Tijekom svog razvoja čovječanstvo je došlo do manjih i kolosalnih otkrića, doslovno mijenjajući kognitivnu i objektivnu stvarnost i ideje, temeljene na najširem rasponu postojećih zakona na planeti Zemlji. Sve su one bile na ovaj ili onaj način određene određenim čimbenicima i bile su plod potreba i potrebe da se nešto poboljša, stvori, promijeni, prilagodi vlastitim potrebama. Na temelju toga danas smo doslovce došli do zaključka da se javljaju strogo individualne potrebe u korištenju modernih i učinkovitih uređaja i mehanizama koji nam omogućuju izvući maksimum iz svega što nas okružuje. Razgovarat ćemo o takvom uređaju kao što je vjetroturbina (popularno poznata kao puhalo vjetra, puhalo vjetra), kao io tome kako ga napraviti vlastitim rukama, trošeći najmanje energije i novca, a dobivajući maksimalni rezultat.
Što je generator vjetra
Odličan primjer za prikaz vjetrogeneratora i njegovog rada može biti poznata računalna igrica Minecraft, gdje se vjetrogeneratori otkrivaju u svim svojim kvalitetama. Prosječni mini-generator dizajniran je na određeni način.
Svi vjetrogeneratori se uglavnom dijele na sljedeće glavne vrste:
- Neki od najčešćih su rotacijski (vertikalni) vjetrogeneratori, koji rade na temelju okomite aksijalne rotacije koja se izvodi pomoću rotora i lopatica.
- Krilati vjetrogeneratori su horizontalni mehanizam aksijalne rotacije, koji se izvodi pomoću takozvanog kotača i obično ima propeler u svom sustavu.
- Rjeđe možete naići i na bubnjaste vjetrogeneratore, koji su u biti podvrsta rotacijskih i rade na istim principima, ali u horizontalnoj ravnini.
Naravno, prve slike koje padaju na pamet kada se pojavi slika vjetrogeneratora su rotirajuće lopatice, propeler, rep, turbina ili, kako se još naziva, vjetroturbina, tzv.
Ključna karika cijele aktivnosti je generator, jarbol, akumulatori, inverter spojen na mrežu, multiplikator (po potrebi reduktor) i vjetrokaz.
Kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama
Vertikalni vjetrogeneratori su najučinkovitiji i najjednostavniji za proizvodnju i rad, što ih čini prilično čestima, bilo spiralni ili izravni mehanizam.
Od velike je važnosti i svrha stvaranja vjetrogeneratora i područje na kojem će biti instaliran, što treba uzeti u obzir pri planiranju.
Postoje glavne točke koje zahtijevaju obveznu pozornost pri stvaranju generatora vjetra. Prvo što treba odrediti je, naravno, motor sveg napretka, srce cijelog sustava - generator, kojeg možete kupiti ili izraditi sami, što u biti zahtijeva određenu spretnost i vještine, međutim, uz pravu želju, može i početnik. Ovisno o vašem cilju, želite li ozbiljan uređaj od 10kW, 5kW (5kW) ili manje snažan 12V uređaj ili manju i jednostavniju vjetroturbinu tipa bicikla koja se koristi kao električne instalacije na balkonu stana.
Vjetroturbina može biti opremljena gotovo bilo kojim generatorom:
- Bilo da se radi o dobro poznatom ruralnom traktorskom generatoru;
- Dio starog računala ili računala;
- Ili je to možda tihi automobilski motor;
- Element motora perilica za rublje, važna je samo njegova izvedba.
Zatim odlučujemo o lopaticama - onim vrlo rotirajućim predmetima koji podsjećaju na lopatice mlina. Oštrice također mogu biti izrađene od velikog broja materijala, od kojih su najperspektivniji i najčešći, na primjer, šperploča, plastika, ponekad kositar (rubovi bačvi, na primjer), PVC materijal i tako dalje. Prilikom izrade treba uzeti u obzir sve značajne čimbenike - kako utjecaj centrifugalne sile tako i veličinu lopatica, strujanje vjetra na tlo i druge. Najracionalnije je stvoriti krilati dizajn, zbog povećane učinkovitosti, utječući na raspodjelu protoka vjetra.
Sljedeći korak je izrada uređaja za određivanje brzine i smjera vjetra - vjetrokaz. To je nešto poput metalne zastave koja mijenja svoj položaj u skladu s strujanjem vjetra. Gotovo svaki relativno jak, ali lagan sloj metala može poslužiti kao vjetrokaz.
