Generator wiatru zrób to sam z pralki: instrukcje montażu wiatraka

Obliczamy moc przyszłego generatora wiatrowego

Najpierw musisz dowiedzieć się, ile mocy powinien mieć generator wiatrowy własnymi rękami, jakie są funkcje i obciążenia, z którymi będzie musiał się zmierzyć. Z reguły alternatywne źródła energii elektrycznej są wykorzystywane jako pomocnicze, to znaczy przeznaczone do wspomagania głównego zasilania.Dlatego jeśli moc systemu wynosi nawet od 500 watów, jest to już całkiem dobre.

Jednak ostateczna moc turbiny wiatrowej zależy od innych czynników, w tym:

• prędkość wiatru;
• liczba ostrzy.

Aby znaleźć odpowiednie proporcje dla opraw typu poziomego, zalecamy zapoznanie się z poniższą tabelą. Liczby w nim na skrzyżowaniu to wymagana moc (podana w watach).

Stół. Obliczanie wymaganej mocy dla poziomych generatorów wiatrowych.

1m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2m	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3m	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4m	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5m	83	166	383	662	1050	1570	2233	3063	4076
6m	120	283	551	953	1513	2258	3215	4410	5866
7m	162	384	750	1300	2060	3070	4310	6000	8000
8m	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

Na przykład, jeśli w twoim regionie prędkość wiatru wynosi głównie od 5 do 8 metrów na sekundę, a wymagana moc generatora wiatrowego wynosi 1,5-2 kilowatów, wówczas średnica konstrukcji powinna odpowiadać około 6 metrów lub więcej.

Czego potrzebujesz

Jako wyjściową bazę do budowy urządzeń można wykorzystać różne elementy z AGD i samochodów. Niektóre narzędzia i materiały wymagane podczas pracy mogą się różnić w zależności od podstawy urządzenia.

Aby stworzyć z pralki

Aby zakończyć prace nad stworzeniem generatora wiatrowego z pralki, będziesz potrzebować:

• silnik elektryczny z pralki o mocy 1,4-1,6 kW;
• 32 magnesy neodymowe o średnicy 10-12 mm;
• papier ścierny;
• spawanie epoksydowe lub spawanie na zimno;
• Śrubokręt;
• prostownik prądowy;
• próbnik.

Aby stworzyć z silnika indukcyjnego

Aby wykonać urządzenie z silnika asynchronicznego do prywatnego domu, możesz potrzebować:

• stalowa rura wodna o średnicy zewnętrznej 70-80 mm do budowy masztu;
• materiał na łopatki wirnika (rura aluminiowa, cienkie deski drewniane, włókno szklane) lub prefabrykowane łopatki;
• materiały do ​​produkcji fundamentu (deski, wykończenia rur lub profili, zaprawa cementowa);
• Stalowa lina;
• cienka blacha lub sklejka odporna na wilgoć na trzon;
• silnik asynchroniczny (najpopularniejsze modele to AIR80 lub AIR71);
• dodatkowe magnesy neodymowe.

Tworzyć z plastikowych butelek

Aby zrobić mały oparty na generatorze wiatrowym plastikowe butelki nie wymagają drogich materiałów.

Materiały i narzędzia do montażu turbiny wiatrowej z plastikowych butelek:

• rura stalowa lub chromowana o średnicy 25 mm i grubości ścianki do 1,0 mm o łącznej długości 3000 mm;
• cylindryczne plastikowe butelki o pojemności 1,5 litra - 16 sztuk (przy użyciu butelek o większej objętości może być konieczne ponowne obliczenie wymiarów szybu);
• kapsle do butelek w ilości 16 sztuk;
• łożyska kulkowe nr 205 (odpowiednie są również inne serie o średnicy otworu wału 25 mm);
• para zacisków o rozmiarze 6/4” (stosowane jako obudowy łożysk);
• dwa zaciski 3/4″, które posłużą jako punkty mocowania turbiny wiatrowej;
• dodatkowy zacisk do montażu generatora (w poniższym przykładzie zastosowano produkt o rozmiarze 3,5″);
• dziewięć śrub M4*35 z nakrętkami M4;
• 32 podkładki M5 do montażu osłon;
• gumowa rurka o średnicy wewnętrznej 25 mm (długość 150-200 mm);
• tuleja o średnicy zewnętrznej 25 mm i otworze wewnętrznym 9-10 mm;
• silnik krokowy do 10 W;
• generator rowerowy;
• latarnia z dynamem;
• wiertarka lub śrubokręt;
• piła do metalu;
• wiertła do wykonywania otworów w metalowej rurze o średnicy 4 i 8 mm;
• śrubokręt z krzyżakiem i płaskim żądłem;
• klucz 7 mm.

