По време на своето развитие човечеството е направило както незначителни, така и колосални открития, буквално променящи когнитивната и обективна реалност и идеи, базирани на най-широката гама от съществуващи закони на планетата Земя. Всички те бяха определени по един или друг начин от определени фактори и бяха плод на нуждите и необходимостта да се подобри нещо, да се създаде, промени, да се приспособи към собствените нужди. Въз основа на това днес ние буквално стигнахме до извода, че възникват строго индивидуални нужди при използването на модерни и ефективни уреди и механизми, които ни позволяват да извлечем максимума от всичко, което ни заобикаля. Ще говорим за такова устройство като вятърна турбина (популярно известно като вятърен вентилатор, вятърен вентилатор), както и как да го направите със собствените си ръце, като харчите минимум енергия и пари и получавате максимален резултат.
Какво е вятърен генератор
Отличен пример за представяне на вятърен генератор и неговата работа може да бъде известната компютърна игра Minecraft, където вятърните генератори се разкриват във всичките им качества. Средният мини-генератор е проектиран по определен начин.
Всички вятърни генератори по същество се диференцират в следните основни типове:
- Някои от най-често срещаните са ротационни (вертикални) вятърни генератори, работещи на базата на вертикално аксиално въртене, извършвано с помощта на ротор и лопатки.
- Лопатковите вятърни генератори са хоризонтален механизъм на аксиално въртене, извършван с помощта на така нареченото колело и обикновено имащ витло в своята система.
- По-рядко можете да се натъкнете и на барабанни ветрогенератори, които по същество са подтип ротационни и работят на същия принцип, но в хоризонтална равнина.
Разбира се, първите снимки, които идват на ум, когато се появи изображението на вятърен генератор, са въртящи се лопатки, витло, опашка, турбина или, както се нарича още, вятърна турбина, така нареченият ротор.
Основното звено на цялата дейност е генератор, мачта, батерии, инвертор, свързан към електрическата мрежа, умножител (при необходимост редуктор) и ветропоказател.
Как да направите вятърна мелница със собствените си ръце
Вертикалните вятърни генератори са най-ефективните и лесни за производство и работа, което ги прави доста разпространени, независимо дали става въпрос за спирален или директен механизъм.
От голямо значение е както целта за създаване на вятърен генератор, така и площта, върху която ще бъде инсталиран, което трябва да се вземе предвид при планирането.
Има основни точки, които изискват задължително внимание при създаването на вятърен генератор. Първото нещо, което трябва да се определи, е, разбира се, двигателят на целия прогрес, сърцето на цялата система - генератор, който можете да закупите или да направите сами, което по същество изисква известна сръчност и умения, но с правилното желание, начинаещ може да го направи. В зависимост от вашата цел, искате ли сериозно 10kW, 5kW (5kW) или по-малко мощно 12V устройство, или по-малка и по-проста вятърна турбина тип велосипед, използвана като електрическа инсталацияна балкона на апартамента.
Вятърната турбина може да бъде оборудвана с почти всеки генератор:
- Независимо дали става дума за добре познатия селски тракторен генератор;
- Част от стар компютър или компютър;
- Или може би това е автомобилен двигател с ниско ниво на шум;
- Двигателен елемент пералня, има значение само неговата производителност.
След това вземаме решение за остриетата - онези много въртящи се предмети, които приличат на остриета на мелница. Остриетата също могат да бъдат направени от голям брой материали, най-обещаващите и често срещани от които са например шперплат, пластмаса, понякога калай (ръбове на варел, например), PVC материал и т.н. При изработката трябва да се вземат предвид всички съществени фактори - както влиянието на центробежната сила, така и размера на лопатките, вятърът върху земята и други. Най-рационално е да се създаде крилат дизайн, поради повишена ефективност, като се влияе върху разпределението на вятърния поток.
Следващата стъпка е производството на устройство за определяне на скоростта и посоката на вятъра - ветропоказател. Това е нещо като метален флаг, който променя позицията си в зависимост от вятъра. Почти всеки сравнително здрав, но лек слой метал може да служи като ветропоказател.
Мачта – в нейната роля може да се използва и широк набор от налични инструменти, например издръжлив водопроводна тръба. Напълно възможно е сами да направите домашна вятърна машина (домашна), както вече беше описано, от максималните налични средства, а силата на вятърната мелница зависи от използваните материали и внимателността на нейното използване в конкретни условия. Най-простият представител на такива устройства е напълно способен да създаде електричество за осветяване на стая, зареждане на устройства и, ако желаете, дори за осигуряване на основните нужди на сравнително малка селска къща.