Jarbol - širok raspon dostupnih alata također se može koristiti u njegovoj ulozi, na primjer, izdržljiv cijev za vodu. Sasvim je moguće napraviti domaći stroj za vjetar (domaći), kao što je već opisano, iz maksimalnih raspoloživih sredstava, a snaga vjetrenjače ovisi o korištenim materijalima i promišljenosti njegove upotrebe u određenim uvjetima. Najjednostavniji predstavnik takvih uređaja sasvim je sposoban stvoriti električnu energiju za osvjetljavanje prostorije, punjenje uređaja i, po želji, čak i za zadovoljenje osnovnih potreba relativno male seoske kuće.
Izbor generatora za vjetrenjaču
Generator je najvažniji element cijele instalacije, bez kojeg je nemoguće stvoriti niti jedan volt električne energije. Sasvim je moguće sami napraviti generator niske brzine iz dostupnih materijala, ali trebali biste odabrati sve elemente za određene namjene, jer ako govorimo o snažnoj instalaciji, tada su potrebni prilično ozbiljni dijelovi.
Generator uključuje:
- Rotor je pokretni element u mehanizmu koji obavlja rotacijsku funkciju, a također na njemu je postavljen uređaj koji prima energiju iz izvora (tijela).
- Stator je usko povezan element s rotorom, koji je nepomičan, sastavljen, ako govorimo o generatoru, od metalnih limova međusobno pričvršćenih, a na koje je postavljen induktor (metalni namot).
- Neodimijski magneti koji obavljaju indukcijsku funkciju.
Istodobno, za obavljanje funkcije generatora, ovisno o namjeni, možete koristiti gotovo bilo koji funkcionalni mehanizam, bilo da se radi o ostacima motora traktora ili elektromotora iz pisača ili pokretača ventilatora.
Važno je kako je odabrana bakrena električna žica.
Ako govorimo o izradi generatora od nule, tada su potrebni elementi. Glavčina je središnji dio kotača, metalna baza za budući motor. Neodimijski magneti u određenoj količini i veličini. Potrebni su vam metalni diskovi na koje će se pričvrstiti magneti, poliesterska smola ili nešto drugo što može učvrstiti i zalijepiti magnetski sloj, debeli sloj papira ili šperploče.
Izrada vjetrogeneratora vlastitim rukama za 220V
Sasvim je moguće sami napraviti generator vjetra od 220 volti, a čak je i to daleko od granice mogućnosti, uz odgovarajuću želju i dostupnost potrebnih materijala.
Karakteristike generatora relativno značajne snage prema malim generatorima niske snage su:
- Naravno, snažnija elektrana zahtijeva pouzdanije, izdržljivije dijelove i elemente, kao i jači vjetar.
- Također, pri izradi i održavanju vjetrogeneratora snage dovoljne za rad barem jednog velikog električnog kućanskog aparata, obavezan element je baterija koja služi za skladištenje viška energije na njemu.
- Mora se uzeti u obzir da je za veću količinu energije potreban ozbiljniji sustav upravljanja, što uvjetuje integraciju upravljačke jedinice koja u svom sustavu ima stabilizatore napona u ovakve vjetrenjače.
- Za ozbiljnije i nekompaktnije sustave potrebna je odgovarajuća stabilna instalacija.
Potonje podrazumijeva potrebu za temeljem, barem u vidu malih pripremljenih i popunjenih rupa kako bi se u njih ugradio model.Također, aksijalni generatori nemaju svojstvo lijepljenja, ili, kako se kaže, početne točke. , zbog čega čak i najmanji vjetar može pomaknuti lopatice takvog uređaja.
Inače, vjetrogeneratori od 220 V (uključujući njihovu proizvodnju) praktički se ne razlikuju od ostalih predstavnika i podliježu Opća pravila, gore navedeno.
Najčešći vjetrogenerator čija je osnova aksijalni vjetroturbinski sustav baziran na korištenju neodimskih magneta, koji su svoje visoko mjesto na tržištu izborili kvalitetom, dugotrajnošću i cjenovnom pristupačnošću.
Faze izgradnje vjetroturbina za vaš dom vlastitim rukama
Ako govorimo o prigradskoj parceli dacha ili imanja, ali treba shvatiti da što je veća potreba, to je veći trošak. Pogotovo ako imamo na umu namjene grijanja ili stalnog održavanja svih kućanskih aparata, intenzitet rada i održavanja takvog uređaja, čak i ako je jedan od najisplativijih.
Vjetroturbina, kao što je već spomenuto, može poslužiti kao glavni izvor električne energije čak i za cijelu kuću.
U usporedbi s bliskim analozima, na primjer, solarni izvor je u mnogočemu inferioran u odnosu na vjetroturbine, jer se sunce ne pojavljuje svaki dan, a električni generator još više odgovara vjetrogeneratoru u ekonomskom i ekološkom smislu.