Stworzyć z silnika elektrycznego

Niezbędne materiały:

• generator z samochodu;
• sprawny akumulator 12 v;
• falownik o mocy co najmniej 1 kW do przetwarzania prądu stałego o napięciu 12 woltów na prąd przemienny 220 woltów;
• beczka 200 litrów do produkcji ostrzy;
• żarówka 12 V do sterowania;
• przełącznik i woltomierz;
• okablowanie miedziane o przekroju przewodu 2,5 mm²;
• rura o średnicy około 45-50 mm na oś;
• rury o średnicy 100 mm lub większej do budowy masztu;
• namiar;
• spawarka;
• zaprawa cementowa;
• liny odciągowe o średnicy 6 mm i kotwy do mocowania do podłoża;
• elementy złączne (sprzęt, zaciski itp.).

Narzędzia:

• ruletka;
• ołówek i rysik do metalu;
• zestaw kluczy;
• wiertarka lub śrubokręt;
• pojemnik do mieszania roztworu;
• wiertła do metalu;
• szlifierka i kilka zapasowych okrążeń;
• metalowe nożyczki;
• pilniki i papier ścierny.

Legalność instalacji turbiny wiatrowej

Alternatywne źródła energii to marzenie każdego mieszkańca lata lub właściciela domu, którego lokalizacja znajduje się z dala od sieci centralnych. Kiedy jednak otrzymujemy rachunki za prąd zużyty w mieszkaniu miejskim i patrząc na podwyższone taryfy, zdajemy sobie sprawę, że generator wiatrowy stworzony na potrzeby domowe nam nie zaszkodzi.

Po przeczytaniu tego artykułu być może spełnisz swoje marzenie.

Generator wiatrowy to doskonałe rozwiązanie na zaopatrzenie w energię elektryczną obiektu podmiejskiego. Co więcej, w niektórych przypadkach jego instalacja jest jedynym możliwym wyjściem.

Aby nie marnować pieniędzy, wysiłku i czasu, zdecydujmy: czy istnieją jakieś okoliczności zewnętrzne, które stworzą nam przeszkody w procesie eksploatacji turbiny wiatrowej?

Aby dostarczyć prąd do daczy lub małego domku wystarczy mała elektrownia wiatrowa, której moc nie przekroczy 1 kW. Takie urządzenia w Rosji są utożsamiane z produktami gospodarstwa domowego. Ich montaż nie wymaga certyfikatów, pozwoleń ani żadnych dodatkowych atestów.

W celu określenia możliwości zainstalowania generatora wiatrowego konieczne jest poznanie potencjału energii wiatru na danym terenie (kliknij, aby powiększyć)

Jednak na wszelki wypadek należy zapytać, czy istnieją lokalne przepisy dotyczące indywidualnego zasilania energią, które mogłyby stwarzać przeszkody w instalacji i eksploatacji tego urządzenia.

Roszczenia mogą wystąpić od sąsiadów, jeśli doświadczą niedogodności związanych z działaniem wiatraka. Pamiętaj, że nasze prawa kończą się tam, gdzie zaczynają się prawa innych ludzi.

Dlatego kupując lub samodzielnie wytwarzając turbinę wiatrową do domu, należy zwrócić szczególną uwagę na następujące parametry:

Wysokość masztu. Podczas montażu turbiny wiatrowej należy wziąć pod uwagę ograniczenia wysokości poszczególnych budynków, które istnieją w wielu krajach świata, a także lokalizację własnej witryny. Należy pamiętać, że w pobliżu mostów, lotnisk i tuneli budynki o wysokości powyżej 15 metrów są zabronione.
Hałas ze skrzyni biegów i ostrzy. Parametry generowanego hałasu można ustawić za pomocą specjalnego urządzenia, po czym można udokumentować wyniki pomiarów

Ważne jest, aby nie przekraczały ustalonych norm hałasu.
Zakłócenia eterowe.Idealnie, tworząc wiatrak, należy zapewnić ochronę przed telezakłóceniami tam, gdzie Twoje urządzenie może sprawić takie kłopoty.
twierdzenia dotyczące ochrony środowiska. Organizacja ta może uniemożliwić Ci prowadzenie obiektu tylko wtedy, gdy zakłóca migrację ptaków wędrownych. Ale to jest mało prawdopodobne.

Tworząc i instalując urządzenie samodzielnie, poznaj te punkty, a kupując gotowy produkt, zwróć uwagę na parametry, które znajdują się w jego paszporcie. Lepiej zabezpieczyć się wcześniej, niż później się denerwować.

• Celowość wiatraka jest uzasadniona przede wszystkim odpowiednio wysokim i stabilnym naporem wiatru w okolicy;
• Konieczne jest posiadanie wystarczająco dużej powierzchni, której powierzchnia użytkowa nie zostanie znacznie zmniejszona z powodu instalacji systemu;
• Ze względu na hałas towarzyszący pracy wiatraka, pożądane jest, aby między mieszkaniami sąsiadów a instalacją było co najmniej 200 m;
• Stale rosnące koszty energii elektrycznej przekonująco przemawiają na korzyść generatora wiatrowego;
• Urządzenie generatora wiatrowego jest możliwe tylko na terenach, których władze nie ingerują, a raczej zachęcają do korzystania z zielonych rodzajów energii;
• W przypadku częstych przerw na terenie budowy mini elektrowni wiatrowej instalacja minimalizuje niedogodności;
• Właściciel systemu musi być przygotowany na to, że środki zainwestowane w gotowy produkt nie zwrócą się od razu. Efekt ekonomiczny może stać się namacalny za 10-15 lat;
• Jeśli zwrot systemu nie jest ostatnią chwilą, powinieneś pomyśleć o zbudowaniu mini elektrowni własnymi rękami.