Избор на генератор за вятърна мелница
Генераторът е най-важният елемент от цялата инсталация, без който е невъзможно да се създаде нито един волт електричество. Напълно възможно е сами да направите нискоскоростен генератор от наличните материали, но трябва да изберете всички елементи за конкретни цели, защото ако говорим за мощна инсталация, тогава са необходими доста сериозни части.
Генераторът включва:
- Роторът е движещ се елемент в механизъм, който изпълнява въртяща се функция, а също и върху който е поставено устройство, което получава енергия от източник (тяло).
- Статорът е тясно свързан с ротора елемент, който е неподвижен, сглобен, ако говорим за генератор, от метални листове, закрепени един към друг, и върху който е поставен индуктор (метална намотка).
- Неодимови магнити, изпълняващи индукционна функция.
В същото време, за да изпълнявате функцията на генератор, в зависимост от целта, можете да използвате почти всеки функционален механизъм, било то останки от двигател на трактор или електрически двигател от принтер или стартер на вентилатор.
Важно е как е избран медният електрически проводник.
Ако говорим за създаване на генератор от нулата, тогава са необходими елементи. Главината е средната част на колелото, металната основа за бъдещия двигател. Неодимови магнити в определено количество и размер. Необходими са ви метални дискове, върху които ще бъдат закрепени магнити, полиестерна смола или нещо друго, което може да фиксира и залепи магнитен слой, дебел слой хартия или шперплат.
Изработка на вятърни генератори със собствените си ръце за 220V
Напълно възможно е сами да направите 220-волтов вятърен генератор и дори това е далеч от границата на възможностите, с подходящо желание и наличие на необходимите материали.
Отличителни черти на генератори с относително значителна мощност спрямо малки с ниска мощност са:
- Разбира се, по-мощната електроцентрала изисква по-надеждни, издръжливи части и елементи, както и по-силен вятър.
- Също така, при създаването и поддържането на вятърни генератори с мощност, достатъчна за поддържане на поне един голям електрически домакински уред, задължителен елемент е батерия, използвана за съхраняване на излишната енергия върху него.
- Трябва да се има предвид, че за по-голямо количество енергия е необходима по-сериозна система за управление, което налага в такива вятърни мелници да се интегрира управляващ блок, включващ в системата си стабилизатори на напрежението.
- За по-сериозни и некомпактни системи е необходим подходящ стабилен монтаж.
Последното предполага необходимостта от основа, поне под формата на малки подготвени и запълнени дупки, за да се монтира модел в тях.Също така аксиалните генератори нямат свойството да залепват или, както се казва, начална точка , поради което и най-малкият вятър може да раздвижи лопатките на такова устройство.
В противен случай вятърните генератори 220 V (включително тяхното производство) практически не се различават от другите представители и подлежат на Общи правила, посочени по-горе.
Най-разпространеният вятърен генератор е в основата на аксиална вятърна турбина, базирана на използването на неодимови магнити, които са спечелили високото си място на пазара поради качество, издръжливост и достъпност.
Етапи на изграждане на вятърни турбини за вашия дом със собствените си ръце
Ако говорим за крайградски парцел на дача или имение, трябва да се разбере, че колкото по-голяма е нуждата, толкова по-голяма е цената. Особено ако имаме предвид целите на отоплението или постоянната поддръжка на всички домакински уреди, трудоемкостта и поддръжката на такова устройство, дори и да е едно от най-рентабилните.
Вятърната турбина, както вече беше обсъдено по-горе, може да служи като основен източник на електроенергия дори за цяла къща.
В сравнение с близки аналози, например, слънчевият източник е в много отношения по-нисък от вятърните турбини, тъй като слънцето не се появява всеки ден, а електрическият генератор е още по-подходящ за вятърен генератор в икономическо и екологично отношение.
Основните компоненти на вятърен генератор за дома (доРазбира се, когато говорим за вятърен генератор за вашия дом, трябва да разберете, че са необходими всички основни елементи
- Статор, ротор, индуктор, които са основните компоненти на генератора;
- Батерии за съхранение на енергия;
- Ветроуловител, ако говорим за райони със слаб вятър.
