W obliczu rosnących cen energii elektrycznej wszędzie trwają poszukiwania i rozwój alternatywnych źródeł energii. W większości regionów kraju wskazane jest wykorzystanie generatorów wiatrowych. Aby w pełni zapewnić energię elektryczną prywatny dom wymagana jest dość wydajna i kosztowna instalacja.
Generator wiatrowy dla domu
Jeśli zbudujesz mały generator wiatrowy, możesz użyć prądu elektrycznego do podgrzewania wody lub użyć go do oświetlenia, np. budynków gospodarczych, ścieżek ogrodowych i werand. Podgrzewanie wody na potrzeby domowe lub ogrzewanie jest najprostsza opcja wykorzystanie energii wiatru bez jej akumulacji i konwersji. Tutaj bardziej chodzi o to, czy wystarczy mocy na ogrzewanie.
Przed wykonaniem generatora należy najpierw poznać wzorce wiatrów w regionie.
Duży generator wiatrowy nie nadaje się do wielu miejsc w rosyjskim klimacie ze względu na częste zmiany intensywności i kierunku przepływów powietrza. Przy mocy powyżej 1 kW będzie miał charakter bezwładnościowy i nie będzie mógł w pełni się rozkręcić przy zmianie wiatru. Bezwładność w płaszczyźnie obrotu prowadzi do przeciążeń od bocznych wiatrów, co prowadzi do jego awarii.
Wraz z pojawieniem się odbiorców energii o małej mocy, sensowne jest używanie małych domowych generatorów wiatrowych o napięciu nie większym niż 12 woltów do oświetlania daczy lampami LED lub ładowania akumulatorów telefonicznych, gdy w domu nie ma prądu. Jeśli nie jest to konieczne, do podgrzewania wody można zastosować generator elektryczny.
W przypadku obszarów bezwietrznych odpowiedni jest tylko generator wiatrowy żaglowy. Aby zasilanie było stałe potrzebny będzie akumulator o napięciu co najmniej 12V, rumak, falownik, stabilizator i prostownik.
W obszarach o słabym wietrze można samodzielnie wykonać pionowy generator wiatrowy o mocy nie większej niż 2-3 kW. Opcji jest wiele i są prawie tak dobre, jak projekty przemysłowe. Wskazane jest kupowanie turbin wiatrowych z wirnikiem żaglowym. Niezawodne modele o mocy od 1 do 100 kilowatów produkowane są w Taganrogu.
W wietrznych regionach możesz wykonać pionowy generator dla swojego domu własnymi rękami, jeśli wymagana moc wynosi 0,5-1,5 kilowata. Ostrza mogą być wykonane z dostępnych materiałów, na przykład z beczki. Wskazane jest kupowanie bardziej produktywnych urządzeń. Najtańsze są „żaglówki”. Wiatrak pionowy jest droższy, ale działa niezawodnie przy silnym wietrze.
Wykonanie w domu małego domowego generatora wiatrowego nie jest trudne. Aby rozpocząć pracę w dziedzinie tworzenia alternatywnych źródeł energii i zdobyć cenne doświadczenie w tym, jak złożyć generator, możesz samodzielnie wykonać proste urządzenie, dostosowując silnik z komputera lub drukarki.
Generator wiatrowy 12 V z osią poziomą
Aby zrobić wiatrak małej mocy własnymi rękami, musisz najpierw przygotować rysunki lub szkice.
Przy prędkości obrotowej 200-300 obr./min. napięcie można podnieść do 12 woltów, a generowana moc wyniesie około 3 watów. Można go używać do ładowania małej baterii. W przypadku innych generatorów moc należy zwiększyć do 1000 obr./min. Tylko w tym przypadku będą skuteczne. Ale tutaj będziesz potrzebować skrzyni biegów, która stwarza znaczny opór, a także ma wysoki koszt.
Do montażu generatora elektrycznego potrzebne są następujące elementy:
Poniższy rysunek przedstawia obwód generatora.
Silnik krokowy: schemat podłączenia do prostownika i stabilizatora
Mostki diodowe są podłączone do każdego uzwojenia silnika, jest ich dwa. Po mostkach podłączany jest stabilizator LM7805. Wynikowy sygnał wyjściowy to napięcie, które jest zwykle przykładane do akumulatora 12 V.
Generatory elektryczne oparte na magnesach neodymowych z niezwykle wysoka wytrzymałość sprzęgło. Należy je stosować ostrożnie. Pod wpływem silnego uderzenia lub nagrzania do temperatury 80-250 0 C (w zależności od rodzaju) magnesy neodymowe ulegają rozmagnesowaniu.
Możesz wziąć piastę samochodową jako podstawę samodzielnie wykonanego generatora.
Wirnik z magnesami neodymowymi
Około 20 sztuk magnesów neodymowych o średnicy około 25 mm przykleja się do piasty za pomocą superkleju. Jednofazowe generatory elektryczne są wykonane z równej liczby biegunów i magnesów.
Magnesy umieszczone naprzeciw siebie muszą się przyciągać, to znaczy są zwrócone przeciwległymi biegunami. Po sklejeniu magnesy neodymowe wypełnia się je żywicą epoksydową.
Cewki są nawinięte na okrągło, a łączna liczba zwojów wynosi 1000-1200. Moc generatora z magnesami neodymowymi jest tak dobrana, aby można było go wykorzystać jako źródło prądu stałego o natężeniu około 6A do ładowania akumulatora 12 V.
Ostrza są wykonane z plastikowa rura. Rysuje się na nim półfabrykaty o szerokości 10 cm i długości 50 cm, a następnie wycina. Na wał silnika wykonana jest tuleja z kołnierzem, do którego mocowane są łopatki za pomocą śrub. Ich liczba może wynosić od dwóch do czterech. Plastik nie wytrzyma długo, ale po raz pierwszy wystarczy. Obecnie pojawiły się dość odporne na zużycie materiały, na przykład węgiel i polipropylen. Mocniejsze ostrza mogą być wówczas wykonane ze stopu aluminium.
Łopatki wyrównuje się poprzez odcięcie nadmiaru części na końcach, a kąt nachylenia tworzy się poprzez ich podgrzanie i wygięcie.
Generator jest przykręcony do kawałka plastikowej rury, do której przyspawana jest pionowa oś. Wiatrowskaz ze stopu aluminium jest również instalowany współosiowo na rurze. Oś jest wstawiana do rura pionowa maszty. Pomiędzy nimi zamontowane jest łożysko oporowe. Cała konstrukcja może się swobodnie obracać w płaszczyźnie poziomej.
Tablicę elektryczną można umieścić na części obrotowej, a napięcie można przekazać do odbiornika za pomocą dwóch pierścieni ślizgowych ze szczotkami. Jeśli płytka z prostownikiem zostanie zainstalowana osobno, liczba pierścieni będzie równa sześciu, czyli liczbie pinów silnika krokowego.
Wiatrak montowany jest na wysokości 5-8 m.
Jeśli urządzenie efektywnie generuje energię, można to ulepszyć, wykonując ją pionowo-osiową, na przykład z beczki. Konstrukcja jest mniej podatna na przeciążenia boczne niż poziome. Poniższy rysunek przedstawia wirnik z łopatkami wykonanymi z fragmentów lufy, osadzonymi na osi wewnątrz ramy i niepodlegającymi działaniu siły wywracającej.
Wiatrak o osi pionowej i wirniku beczkowym
Profilowana powierzchnia lufy zapewnia dodatkową sztywność, dzięki czemu można zastosować cieńszą blachę.