Początek pracy

Prace nad produkcją generatora energii wiatrowej zaczynają się od tego, że musisz wziąć pojemnik wykonany ze stali nierdzewnej lub aluminium. Najczęściej używa się wiadra, dużego rondla, wrzącej wody itp. To będzie podstawa dla przyszłego wiatraka.

Za pomocą taśmy mierniczej i markera lub ołówka należy podzielić pojemnik na 4 równe części. Ponadto, oczywiście, konieczne jest cięcie tego metalu zgodnie ze znacznikami. Zwykle używa się do tego szlifierki, jednak jeśli podstawa jest wykonana z materiału takiego jak metal ocynkowany lub malowana cyna, będziesz musiał pracować nożyczkami, ponieważ takie materiały po prostu przegrzeją się podczas cięcia szlifierką. To będą ostrza, ale nie powinieneś całkowicie przecinać konstrukcji. Teraz musisz zacząć przerabiać koło pasowe generatora.

Zarówno w dnie zbiornika jak i w kole generatora należy wykonać oznaczenia i wywiercić otwory pod śruby

Tutaj bardzo ważne jest monitorowanie symetrycznego rozmieszczenia, aby nie było nierównowagi podczas obrotu.

Następnie trzeba zgiąć ostrza, ale nie za bardzo.

Ważne jest, aby wziąć pod uwagę kierunek, w którym będzie się obracał generator. Najczęściej kierunek jest zgodny z ruchem wskazówek zegara. Jeśli chodzi o wygięcie łopatek, obszar tych urządzeń będzie bezpośrednio wpływał na prędkość obrotową, ponieważ zmienia się płaszczyzna oddziaływania przepływu powietrza na urządzenie.

Jeśli chodzi o wygięcie łopatek, obszar tych urządzeń będzie bezpośrednio wpływał na prędkość obrotową, ponieważ zmienia się płaszczyzna oddziaływania przepływu powietrza na urządzenie.

Po tych wszystkich manipulacjach do koła pasowego generatora przymocowane jest wiadro lub inny pojemnik z gotowymi otworami na śruby.

Generator mocuje się do masztu i mocuje przygotowanymi zaciskami.Następnie musisz podłączyć przewody i zmontować obwód elektryczny.

Tutaj będziesz musiał mieć pod ręką schemat, będziesz musiał zapamiętać kolory wszystkich przewodów i oznaczenie styków. Później to wszystko na pewno będzie potrzebne, ale na razie można też przymocować przewody do masztu wiatraka.

Domowy generator wiatrowy wymaga również podłączenia akumulatora. Do jego podłączenia potrzebne będą wcześniej zakupione przewody o przekroju 4 mm2. Wystarczy długość 1 metra. Aby podłączyć obciążenie do tej sieci, czyli odbiorców energii elektrycznej (lampy, sprzęt AGD itp.), wystarczą przewody 2,5 mm2. Następnie będziesz musiał zainstalować i podłączyć falownik do obwodu, do tego ponownie potrzebujesz przewodów 4 mm2.

Jak samemu zrobić generator wiatrowy typu pionowego

Samodzielna produkcja generatora wiatrowego jest całkiem możliwa, choć nie tak prosta, jak mogłoby się wydawać na pierwszy rzut oka. Będziesz musiał albo złożyć cały zestaw sprzętu, co jest bardzo trudne, albo kupić niektóre jego elementy, co jest dość drogie. Zestaw może zawierać:

• generator wiatru
• falownik
• kontroler
• Paczka baterii
• przewody, kable, akcesoria

Najlepszą opcją byłby częściowy zakup gotowego sprzętu, częściowa produkcja „zrób to sam”. Faktem jest, że ceny węzłów i elementów są bardzo wysokie, nie dla wszystkich dostępne. Ponadto wysoka jednorazowa inwestycja sprawia, że ​​można się zastanawiać, czy środki te można wydać w bardziej efektywny sposób.

System działa tak:

• wiatrak obraca się i przekazuje moment obrotowy do generatora
• generowany jest prąd elektryczny, który ładuje akumulator
• bateria jest podłączona do falownika, który przekształca prąd stały na prąd przemienny 220 V 50 Hz.

Montaż zwykle zaczyna się od generatora. Najbardziej udaną opcją jest montaż konstrukcji 3-fazowej na magnesach neodymowych, co pozwala na generowanie odpowiedniego prądu.

Części obrotowe wykonane są w oparciu o jeden z najbardziej dostępnych systemów do odtwarzania własnymi rękami. Ostrza wykonane są z odcinków rur, metalowych beczek przetartych na pół lub z blachy wygiętej w określony sposób.