В допълнение, по време на производството също е възможно да се използват принципите на изобретенията на APU на Скляров, Бирюков или Третяков, което значително ще увеличи рационализма и ползите от използването на системата и, за комфорт, ще намали шумовите ефекти.
Инструкции: как да направите вятърен генератор със собствените си ръце
Процесът на създаване на вятърен генератор е креативен и как ще бъде проектиран зависи само от майстора. Няма универсална инструкция, тъй като всеки дизайн е комбинация от различни детайли и други фактори за всеки отделен случай.
Всичко се извършва с помощта на основни инструменти - отвертка, чук, мелница и други.
Първото нещо, което трябва да направите, когато правите вятърен генератор, е да вземете решение за целта и да направите основни изчисления, чертежи, да определите местоположението и т.н. След това трябва да сглобите и закрепите лопатките и опашката към батерията (свържете към генератора).
Основният и най-оптимален, тестван и подробни инструкцииза направата на вятърен генератор със собствените си ръце:
- Направете генератор от предварително подготвени части - 2 готови метални палачинки с неодимови магнити са закрепени един срещу друг, между които е поставен статор с медна намотка вече върху него.
- На мачтата (тръбата) е монтирана опора (скоба), а над нея е монтирана главина.
- След това генераторът трябва да бъде инсталиран на главината, след което статорът трябва да бъде свързан към опората.
- В другата част е монтирана вятърна турбина.
Бетонирайте и изградете основата на конструкцията, за да я стабилизирате при силни ветрове, като изчислите основните параметри, тъй като за значителна инсталация пешеходното разстояние може да не е достатъчно.
Предимства на домашен вятърен генератор
В заключение трябва да се отбележи, че домашен вятърен генератор е отличен, модерен и всеки ден все по-достъпен източник на енергия, който се разпространява с невероятна скорост. Основните предимства на вятърния генератор, с които електрическите генератори, базирани на бензинов генератор, не могат да се сравнят, са висока ефективност, достъпност, ефективност, лекота на инсталиране и работа, модерност, повечето са с нисък шум, екологично чисти.
Вятърните генератори днес са обещаващо и все по-ефективно и нарастващо средство за генериране на електроенергия, като същевременно са относително икономични и доста достъпни, дори за направата на такова устройство със собствените си ръце.
Направи си сам вятърен генератор: 4 kW (видео)
Домашните вятърни генератори са чудесен начин да научите нещо ново, да опитате нов бизнес, а също така да направите достъпен и лесен начин да осигурите къща с електричество в най-простите домашни условия.
Мощността на домашен вятърен генератор ще бъде достатъчна за зареждане на батериите на различно оборудване, осигуряване на осветление и като цяло за работа на домакински електрически уреди. С инсталирането на ветрогенератор ще си спестите разходите за енергия. Ако желаете, въпросната единица може да бъде сглобена със собствените ви ръце. Просто трябва да вземете решение за основните параметри на вятърния генератор и да направите всичко в съответствие с инструкциите.
Дизайнът на вятърен генератор включва няколко перки, които се въртят под въздействието на вятърни течения. В резултат на това въздействие се създава ротационна енергия. Получената енергия се подава през ротора към умножителя, който от своя страна предава енергията на електрическия генератор.
Има и конструкции на вятърни генератори без умножители. Липсата на мултипликатор позволява значително увеличаване на производителността на инсталацията.
Вятърните генератори могат да се инсталират както поотделно, така и в групи, комбинирани във вятърен парк. Вятърните турбини могат да се комбинират и с дизелови генератори, което ще спести гориво и ще осигури най-ефективната работа на електрическата система на дома.
Какво трябва да знаете, преди да започнете да сглобявате вятърен генератор?
Преди да започнете да сглобявате вятърен генератор, трябва да вземете решение за редица основни точки.
Първа стъпка. Изберете подходящия тип дизайн на вятърна турбина. Монтажът може да бъде вертикален или хоризонтален. Кога самосглобяванеПо-добре е да изберете вертикални модели, т.к те са по-лесни за производство и балансиране.
Втора стъпка. Определете подходящата мощност. В този момент всичко е индивидуално - фокусирайте се върху собствените си нужди. За да получите повече мощност, трябва да увеличите диаметъра и теглото на работното колело.