Urządzenie musi dawać wymierne korzyści i zapewniać napięcie 220 V, aby można było włączyć niektóre urządzenia elektryczne. Aby to zrobić, musi uruchomić się niezależnie i generować energię elektryczną w szerokim zakresie.
Aby zrobić generator wiatrowy własnymi rękami, musisz najpierw określić projekt. To zależy od tego, jak silny jest wiatr. Jeśli jest słaby to jedyną opcją może być żaglowa wersja rotora. Nie da się tu uzyskać więcej niż 2-3 kilowatów energii. Ponadto będzie wymagał skrzyni biegów i potężna bateria z ładowarką.
Cena całego sprzętu jest wysoka, dlatego warto dowiedzieć się, czy będzie on korzystny dla Twojego domu.
Na obszarach z silne wiatry, dzięki domowemu generatorowi wiatrowemu możesz uzyskać 1,5-5 kilowatów mocy. Można go wówczas podłączyć do sieci domowej 220V. Trudno samemu zrobić urządzenie o większej mocy.
Silnik wolnoobrotowy może służyć jako generator generujący prąd elektryczny przy 400-500 obr./min: PIK8-6/2,5 36V 0,3Nm 1600min-1. Długość koperty 143 mm, średnica – 80 mm, średnica trzonka – 12 mm.
Jak wygląda silnik prądu stałego?
Wymaga wzmacniacza o przełożeniu 1:12. Przy jednym obrocie łopat wiatraka generator elektryczny wykona 12 obrotów. Poniższy rysunek przedstawia schemat urządzenia.
Schemat konstrukcyjny turbiny wiatrowej
Skrzynia biegów powoduje dodatkowe obciążenie, ale wciąż jest mniejsze niż w przypadku generatora samochodowego lub rozrusznika, gdzie jest to wymagane przełożenie skrzyni biegów przynajmniej 1:25.
Wskazane jest wykonanie ostrzy z blacha aluminiowa rozmiar 60x12x2. Jeśli zamontujesz ich 6 na silniku, urządzenie nie będzie tak szybkie i nie będzie się kręciło przy dużych podmuchach wiatru. Należy zapewnić możliwość bilansowania. W tym celu łopatki przylutowuje się do tulei z możliwością przykręcenia do wirnika, dzięki czemu można je przesuwać dalej lub bliżej od jego środka.
Moc generatora przy magnesy trwałe wykonane z ferrytu lub stali nie przekracza 0,5-0,7 kilowatów. Można go zwiększyć jedynie za pomocą specjalnych magnesów neodymowych.
Generator z nienamagnesowanym stojanem nie nadaje się do pracy. Przy lekkim wietrze zatrzymuje się, po czym nie da się już samodzielnie odpalić.
Stałe ogrzewanie w zimnych porach roku wymaga dużo energii i ogrzewania duży dom- to jest problem. Pod tym względem może się przydać w daczy, gdy trzeba tam jechać nie częściej niż raz w tygodniu. Jeśli wszystko dobrze zważysz, ogrzewanie w daczy działa tylko przez kilka godzin. Resztę czasu właściciele spędzają na łonie natury. Wykorzystując wiatrak jako źródło prądu stałego do ładowania akumulatora, w ciągu 1-2 tygodni można zgromadzić energię elektryczną, aby ogrzać pomieszczenie przez taki okres czasu, a tym samym zapewnić sobie wystarczający komfort.
Aby wykonać generator z silnika prądu przemiennego lub rozrusznika samochodowego, należy je zmodyfikować. Silnik można przekształcić w generator, jeśli wirnik jest wykonany z magnesów neodymowych i obrobionych maszynowo na odpowiednią grubość. Wykonany jest z tej samej liczby biegunów co stojan, naprzemiennie. Wirnik z przyklejonymi do powierzchni magnesami neodymowymi nie powinien zatykać się podczas obracania.
Konstrukcje wirników są różne. Typowe opcje pokazano na poniższym rysunku, który pokazuje wartości współczynnika wykorzystania energii wiatru (WEI).
Rodzaje i konstrukcje wirników turbin wiatrowych
Do obrotu wiatraki są wykonane z osią pionową lub poziomą. Opcja pionowa ma tę zaletę, że jest łatwy w utrzymaniu, gdy główne elementy znajdują się poniżej. Łożysko podporowe jest samonastawne i ma długą żywotność.
Dwa ostrza rotora Savonius powodują szarpnięcia, co nie jest zbyt wygodne. Z tego powodu składa się z dwóch par ostrzy, rozmieszczonych w 2 poziomach, z których jedno jest obrócone względem drugiego o 90°. Beczki, wiadra i patelnie mogą być używane jako półfabrykaty.
Wirnik Daria, którego łopatki wykonane są z elastycznej taśmy, jest łatwy w produkcji. Aby ułatwić promocję, ich liczba powinna być nieparzysta. Ruch odbywa się w szarpnięciach, dlatego część mechaniczna szybko się psuje. Dodatkowo taśma wibruje podczas obracania się, wydając ryk. Ta konstrukcja nie nadaje się do stałego użytku, chociaż ostrza są czasami wykonane z materiałów dźwiękochłonnych.
W wirniku ortogonalnym skrzydła są profilowane. Optymalna liczba ostrzy to trzy. Urządzenie jest szybkie, jednak przy uruchamianiu należy je rozkręcić.
Wirnik helikoidalny ma wysoka wydajność ze względu na złożoną krzywiznę ostrzy, co zmniejsza straty. Ze względu na wysoki koszt jest stosowana rzadziej niż inne turbiny wiatrowe.
Najbardziej wydajna jest konstrukcja wirnika z poziomymi łopatkami. Wymaga to jednak stabilnych, średnich wiatrów, a także ochrony przed huraganami. Ostrza mogą być wykonane z propylenu, gdy ich średnica jest mniejsza niż 1 m.
Jeśli wytniesz ostrza z grubościennej plastikowej rury lub beczki, nie uda Ci się uzyskać mocy wyższej niż 200 W. Profil w formie segmentu nie nadaje się do stosowania ze ściśliwym czynnikiem gazowym. Wymaga to złożonego profilu.
Średnica wirnika zależy od wymaganej mocy, a także liczby łopatek. Dwułopatkowy o mocy 10 W wymaga wirnika o średnicy 1,16 m, a wirnik o mocy 100 W 6,34 m. W przypadku cztero- i sześciołopatkowego średnica wyniesie odpowiednio 4,5 m i 3,68 m.
Jeśli umieścisz wirnik bezpośrednio na wale generatora, jego łożysko nie wytrzyma długo, ponieważ obciążenie wszystkich łopatek jest nierównomierne. Łożysko podporowe wału wiatraka musi być wahliwe, dwu- lub trzypoziomowe. Wtedy wał wirnika nie będzie obawiał się zginania i przemieszczenia podczas obrotu.
Ważną rolę w pracy wiatraka odgrywa odbierak prądu, który należy regularnie konserwować: smarować, czyścić, regulować. Należy zapewnić możliwość jej zapobiegania, choć jest to trudne.
Wiatraki o mocy przekraczającej 100 W są urządzeniami hałaśliwymi. Przemysłową turbinę wiatrową można zainstalować na dziedzińcu prywatnego domu, jeśli posiada certyfikat. Jego wysokość powinna być wyższa niż najbliższe domy. Na dachu nie da się zamontować nawet wiatraka małej mocy. Wibracje mechaniczne powstające podczas jego pracy mogą powodować rezonans i prowadzić do zniszczenia konstrukcji.