Maszt jest spawany na ziemi i montowany w pozycji pionowej już gotowy. Opcjonalnie jest wykonany z drewna bezpośrednio w miejscu instalacji generatora. Aby instalacja była solidna i niezawodna, należy wykonać fundament pod podpory i zamocować maszt za pomocą kotew. Na dużej wysokości powinien być dodatkowo zabezpieczony rozstępami.

Wszystkie komponenty i części systemu wymagają wzajemnego dopasowania pod względem mocy, ustawień wydajności. Nie da się z góry powiedzieć, jak wydajna będzie turbina wiatrowa, ponieważ zbyt wiele nieznanych parametrów nie pozwoli nam obliczyć charakterystyk systemu. Jednocześnie, jeśli początkowo ułożysz system pod pewną mocą, to wyjście będzie zawsze dość zbliżone. Głównym wymaganiem jest wytrzymałość i dokładność wytwarzania węzłów, aby praca generatora była wystarczająco stabilna i niezawodna.

Porównaj plusy i minusy instalacji

Generatory wiatrowe są stosowane od wielu lat, ich konstrukcje są stale udoskonalane, a wiatr jest łatwo dostępnym źródłem energii.

Urządzenia nim zasilane są całkowicie bezpieczne dla środowiska i wygodne, bo. znajdują się na masztach i nie zajmują powierzchni użytkowej. Są łatwe w utrzymaniu i naprawie.

Ze względu na niestabilność turbin wiatrowych, konieczne jest wymyślenie sposobów na zapewnienie domom dodatkowej energii. Dobrym rozwiązaniem jest połączenie instalacji wiatrowych i słonecznych

Wiatraki są głośne podczas pracy. Dźwięk może być głośniejszy lub cichszy, ale zawsze jest. Czasami przeszkadza to właścicielom domów, a nawet sąsiadom.

Można również zauważyć inne niedogodności. Wiatr jest żywiołem nieprzewidywalnym, więc praca generatorów jest niestabilna i trzeba akumulować energię, by nie zostać bez prądu w okresach ciszy.

Główne problemy i najczęstsze błędy

Głównym problemem, z jakim borykają się twórcy domowych turbin wiatrowych, jest niewystarczający prąd wyjściowy. Jest to możliwe, jeśli podczas montażu użyto słabego generatora. Przed rozpoczęciem instalacji należy dokładnie obliczyć obwód elektryczny generatora wiatrowego

Jeżeli zespół montowany jest samodzielnie - z uzwojeniem cewki - ważne jest, aby poprawnie obliczyć średnicę drutu i liczbę zwojów

Typowe błędy popełniane podczas montażu:

1. Niewłaściwy dobór materiałów prowadzi do całkowitego lub częściowego zniszczenia. Najczęściej dzieje się to ze śmigłem. Zaleca się oparcie się na dotychczasowym doświadczeniu zdobytym podczas tworzenia struktur roboczych.
2. Słabe wzmocnienie masztu grozi zawaleniem turbiny wiatrowej. Większość mistrzów stosuje dodatkowe rozszerzenia, które zajmują dodatkową przestrzeń, ale gwarantują stabilność turbiny wiatrowej.
3. Brak mechanizmu hamującego w generatorach prowadzi do przedwczesnego zużycia łożysk i gniazd, a także do przegrzania całego zespołu przy silnym wietrze. W niektórych przypadkach wał może się zaciąć.
4. Problemy z częścią elektryczną pojawiają się w przypadku naruszenia zasad montażu lub użycia nieużytecznych komponentów.

Jeśli urządzenie jest zmontowane poprawnie, nie powinno być problemów z jego działaniem.

W turbinach wiatrowych typu wiatrowskaz, które obracają się wokół własnej osi, konieczne jest zainstalowanie ogranicznika, który zapobiegnie obracaniu się podczas silnego wiatru.

Samodzielne wykonanie wiatraka to wykonalne zadanie dla osoby, która umie posługiwać się elektronarzędziami domowymi. W sieci istnieje wiele schematów i projektów, spośród których możesz wybrać odpowiednią opcję dla konkretnej sytuacji. Możliwe są kombinacje turbin wiatrowych z systemami paneli słonecznych, dzięki czemu domowy system energetyczny będzie bardziej wydajny.

Główną zaletą urządzeń domowej roboty jest to, że właściciel doskonale zna urządzenie instalacyjne i jest w stanie w krótkim czasie dokonać jego modernizacji lub naprawy.

Co to jest generator wiatrowy?

Generator wiatrowy to zespół urządzeń mechanicznych związanych z alternatywnym źródłem energii elektrycznej, który za pomocą łopatek zamienia energię kinetyczną wiatru na energię mechaniczną, a następnie na energię elektryczną.

