarczyć na wszystkie potrzeby.

Farma wiatrowa może zasilać zarówno tradycyjne urządzenia elektryczne, jak i te niskonapięciowe - pracują na 12 lub 24 woltach. Generator wiatrowy 220 V jest realizowany zgodnie ze schematem za pomocą falowników z akumulacją energii elektrycznej w akumulatorach. Generatory wiatrowe na 12, 24 lub 36 V są prostsze - zastosowano tu prostsze regulatory ładowania akumulatorów ze stabilizatorami.

urządzenie generujące

Jako generator zastosowano silnik elektryczny do roweru o parametrach 24 V 250 W. Podobny produkt kosztujący od 5 do 15 tysięcy rubli. można łatwo zamówić przez Internet.

Tabela 2. Techniczne specyfikacje silnika rowerowego 250W

Sprzęgło jest połączone z korpusem silnika za pomocą śrub przez otwory do mocowania szprych. Jest całkiem możliwe, aby wybrać generator w bardziej adekwatnej cenie, na przykład silnik elektryczny z wzbudzeniem z magnesów trwałych z napędu taśmowego komputera elektronicznego. Parametry urządzenia 300 W, 36 V, 1600 obr./min.

Generatory o niezbędnych właściwościach można wykonać ręcznie z urządzenia samochodowego o podobnym przeznaczeniu. Stojan nie podlega zmianom, wirnik wyposażony jest w magnesy neodymowe. Recenzje mistrzów o takich zmianach generatora są pozytywne.

Przykłady domowych generatorów

Każda elektrownia wiatrowa składa się z trzech głównych elementów:

• Generator do wiatraka jest usuwany ze starego samochodu, urządzeń. W przypadku braku części maszyn, generator wiatrowy jest wykonany ręcznie z silnika asynchronicznego.
• Maszt, którego wielkość zależy od mocy APU.
• Śmigło montowane bezpośrednio na generatorze lub utrzymywane za pomocą podajnika taśmowego.

Aby zrobić wydajny generator wiatrowy własnymi rękami, będziesz potrzebować części pomocniczych:

• Akumulator pełniący funkcję odbiornika - magazyn energii.
• Sterownik i falownik do przetwarzania różnych rodzajów prądu.
• Automatyczny wyłącznik zasilania zapewniający ciągłe zasilanie.

Śmigło

Śmigło jest zaprojektowane do wytwarzania ciągu. To śmigło składające się z łopatek i tulei, która łączy je z wałem silnika.

Do produkcji sprawnego śmigła brane są pod uwagę 3 warunki:

• moc silnika;
• średnica wirnika;
• częstotliwość obrotów.

Średnica ostrza do wiatraka obliczone z uwzględnieniem wymaganej mocy według wskaźników tabelarycznych lub kalkulatora internetowego.

Generator

Niedrogie turbiny wiatrowe z samochodów stały się powszechne. Ale są gorsze od kompaktowych silników asynchronicznych wykonanych ręcznie na magnesach neodymowych. Ten projekt jest montowany od podstaw z produkcją uzwojeń lub przerabianiem wirnika.

Silnik elektryczny maszyny wymaga sfinalizowania.

Silniki elektryczne z instalacji przemysłowych, wentylatory, sprzęt są doskonałe. W przypadku generatora wiatrowego o małej mocy ze śrubokręta będziesz potrzebować kilku dodatkowych części, główne warunki jego działania to średnica ostrzy powinna wynosić 1,5-3 metry.

Jako rodzaj miniaturowej alternatywy, przenośną instalację elektryczną można łatwo wykonać z silnika krokowego drukarki. Takie urządzenie będzie ratunkiem dla doładowania telefonu poza domem.

Maszt

Wybór typu zależy od możliwości finansowych i technicznych właściciela. Elektrownia domowej roboty jest zainstalowana na jednym z typów masztów:

• rozciąganie;
• spawane;
• stożkowy;
• hydrauliczny.

Rozstępy ze stalowego kabla są przyczepiane do rur o małej średnicy na tym samym lub różnym poziomie. Na paliki nadają się narożniki, kanały, zakopane lub wybetonowane. Podpory ciężkie i wysokie wymagają solidnego fundamentu z kotwami odlewanymi. Przy małej mocy generatora do 1 kW i lekkiej konstrukcji kwestia wytrzymałości nie jest znacząca.

Wiatraki poziome nie mogą być montowane na dachu domu ze względu na rozprzestrzenianie się hałasu i wibracji.