Glavne komponente vjetrogeneratora za dom (do Naravno, kada govorimo o vjetrogeneratoru za vaš dom, trebali biste shvatiti da su potrebni svi osnovni elementi
- Stator, rotor, induktor, koji su glavne komponente generatora;
- Baterije za pohranu energije;
- Hvatač vjetra ako govorimo o područjima sa slabim vjetrom.
Osim toga, tijekom proizvodnje također je moguće koristiti principe izuma APU-a Skljarova, Birjukova ili Tretjakova, što će značajno povećati racionalizam i prednosti korištenja sustava i, za udobnost, smanjiti efekte buke.
Upute: kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama
Proces izrade vjetrogeneratora je kreativan i kako će biti dizajniran ovisi samo o majstoru. Ne postoji univerzalna uputa, budući da je svaki dizajn kombinacija raznih detalja i drugih čimbenika svakog pojedinog slučaja.
Sve se radi uz pomoć osnovnih alata - odvijača, čekića, brusilice i drugih.
Prvo što trebate učiniti prilikom izrade vjetrogeneratora je odlučiti se o namjeni i napraviti osnovne proračune, crteže, odrediti mjesto i tako dalje. Zatim trebate sastaviti i pričvrstiti lopatice i rep na bateriju (spojiti se na generator).
Glavni i najoptimalniji, testirani i detaljne upute za izradu generatora vjetra vlastitim rukama:
- Napravite generator od unaprijed pripremljenih dijelova - 2 pripremljene metalne palačinke s neodimijskim magnetima pričvršćene su jedna na drugu, između kojih je umetnut stator s bakrenim namotajem koji je već na njemu.
- Na jarbol (cijev) postavlja se nosač (nosač), a iznad njega glavčina.
- Zatim, generator treba instalirati na čvorište, nakon čega se stator treba spojiti na nosač.
- Na drugom dijelu je postavljena vjetroturbina.
Betonirajte i izgradite bazu konstrukcije kako biste je stabilizirali pri jakim vjetrovima, izračunavajući glavne parametre, jer za značajnu instalaciju pješačka udaljenost možda neće biti dovoljna.
Prednosti domaćeg generatora vjetra
Zaključno, treba napomenuti da je domaći vjetrogenerator izvrstan, moderan i svakim danom sve dostupniji izvor energije, koji se širi nevjerojatnom brzinom. Glavne prednosti vjetrogeneratora, s kojima se električni generatori temeljeni na benzinskom generatoru ne mogu mjeriti, su visoka učinkovitost, dostupnost, učinkovitost, jednostavnost ugradnje i rada, modernost, većina je niska buka, ekološki prihvatljiva.
Generatori na vjetar danas su obećavajuće i sve učinkovitije i rastuće sredstvo za proizvodnju električne energije, dok su relativno ekonomični i prilično pristupačni, čak i za izradu takvog uređaja vlastitim rukama.
DIY vjetrogenerator: 4 kW (video)
Domaći generatori vjetra izvrstan su način da naučite nešto novo, isprobate novi posao, a također napravite pristupačan i jednostavan način za opskrbu kuće električnom energijom u najjednostavnijim kućnim uvjetima.
Snaga domaćeg generatora vjetra bit će dovoljna za punjenje baterija različite opreme, osiguranje rasvjete i, općenito, rad kućanskih električnih uređaja. Ugradnjom vjetrogeneratora uštedjet ćete troškove energije. Po želji se predmetna jedinica može sastaviti vlastitim rukama. Vi samo trebate odlučiti o osnovnim parametrima vjetrogeneratora i učiniti sve u skladu s uputama.
Dizajn vjetrogeneratora uključuje nekoliko lopatica koje se okreću pod utjecajem struja vjetra. Kao rezultat ovog udara stvara se rotacijska energija. Rezultirajuća energija se kroz rotor dovodi do multiplikatora, koji zauzvrat prenosi energiju na električni generator.
Postoje i dizajni vjetrogeneratora bez množitelja. Odsutnost množitelja omogućuje značajno povećanje produktivnosti instalacije.
Vjetrogeneratori se mogu postavljati pojedinačno ili u grupama spojenim u vjetroelektranu. Vjetroturbine se također mogu kombinirati s dizel generatorima, što će uštedjeti gorivo i osigurati najučinkovitiji rad kućnog električnog sustava.
Što trebate znati prije nego počnete sastavljati generator vjetra?
Prije nego počnete sastavljati generator vjetra, morate odlučiti o nekoliko osnovnih točaka.
Prvi korak. Odaberite odgovarajuću vrstu dizajna vjetroturbine. Montaža može biti vertikalna i horizontalna. Kada samomontaža Bolje je odabrati okomite modele, jer lakše ih je proizvesti i uravnotežiti.