Wymagają dużych prędkości obrotowych generatora wiatrowego wysoka jakość wykonania. W przeciwnym razie w przypadku zniszczenia urządzenia istnieje niebezpieczeństwo, że jego części mogą odlecieć. duże odległości i spowodować obrażenia osób lub zwierząt domowych. Należy to szczególnie wziąć pod uwagę przy wykonywaniu wiatraka własnymi rękami ze złomu.
Nie we wszystkich regionach zaleca się stosowanie generatorów wiatrowych, ponieważ zależy to od warunków klimatycznych. Ponadto nie ma sensu robić ich samodzielnie bez pewnego doświadczenia i wiedzy. Na początek możesz zacząć tworzyć prostą konstrukcję o mocy kilku watów i napięciu do 12 woltów, za pomocą której możesz naładować telefon lub zapalić energooszczędną lampę. Zastosowanie magnesów neodymowych w generatorze może znacznie zwiększyć jego moc.
Lepiej kupić potężne turbiny wiatrowe, które przejmują znaczną część zasilania domu, produkując turbiny przemysłowe, które wytwarzają napięcie 220 V, dokładnie rozważając wszystkie za i przeciw. Jeśli połączymy je z innymi rodzajami alternatywnych źródeł energii, energii elektrycznej może wystarczyć na wszystkie potrzeby gospodarstwa domowego, łącznie z ogrzewaniem domu.
Czas czytania ≈ 4 minuty
Możesz znacznie obniżyć rachunki za prąd i zapewnić sobie zapasowe źródło energii na swoim daczy, samodzielnie wykonując generator wiatrowy.
Kupno gotowe generator wiatrowy ekonomicznie uzasadnione tylko w przypadku braku możliwości podłączenia do sieci elektrycznej. Koszt sprzętu i jego konserwacja często okazuje się wyższa niż cena kilowatów, które kupisz od dostawcy energii w ciągu najbliższych kilku lat. Chociaż w porównaniu z wykorzystaniem generatorów benzynowych lub diesla o małej mocy, tutaj przyjazne dla środowiska źródło energii wygrywa pod względem kosztów utrzymania, poziomu hałasu i braku szkodliwych emisji. Chwilowy brak wiatru można zrekompensować stosując akumulatory z przetwornicą napięcia.
Generator wiatrowy złożony z samodzielnie wykonanych części może być kilkukrotnie tańszy, gotowy zestaw. Jeśli poważnie zdecydujesz się na zrobienie swojego wiejski dom niezależny energetycznie, ale nie chcę nikogo przepłacać – domowy generator wiatrowy jest właściwym rozwiązaniem.
Zanim zaczniesz pracować, musisz zdecydować, czy rzeczywiście istnieje zapotrzebowanie na mocny generator wiatrowy, na przykład do gotowania, obsługi elektronarzędzi, podgrzewania wody lub ogrzewania. Może wystarczy, że podłączysz oświetlenie, małą lodówkę, telewizor i naładujesz telefon? W pierwszym przypadku potrzebny jest wiatrak o mocy od 2 do 6 kW, a w drugim można ograniczyć się do 1-1,5 kW.
Istnieją również poziome i pionowe generatory wiatrowe. Na układ pionowy osi można stosować ostrza o najróżniejszych kształtach; mogą to być płaskie lub zakrzywione arkusze metalu obracające się na przedłużkach. Istnieje opcja z jednym skręconym ostrzem. Sam generator znajduje się blisko ziemi. Ponieważ prędkości łopatek są niskie, silnik ma dużą masę i, co za tym idzie, koszt. Korzyść konstrukcja pionowa to prostota i możliwość pracy przy słabym wietrze.
W tej recenzji omówimy kwestię wykonania poziomego generatora wiatrowego własnymi rękami. Możesz go używać do różne typy dostępne generatory i przerobione silniki elektryczne.
Projekt generatora wiatrowego 220V:
Wykorzystamy silnik prądu stałego z „bieżni”, ma on parametry: 260V, 5A. Efekt generatora uzyskujemy dzięki odwracalności pól magnetycznych tego typu silnika elektrycznego.
Wszystkie szczegóły można łatwo znaleźć w sklepach ze sprzętem lub sklepy budowlane. Będziemy potrzebować:
Ogon i korpus wiatraka mogą być wykonane z następujących materiałów:
Łopaty wiatraka mogą być wykonane z duraluminium zgodnie z podanymi rysunkami. Część należy przeszlifować wysokiej jakości, z zaokrągloną przednią krawędzią i zaostrzoną tylną krawędzią. Na trzpień odpowiedni jest kawałek cyny o wystarczającej sztywności.
Mocujemy tuleję do silnika elektrycznego i wiercimy trzy otwory w jego korpusie w równej odległości od siebie. Muszą być gwintowane pod śruby.
Rurę PCV przetniemy wzdłuż i wykorzystamy jako uszczelkę pomiędzy nimi rura kwadratowa i obudowę generatora.
Mostek diodowy w pobliżu silnika zabezpieczymy również za pomocą wkrętów samogwintujących.
Podłączamy czarny przewód od silnika do plusa mostka diodowego, a czerwony przewód do minusa.
Wkręcamy trzpień za pomocą wkrętów samogwintujących na przeciwległy koniec rury.
Łopatki łączymy z tuleją za pomocą śrub, pamiętaj o zastosowaniu dwóch podkładek i śruby na każdą śrubę.
Nakręcamy tuleję na wał silnika w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, przytrzymując oś szczypcami.
Rurę do kołnierza maskującego przykręcamy za pomocą klucza gazowego.
Konieczne jest znalezienie punktu równowagi na rurze z zamontowanym silnikiem i trzpieniem. W tym momencie mocujemy konstrukcję do masztu.
Zaleca się pokrycie wszystkich części metalowych, które mogą podlegać korozji, wysokiej jakości emalią.
Generator wiatrowy do prywatnego domu powinien być zainstalowany w pewnej odległości od głównych budynków, maszt musi być zabezpieczony linami odciągowymi kabel stalowy. Wysokość uzależniona jest od możliwej siły wiatru, ukształtowania terenu i sztucznych przeszkód otaczających elektrownię.
Prąd elektryczny za mostkiem diodowym musi przepływać przez amperomierz kontrolny do elektronicznego obwodu ładowania akumulatora. Do takiego generatora można bezpośrednio podłączyć żarówki małej mocy. Naładowane akumulatory zapewniają stabilne, stałe napięcie. Zaleca się stosować do oświetlenia (lampy halogenowe i Paski LED) lub wyprowadzić na falownik aby otrzymać napięcie 220V AC i podłączyć dowolne urządzenia AGD których moc nie przekracza parametrów falownika.
Prezentowane informacje o zdjęciach i filmach dadzą Ci jaśniejszy obraz montażu generatora wiatrowego własnymi rękami.
Energia elektryczna stale drożeje. Aby czuć się komfortowo poza miastem w gorące letnie dni i mroźne zimowe dni, trzeba albo wydać dużo pieniędzy, albo poszukać alternatywnych źródeł energii. Rosja to ogromny kraj z dużymi płaskimi obszarami. Chociaż w większości regionów dominują powolne wiatry, na obszarach słabo zaludnionych nawiewane są przez silne i gwałtowne prądy powietrza. Dlatego najczęściej uzasadniona jest obecność generatora wiatrowego w gospodarstwie właściciela nieruchomości wiejskiej. Odpowiedni model wybierany na podstawie obszaru zastosowania i rzeczywistych celów użytkowania.