Łopatniki

Na efektywność energetyczną domowej turbiny wiatrowej wpływa liczba, kształt, waga i materiał skrzydeł.Taniej jest zrobić łopaty do turbiny wiatrowej własnymi rękami z dostępnych środków. Źródłem jest zwykle plastik, metal, drewno.

Najprostsze zrobione są z plastikowych butelek, domowej lodówki, ale nie są trwałe. W przypadku niedrogiej opcji odpowiednie są rury PCV cięte zgodnie ze schematami.

Płyty aluminiowe będą trwać dłużej. Aby nadać opływowy kształt i prawidłowe gięcie, pożądana jest obróbka części metalowej na walcarce.

Mistrzowie mogą być zainteresowani ostrza z włókna szklanego. Będzie to wymagało włókna szklanego, kleju epoksydowego i drewnianej matrycy do modelowania. Ten projekt nadaje się do samodzielnego wykonania żaglowego generatora wiatrowego lub żaglówki.

Postęp prac

Maszt

Przed montażem całej konstrukcji wypełniamy trzypunktowy fundament o odpowiedniej objętości, uwzględniając niuanse klimatyczne i glebowe. Maszt z turbiną wiatrową montujemy po osiągnięciu przez beton maksymalnej wytrzymałości (tydzień). Mniej niezawodną opcją jest zakopanie masztu w ziemi na pół metra i zastosowanie nadstawek.

Wirnik

Następnie należy wykonać wirnik i przerobić koło pasowe (koło cierne z obręczą lub rowkiem na obwodzie, które przenosi ruch na pasek napędowy lub linę) generatora. Średnica wirnika jest wybierana na podstawie średniej rocznej prędkości wiatru. Przy prędkościach do 6-7m/s wydajność wirnika 5m jest większa niż wirnika 4m.

ostrza

Za pomocą taśmy mierniczej i markera dzielimy beczkę na 4 równe części, a następnie wycinamy przyszłe ostrza nożyczkami do metalu lub szlifierką. Następnie mocujemy go do generatora śrubami do koła pasowego i dna. Miejsca na śruby muszą być bardzo dokładnie wymierzone, aby później nie cierpieć z powodu regulacji obrotów.Na lufie zginamy ostrza, ale w rozsądnych granicach, aby uniknąć ostrych podmuchów wiatru.

Mieszanina

Podłączamy przewody do generatora i montujemy obwód w dawce. Mocujemy generator do masztu, a przewody do masztu i generatora. Następnie podłączamy generator do obwodu i podłączamy akumulator do obwodu (długość przewodów nie przekracza metra). Obciążenie łączymy przewodami (przekrój do 2,5 kV). Opcjonalnie można zainstalować falownik 12-220 V dla 700-1000 W. Prędkość obrotowa generatora wiatrowego jest ustawiana przez wygięcie łopat.

Za 4-5 godzin całe urządzenie zostanie zmontowane. Taki generator wiatrowy wystarczy, aby w pełni zasilić wiejski dom lub domek.

Zwiększenie produkcji energii

Należy pamiętać, że zwiększenie wysokości masztu do 18-26m zwiększa średnią roczną prędkość wiatru o 15-30%. Produkcja energii wzrasta 1,3-1,5 razy. Ta technika jest używana, gdy prędkość wiatru jest poniżej 4m/s. Wysoki maszt eliminuje wpływ drzew i budynków.

Średnica wirnika dobierana jest w zależności od średniej rocznej prędkości wiatru. W rzeczywistości, do 6-7 m/s, wydajność wirnika 3 m jest wyższa niż wirnika 2 m. Przy standardowych średnich rocznych prędkościach wydajność spada.

Taki generator wiatrowy wystarczy, aby w pełni zasilić wiejski dom lub domek.

Zalety i zasada działania wiatraków

Nowoczesny generator pionowy to jedna z opcji alternatywnej energii dla domu. Jednostka jest w stanie zamienić podmuchy wiatru w źródło energii. Do prawidłowego działania nie potrzebuje dodatkowych urządzeń określających kierunek wiatru.

Obrotowy generator wiatrowy jest bardzo łatwy do wykonania własnymi rękami.Oczywiście nie będzie w stanie w pełni przejąć zaopatrywania w energię prywatnego wielkogabarytowego domku, ale doskonale poradzi sobie z oświetleniem budynków gospodarczych, ścieżek ogrodowych i okolicy

Urządzenie typu pionowego działa na małej wysokości. Do jego konserwacji nie są potrzebne różne urządzenia, aby zapewnić bezpieczne wykonywanie prac naprawczych i konserwacyjnych na dużych wysokościach.