Drugi korak. Odredite odgovarajuću snagu. U ovom trenutku sve je individualno - usredotočite se na vlastite potrebe. Da biste dobili veću snagu, morate povećati promjer i težinu impelera.
Povećanje ovih karakteristika dovest će do određenih poteškoća u fazi učvršćivanja i balansiranja kotača generatora vjetra. Uzmite u obzir ovaj trenutak i objektivno procijenite svoje mogućnosti. Ako ste početnik, razmislite o instaliranju nekoliko vjetrogeneratora srednje snage umjesto jedne vrlo učinkovite jedinice.
Treći korak. Razmislite možete li sami izraditi sve elemente vjetrogeneratora. Svaki detalj mora biti točno izračunat i izrađen u potpunom skladu s tvorničkim analogama. Ako nemate potrebne vještine, bolje je kupiti gotove elemente.
Četvrti korak. Odaberite odgovarajuće baterije. Bolje je odbiti automobilske akumulatore, jer... kratkog su vijeka, eksplozivni i zahtjevni za brigu i održavanje.
Zatvorene baterije su bolja opcija. Koštaju nekoliko puta više, ali traju nekoliko puta duže i općenito imaju bolje performanse.
Obratite posebnu pozornost na odabir odgovarajućeg broja oštrica. Najpopularniji su vjetrogeneratori s 2 i 3 lopatice. Međutim, takve instalacije imaju niz nedostataka.
Kada radi generator s 2 ili 3 lopatice, javljaju se snažne centrifugalne i žiroskopske sile. Pod utjecajem spomenutih sila značajno se povećava opterećenje glavnih elemenata vjetrogeneratora. Štoviše, u nekim trenucima sile djeluju suprotno jedna drugoj.
Da biste izravnali dolazna opterećenja i održali cjelovitost strukture generatora vjetra, morate izvesti kompetentan aerodinamički proračun lopatica i proizvodnja u točnom skladu s izračunatim podacima.Čak i minimalne pogreške nekoliko puta smanjuju učinkovitost instalacije i povećavaju vjerojatnost ranog kvara generatora vjetra.
Kada rade vjetroagregati velike brzine, stvara se velika buka, posebno kada se radi o kućnim instalacijama. Što su lopatice veće, to će buka biti glasnija. Ova točka nameće niz ograničenja. Na primjer, više neće biti moguće postaviti tako bučnu strukturu na krov kuće, osim ako, naravno, vlasnik ne voli osjećaj života na aerodromu.
Imajte na umu da će se s povećanjem broja lopatica povećati razina vibracija koje nastaju tijekom rada vjetrogeneratora. Jedinice s dvije lopatice teže je uravnotežiti, posebno za neiskusnog korisnika. Posljedično, bit će puno buke i vibracija od vjetrenjača s dvije lopatice.
Odaberite vjetrogenerator s 5-6 lopatica. Praksa pokazuje da su takvi modeli najoptimalniji za samostalno napravljeno i koristiti kod kuće.
Preporuča se izraditi vijak promjera oko 2 m. Gotovo svatko može podnijeti posao sastavljanja i balansiranja. Nakon što steknete iskustvo, možete pokušati sastaviti i instalirati kotač s 12 lopatica. Sastavljanje takve jedinice zahtijevat će više truda. Potrošnja materijala i troškovi vremena također će se povećati. Međutim, 12 lopatica omogućit će vam da dobijete snagu na razini od 450-500 W čak i uz lagani vjetar od 6-8 m/s.
Imajte na umu da će s 12 noževa kotač biti prilično spor, a to može dovesti do raznih problema. Na primjer, morat ćete sastaviti poseban mjenjač, koji je složeniji i skuplji za proizvodnju.
Tako, najbolja opcija Za kućnog majstora početnika postoji generator vjetra s kotačem promjera 200 cm, opremljen sa 6 lopatica srednje duljine.
Montažne komponente i alati
Sastavljanje vjetrenjače će zahtijevati mnogo različitih komponenti i pribora. Prikupite i kupite sve što vam je potrebno unaprijed kako o tome ne biste morali brinuti u budućnosti.
Ovisno o uvjetima određene situacije, popis potrebni alati može malo varirati. U ovom trenutku ćete samostalno upravljati napretkom rada.
Korak po korak vodič za sastavljanje generatora vjetra
Sastavljanje i ugradnja domaćeg generatora vjetra provodi se u nekoliko faza.
Prva razina. Pripremite betonsku podlogu s tri točke. Dubinu i ukupnu debljinu temelja odrediti u skladu s vrstom tla i klimatskim uvjetima na gradilištu. Ostavite beton da se stvrdne 1-2 tjedna i postavite jarbol. Da biste to učinili, zakopajte potporni stup otprilike 50-60 cm u zemlju i učvrstite ga užadima.