Możesz zrobić prosty obrotowy wiatrak własnymi rękami. Oczywiście jest mało prawdopodobne, że będzie w stanie dostarczyć prąd do dużego domku, ale do dostarczenia prądu do skromnego domek ogrodowy całkiem możliwe. Za jego pomocą możesz wieczorem oświetlić budynki gospodarcze, oświetlić ścieżki ogrodowe i okolic.
Więcej o innych rodzajach alternatywnych źródeł energii przeczytasz w tym artykule:
Tak wygląda lub prawie tak wygląda obrotowy generator wiatrowy DIY. Jak widać, w projektowaniu tego sprzętu nie ma nic nadmiernie skomplikowanego.
Do montażu generatora wiatrowego, którego moc nie przekroczy 1,5 kW, będziemy potrzebować:
Do wykonania pracy potrzebne będą nam nożyczki do metalu lub szlifierka, taśma miernicza, marker lub ołówek budowlany, śrubokręt, klucze, wiertarka, wiertło i przecinaki do drutu.
Większość właścicieli domów prywatnych nie uznaje stosowania ogrzewania geotermalnego, ale taki system ma perspektywy. Więcej o zaletach i wadach tego kompleksu przeczytasz w poniższym materiale:
Zrobimy wirnik i przerobimy koło pasowe generatora. Na początek będziemy potrzebować cylindrycznego metalowego pojemnika. Najczęściej do tych celów używa się patelni lub wiadra. Weź taśmę mierniczą i marker lub ołówek budowlany i podziel pojemnik na cztery równe części. Jeśli przecinamy metal nożyczkami, to aby je włożyć, musimy najpierw zrobić otwory. Można również użyć szlifierki, jeśli wiadro nie jest wykonane z malowanej cyny lub stali ocynkowanej. W takich przypadkach metal nieuchronnie się przegrzeje. Ostrza wycinamy, nie przecinając ich do końca.
Aby nie pomylić się z rozmiarami ostrzy, które wycinamy w pojemniku, należy dokonać dokładnych pomiarów i dokładnie wszystko przeliczyć
Zaznaczamy i wiercimy otwory na śruby w dnie i kole pasowym. Na tym etapie ważne jest, aby nie spieszyć się i ustawić otwory w sposób symetryczny, aby uniknąć braku równowagi podczas obrotu. Ostrza powinny być wygięte, ale nie za bardzo. Wykonując tę część pracy, bierzemy pod uwagę kierunek obrotu generatora. Zwykle obraca się w kierunku zgodnym z ruchem wskazówek zegara. W zależności od kąta zgięcia zwiększa się obszar wpływu przepływów wiatru, a tym samym prędkość obrotowa.
To kolejna opcja ostrza. W w tym przypadku każda część istnieje osobno, a nie jako część pojemnika, z którego została wycięta
Ponieważ każde ze skrzydeł wiatraka występuje osobno, każde z nich należy przykręcić. Zaletą tej konstrukcji jest zwiększona łatwość konserwacji
Łyżkę z gotowymi ostrzami należy przymocować do koła pasowego za pomocą śrub. Montujemy generator na maszcie za pomocą obejm, następnie łączymy przewody i montujemy obwód. Lepiej wcześniej przepisać schemat, kolory przewodów i oznaczenia styków. Przewody należy również przymocować do masztu.
Do podłączenia akumulatora używamy przewodów 4 mm2, których długość nie powinna przekraczać 1 metra. Obciążenie (urządzenia elektryczne i oświetlenie) łączymy za pomocą przewodów o przekroju 2,5 mm 2. Nie zapomnij zainstalować konwertera (falownika). Podłączany jest do sieci na pinach 7,8 przewodem 4 mm2.
Konstrukcja turbiny wiatrowej składa się z rezystora (1), uzwojenia rozrusznika generatora (2), wirnika generatora (3), regulatora napięcia (4), przekaźnika prądu wstecznego (5), amperomierza (6), akumulatora (7), bezpiecznik (8) , przełącznik (9)
Jeśli wszystko zostanie wykonane poprawnie, ten generator wiatrowy będzie działał bez stwarzania problemów. Dzięki akumulatorowi 75A i przetwornicy o mocy 1000W może zasilać oświetlenie uliczne, urządzenia CCTV itp.
Schemat instalacji wyraźnie pokazuje, w jaki sposób energia wiatru jest przekształcana w energię elektryczną i jak jest ona wykorzystywana zgodnie z jej przeznaczeniem
Zalety tego modelu są oczywiste: jest to produkt bardzo ekonomiczny, można go łatwo naprawić i nie wymaga specjalne warunki ze względu na swoje funkcjonowanie działa niezawodnie i nie zakłóca komfortu akustycznego. Wady obejmują niską wydajność i znaczną zależność od silnych podmuchów wiatru: ostrza mogą zostać oderwane przez prądy powietrza.
Do niedawna osiowe turbiny wiatrowe ze stojanami niezawierającymi żelaza na magnesach neodymowych nie były produkowane w Rosji ze względu na ich niedostępność. Ale teraz są dostępne w naszym kraju i kosztują mniej niż pierwotnie. Dlatego nasi rzemieślnicy zaczęli produkować tego typu generatory wiatrowe.
Z biegiem czasu, gdy możliwości obrotowego generatora wiatrowego nie zaspokoją już wszystkich potrzeb gospodarki, możliwe jest wykonanie modelu osiowego z wykorzystaniem magnesów neodymowych
Podstawą generatora osiowego powinna być piasta z samochodu z tarczami hamulcowymi. Jeśli ta część była używana, należy ją zdemontować, sprawdzić i nasmarować łożyska oraz oczyścić z rdzy. Gotowy generator zostanie pomalowany.
Aby dokładnie oczyścić piastę z rdzy, użyj metalowej szczotki, którą można przymocować do wiertarki elektrycznej. Hub znów będzie wyglądał świetnie
Musimy przykleić magnesy do tarcz wirnika. W tym przypadku stosuje się 20 magnesów o wymiarach 25x8mm. Jeśli zdecydujesz się na wykonanie innej liczby biegunów, zastosuj zasadę: w generatorze jednofazowym magnesów powinno być tyle, ile jest biegunów, a w generatorze trójfazowym stosunek 4/3 lub 2/3 należy przestrzegać biegunów do cewek. Magnesy należy umieszczać naprzemiennie biegunami. Aby upewnić się, że ich lokalizacja jest prawidłowa, użyj szablonu z sektorami wydrukowanymi na papierze lub na samym dysku.
Jeśli to możliwe, lepiej jest używać magnesów prostokątnych niż okrągłych, ponieważ w przypadku okrągłych pole magnetyczne koncentruje się w środku, a w przypadku prostokątnych - na całej długości. Przeciwne magnesy muszą mieć różne bieguny. Aby niczego nie pomylić, użyj markera, aby zaznaczyć ich powierzchnię znakiem „+” lub „-”. Aby określić biegun, weź jeden magnes i przynieś do niego inne. Dodaj plus do powierzchni przyciągających i minus do powierzchni odpychających. Bieguny na dyskach muszą się zmieniać.
Magnesy są prawidłowo umieszczone. Przed przyklejeniem ich żywicą epoksydową należy wykonać boki z plasteliny, aby masa klejąca stwardniała i nie zsuwała się na stół lub podłogę
Do zabezpieczenia magnesów należy użyć mocnego kleju, po czym siłę wiązania dodatkowo wzmacniamy żywicą epoksydową. Magnesy są nim wypełnione. Aby zapobiec rozprzestrzenianiu się żywicy, możesz wykonać krawędzie z plasteliny lub po prostu owinąć dysk taśmą.