Увеличаването на тези характеристики ще доведе до определени трудности на етапа на закрепване и балансиране на колелото на вятърния генератор. Вземете предвид този момент и преценете обективно възможностите си. Ако сте начинаещ, помислете за инсталиране на няколко вятърни генератора със средна мощност вместо един много ефективен агрегат.
Трета стъпка. Помислете дали можете сами да направите всички елементи на вятърния генератор. Всеки детайл трябва да бъде точно изчислен и направен в пълно съответствие с фабричните аналози. Ако нямате необходимите умения, по-добре е да закупите готови елементи.
Четвърта стъпка. Изберете подходящи батерии. По-добре е да откажете автомобилните акумулатори, защото... те са краткотрайни, експлозивни и изискват грижа и поддръжка.
Запечатаните батерии са по-добър вариант. Те струват няколко пъти повече, но издържат няколко пъти по-дълго и като цяло имат по-добра производителност.
Обърнете специално внимание на избора на подходящия брой остриета. Най-популярни са вятърните генератори с 2 и 3 лопатки. Такива инсталации обаче имат редица недостатъци.
При работа на генератор с 2 или 3 перки възникват мощни центробежни и жироскопични сили. Под въздействието на споменатите сили значително се увеличава натоварването на основните елементи на вятърния генератор. Освен това в някои моменти силите действат противоположно една на друга.
За да изравните входящите товари и да поддържате целостта на структурата на вятърния генератор, трябва да изпълните компетентно аеродинамично изчисляване на лопатките и производството им в точно съответствие с изчислените данни.Дори минималните грешки намаляват ефективността на инсталацията няколко пъти и увеличават вероятността от ранна повреда на вятърния генератор.
Когато работят високоскоростни вятърни турбини, се създава много шум, особено когато става въпрос за домашни инсталации.Колкото по-големи са лопатките, толкова по-силен ще бъде шумът. Тази точка налага редица ограничения. Например, вече няма да е възможно да се инсталира такава шумна конструкция на покрива на къща, освен ако, разбира се, собственикът не харесва усещането да живее на летище.
Имайте предвид, че с увеличаването на броя на лопатките, нивото на вибрациите, генерирани по време на работа на вятърния генератор, ще се увеличи. Устройствата с две остриета са по-трудни за балансиране, особено за неопитен потребител. Следователно ще има много шум и вибрации от вятърни мелници с две перки.
Отдайте своя избор на вятърен генератор с 5-6 перки.Практиката показва, че такива модели са най-оптималните за ръчно правенои използвайте у дома.
Препоръчва се винтът да бъде с диаметър около 2 m.Почти всеки може да се справи с работата по сглобяването и балансирането му. След като натрупате опит, можете да опитате да сглобите и инсталирате колело с 12 остриета. Сглобяването на такава единица ще изисква повече усилия. Потреблението на материали и разходите за време също ще се увеличат. Въпреки това, 12 лопатки ще ви позволят да получите мощност на ниво от 450-500 W дори при лек вятър от 6-8 m / s.
Имайте предвид, че с 12 ножа колелото ще е доста бавно, а това може да доведе до различни проблеми.Например, ще трябва да сглобите специална скоростна кутия, която е по-сложна и скъпа за производство.
По този начин, най-добрият вариантЗа начинаещ домашен майстор има вятърен генератор с колело с диаметър 200 см, оборудвано с 6 остриета със средна дължина.
Монтажни компоненти и инструменти
Сглобяването на вятърна мелница ще изисква много различни компоненти и аксесоари. Съберете и купете всичко необходимо предварително, за да не се притеснявате за това в бъдеще.
В зависимост от условията на конкретна ситуация, списък необходими инструментиможе да варира малко. В този момент вие самостоятелно ще навигирате напредъка на работата.
Ръководство стъпка по стъпка за сглобяване на вятърен генератор
Сглобяването и инсталирането на домашен вятърен генератор се извършва на няколко етапа.
Първи етап. Подгответе триточкова бетонна основа. Определете дълбочината и общата дебелина на основата в съответствие с вида на почвата и климатичните условия на строителната площадка. Оставете бетона да се втвърди за 1-2 седмици и монтирайте мачтата. За да направите това, заровете опорната мачта на приблизително 50-60 см в земята и я закрепете с въжета.
Втора фаза. Подгответе ротора и макарата. Макарата е фрикционно колело. Около обиколката на такова колело има жлеб или ръб. Когато избирате диаметъра на ротора, трябва да се съсредоточите върху средната годишна скорост на вятъра. Така че при средна скорост от 6-8 m/s, ротор с диаметър 5 m ще бъде по-ефективен от ротор с диаметър 4 m.