Druga faza. Pripremite rotor i remenicu. Kolotura je tarni kotač. Oko oboda takvog kotača nalazi se utor ili rub. Prilikom odabira promjera rotora morate se usredotočiti na prosječnu godišnju brzinu vjetra. Dakle, pri prosječnoj brzini od 6-8 m/s, rotor promjera 5 m bit će učinkovitiji od rotora promjera 4 m.
Treća faza. Napravite lopatice budućeg generatora vjetra. Da biste to učinili, uzmite bačvu i podijelite je na nekoliko jednakih dijelova u skladu s odabranim brojem oštrica. Označite oštrice markerom, a zatim izrežite elemente. Brusilica je savršena za rezanje, a možete koristiti i škare za metal.
Četvrta faza. Pričvrstite dno cijevi na remenicu generatora. Za pričvršćivanje koristite vijke. Nakon toga morate saviti oštrice na cijevi. Inače ne pretjerujte spremna instalacija radit će nestabilno. Postavite odgovarajuću brzinu vrtnje vjetrogeneratora promjenom zavoja lopatica.
Peta faza. Spojite žice na generator i sastavite ih u krug u dozi. Pričvrstite generator na jarbol. Spojite žice na generator i jarbol. Sastavite generator u krug. Također spojite bateriju na krug. Imajte na umu da je najveća dopuštena duljina žice za ovu instalaciju 100 cm. Povežite opterećenje pomoću žica.
Za sastavljanje jednog generatora u prosjeku je potrebno 3-6 sati, ovisno o raspoloživim vještinama i ukupnoj učinkovitosti majstora.
Vjetrogenerator zahtijeva redovitu njegu i održavanje.
- 2-3 tjedna nakon instaliranja novog generatora koji vam je potreban demontirajte uređaj i uvjerite se da su postojeći spojevi dobro pričvršćeni. Radi vlastite sigurnosti, provjeravajte nosače samo u uvjetima slabog vjetra.
- Podmažite ležajeve najmanje jednom u 6 mjeseci. Kada se pojave prvi znakovi neuravnoteženosti kotača, odmah ga uklonite i otklonite sve probleme. Najčešći znak neravnoteže je nekarakteristično podrhtavanje lopatica.
- Provjerite četke pantografa najmanje jednom svakih 6 mjeseci. Svakih 2-6 godina bojanje metalnih elemenata instalacije. Redovito bojanje zaštitit će metal od uništenja uslijed korozije.
- Pratite stanje generatora. Redovito provjeravajte da se generator ne pregrijava tijekom rada. Ako površina jedinice postane toliko vruća da je vrlo teško držati ruku na njoj, odnesite generator u radionicu.
- Pratite stanje kolektora. Bilo kakvu kontaminaciju potrebno je što prije ukloniti s kontakata jer... značajno smanjuju učinkovitost instalacije. Pazite na mehaničko stanje kontakata. Pregrijavanje jedinice, spaljeni namoti i drugi slični nedostaci - sve se to mora odmah ukloniti.
Dakle, nema ništa komplicirano u sastavljanju generatora vjetra. Dovoljno je samo pripremiti sve potrebne elemente, sastaviti instalaciju prema uputama i spojiti gotovu jedinicu na električnu mrežu. Pravilno sastavljen generator vjetra za vaš dom postat će pouzdan izvor besplatne električne energije. Slijedite upute koje ste dobili i sve će uspjeti.
Sretno!
Video - Vjetrogeneratori za kuću "uradi sam".
Nakon završnog bojanja jarbola, postavio sam lopatice na motor-generator i podigao cijelu vjetroturbinu u “borbeni” položaj. Vjetrogenerator je odmah oživio i počeo se okretati uz laganu jeku.
Radi praktičnosti, smjestio sam svu elektroniku zajedno s baterijama u ovu plastičnu kutiju. Unutra se nalazi baterija, koju paralelno napaja generator i solarna baterija. Jednostavno sam uzeo dva brodska akumulatora od 12 V, koji se mogu naći u svakoj trgovini koja prodaje akumulatore za automobile. Na stranama kutije napravio sam dvije rupe za 12-voltne ventilatore preuzete sa starog Maca G4 (nije prikazano na fotografiji).
Da spriječim da generator prijeđe u motorni mod, ugradio sam diodu koja blokira mogućnost da motor-generator troši struju; u ovom slučaju struja teče samo od generatora do baterija, a Povratne informacije blokira diodu ugrađenu u kabel za napajanje koji dolazi iz jarbola.