Stojan jednofazowy jest gorszy od stojana trójfazowego, ponieważ wibruje pod obciążeniem. Dzieje się tak z powodu różnicy amplitudy prądu, która powstaje w wyniku jego niespójnego wyjścia na raz. Model trójfazowy nie ma tej wady. Moc w nim jest zawsze stała, ponieważ fazy kompensują się wzajemnie: jeśli w jednym prąd spada, w drugim wzrasta.
W debacie pomiędzy opcjami jednofazowymi i trójfazowymi zwyciężyła ta druga, gdyż dodatkowe wibracje nie przedłużają żywotności sprzętu i drażnią uszy
W rezultacie moc wyjściowa modelu trójfazowego jest o 50% większa niż w przypadku modelu jednofazowego. Kolejną zaletą braku niepotrzebnych wibracji jest komfort akustyczny podczas pracy pod obciążeniem: generator nie buczy podczas pracy. Ponadto wibracje zawsze wyłączają generator wiatrowy przed upływem jego żywotności.
Każdy specjalista powie Ci, że przed nawinięciem cewek należy dokonać dokładnych obliczeń. A każdy praktykujący zrobi wszystko intuicyjnie. Nasz generator nie będzie za szybki. Potrzebujemy, aby proces ładowania akumulatora 12 V rozpoczął się przy 100-150 obr./min. Przy takich danych początkowych łączna liczba zwojów we wszystkich cewkach powinna wynosić 1000-1200 sztuk. Pozostaje podzielić tę liczbę przez liczbę cewek i dowiedzieć się, ile zwojów będzie w każdym.
Aby zwiększyć moc generatora wiatrowego przy niskich prędkościach, należy zwiększyć liczbę biegunów. Jednocześnie wzrośnie częstotliwość oscylacji prądu w cewkach. Do nawinięcia cewek lepiej jest użyć grubego drutu. Zmniejszy to opór, co oznacza, że prąd wzrośnie. Należy wziąć pod uwagę, że przy wysokim napięciu prąd może zostać „pochłonięty” przez rezystancję uzwojenia. Prosta domowa maszyna pomoże Ci szybko i dokładnie nawinąć cewki wysokiej jakości.
Stojan jest oznaczony, cewki są umieszczone na swoich miejscach. Aby je naprawić, stosuje się żywicę epoksydową, której płynięcie ponownie utrudniają boki plasteliny
Ze względu na liczbę i grubość magnesów umieszczonych na dyskach, generatory mogą znacznie różnić się parametrami pracy. Aby dowiedzieć się, jakiej mocy się spodziewać, możesz nawinąć jedną cewkę i zakręcić ją w generatorze. Aby określić przyszłą moc, należy zmierzyć napięcie przy określonych prędkościach bez obciążenia.
Na przykład przy 200 obr./min wytwarza 30 woltów przy rezystancji 3 omów. Odejmujemy napięcie akumulatora 12 woltów od 30 woltów i dzielimy powstałe 18 woltów przez 3 omy. Wynik to 6 amperów. To jest objętość, która trafi do akumulatora. Chociaż w praktyce oczywiście wychodzi mniej z powodu strat na mostku diodowym i przewodach.
Najczęściej cewki są okrągłe, ale lepiej je trochę przedłużyć. Jednocześnie w sektorze jest więcej miedzi, a zwoje cewek są prostsze. Średnica wewnętrznego otworu cewki powinna odpowiadać wielkości magnesu lub być nieco większa.
Przeprowadzane są wstępne testy powstałego sprzętu, które potwierdzają jego doskonałe działanie. Z biegiem czasu model ten można udoskonalać
Wykonując stojan, należy pamiętać, że jego grubość powinna odpowiadać grubości magnesów. Jeśli zwiększymy liczbę zwojów cewek i pogrubimy stojan, przestrzeń między dyskami wzrośnie, a strumień magnetyczny zmniejszy się. Rezultatem może być to samo napięcie, ale mniejszy prąd ze względu na zwiększoną rezystancję cewek.
Jako formę stojana stosuje się sklejkę, ale można zaznaczyć sektory cewek na papierze i wykonać obramowania z plasteliny. Wytrzymałość produktu zwiększy włókno szklane umieszczone na dnie formy i na górze zwojów. Żywica epoksydowa nie powinna przyklejać się do formy. Aby to zrobić, nasmaruj go woskiem lub wazeliną. Do tych samych celów można użyć folii lub taśmy. Cewki są przymocowane do siebie nieruchomo, końce faz są wyprowadzone. Następnie wszystkie sześć przewodów łączy się w trójkąt lub gwiazdę.
Zespół generatora jest testowany przy użyciu rotacji ręki. Powstałe napięcie wynosi 40 woltów, a prąd wynosi około 10 amperów.
Rzeczywista wysokość gotowego masztu wynosiła 6 metrów, ale lepiej byłoby, gdyby wynosił 10-12 metrów. Podstawę należy zabetonować. Konieczne jest wykonanie takiego mocowania, aby rurę można było podnosić i opuszczać za pomocą wciągarka ręczna. NA górna część Rura zabezpieczona jest śrubą.
Rura PCV - niezawodna i wystarczająca lekki materiał, za pomocą którego można wykonać śmigło wiatraka z zadanym wygięciem
Aby zrobić śrubę, której potrzebujesz Rura PCV, którego średnica wynosi 160 mm. Trzeba będzie z niego wyciąć sześciołopatowe, dwumetrowe śmigło. Sensowne jest eksperymentowanie z kształtem ostrzy, aby zwiększyć moment obrotowy przy niskich prędkościach. Śmigło należy odsunąć od silnych wiatrów. Funkcja ta realizowana jest za pomocą składanego ogona. Wytworzona energia magazynowana jest w bateriach.
Maszt należy podnosić i opuszczać za pomocą ręcznej wciągarki. Dodatkową stabilność konstrukcji można zapewnić za pomocą linek napinających
Przedstawiamy dwie opcje generatorów wiatrowych, z których najczęściej korzystają mieszkańcy lata i właściciele nieruchomości wiejskich. Każdy z nich jest skuteczny na swój sposób. Efekty stosowania takiego sprzętu są szczególnie widoczne na terenach o silnym wietrze. W każdym razie taki asystent w gospodarstwie domowym nigdy nie zaszkodzi.
Opracowaliśmy projekt generatora wiatrowego z pionową osią obrotu. Poniżej zaprezentowane szczegółowy przewodnik na temat jego produkcji, po uważnym przeczytaniu, możesz samodzielnie wykonać pionowy generator wiatrowy.
Generator wiatrowy okazał się dość niezawodny, przy niskich kosztach utrzymania, niedrogi i łatwy w produkcji. Nie ma potrzeby podążania za listą szczegółów przedstawioną poniżej; możesz dokonać własnych poprawek, coś ulepszyć, zastosować coś własnego, ponieważ Nie wszędzie można znaleźć dokładnie to, co jest na liście. Staraliśmy się używać niedrogich i wysokiej jakości części.