Generator wiatru - alternatywne źródło energii do prywatnego domu

Nowoczesne modele posiadają trzy ostrza, co zapewnia większą wydajność instalacji. Minimalna prędkość wiatru przy której wiatrak startuje to 2-3 m/s. Również w danych technicznych zawsze podana jest prędkość nominalna - wskaźnik wiatru, przy którym instalacja daje maksymalny wskaźnik wydajności, zwykle 9-10 m/s.Przy prędkości wiatru zbliżonej do 25 m/s łopaty ustawiają się prostopadle do wiatru, przez co produkcja energii znacznie spada.

Aby zasilić dom prywatny przy prędkości wiatru 4 m/s wystarczy:

• 0,15-0,2 kW na podstawowe potrzeby: oświetlenie pomieszczeń, TV;
• 1-5 kW do zapewnienia działania podstawowych urządzeń elektrycznych (lodówka, pralka, komputer, żelazko itp.) oraz oświetlenia;
• 20 kW zapewni energię dla całego domu, w tym ogrzewanie.

Dlatego wiatr może ustać w każdej chwili, wiatrak nie jest podłączony bezpośrednio do urządzeń elektrycznych, ale do akumulatorów z kontrolerem ładowania. Dlatego baterie wytwarzają prąd przemienny, a w przypadku urządzeń gospodarstwa domowego potrzebujesz stałego 220 V, zainstaluj falownik, do którego podłączone są wszystkie urządzenia elektryczne. Wadą turbin wiatrowych jest wytwarzany przez nie hałas i wibracje, zwłaszcza w przypadku potężnych instalacji, powyżej 100 kW.

Rodzaje łopat turbin wiatrowych

Domowa dmuchawa wiatrowa wykonana własnoręcznie z silnika krokowego

Silniki krokowe są stosowane w wielu urządzeniach elektromechanicznych, takich jak drukarki. Jeśli zaczniesz obracać wał takiego silnika, na jego zaciskach pojawi się napięcie elektryczne. Oznacza to, że silnik krokowy może służyć jako generator elektryczny.

Co przygotować do pracy

Przed przystąpieniem do pracy warto zaopatrzyć się w mały silniczek krokowy np. z drukarki. Przygotuj elementy elektroniczne i przewody do montażu obwodu prostownika. Aby stworzyć strukturę, będzie wymagało przycięcia cienkiej blachy stalowej lub aluminium. I oczywiście - małe zapięcia. Potrzebujesz prostego narzędzia ślusarskiego i lutownicy.

Rysunki i szkice

Część projektową można sporządzić w formie szkiców. Silnik elektryczny jest montowany na płycie ze sklejki wzdłuż otworów montażowych w obudowie silnika. Obwód prostownika pokazano na poniższym rysunku.

Schemat okablowania prostownika dla generatora silnika krokowego

Technologia produkcji

Przykręć silnik do płyty ze sklejki. Aby zwiększyć jego prędkość i uzyskać zwiększone napięcie, możesz wykonać skrzynię biegów zwiększającą prędkość. W tym celu, po dokładnym ustaleniu odległości od środka do środka i dobraniu parametrów zęba, należy zamontować koło zębate o większej średnicy na tej samej płycie podstawy na osi.

przekładnia przyspieszająca prędkość

Uchwyt na kole napędowym jest potrzebny do prac testowych oraz do generowania prądu przy pilnym ładowaniu mikroakumulatorów.

Kompletne urządzenie do sprawdzenia jego działaniaPłytka zawiera silnik-generator i prostownik.

Kontrola zdrowia

Aby sprawdzić działanie gotowego urządzenia, podłączony jest do niego tester USB. Gdy pokrętło jest obracane, na monitorze testera pojawia się wartość napięcia elektrycznego.

Kontrola stanu urządzenia

Aby pracować jako generator wiatrowy, na wale silnika należy założyć wirnik.

koło wiatrowe

Łopaty są prawdopodobnie najważniejszą częścią turbiny wiatrowej. Działanie pozostałych elementów urządzenia będzie zależeć od projektu. Wykonane są z różnych materiałów. Nawet z plastikowej rury kanalizacyjnej. Ostrza z rury są łatwe w produkcji, tanie i odporne na wilgoć. Proces produkcji turbin wiatrowych wygląda następująco:

1. Konieczne jest obliczenie długości ostrza. Średnica rury powinna wynosić 1/5 całego materiału. Na przykład, jeśli ostrze ma metr długości, wystarczy rura o średnicy 20 cm.
2. Rurę przecinamy wyrzynarką na 4 części.
3. Z jednej części wykonujemy skrzydło, które posłuży jako szablon do wycinania kolejnych ostrzy.
4. Zadziory na krawędziach wygładzamy za pomocą ścierniwa.
5. Ostrza są przymocowane do aluminiowego dysku za pomocą przyspawanych pasków do mocowania.
6. Następnie do tego dysku przykręca się generator.

Ostrza do koła wiatrowego

Po zmontowaniu koło wiatrowe należy wyważyć. Jest mocowany poziomo na statywie. Operacja odbywa się w pomieszczeniu zamkniętym od wiatru. Jeśli równowaga jest prawidłowa, koło nie powinno się poruszać. Jeśli ostrza same się obracają, należy je naostrzyć, aby zrównoważyć całą konstrukcję.