Zatim sam počeo eksperimentirati sa šapama, isprobavajući različite mogućnosti. Čak sam ugradio dva seta lopatica, ali vjetrenjača je radila na vrlo malim brzinama i nije proizvodila ništa. Budući da ovaj motor nije predviđen da radi kao generator, nije htio stvarati struju pri malim brzinama, a ja sam nastavio dalje.
Nakon što sam tražio informacije o ovim problemima, saznao sam da su uske lopatice više okretaja, i pokušao sam napraviti set bijelih lopatica koje su bile duže i to je dalo svoje rezultate, sada vjetrogenerator dobiva znatno više okretaja i počinje davati dovoljno dobar napon za punjenje baterija.
Jedina mana je što ne radi pri slabom vjetru. Vjerojatno, da biste ga prilagodili, trebate koristiti množitelj.
Ispod je popis svih materijala korištenih u izradi vjetrogeneratora
Veličina čeličnog lima 254? 356 mm
Čelična cijev promjera 6,3 mm, duljine 254 mm
Prirubnica 1-1/4″ Čelična cijev, pravokutni presjek 25 mm, duljina 910 mm
Disk iz cirkular s unutarnjim otvorom 12,7 mm
15,9 mm trn? 12,7 mm za spajanje diska na osovinu motora
Dvije metalne stezaljke za auto
Komad PVC cijevi promjera 100 mm, duljine 200 mm
Komad PVC cijevi promjera 200 mm, duljine 760 mm (prikladna je i cijev promjera 160 mm)
DC motor s trajnim magnetom (po mogućnosti 30V ili 260V 5A motor trake za trčanje)
Osam vijaka od 6 mm s kukama i podloškama
Dva metalna vijka promjera 6,3 mm
Ispravljačka dioda 10...40 A (što snažnije to bolje)
Većina gore navedenih dijelova (osim motora) može se kupiti odjednom u trgovini Home Improvement. Što se tiče motora, najpopularnijim tipovima smatraju se stari motori koje proizvodi Ametek. Međutim, poslužit će gotovo svaki brušeni istosmjerni motor. Jedina stvar koju trebate zahtijevati je da daje najmanje 1 volt za svakih 25 okretaja u minuti.
Tako će motor pri 300 okretaja u minuti moći proizvesti više od 12 volti i napuniti bateriju. Također je moguće povećati brzinu vrtnje generatora ugradnjom množitelja 1: 3 ili 1: 4, ali to će zakomplicirati proizvodni proces i dovesti do značajnog povećanja promjera lopatica. Obično se za takve multiplikatore koriste gotovi mjenjači iz strojeva za rezanje.
Mnogi obrtnici, posebno oni koji žive u ruralna područja, u svoje usluge privlače obnovljive izvore energije, odnosno vjetroelektrane.
Kupnja industrijskog generatora vjetra koštat će prilično novčić, tako da pomoću stare opreme možete stvoriti prilično pristojan generator vjetra.
Glavni problem je dobiti nazivne električne parametre, za to uređaj mora imati veliku brzinu vrtnje.
Kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama
Kao generator za vjetrenjaču "uradi sam" koristi se rabljeni generator iz poljoprivrednih strojeva: od kombajna, traktora, automobila, brzina vrtnje u ovim generatorima bit će od 3 do 7 tisuća okretaja u minuti.
U praksi se ispostavlja da kotač vjetra rotora s okomitim rasporedom može postići brzinu od približno 60 okretaja u minuti, dok vodoravno smješten kotač ventilatora s tri lopatice s horizontalnim rasporedom pri brzini vjetra doseže 300 okretaja u minuti.
Kako biste vlastitim rukama napravili vjetrenjaču i postigli učinkovit rad generatora, preporuča se koristiti multiplikator (mjenjač), postoji nekoliko nijansi za korištenje mjenjača.
- Dio energije vjetra odlazi na gubitke u samom mjenjaču, tako da njegova učinkovitost ne prelazi 40%.
- Da biste povećali brzinu vrtnje generatora, povećava se okretni moment; da biste to učinili, morate povećati brzinu izlazne osovine dodavanjem zupčanika, što može dovesti do smanjenja okretnog momenta.
Formula za ovaj odnos izgleda ovako: M in = K*(M m + M s), gdje je:
K – prijenosni omjer;
M s – moment otpora;
M m je moment množitelja.
Iz ove formule slijedi da bi idealno bilo nepostojanje množitelja. Nažalost, kada napravite generator vjetra vlastitim rukama, nemoguće ga je odbiti.
Za snažnu vjetrenjaču koju sami napravite, kao generator možete koristiti i asinkroni motor s kaveznim rotorom (P n = 5,5 kW; n = 960 o/min; U n = 380/220 V).
Za multiplikator možete uzeti mjenjač iz automobila, alatnog stroja itd. glavno je da je prijenosni omjer (K) mjenjača = 5.