Wykorzystane materiały i sprzęt:
| Nazwa | Ilość | Notatka |
| Lista części i materiałów zastosowanych w wirniku: | ||
| Wstępnie wycięta blacha | 1 | Cięte ze stali o grubości 1/4 cala za pomocą cięcia strumieniem wody, laserem itp |
| Piasta automatyczna (piasta) | 1 | Powinien zawierać 4 otwory o średnicy około 4 cali |
| Magnes neodymowy 2" x 1" x 1/2". | 26 | Bardzo delikatny, lepiej zamówić dodatkowo |
| Szpilka 1/2"-13tpi x 3". | 1 | TPI - liczba wątków na cal |
| Nakrętka 1/2". | 16 | |
| Podkładka 1/2". | 16 | |
| Hodowla 1/2". | 16 | |
| Nakrętka kołpakowa 1/2".-13tpi | 16 | |
| Podkładka 1". | 4 | Aby zachować odstęp pomiędzy wirnikami |
| Lista części i materiałów zastosowanych w turbinie: | ||
| Rura ocynkowana 3" x 60". | 6 | |
| Tworzywo ABS 3/8" (1,2 x 1,2 m) | 1 | |
| Magnesy do wyważania | Jeśli potrzeba | Jeśli ostrza nie są wyważone, do ich wyważenia przymocowane są magnesy |
| Śruba 1/4". | 48 | |
| Podkładka 1/4". | 48 | |
| Hodowla 1/4". | 48 | |
| Nakrętka 1/4". | 48 | |
| Narożniki 2" x 5/8". | 24 | |
| 1" narożniki | 12 (opcjonalnie) | Jeśli ostrza nie trzymają swojego kształtu, możesz dodać dodatkowe. rogi |
| śruby, nakrętki, podkładki i rowki dla kąta 1". | 12 (opcjonalnie) | |
| Lista części i materiałów zastosowanych w stojanie: | ||
| Epoksyd z utwardzaczem | 2 l | |
| Śruba ze stali nierdzewnej 1/4". | 3 | |
| Podkładka ze stali nierdzewnej 1/4". | 3 | |
| Nakrętka ze stali nierdzewnej 1/4". | 3 | |
| Końcówka pierścieniowa 1/4". | 3 | Na e-mail znajomości |
| Kołek ze stali nierdzewnej 1/2"-13tpi x 3". | 1 | Stal nierdzewna stal nie jest ferromagnetyczna, więc nie „spowalnia” wirnika |
| Nakrętka 1/2". | 6 | |
| Włókno szklane | Jeśli potrzeba | |
| Emalia o grubości 0,51 mm. drut | 24AWG | |
| Lista części i materiałów użytych do montażu: | ||
| Śruba 1/4" x 3/4". | 6 | |
| Kołnierz rurowy 1-1/4". | 1 | |
| Rura ocynkowana 1-1/4" L-18" | 1 | |
| Narzędzia i sprzęt: | ||
| Szpilka 1/2"-13tpi x 36". | 2 | Używany do podciągania |
| Śruba 1/2". | 8 | |
| Wiatromierz | Jeśli potrzeba | |
| 1" blacha aluminiowa | 1 | W razie potrzeby do wykonania przekładek |
| Zielona farba | 1 | Do malowania uchwytów plastikowych. Kolor nie jest ważny |
| Niebieska kulka z farbą. | 1 | Do malowania wirnika i innych części. Kolor nie jest ważny |
| Multimetr | 1 | |
| Lutownica i lut | 1 | |
| Wiertarka | 1 | |
| Piła do metalu | 1 | |
| Kerna | 1 | |
| Maska | 1 | |
| Okulary ochronne | 1 | |
| Rękawice | 1 | |
Generatory wiatrowe z pionową osią obrotu nie są tak wydajne jak ich poziome odpowiedniki, ale pionowe generatory wiatrowe są mniej wymagające pod względem miejsca instalacji.
1. Element łączący - przeznaczony do połączenia wirnika z łopatami generatora wiatrowego.
2. Układ ostrzy to dwa przeciwległe trójkąty równoboczne. Korzystając z tego rysunku, łatwiej będzie ustawić kątowniki montażowe ostrzy.
Jeśli nie jesteś czegoś pewien, szablony kartonowe pomogą Ci uniknąć błędów i dalszych przeróbek.
Sekwencja działań związanych z produkcją turbiny:
Kolejność czynności związanych z produkcją wirnika:
Produkcja stojanów jest bardzo pracochłonny proces. Można oczywiście kupić gotowy stojan (spróbuj znaleźć je tutaj) lub generator, ale nie jest faktem, że będą pasować do konkretnego wiatraka, który ma swoją indywidualną charakterystykę
Stojan generatora wiatrowego jest elementem elektrycznym składającym się z 9 cewek. Cewkę stojana pokazano na zdjęciu powyżej. Cewki są podzielone na 3 grupy, po 3 cewki w każdej grupie. Każda cewka jest nawinięta drutem 24AWG (0,51 mm) i zawiera 320 zwojów. Więcej zakrętów, ale więcej cienki drut da wyższe napięcie, ale niższy prąd. Dlatego parametry cewek można zmieniać w zależności od tego, jakiego napięcia potrzebujesz na wyjściu generatora wiatrowego. Poniższa tabela pomoże Ci podjąć decyzję:
320 obrotów, 0,51 mm (24AWG) = 100 V przy 120 obr./min.
160 obrotów, 0,0508 mm (16AWG) = 48 V przy 140 obr./min.
60 obrotów, 0,0571 mm (15AWG) = 24 V przy 120 obr./min.
Ręczne nawijanie szpul jest nudnym i trudnym zadaniem. Dlatego, aby ułatwić proces nawijania, radzę wykonać proste urządzenie - maszynę do nawijania. Co więcej, jego konstrukcja jest dość prosta i może być wykonana ze złomu.
Zwoje wszystkich cewek należy nawinąć w ten sam sposób, w tym samym kierunku i zwrócić uwagę lub zaznaczyć, gdzie znajduje się początek i koniec cewki. Aby zapobiec rozwijaniu się cewek, są one owinięte taśmą izolacyjną i pokryte żywicą epoksydową.
Przyrząd wykonany jest z dwóch kawałków sklejki, wygiętego kołka, kawałka rury PCV i gwoździ. Przed zgięciem spinki do włosów podgrzej ją palnikiem.
Mały kawałek rury między deskami zapewnia pożądaną grubość i zapewniają cztery gwoździe wymagane wymiary cewki
Możesz wymyślić własny projekt maszyny przewijającej, a może masz już gotowy.
Po nawinięciu wszystkich cewek należy je sprawdzić pod kątem wzajemnej identyczności. Można to zrobić za pomocą wagi, ale trzeba także zmierzyć rezystancję cewek za pomocą multimetru.
Nie podłączaj odbiorników domowych bezpośrednio od generatora wiatrowego! Należy także przestrzegać środków ostrożności podczas obchodzenia się z energią elektryczną!
Proces łączenia cewki:
Aby było to jaśniejsze, spójrzmy na cały proces na zdjęciach:
Gotowe cewki są umieszczane papier woskowany z narysowanym schematem rozmieszczenia. Trzy małe kółka w rogach na powyższym zdjęciu to lokalizacje otworów do mocowania wspornika stojana. Pierścień pośrodku zapobiega przedostawaniu się żywicy epoksydowej do środkowego okręgu.
Cewki są zamocowane na swoim miejscu. Wokół cewek umieszcza się włókno szklane w małych kawałkach. Przewody cewki można doprowadzić do wewnątrz lub na zewnątrz stojana. Nie zapomnij zostawić wystarczającej długości przewodu. Pamiętaj, aby dokładnie sprawdzić wszystkie połączenia i przetestować za pomocą multimetru.