Minimalna liczba ruchomych części sprawia, że ​​turbina wiatrowa jest bardziej niezawodna i stabilna w działaniu. Optymalny profil łopat oraz oryginalny kształt wirnika zapewniają jednostce wysoką wydajność niezależnie od kierunku wiatru w danym momencie.

Małe modele domowe składają się z trzech lub więcej lekkich ostrzy, natychmiast łapią najsłabszy podmuch i zaczynają się obracać, gdy tylko siła wiatru przekroczy 1,5 m / s. Dzięki tej zdolności ich wydajność często przewyższa wydajność dużych instalacji, które potrzebują silniejszego wiatru.

Generator pracuje absolutnie bezgłośnie, nie przeszkadza właścicielom i sąsiadom, nie powoduje szkodliwych emisji do atmosfery i niezawodnie służy przez wiele lat, precyzyjnie dostarczając energię do pomieszczeń mieszkalnych.

Pionowy generator wiatrowy działa na zasadzie lewitacji magnetycznej. Podczas obrotu turbin powstają siły udarowe i nośne, a także rzeczywista siła hamowania. Pierwsze dwa wprawiają w ruch ostrza jednostki. To działanie aktywuje wirnik i wytwarza pole magnetyczne, które generuje energię elektryczną.

Wiatrak o pionowej osi obrotu nie jest gorszy pod względem wydajności od swoich poziomych odpowiedników.Ponadto nie rości sobie pretensji do położenia terytorialnego i w pełni działa w prawie każdym miejscu dogodnym dla właścicieli domów.

Urządzenie działa całkowicie niezależnie i nie wymaga ingerencji właścicieli w proces.

Zalety generatora domowej roboty

Domowy generator przewyższa zakupiony w bardziej przystępnej cenie. Oczywiście ważna jest strona finansowa, ale urządzenie „zrób to sam” to urządzenie, które ma tylko niezbędne i określone wymagania.

Warto wziąć pod uwagę, że wybrany projekt bezpośrednio wpływa na wydajność. Tak więc w generatorach asynchronicznych straty sprawności nie przekraczają 5%. Lakoniczna konstrukcja korpusu z ochroną silnika przed wilgocią i brudem zmniejsza potrzebę częstej konserwacji. Generator asynchroniczny jest bardziej odporny na przepięcia dzięki prostownikowi na wyjściu, co zapobiega uszkodzeniom podłączonych urządzeń.

Domowy generator działa niezależnie od odległości linii energetycznej, dostarczając prąd w każdych warunkach. Przetwarza energię przy użyciu dostępnego rodzaju paliwa.

Takie urządzenie skutecznie zasila spawarki, lampy żarowe, sprzęt komputerowy i mobilny z wrażliwością na spadki napięcia. Ma dobrą wydajność i zasoby motoryczne.

Urządzenie jest dobrą alternatywą dla konwencjonalnych źródeł zasilania, pomaga w przypadku awarii zasilania awaryjnego, oszczędza pieniądze. Mobilny, niewielkich rozmiarów, o prostej konstrukcji, łatwy w naprawie - możesz samodzielnie wymienić uszkodzone części i zespoły.

Domowy ma między innymi niewielki rozmiar, dzięki czemu bez problemu można go zainstalować nawet w niewielkich pomieszczeniach.

Możesz postawić domowy generator w małym pomieszczeniu, ze względu na kompaktową konstrukcję urządzenie nie wymaga dużo miejsca do jego instalacji

W zależności od rodzaju używanego paliwa generator wymaga jedynie środków ostrożności podczas użytkowania. Podczas pracy generatora domowej roboty należy przestrzegać środków ostrożności: monitorować przewody elektryczne, zapobiegać ich skręcaniu, nie dotykać gołych przewodów rękami itp.

Podczas pracy generatora domowej roboty należy przestrzegać środków ostrożności: monitorować przewody elektryczne, zapobiegać ich skręcaniu, nie dotykać gołych przewodów rękami itp.

Wreszcie

Dzięki odpowiedniemu doborowi elementów do domowego generatora wiatrowego można zrobić dobry model, który zapewni nieprzerwane napięcie w całym domu.

Jeśli nie masz pewności co do swoich umiejętności lub nie masz wystarczających narzędzi, możesz kupić wiatrak domowy, który opłaci się oszczędzając na energii elektrycznej. Taki sprzęt staje się coraz bardziej popularny w dzisiejszej gospodarce, doskonale sprawdza się w domach prywatnych.

Domowe turbiny wiatrowe zwykle nie są głośne i niezawodne, jednak ich wydajność jest znacznie niższa niż w przypadku zakupionych. Wybierz i zamontuj sprzęt według własnych upodobań.

Oszczędzaj czas: polecane artykuły co tydzień pocztą