Lopatice vjetroturbina izrađene su od čelična cijev, izrezan po dužini na četiri dijela, možete koristiti domaći profil izrađen od tkanine od stakloplastike impregnirane epoksidnom smolom; bočne lopatice helikoptera iz MI-24 su idealne.
Da bi asinkroni motor radio u generatorskom načinu, vrtimo motor dok se na njegovim namotima ne pojavi EMF. Zatim je potrebno povećati amplitudu faznog napona na 310 V pomoću rezonantnog fenomena, za to spajamo kondenzatore na fazne namotaje, kapacitet kondenzatora se određuje formulom C = 1/98696 x Lph, gdje Lph je induktivitet faznog namota, motor s gornjim karakteristikama Lph - 120 mH zamijenite formulom i dobijete C = 1/98696 x 0,12 = 84 µF, možete koristiti kondenzator od 100 µF.
Kondenzator se može koristiti kao KBG-MN ili druge vrste, ali za napone do 400 V, bolje je staviti kondenzatorsku bateriju u izolirano kućište.
Prednosti DIY generatora vjetrenjača izgrađenog na temelju asinkronog motora:
- Niski klifaktor (harmonijski koeficijent) nije veći od 2%, što osigurava visoku učinkovitost i proizvodnju samo korisne energije.
- Nema rotirajućih namota ili elektroničkih dijelova osjetljivih na vanjske utjecaje.
- Dugi vijek trajanja.
- Izlazni napon je 220/380 V. Zahvaljujući tome, opterećenje se može spojiti izravno s uređaja, eliminirajući pretvarač.
- Asinkroni generator je bolje zaštićen od vlage i onečišćenja, ima bolju zaštitu od struja kratkog spoja i preopterećenja.
Maksimalna jednostavnost i pouzdanost uređaja Uradi sam vjetrenjača za dom postiže se postavljanjem osovine vjetromotora neposredno uz osovinu generatora, a brzina vrtnje ne smije biti veća od 120 - 150 o/min, pri čemu je poželjno da nema uređaja za kočenje i stabilizaciju brzine te uzbudnih namota.
Osim izravnog korištenja asinkronog motora, on se može pretvoriti i koristiti kao turbina na temelju njega, u kojem slučaju se rotor motora buši. Marka elektromotora AIR71A4, P - 0,55 kW pri 1360 o/min sa 4 pola, 3 faze, ima rotor Ø 66,7 mm nakon žljebljenja postaje 56 mm, na svaki pol je zalijepljeno 40 magneta, rotor je zabrtvljen i ispunjen epoksidom smola .
Pohranjivanje energije provodi se pomoću baterija i pretvarača pod kontrolom elektroničkih sklopki.
Prilikom izrade vertikalne vjetrenjače vlastitim rukama, preporučljivo je koristiti opružne graničnike noževa koji mogu spriječiti uraganske vjetrove, odnosno jednostavno će se poravnati s vjetrom, bez stvaranja otpora. Na kraju uragana potrebno je samo okretati osovinu vjetroturbine dok se lopatice ne zakreću pod utjecajem vjetra.
Vjetar je najpristupačniji, čistiji, besplatni izvor energije. Postoji poseban uređaj koji može pretvoriti energiju vjetra. Zove se vjetrogenerator. U ovom članku ćemo vam reći kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama od najčešćih, dostupnih materijala.
Vjetrogenerator je vjetrobran s velikim lopaticama, mjenjač (poseban mehanizam koji pretvara i prenosi moment), jarbol za ugradnju uređaja, baterija i pretvarač (potrebno je pretvoriti rezultirajuću istosmjernu struju u efektivnu izmjeničnu struju ).
Osnovni princip rada uređaja
Tok energije vjetra okreće kotač vjetrenjača s lopaticama, a kroz mjenjač se moment počinje prenositi na osovinu generatora. Tako se mehanička energija pretvara u električnu.
Radna snaga vjetrogeneratora izravno je proporcionalna parametrima kotača vjetra, brzini vjetra (na temelju prosjeka) i visini jarbola. Tipično, promjer lopatica vjetrogeneratora može varirati od 0,5 do 50 metara.
Ekonomska korist
Korištenje vjetrogeneratora je ekonomski isplativo u područjima gdje je prosječna godišnja brzina vjetra najmanje 4 m/s. Ovaj se parametar može razjasniti pomoću "Ruske karte resursa vjetra". Vjetrogeneratori počinju s radom pri brzini vjetra od 2 m/s. Čak i pri ovoj brzini vjetra baterije se mogu puniti.
Većina postojećih vjetrogeneratora klasificira se kao mrežne turbine. To znači da rade samo ako postoji električna mreža (lokalna ili centralizirana, na primjer, pomoću dizel generatora). To je zbog nestabilnosti strujanja vjetra. Mreža u ovom slučaju ima stabilizirajući učinak.