Stojan jest prawie gotowy. W stojanie wiercone są otwory do montażu wspornika. Podczas wiercenia otworów należy uważać, aby nie uderzyć w zaciski cewki. Po zakończeniu operacji odetnij nadmiar włókna szklanego i, jeśli to konieczne, przeszlifuj powierzchnię stojana.
Rura do mocowania osi piasty została przycięta do wymaganego rozmiaru. Wiercono w nim i gwintowano otwory. W przyszłości zostaną wkręcone w nie śruby utrzymujące oś.
Powyższy rysunek przedstawia wspornik, do którego zostanie przymocowany stojan, umieszczony pomiędzy dwoma wirnikami.
Zdjęcie powyżej przedstawia kołek z nakrętkami i tuleją. Cztery z tych kołków zapewniają niezbędny prześwit pomiędzy wirnikami. Zamiast tulei można zastosować większe nakrętki lub samodzielnie dociąć aluminiowe podkładki.
Małe wyjaśnienie: małe szczelina powietrzna pomiędzy połączeniem wirnik-stojan-wirnik (ustawianym za pomocą sworznia z tuleją), zapewnia większą moc wyjściową, jednak ryzyko uszkodzenia stojana lub wirnika wzrasta w przypadku niewspółosiowości osi, co może wystąpić przy silnym wietrze.
Poniższe zdjęcie po lewej stronie przedstawia wirnik z 4 śrubami dystansowymi i dwiema aluminiowymi płytkami (które zostaną później usunięte).
Zdjęcie po prawej przedstawia zmontowane i pomalowane zielony stojan zainstalowany na miejscu.
Proces kompilacji:
1. Wywierć 4 otwory w górnej płycie rotora i wbij w nie kołek. Jest to konieczne, aby płynnie opuścić rotor na miejsce. Przyłóż 4 kołki do przyklejonych wcześniej płyt aluminiowych i na kołki zamontuj górny rotor.
Wirniki będą bardzo do siebie przyciągane wielka siła, dlatego takie urządzenie jest potrzebne. Natychmiast wyrównaj wirniki względem siebie zgodnie z wcześniej umieszczonymi oznaczeniami na końcach.
2-4. Naprzemiennie obracając kołki kluczem, równomiernie opuść wirnik.
5. Po tym jak wirnik oprze się o tuleję (zapewniając luz), odkręć śruby dwustronne i zdejmij aluminiowe płytki.
6. Zamontować piastę (piastę) i przykręcić ją.
Generator jest gotowy!
Po zamontowaniu kołków (1) i kołnierza (2) generator powinien wyglądać mniej więcej tak (patrz obrazek powyżej)
Do zapewnienia tego służą śruby ze stali nierdzewnej kontakt elektryczny. Wygodnie jest używać końcówek oczkowych na przewodach.
Do zabezpieczenia połączeń służą nakrętki kołpakowe i podkładki. deski i wsporniki łopatek do generatora. Tak więc generator wiatrowy jest całkowicie zmontowany i gotowy do testów.
Na początek najlepiej wiatrak ręcznie zakręcić i zmierzyć parametry. Jeżeli wszystkie trzy zaciski wyjściowe zostaną zwarte, wiatrak powinien obracać się bardzo powoli. Można to wykorzystać do zatrzymania generatora wiatrowego w celu serwisowania lub ze względów bezpieczeństwa.
Generator wiatrowy może służyć nie tylko do dostarczania prądu do domu. Na przykład w tym przypadku stojan generuje wysokie napięcie, które jest następnie wykorzystywane do ogrzewania.
Omówiony powyżej generator wytwarza napięcie trójfazowe o różnych częstotliwościach (w zależności od siły wiatru) i jest stosowany np. w Rosji sieć jednofazowa 220-230 V, ze stałą częstotliwością sieci 50 Hz. Nie oznacza to, że ten generator nie nadaje się do zasilania sprzęt AGD. Prąd przemienny z tego generatora można przekształcić w prąd stały o stałym napięciu. Prąd stały można już wykorzystać do zasilania lamp, podgrzewania wody, ładowania akumulatorów lub można dostarczyć konwerter do konwersji prądu stałego na prąd przemienny. Ale to wykracza poza zakres tego artykułu.
Na zdjęciu powyżej prosty obwód mostek prostowniczy składający się z 6 diod. Przekształca prąd przemienny na prąd stały.
Opisywany tutaj generator wiatrowy zamontowany jest na 4-metrowym słupie na skraju góry. Kołnierz rurowy, który jest montowany w dolnej części generatora, zapewnia łatwe i łatwe szybki montaż generator wiatrowy - wystarczy przykręcić 4 śruby. Chociaż dla niezawodności lepiej go spawać.
Zazwyczaj poziome generatory wiatrowe „uwielbiają”, gdy wiatr wieje z jednego kierunku, w przeciwieństwie do pionowych turbin wiatrowych, gdzie dzięki wiatrowskazowi mogą się obracać i nie przejmują się kierunkiem wiatru. Ponieważ Ta turbina wiatrowa jest zainstalowana na brzegu klifu, wtedy wiatr tam tworzy turbulentne przepływy różne kierunki, co nie jest zbyt skuteczne w przypadku tego projektu.
Kolejnym czynnikiem, który należy wziąć pod uwagę przy wyborze lokalizacji, jest siła wiatru. Archiwum danych o sile wiatru dla Twojego obszaru można znaleźć w Internecie, chociaż będzie to bardzo przybliżone, ponieważ wszystko zależy od konkretnej lokalizacji.
Również anemometr (urządzenie do pomiaru siły wiatru) pomoże w wyborze miejsca instalacji generatora wiatrowego.
Jak wiadomo, wiatr powstaje w wyniku różnicy temperatur powierzchni ziemi. Kiedy wiatr obraca turbiny generatora wiatrowego, wytwarza trzy siły: siłę nośną, hamowanie i impuls. Podnoszenie następuje zwykle po powierzchni wypukłej i jest konsekwencją różnicy ciśnień. Siła hamowania wiatru powstaje za łopatami generatora wiatrowego, jest niepożądana i spowalnia wiatrak. Siła impulsu pochodzi z zakrzywionego kształtu ostrzy. Kiedy cząsteczki powietrza popychają ostrza od tyłu, nie mają dokąd pójść i zbierają się za nimi. W rezultacie popychają łopaty w kierunku wiatru. Im większa siła nośna i impulsowa oraz mniejsza siła hamowania, tym szybciej będą się obracać ostrza. Wirnik obraca się odpowiednio, co wytwarza pole magnetyczne na stojanie. W rezultacie wytwarzana jest energia elektryczna.
Pobierz schemat układu magnesu.
Moc domowego generatora wiatrowego wystarczy do ładowania akumulatorów różnych urządzeń, zapewnienia oświetlenia i ogólnie obsługi domowych urządzeń elektrycznych. Instalując generator wiatrowy, zaoszczędzisz na kosztach energii. W razie potrzeby dane urządzenie można zmontować własnymi rękami. Wystarczy określić podstawowe parametry generatora wiatrowego i zrobić wszystko zgodnie z instrukcją.
Konstrukcja generatora wiatrowego obejmuje kilka łopatek, które obracają się pod wpływem prądów wiatru. W wyniku tego uderzenia powstaje energia obrotowa. Wytworzona energia jest przekazywana przez wirnik do powielacza, który z kolei przekazuje ją do generatora elektrycznego.
Istnieją również konstrukcje generatorów wiatrowych bez powielaczy. Brak mnożnika pozwala znacznie zwiększyć wydajność instalacji.