Трети етап. Направете лопатките на бъдещия вятърен генератор. За да направите това, вземете варел и го разделете на няколко равни части в съответствие с избрания брой остриета. Маркирайте остриетата с маркер и след това изрежете елементите. Мелницата е идеална за рязане; можете да използвате и ножици за метал.
Четвърти етап. Прикрепете дъното на цевта към шайбата на генератора. Използвайте болтове за закрепване. След това трябва да огънете остриетата на цевта. Иначе не прекалявайте готов монтажще работи нестабилно. Задайте подходящата скорост на въртене на вятърния генератор, като промените завоите на лопатките.
Пети етап. Свържете проводниците към генератора и ги сглобете във верига в доза. Прикрепете генератора към мачтата. Свържете проводниците към генератора и мачтата. Сглобете генератора във верига. Също така свържете батерията към веригата. Моля, обърнете внимание, че максималната допустима дължина на проводника за тази инсталация е 100 см. Свържете товара с помощта на проводници.
Сглобяването на един генератор отнема средно 3-6 часа, в зависимост от наличните умения и общата ефективност на майстора.
Вятърният генератор изисква редовна грижа и поддръжка.
- 2-3 седмици след инсталирането на нов генератор, от който се нуждаете демонтирайте устройството и се уверете, че съществуващите закопчалки са здрави. За ваша собствена безопасност проверявайте опорите само при слаб вятър.
- Смажете лагеритепоне веднъж на 6 месеца. Когато се появят първите признаци на дисбаланс на колелото, незабавно го отстранете и отстранете всички проблеми. Най-често срещаният признак на дисбаланс е нехарактерното треперене на ножовете.
- Проверявайте четките на пантографа поне веднъж на всеки 6 месеца. На всеки 2-6 години боядисване на метални елементиинсталации. Редовното боядисване ще предпази метала от разрушаване поради корозия.
- Следете състоянието на генератора. Редовно проверявайте дали генераторът не прегрява по време на работа. Ако повърхността на модула стане толкова гореща, че става много трудно да държите ръката си върху нея, занесете генератора в сервиз.
- Следете състоянието на колектора. Всяко замърсяване трябва да се отстрани от контактите възможно най-скоро, тъй като... те значително намаляват ефективността на инсталацията. Следете механичното състояние на контактите.Прегряване на устройството, изгорени намотки и други подобни дефекти - всичко това трябва да се отстрани незабавно.
По този начин няма нищо сложно в сглобяването на вятърен генератор. Достатъчно е само да подготвите всички необходими елементи, да монтирате инсталацията според инструкциите и да свържете готовия модул към електрическата мрежа. Правилно сглобеният вятърен генератор за вашия дом ще се превърне в надежден източник на безплатна електроенергия. Следвайте инструкциите, които сте получили и всичко ще се получи.
Късмет!
Видео - Направи си сам вятърни генератори за дома
След окончателното боядисване на мачтата монтирах лопатките на мотор-генератора и повдигнах цялата вятърна турбина в „бойно“ положение. Вятърният генератор веднага оживя и започна да се върти с леко кънтене.
За удобство поставих цялата електроника заедно с батериите в тази пластмасова кутия. Вътре има батерия, която се захранва паралелно от генератора и слънчева батерия. Просто взех две 12V батерии за лодки, които могат да бъдат намерени във всеки магазин, който продава акумулатори за автомобили. Отстрани на кутията направих две дупки за 12-волтови вентилатори, взети от стари Mac G4 (не са показани на снимката).
За да предотвратя превключването на генератора в двигателен режим, инсталирах диод, който блокира възможността мотор-генераторът да консумира енергия; в този случай токът тече само от генератора към батериите и обратна връзкаблокира диода, вграден в захранващия кабел, идващ от мачтата.
Тогава започнах да експериментирам с лапи, изпробвайки различни варианти. Дори инсталирах два комплекта остриета, но вятърната мелница работеше на много ниски скорости и не произвеждаше нищо. Тъй като този двигател не е проектиран да работи като генератор, той не искаше да генерира ток при ниски скорости и аз продължих по-нататък.