Dopiero po pomyślnym zakończeniu tej procedury należy przystąpić do sprawdzenia dokładności obrotu ostrzy, powinny one obracać się w tej samej płaszczyźnie bez przekrzywienia. Dopuszczalny jest błąd 2 mm.

Schemat montażu generatora

Zasada działania

Urządzenie i schemat ideowy pracy turbin wiatrowych. Przepływ wiatru powoduje obrót łopat, a te z kolei wprawiają w ruch wirnik generatora, który generuje prąd. Jego siła jest wprost proporcjonalna do prędkości wiatru.

Magnesy zamocowane na wirniku, obracające się w stojanie, wytwarzają prąd przemienny. Taki prąd należy wyprostować, to znaczy zamienić na prąd stały, ponieważ tylko prąd stały może ładować akumulatory.

Energia elektryczna jest magazynowana w akumulatorze i zużywana przy braku wiatru.

Stabilność prądu ładowania akumulatora jest kontrolowana przez urządzenie, które reguluje prędkość obrotową ostrzy w zależności od stopnia naładowania akumulatora.

Nawijamy cewkę

Wybierając niezbyt szybką opcję, ładowanie akumulatora 12 V rozpoczyna się przy 100-150 obr./min. Liczba zwojów do tego powinna odpowiadać 1000-1200.Dzieląc zwoje na wszystkich cewkach otrzymujemy ich liczbę na jeden.

Jeśli do zwojów używany jest duży drut, rezystancja spada, a natężenie prądu wzrasta.

Na charakterystykę ręcznie montowanych turbin wiatrowych wpływa grubość magnesów na dysku oraz ich liczba.

Cewki są zwykle wykonane w kształcie okrągłym, ale poprzez ich lekkie naciągnięcie, możliwe będzie wyprostowanie zwojów. Zakończone, cewki powinny być równe lub nieco większe niż magnesy. Grubość stojana musi być również powiązana z magnesami.

Jeśli ta ostatnia jest większa ze względu na większą liczbę zwojów, przestrzeń między dyskami zwiększa się, a strumień magnetyczny maleje.

Ale więcej cewek oporowych doprowadzi do zmniejszenia prądu. Sklejka nadaje się do kształtu stojana. Aby zwiększyć wytrzymałość produktu, włókno szklane umieszcza się na górze zwojów (na dole formy). Przed nałożeniem żywicy epoksydowej formę traktuje się wazeliną lub woskiem lub stosuje się taśmę.

Generator testuje się obracając go ręcznie. Przy napięciu 40 V prąd osiąga 10 A.

Mini i mikro

Ale gdy rozmiar ostrza maleje, trudność maleje wraz z kwadratem średnicy koła. Już teraz można samodzielnie wyprodukować APU z poziomymi łopatkami o mocy do 100 W. 6-ostrzowe będzie optymalne. Przy większej liczbie łopat średnica wirnika, zaprojektowana dla tej samej mocy, będzie mniejsza, ale trudno będzie je mocno zamocować na piaście. Wirniki z mniej niż 6 łopatami można pominąć: 2-łopatowy 100 W potrzebuje wirnika o średnicy 6,34 m, a 4-łopatowy o tej samej mocy - 4,5 m. Dla 6-łopatowego stosunek mocy do średnicy jest wyrażony w następujący sposób:

• 10W - 1,16m.
• 20W - 1,64m.
• 30W - 2m.
• 40W - 2,32m.
• 50W - 2,6m.
• 60W - 2,84m.
• 70 W - 3,08 m.
• 80W - 3,28m.
• 90 W - 3,48 m.
• 100W - 3,68m.
• 300W - 6,34m.

Optymalnie będzie liczyć na moc 10-20 watów. Po pierwsze, lemiesz z tworzywa sztucznego o rozpiętości większej niż 0,8 m nie wytrzyma wiatru o prędkości większej niż 20 m/s bez dodatkowych środków ochronnych. Po drugie, przy rozpiętości łopaty dochodzącej do 0,8 m prędkość liniowa jej końców nie przekroczy prędkości wiatru więcej niż trzykrotnie, a wymagania dotyczące profilowania ze skręceniem są zmniejszone o rzędy wielkości; tutaj „koryto” z segmentowym profilem z rury będzie już działać całkiem zadowalająco, poz. B na ryc. A 10-20 W zapewni zasilanie tabletu, naładuje smartfona lub zapali żarówkę gospodyni.

Mini i mikro generatory wiatrowe

Następnie wybierz generator. Idealny jest chiński silnik - piasta koła do rowerów elektrycznych, poz. 1 na ryc. Jego moc jako silnika wynosi 200-300 watów, ale w trybie generatora odda nawet około 100 watów. Ale czy będzie pasował do nas pod względem obrotów?