Generatory wiatrowe można instalować pojedynczo lub w grupach połączonych w farmę wiatrową. Turbiny wiatrowe można również łączyć z generatory diesla, co pozwoli zaoszczędzić paliwo i zapewni maksimum wydajna praca domowe instalacje elektryczne.
Zanim zaczniesz montować generator wiatrowy, musisz zdecydować o kilku podstawowych punktach.
Pierwszy krok. Wybierać odpowiedni typ projekty turbin wiatrowych. Instalacja może być pionowa lub pozioma. Na wszelki wypadek samodzielny montaż Lepiej wybrać modele pionowe, ponieważ są łatwiejsze w produkcji i wyważaniu.
Drugi krok. Określ odpowiednią moc. W tym momencie wszystko jest już indywidualne – skup się na własnych potrzebach. Aby uzyskać większą moc, należy zwiększyć średnicę i masę wirnika.
Zwiększanie tych charakterystyk będzie powodowało pewne trudności na etapie mocowania i wyważania koła generatora wiatrowego. Weź ten moment pod uwagę i obiektywnie oceń swoje możliwości. Jeśli jesteś początkujący, rozważ instalację kilku generatorów wiatrowych średniej mocy zamiast jednej bardzo wydajnej jednostki.
Trzeci krok. Zastanów się, czy jesteś w stanie samodzielnie wykonać wszystkie elementy generatora wiatrowego. Każdy szczegół musi być dokładnie obliczony i wykonany w pełnej zgodności z analogami fabrycznymi. Jeśli nie masz niezbędnych umiejętności, lepiej kupić gotowe elementy.
Czwarty krok. Wybierz te, które Ci odpowiadają baterie
. Akumulatory samochodowe lepiej odmówić, bo... są krótkotrwałe, wybuchowe i wymagają opieki i konserwacji.
Lepszą opcją są akumulatory zamknięte. Kosztują kilka razy więcej, ale wytrzymują kilka razy dłużej i ogólnie mają lepszą wydajność.
Zwróć szczególną uwagę na dobór odpowiedniej ilości ostrzy. Najpopularniejsze są generatory wiatrowe z 2 i 3 łopatami. Jednak takie instalacje mają wiele wad.
Kiedy pracuje generator z 2 lub 3 łopatkami, powstają silne siły odśrodkowe i żyroskopowe. Pod wpływem wspomnianych sił znacznie wzrasta obciążenie głównych elementów generatora wiatrowego. Co więcej, w niektórych momentach siły działają w opozycji do siebie. Aby wyrównać przychodzące obciążenia i zachować integralność konstrukcji generatora wiatrowego, należy wykonać kompetentne obliczenia aerodynamiczne łopatek i wyprodukowanie ich dokładnie według obliczonych danych.
Nawet minimalne błędy kilkukrotnie zmniejszają wydajność instalacji i zwiększają prawdopodobieństwo wcześniejszej awarii generatora wiatrowego. Kiedy pracują szybkie turbiny wiatrowe, powstaje dużo hałasu, szczególnie jeśli o czym mówimy
Należy pamiętać, że wraz ze wzrostem liczby łopat wzrasta poziom wibracji powstających podczas pracy generatora wiatrowego. Jednostki z dwoma ostrzami są trudniejsze do wyważenia, szczególnie dla niedoświadczonego użytkownika. W związku z tym wiatraki z dwiema łopatami będą emitować dużo hałasu i wibracji.
Daj swój wybór generatorowi wiatrowemu z 5-6 łopatami. Praktyka pokazuje, że takie modele są najbardziej optymalne własnej roboty i używać w domu.
Zaleca się wykonanie wkrętu o średnicy około 2 m. Prawie każdy poradzi sobie z montażem i wyważeniem. Kiedy już nabierzesz doświadczenia, możesz spróbować złożyć i zamontować koło z 12 ostrzami. Montaż takiego urządzenia będzie wymagał więcej wysiłku. Wzrośnie również zużycie materiałów i koszty czasu. Natomiast 12 łopat pozwoli na uzyskanie mocy na poziomie 450-500 W nawet przy słabym wietrze 6-8 m/s.
Należy pamiętać, że przy 12 ostrzach koło będzie dość wolne, co może prowadzić do różnych problemów. Na przykład będziesz musiał złożyć specjalną skrzynię biegów, która jest bardziej złożona i kosztowna w produkcji.
Zatem, najlepsza opcja dla początkującego domowa złota rączka to generator wiatrowy z kołem o średnicy 200 cm wyposażonym w łopaty średniej długości w ilości 6 sztuk.
Montaż wiatraka będzie wymagał wielu różnych komponentów i akcesoriów. Zbierz i kup wszystko, czego potrzebujesz, z wyprzedzeniem, aby nie martwić się o to w przyszłości.
W zależności od warunków konkretna sytuacja zwój niezbędne narzędzia może się trochę różnić. W tym momencie będziesz samodzielnie nawigować w postępie prac.
Montaż i instalacja domowego generatora wiatrowego odbywa się w kilku etapach.
Pierwszy etap. Przygotuj trzypunktową betonową podstawę. Określ głębokość i całkowitą grubość fundamentu zgodnie z rodzajem gleby i warunki klimatyczne
na placu budowy. Pozostawić beton do stwardnienia na 1-2 tygodnie i zamontować maszt. W tym celu wkop maszt podporowy w ziemię na głębokość około 50-60 cm i zabezpiecz go odciągami. Drugi etap. Przygotuj wirnik i koło pasowe. Koło pasowe jest kołem ciernym. Na obwodzie takiego koła znajduje się rowek lub obręcz. Wybierając średnicę wirnika, należy skupić się na średniej rocznej prędkości wiatru. Tak, kiedy przy 6-8 m/s wirnik o średnicy 5 m będzie bardziej wydajny niż wirnik o średnicy 4 m.
Trzeci etap. Wykonaj łopaty przyszłego generatora wiatrowego. Aby to zrobić, weź beczkę i podziel ją na kilka równych części zgodnie z wybraną liczbą ostrzy. Oznacz ostrza markerem, a następnie wytnij elementy. Do cięcia idealnie nadaje się szlifierka, można też używać metalowych nożyczek.
Czwarty etap. Przymocuj dolną część beczki do koła pasowego generatora. Do mocowania użyj śrub. Następnie musisz zgiąć ostrza na lufie. Nie przesadzaj, bo inaczej gotowa instalacja będzie działać niestabilnie. Ustaw odpowiednią prędkość obrotową generatora wiatrowego zmieniając wygięcie łopatek.
Piąty etap.
Podłącz przewody do generatora i zmontuj je w obwód w dawce. Przymocuj generator do masztu. Podłącz przewody do generatora i masztu. Zmontuj generator w obwód. Podłącz także akumulator do obwodu. Należy pamiętać, że maksymalna dopuszczalna długość przewodu dla tej instalacji wynosi 100 cm. Podłączyć obciążenie za pomocą przewodów.
Montaż jednego generatora zajmuje średnio 3-6 godzin, w zależności od dostępnych umiejętności i ogólnej wydajności rzemieślnika.
Zatem montaż generatora wiatrowego nie jest skomplikowany. Wystarczy przygotować wszystkie niezbędne elementy, zmontować instalację zgodnie z instrukcją i podłączyć gotowe urządzenie do sieci elektrycznej. Odpowiednio zmontowany generator wiatrowy dla Twojego domu stanie się niezawodnym źródłem darmowego prądu. Postępuj zgodnie z otrzymanymi instrukcjami, a wszystko się ułoży.
Powodzenia!