След като потърсих информация по тези въпроси, открих, че тесните перки са по-бързи и се опитах да направя набор от бели перки, които бяха по-дълги и това даде своите резултати, сега вятърният генератор набира значително повече обороти и започва да осигурява достатъчно добро напрежение за зареждане на батериите.
Единственият минус е, че не работи при слаб вятър. Вероятно, за да го адаптирате, трябва да използвате множител.
По-долу е даден списък на всички материали, използвани в конструкцията на вятърния генератор
Стоманен лист размер 254? 356 мм
Стоманена тръба с диаметър 6,3 мм, дължина 254 мм
Фланец 1-1/4″ Стоманена тръба, правоъгълно сечение 25 mm, дължина 910 mm
Диск от циркулярен трионс вътрешен отвор 12,7 мм
15,9 мм дорник? 12,7 мм за свързване на диска към вала на двигателя
Две метални скоби за кола
Парче PVC тръба с диаметър 100 мм, дължина 200 мм
Парче PVC тръба с диаметър 200 mm, дължина 760 mm (подходяща е и тръба с диаметър 160 mm)
DC двигател с постоянен магнит (за предпочитане 30V или 260V 5A двигател на бягаща пътека)
Осем 6 мм болта с куки и шайби
Два метални винта с диаметър 6,3 мм
Токоизправителен диод 10...40 A (колкото по-мощен, толкова по-добре)
Повечето от изброените по-горе части (с изключение на двигателя) могат да бъдат закупени наведнъж в магазина за подобряване на дома. Що се отнася до двигателите, най-популярните видове се считат за старите двигатели, произведени от Ametek. Въпреки това, почти всеки полиран DC двигател ще свърши работа. Единственото нещо, което трябва да изисквате, е да доставя поне 1 волт за всеки 25 оборота в минута.
Така моторът при 300 оборота в минута ще може да произвежда повече от 12 волта и да зарежда батерията. Също така е възможно да се увеличи скоростта на въртене на генератора чрез инсталиране на множител 1: 3 или 1: 4, но това ще усложни производствения процес и ще доведе до значително увеличаване на диаметъра на лопатките. Обикновено за такива мултипликатори се използват готови предавателни кутии от машини за рязане.
Много занаятчии, особено живеещите в селски райони, привличат към своите услуги възобновяеми енергийни източници, а именно вятърни електроцентрали.
Закупуването на индустриален вятърен генератор ще струва доста пари, така че с помощта на старо оборудване можете да създадете доста приличен вятърен генератор.
Основният проблем е да се получат номинални електрически параметри, за това устройството трябва да има висока скорост на въртене.
Как да направите вятърна мелница със собствените си ръце
Като генератор за вятърна мелница „направи си сам“ се използва използван генератор от селскостопанска техника: от комбайн, трактор, кола, скоростта на въртене в тези генератори ще бъде от 3 до 7 хиляди оборота в минута.
На практика се оказва, че вятърно колело от роторен тип с вертикално разположение може да достигне скорост от приблизително 60 об / мин, докато хоризонтално разположено вентилаторно колело с три лопатки с хоризонтално разположение при скорост на вятъра достига 300 об / мин.
За да направите вятърна мелница със собствените си ръце и да постигнете ефективна работа на генератора, се препоръчва да използвате мултипликатор (скоростна кутия), има няколко нюанса при използването на скоростни кутии.
- Част от вятърната енергия отива за загуби в самата скоростна кутия, така че нейната ефективност не надвишава 40%.
- За да увеличите скоростта на въртене на генератора, въртящият момент се увеличава; за да направите това, трябва да увеличите скоростта на изходния вал чрез добавяне на предавки, което може да доведе до намаляване на въртящия момент.
Формулата за тази връзка изглежда така: M in = K*(M m + M s), където:
K – предавателно отношение;
M s – момент на съпротивление;
M m е умножителният момент.
От тази формула следва, че идеалното би било липсата на множител. За съжаление, когато правите вятърен генератор със собствените си ръце, е невъзможно да го откажете.
За мощна вятърна мелница, направена от вас, можете също да използвате асинхронен двигател с ротор с катерица (P n = 5,5 kW; n = 960 rpm; U n = 380/220 V) като генератор.
За множител можете да вземете скоростна кутия от кола, машинен инструмент и т.н. основното е, че предавателното отношение (K) на скоростната кутия е = 5.