Glavni uvjet za korištenje mrežnog vjetrogeneratora je da snaga mreže mora biti najmanje 1,8 puta veća od snage vjetroturbine.
Kako uređaj radi
S jakim strujanjem vjetra, lopatice generatora vjetra počinju se okretati. Rezultirajuća rotacijska energija počinje se prenositi na multiplikator (električni generator) kroz rotor. Postoje dizajni vjetrogeneratora u kojima multiplikator nije instaliran radi povećanja produktivnosti. Vjetroturbine mogu raditi jedna po jedna, kao pojedinačni kompleks ili u velikim grupama, tvoreći neku vrstu vjetroelektrane.
Vrste
Prije izrade generatora vjetra morate odlučiti koju vrstu uređaja ćete napraviti - vodoravnu ili okomitu (rotacijsku). Jednostavnija i pristupačnija opcija je ugradnja vertikalnog vjetrogeneratora, jer ovaj sustav ima veći koeficijent efektivnog utjecaja vjetra, a balansiranje uređaja je puno lakše.
Snaga uređaja
Što je jači odabrani generator, to je veći promjer i težina kotača vjetra. To znači da će balansiranje i osiguranje strukture postati znatno teže.
Pribor i elementi:
- generator 12V;
- 12V baterija (možete uzeti automobilsku bateriju, ali bolje je kupiti alternativnu, košta oko 40 USD, ali je izdržljivija i sigurnija);
- rotor 1,5-2 m;
- velika metalna kanta ili metalna bačva (nehrđajući čelik ili aluminij);
- relej za punjenje baterije;
- relej za punjenje svjetiljke (na primjer, automobil);
- polu-hermetički prekidač;
- voltmetar (možete uzeti auto ili iz bilo kojeg rabljenog mjernog uređaja);
- velika doza vanjska (razvodna kutija);
- jarbol visine od 2 do 10 metara (možete ga sami izraditi od PVC cijevi i metalne komponente za bazu);
- žice;
- četiri vijka M6;
- 2 stezaljke ili žica od nehrđajućeg čelika (za pričvršćivanje na jarbol).
Osnovni alati:
- Ključevi;
- Odvijač;
- Bušilica s bušilicama;
- Rezači žice.
Prije ugradnje konstrukcije jarbola, temelj se izlije prema volumenu poprečnog presjeka cijevi i baze, uzimajući u obzir nijanse klime i tla na gradilištu. Jarbol s vjetroturbinom postavlja se nakon što betonska smjesa postigne maksimalnu čvrstoću (treba proći najmanje tjedan dana). Manje pouzdana opcija je jednostavno zakopati jarbol pola metra u zemlju pomoću zateznih užadi.
Zatim se izrađuje rotor i prepravlja remenica (tarni kotač s utorom ili rubom po obodu koji prenosi kretanje na uže ili pogonski remen) generatora. Promjer rotora odabire se na temelju prosječne brzine vjetra. Promjer rotora odabire se prema prosječnoj godišnjoj brzini vjetra. Zapravo, do brzine od 6-7 m/s, proizvodna snaga rotora od 3 m bit će veća.
Bačvu je potrebno podijeliti na 4 apsolutno jednaka dijela pomoću markera i metar. Zatim se brusilicom ili škarama za metal izrezuju buduće oštrice. Vijcima su pričvršćeni za dno i remenicu.
Mjesta za vijke mjere se vrlo precizno, tako da u budućnosti ne morate stalno podešavati rotaciju.
Oštrice na bačvi su savijene; to treba učiniti pažljivo kako biste izbjegli prenagle udare kada vjetar teče.
Spojni elementi
U sljedećoj fazi spojite žice na generator i sastavite krug u dozi. Pričvrstite generator na jarbol, pričvrstite žice na generator i jarbol. Zatim se generator spoji na krug i baterija se spoji na krug. Spojite opterećenje pomoću žica (poprečni presjek do 2,5 kV). Brzina rotacije uređaja određena je stupnjem savijanja lopatica. Takav generator vjetra trebao bi biti dovoljan za potpuno napajanje dače ili seoske kuće.
Povećana proizvodnja električne energije
Imajte na umu da povećanje jarbola na 20-25 m može povećati prosječnu brzinu vjetra do 30%. Istodobno se proizvodnja energije povećava za 1,5 puta. Tehnika se također koristi pri niskim brzinama vjetra (manje od 4 m/s). S visokim jarbolom, drveće i kuće neće ometati rad vjetrogeneratora.
Video
U ovom videu, vlasnik domaćeg vjetrogeneratora govori o tome kako je sastavio strukturu.