Współczynnik prędkości z dla 6 łopat wynosi 3. Wzór na obliczenie prędkości obrotowej pod obciążeniem to N = v / l * z * 60, gdzie N to prędkość obrotowa, 1 / min, v to prędkość wiatru, oraz l to obwód wirnika. Przy rozpiętości łopat 0,8 m i wietrze 5 m/s uzyskujemy 72 obr/min; przy 20 m/s - 288 obr./min. Koło rowerowe również obraca się z mniej więcej taką samą prędkością, więc usuniemy nasze 10-20 watów z generatora, który może dać 100. Wirnik można umieścić bezpośrednio na jego wale.

Ale tutaj pojawia się następujący problem: wydawszy dużo pracy i pieniędzy, przynajmniej na silnik, dostaliśmy… zabawkę! Co to jest 10-20, dobrze, 50 watów? A wiatrak z ostrzami, który może zasilać przynajmniej telewizor, nie może być zrobiony w domu. Czy można kupić gotowy mini generator wiatrowy i czy nie będzie to kosztować mniej? Wciąż jak to możliwe, a nawet jak taniej, patrz poz.4 i 5. Dodatkowo będzie również mobilny. Połóż go na kikucie - i użyj go.

Drugą opcją jest to, że gdzieś leży silnik krokowy ze starego 5- lub 8-calowego napędu, lub z napędu papieru lub karetki nienadającego się do użytku drukarki atramentowej lub igłowej. Może pracować jako generator, a zamocowanie do niego wirnika karuzelowego z puszek (poz. 6) jest łatwiejsze niż montaż konstrukcji pokazanej w poz. 3.

Generalnie zdaniem „ostrzy” wniosek jest jednoznaczny: domowe – raczej po to, by zadowolić się, ale nie dla rzeczywistej długoterminowej efektywności energetycznej.

Rodzaje turbin wiatrowych i zasada ich działania

Zarówno przemysłowe, jak i domowe turbiny wiatrowe są różne.

Są klasyfikowane według kilku kryteriów:

• Cechy obrotu wirnika z przymocowanymi do niego łopatami - pionowe lub poziome. Te pierwsze są mniej wrażliwe na negatywne czynniki środowiskowe, drugie charakteryzują się wyższą wydajnością.
• Liczba ostrzy. Instalacje z trzema ostrzami są uważane za najbardziej praktyczne, ale ostrzy może być mniej lub więcej.
• Materiał. Do produkcji ostrzy stosuje się różne materiały - sztywne lub żaglowe. Te pierwsze są zwykle trwalsze, drugie tańsze.
• Skok ostrza. Może być stały lub zmienny.

Najłatwiejszy sposób na wykonanie poziomego generatora wiatrowego. Osoby bez dużego doświadczenia wybierają właśnie taki projekt, jednak niektórzy rzemieślnicy wolą wykonać cichą i wydajną instalację pionową do produkcji

Wiatraki poziome są wygodne, ponieważ nie wymagają bardzo precyzyjnych obliczeń do ich stworzenia, sam projekt jest łatwiejszy w produkcji i zaczyna się przy najmniejszym wietrze. Wady - dużo hałasu podczas pracy i nieporęczność.

Pionowy generator wiatrowy jest odpowiedni dla osób, które są gotowe poświęcić czas i wysiłek na montaż i utrzymanie złożonej, ale kompaktowej konstrukcji. Zalecamy zapoznanie się z instrukcjami krok po kroku dotyczącymi tworzenia pionowego generatora wiatrowego własnymi rękami.

Urządzenia przetwarzające generatora wiatrowego przekształcają prąd elektryczny, co prowadzi do dużych strat energii. W zależności od charakterystyki urządzeń straty te mogą sięgać 15-20%

Generator wiatrowy działa dzięki obrotowi łopatek przymocowanych do wirnika. Sam wirnik jest naprawiony na wale generatoraktóry wytwarza energię elektryczną. Energia jest przekazywana do akumulatorów. Tutaj gromadzi i zasila domowe urządzenia elektryczne.

Turbina wiatrowa wyposażona jest w sterownik, który zamienia trójfazowy prąd przemienny na prąd stały i steruje ładowaniem akumulatora. Schemat instalacji musi uwzględniać konieczność podłączenia falownika za akumulatorem.

Zasada działania generatora wiatrowego i rodzaje urządzeń

Wszystkie turbiny wiatrowe składają się z łopaty, wirnika turbiny, generatora, wału generatora, falownika i akumulatora. Warunkowo możliwe jest podzielenie wszystkich modeli na przemysłowe i domowe, przy czym zasada działania będzie dla nich taka sama.

Przykład schematu zakupu modelu

Obracając się, wirnik wytwarza prąd przemienny o trzech fazach, który przepływa przez sterownik do akumulatora, a następnie w falowniku jest przekształcany w stabilny prąd do zasilania urządzeń elektrycznych.

Prosty schemat pracy

Obrót ostrzy następuje pod wpływem fizycznego uderzenia za pomocą impulsu lub siły unoszącej, w wyniku czego uruchamia się koło zamachowe, a także pod wpływem siły hamowania.W tym procesie koło zamachowe zaczyna się obracać, a wirnik wytwarza pole magnetyczne na nieruchomej części generatora, po czym odtwarzany jest prąd.