Лопатките на вятърните турбини са направени от стоманена тръба, нарязани по дължина на четири части, можете да използвате домашен профил, изработен от фибростъкло, импрегниран с епоксидна смола; страничните остриета на хеликоптера от MI-24 са идеални.
За да може асинхронният двигател да работи в генераторен режим, въртим двигателя, докато на намотките му се появи ЕМП. След това е необходимо да се увеличи амплитудата на фазовото напрежение до 310 V, използвайки резонансния феномен, за това свързваме кондензатори към фазовите намотки, капацитетът на кондензатора се определя по формулата C = 1/98696 x Lph, където Lph е индуктивността на фазовата намотка, двигател с горните характеристики Lph - 120 mH заместете във формулата и получете C = 1/98696 x 0,12 = 84 µF, можете да използвате кондензатор от 100 µF.
Кондензаторът може да се използва като KBG-MN или други типове, но при напрежение до 400 V е по-добре да поставите кондензаторната банка в изолиран корпус.
Предимства на DIY генератор за вятърна мелница, изграден на базата на асинхронен двигател:
- Нисък клифактор (коефициент на хармоника) е не повече от 2%, което осигурява висока ефективност и производство само на полезна енергия.
- Без въртящи се намотки или електронни части, чувствителни към външни влияния.
- Дълъг експлоатационен живот.
- Изходното напрежение е 220/380 V. Благодарение на това, товарът може да бъде свързан директно от устройството, елиминирайки инвертора.
- Асинхронният генератор е по-добре защитен от влага и замърсяване, има по-добра защита срещу токове на късо съединение и претоварвания.
Максимална простота и надеждност на устройството Направи си сам вятърна мелница за домасе постига чрез поставяне на вала на вятърния двигател директно с вала на генератора, като скоростта на въртене не трябва да надвишава 120 - 150 rpm, като е желателно да няма спирачни и стабилизиращи скорост устройства и възбудителни намотки.
В допълнение към директното използване на асинхронен двигател, той може да бъде преобразуван и използван като турбина, базирана на него, като в този случай роторът на двигателя се отегчава. Електродвигател марка AIR71A4, P - 0,55 kW при 1360 об/мин с 4 полюса, 3-фазен, с ротор с Ø 66,7 мм след набраздяване става 56 мм, на всеки полюс са залепени по 40 магнита, роторът е уплътнен и запълнен с епоксидна смола смола .
Съхраняването на енергия се извършва с помощта на батерии и инвертори под управлението на електронни превключватели.
Когато правите вертикална вятърна мелница със собствените си ръце, препоръчително е да използвате пружинни ограничители на острието, които могат да противодействат на ураганните ветрове, тоест те просто ще се изравнят с вятъра, без да създават съпротива. В края на урагана трябва само да завъртите вала на вятърната турбина, докато лопатките се завъртят под въздействието на вятъра.
Вятърът е най-достъпният, чист и безплатен източник на енергия. Има специално устройство, което може да преобразува вятърната енергия. Нарича се вятърен генератор. В тази статия ще ви разкажем как да направите вятърен генератор със собствените си ръце от най-често срещаните налични материали.
Вятърният генератор е вятърно колело с големи лопатки, скоростна кутия (специален механизъм, който преобразува и предава въртящ момент), мачта за инсталиране на устройството, батерия и инвертор (необходимо е да се преобразува полученият постоянен ток в ефективен променлив ток ).
Основният принцип на работа на устройството
Потокът от вятърна енергия завърта колелото на вятърната мелница с остриета и през скоростната кутия въртящият момент започва да се предава на вала на генератора. Ето как механичната енергия се преобразува в електрическа.
Работната мощност на вятърните генератори е право пропорционална на параметрите на вятърното колело, скоростта на вятъра (на базата на средната стойност) и височината на мачтата. Обикновено диаметърът на лопатките на вятърния генератор може да варира от 0,5 до 50 метра.
Икономическа полза
Използването на вятърни генератори е икономически изгодно в райони, където средната годишна скорост на вятъра е най-малко 4 m/s. Този параметър може да бъде изяснен с помощта на „Карта на руските вятърни ресурси“. Вятърните генератори започват да работят при скорост на вятъра 2 m/s. Дори при тази скорост на вятъра батериите могат да се зареждат.
Повечето съществуващи вятърни генератори се класифицират като мрежови турбини. Това означава, че те работят само ако има електрическа мрежа (местна или централизирана, например, използвайки дизелови генератори). Това се дължи на нестабилността на вятърните потоци. Мрежата има стабилизиращ ефект в този случай.
Основното условие за използване на мрежов вятърен генератор е мощността на мрежата да бъде най-малко 1,8 пъти по-висока от мощността на вятърната турбина.
Как работи устройството
При мощни вятърни потоци лопатките на вятърния генератор започват да се въртят. Получената ротационна енергия започва да се предава на умножителя (електрически генератор) през ротора. Има конструкции на вятърни генератори, при които не е инсталиран мултипликатор за увеличаване на производителността. Вятърните турбини могат да работят една по една, като единичен комплекс или в големи групи, образувайки своеобразен вятърен парк.
Видове
Преди да направите вятърен генератор, трябва да решите какъв тип устройство ще бъде направено - хоризонтално или вертикално (ротационно). По-прост и по-достъпен вариант е инсталирането на вертикален вятърен генератор, тъй като тази система има по-висок коефициент на ефективно влияние на вятъра и балансирането на устройството е много по-лесно.
Мощност на устройството
Колкото по-мощен е избраният генератор, толкова по-голям е диаметърът и теглото на вятърното колело. Това означава, че балансирането и обезопасяването на конструкцията ще стане значително по-трудно.
Аксесоари и елементи:
- генератор 12V;
- 12V батерия (можете да вземете автомобилна батерия, но е по-добре да си купите алтернативна, струва около 40 USD, но е по-издръжлива и безопасна);
- ротор 1,5-2 м;
- голяма метална кофа или метален варел (неръждаема стомана или алуминий);
- реле за зареждане на батерията;
- реле за зареждане на лампата (например кола);
- полухерметичен превключвател;
- волтметър (можете да вземете автомобилен или от всяко използвано измервателно устройство);
- голяма доза външна (разпределителна кутия);
- мачта с височина от 2 до 10 метра (можете да я направите сами от PVC тръбии метални компоненти за основата);
- проводници;
- четири болта M6;
- 2 скоби или тел от неръждаема стомана (за закрепване към мачтата).
Основни инструменти:
- ключове;
- отвертка;
- Бормашина със свредла;
- Резачки за тел.
Преди монтажа на мачтовата конструкция се излива основа според обема на напречното сечение на тръбата и основата, като се вземат предвид нюансите на климата и почвата на обекта. Мачтата с вятърната турбина се монтира, след като бетоновата смес достигне максимална якост (трябва да мине поне седмица). По-малко надежден вариант е просто да заровите мачтата на половин метър в земята с помощта на притегателни въжета.
След това се прави ротор и се преработва макара (фрикционно колело с жлеб или ръб около обиколката, което предава движение на въже или задвижващ ремък) на генератора. Диаметърът на ротора се избира въз основа на средната скорост на вятъра. Диаметърът на ротора се избира според средната годишна скорост на вятъра. Всъщност до скорост от 6-7 m/s производителната мощност на 3 m ротор ще бъде по-висока.
Цевта трябва да бъде разделена на 4 абсолютно равни части с помощта на маркер и ролетка. След това бъдещите остриета се изрязват с мелница или ножица за метал. Те са завинтени към дъното и макарата.
Местата на болтовете се измерват много точно, така че в бъдеще да не се налага постоянно да регулирате въртенето.
Остриетата на цевта са огънати; това трябва да се направи внимателно, за да се избегнат твърде внезапни пориви, когато вятърът тече.
Свързващи елементи
На следващия етап свържете проводниците към генератора и сглобете веригата в доза. Прикрепете генератора към мачтата, фиксирайте проводниците към генератора и мачтата. След това генераторът е свързан към веригата и батерията е свързана към веригата. Свържете товара с помощта на проводници (напречно сечение до 2,5 kV). Скоростта на въртене на устройството се задава от степента на огъване на лопатките. Такъв вятърен генератор трябва да е достатъчен, за да захранва напълно дача или селска къща.
Повишено производство на електроенергия
Моля, имайте предвид, че увеличаването на мачтата до 20-25 м може да увеличи средната скорост на вятъра с до 30%. В същото време производството на енергия се увеличава 1,5 пъти. Техниката се използва и при ниска скорост на вятъра (под 4 m/s). С висока мачта дърветата и къщите няма да пречат на работата на вятърния генератор.
Видео
В това видео собственикът на домашен вятърен генератор говори за това как е сглобил конструкцията.