Ogólnie turbiny wiatrowe dzielą się na pionowe i poziome. Z czym wiąże się położenie osi obrotu.

Opcja pionowa

Planując stworzenie wiatraka 220 V własnymi rękami, przede wszystkim zastanów się nad opcjami pionowymi. Wśród nich są:

Wirnik Savonius. Najprostszy, który pojawił się w 1924 roku. Opiera się na dwóch półcylindrach na osi pionowej. Wady to niskie zużycie energii wiatrowej.

Wariant wirnika Savonius

Z rotorem Darrieusa. Pojawił się w 1931 roku, rozkręcenie następuje z powodu różnicy w oporze aerodynamicznego garbu i kieszeni taśmy, więc wady to mały moment obrotowy, a także konieczność montowania nieparzystej liczby łopat.

Rodzaj generatora wiatrowego Daria

Helikoida. Łopatki mają skręcony kształt, zmniejszając obciążenie łożyska, zwiększając żywotność. Wadą jest wysoka cena.

Helikoid

Domowa wersja wyjdzie taniej, jeśli zostanie odpowiednio przemyślana i zamontowana.

Modele poziome

Modele poziome są podzielone przez liczbę ostrzy. Ich wydajność jest wyższa, ale istnieje potrzeba zainstalowania wiatrowskazu, aby stale szukać kierunku wiatru. Wszystkie modele posiadają wysokie prędkości obrotowe, zamiast łopatek montuje się przeciwwagę, która wpływa na opór powietrza.

Wariant modeli poziomych

Modele wielołopatkowe mogą mieć do 50 ostrzy o wysokiej bezwładności. Mogą służyć do obsługi pomp wodnych.

Jak to zrobić samemu?

Za najbardziej niezawodną i prostą konstrukcję uważa się obrotową turbinę wiatrową, która jest instalacją o pionowej osi obrotu. Gotowy, domowy generator tego typu jest w stanie w pełni zapewnić energochłonność daczy, w tym wyposażyć część mieszkalną, budynki gospodarcze i oświetlenie uliczne (choć nie za jasne).

Jeśli otrzymasz falownik ze wskaźnikami 100 woltów i baterią 75 amperów, wiatrak będzie znacznie mocniejszy i wydajniejszy: będzie wystarczająco dużo energii elektrycznej zarówno do nadzoru wideo, jak i alarmu.

Do wykonania generatora wiatrowego potrzebne będą detale konstrukcyjne, materiały eksploatacyjne i narzędzia. Pierwszym krokiem jest znalezienie odpowiednich komponentów wiatraka, z których wiele można znaleźć wśród starych zapasów:

• Generator z samochodu o mocy ok. 12 V;
• Akumulator na 12 V;
• Półhermetyczny przełącznik przyciskowy;
• Spis;
• Przekaźnik samochodowy służący do ładowania akumulatora.

Potrzebne będą również materiały eksploatacyjne:

• Elementy złączne (śruby, nakrętki, taśma izolacyjna);
• Pojemnik stalowy lub aluminiowy;
• Okablowanie o przekroju 4 metry kwadratowe. mm (dwa metry) i 2,5 m2. mm (jeden metr);
• Maszt, trójnóg i inne elementy zwiększające stabilność;
• Mocna lina.

Po przygotowaniu wszystkiego, czego potrzebujesz, możesz rozpocząć montaż, koncentrując się na instrukcjach krok po kroku, które podpowiedzą, jak zrobić generator wiatru własnymi rękami:

• Wytnij ostrza tego samego rozmiaru z metalowego pojemnika, pozostawiając nietknięty pasek metalu o kilku centymetrach u podstawy.
• Symetrycznie wykonaj otwory wiertłem pod istniejące śruby w dnie podstawy zbiornika i koła pasowego generatora.
• Zegnij ostrza.
• Zamocuj na kole pasowym ostrza.
• Zamontuj i zabezpiecz generator na maszcie za pomocą zacisków lub liny, cofając się od góry o około dziesięć centymetrów.
• Wykonać okablowanie (do podłączenia akumulatora wystarczy metrowy rdzeń o przekroju 4 Mm2, do ładowania oświetleniem i urządzeniami elektrycznymi - 2,5 Mm2).
• Zaznacz schemat połączeń, oznaczenie kolorem i literą do przyszłych napraw.
• Zainstalować nadajnik ćwiartką przewodu.
• W razie potrzeby udekoruj konstrukcję wiatrowskazem i pomaluj.
• Zabezpiecz przewody, zwijając maszt instalacyjny.

Generatory wiatrowe typu „zrób to sam” na 220 woltów to okazja, aby w jak najkrótszym czasie zapewnić domek letni lub wiejski domek z darmową energią elektryczną. Nawet początkujący może skonfigurować taką instalację, a większość szczegółów konstrukcji od dawna nie była używana w garażu.