- Izračunamo moč prihodnjega vetrnega generatorja
- Kaj rabiš
- Za ustvarjanje iz pralnega stroja
- Za ustvarjanje iz indukcijskega motorja
- Za ustvarjanje iz plastičnih steklenic
- Za ustvarjanje iz električnega motorja
- Zakonitost vgradnje vetrne turbine
- Začetek dela
- Kako sami narediti vetrni generator vertikalnega tipa
- Primerjajte prednosti in slabosti namestitve
- Glavne težave in pogoste napake
- Kaj je vetrni generator?
- Domača vetrna puhala iz koračnega motorja
- Kaj se pripraviti na delo
- Risbe in skice
- Tehnologija izdelave
- Zdravstveni pregled
- vetrno kolo
- Načelo delovanja
- Navijamo tuljavo
- Mini in mikro
- Vrste vetrnih turbin in načelo njihovega delovanja
- Načelo delovanja vetrnega generatorja in vrste opreme
- Vertikalna možnost
- Horizontalni modeli
- Kako to narediti sami?
Izračunamo moč prihodnjega vetrnega generatorja
Najprej morate ugotoviti, koliko moči mora imeti vetrni generator z lastnimi rokami, kakšne so funkcije in obremenitve, s katerimi se bo soočil. Praviloma se alternativni viri električne energije uporabljajo kot pomožni, torej zasnovani za pomoč glavnemu oskrbi z električno energijo.Torej, če je moč sistema celo od 500 vatov, je to že kar dobro.
Vendar je končna moč vetrne turbine odvisna od drugih dejavnikov, vključno z:
- hitrost vetra;
- število rezil.
Če želite izvedeti primerno razmerje za horizontalne napeljave, priporočamo, da se seznanite s spodnjo tabelo. Številke v njem na križišču so zahtevana moč (označena v vatih).
Tabela. Izračun potrebne moči za horizontalne vetrne generatorje.
1m | 3 | 8 | 15 | 27 | 42 | 63 | 90 | 122 | 143 |
2 m | 13 | 31 | 63 | 107 | 168 | 250 | 357 | 490 | 650 |
3m | 30 | 71 | 137 | 236 | 376 | 564 | 804 | 1102 | 1467 |
4m | 53 | 128 | 245 | 423 | 672 | 1000 | 1423 | 1960 | 2600 |
5m | 83 | 166 | 383 | 662 | 1050 | 1570 | 2233 | 3063 | 4076 |
6m | 120 | 283 | 551 | 953 | 1513 | 2258 | 3215 | 4410 | 5866 |
7 m | 162 | 384 | 750 | 1300 | 2060 | 3070 | 4310 | 6000 | 8000 |
8 m | 212 | 502 | 980 | 1693 | 2689 | 4014 | 5715 | 7840 | 10435 |
9m | 268 | 653 | 1240 | 2140 | 3403 | 5080 | 7230 | 9923 | 13207 |
Na primer, če je v vaši regiji hitrost vetra pretežno od 5 do 8 metrov na sekundo, zahtevana moč vetrnega generatorja pa je 1,5-2 kilovata, potem mora premer konstrukcije ustrezati približno 6 metrov ali več.
Kaj rabiš
Kot začetno osnovo za izdelavo naprav se lahko uporabljajo različne komponente iz gospodinjskih aparatov in avtomobilov. Nekatera orodja in materiali, ki so potrebni v procesu, se lahko razlikujejo glede na osnovo naprave.
Za ustvarjanje iz pralnega stroja
Za dokončanje dela pri ustvarjanju vetrnega generatorja iz pralnega stroja boste potrebovali:
- električni motor iz pralnega stroja z močjo 1,4-1,6 kW;
- 32 neodim magnetov s premerom 10-12 mm;
- brusni papir;
- epoksidno ali hladno varjenje;
- izvijač;
- tokovni usmernik;
- tester.
Za ustvarjanje iz indukcijskega motorja
Za izdelavo naprave iz asinhronega motorja za zasebno hišo boste morda potrebovali:
- jeklena vodovodna cev z zunanjim premerom 70-80 mm za gradnjo jambora;
- material za rezila rotorja (aluminijasta cev, tanke lesene plošče, steklena vlakna) ali montažna rezila;
- materiali za izdelavo temeljev (deske, cevi ali profili, cementna malta);
- jeklena vrv;
- tanka pločevina ali vezan les, odporen proti vlagi za steblo;
- asinhroni motor (najbolj priljubljeni modeli so AIR80 ali AIR71);
- dodatni neodim magneti.
Za ustvarjanje iz plastičnih steklenic
Za izdelavo majhnega temelji na vetrnem generatorju plastične steklenice ne zahtevajo dragih materialov.
Materiali in orodja za sestavljanje vetrne turbine iz plastičnih steklenic:
- jeklena ali kromirana cev s premerom 25 mm in debelino stene do 1,0 mm s skupno dolžino 3000 mm;
- cilindrične plastične steklenice s prostornino 1,5 litra - 16 kosov (če uporabljate steklenice večje prostornine, boste morda morali preračunati dimenzije jaška);
- pokrovčki za steklenice v količini 16 enot;
- kroglični ležaji št. 205 (primerne so tudi druge serije s premerom luknje gredi 25 mm);
- par sponk velikosti 6/4 "(uporablja se kot ohišja ležajev);
- dve 3/4″ sponi, ki bosta služili kot pritrdilni točki za vetrno turbino;
- dodatna objemka za namestitev generatorja (v spodnjem primeru je uporabljen izdelek velikosti 3,5 ″);
- devet vijakov velikosti M4*35 z maticami M4;
- 32 podložk M5 za namestitev pokrovov;
- gumijasta cev z notranjim premerom 25 mm (dolžina 150-200 mm);
- puša z zunanjim premerom 25 mm in notranjo luknjo 9-10 mm;
- koračni motor do 10 W;
- generator koles;
- luč z dinamom;
- vrtalnik ali izvijač;
- nožna žaga za kovino;
- svedri za izdelavo lukenj v kovinski cevi s premerom 4 in 8 mm;
- izvijač s križnim in ravnim želom;
- ključ 7 mm.
Za ustvarjanje iz električnega motorja
Potrebni materiali:
- generator iz avtomobila;
- uporabna baterija 12 V;
- pretvornik z močjo najmanj 1 kW za pretvorbo enosmernega toka z napetostjo 12 voltov v izmenični tok 220 voltov;
- sod 200 litrov za izdelavo rezil;
- 12 V žarnica za nadzor;
- stikalo in voltmeter;
- bakreno ožičenje s presekom žice 2,5 mm²;
- cev s premerom približno 45-50 mm za os;
- cevi s premerom 100 mm ali več za konstrukcijo jambora;
- ležaji;
- varilnik;
- cementna malta;
- vrvi s premerom 6 mm in sidri za pritrditev na tla;
- pritrdilni elementi (strojna oprema, spone itd.).
orodja:
- ruleta;
- svinčnik in pisalo za kovine;
- komplet ključev;
- vrtalnik ali izvijač;
- posoda za mešanje raztopine;
- svedri za kovino;
- mlinček in več rezervnih krogov;
- kovinske škarje;
- datoteke in brusni papir.
Zakonitost vgradnje vetrne turbine
Alternativni viri energije so sanje vsakega poletnega prebivalca ali lastnika stanovanja, katerega lokacija se nahaja daleč od osrednjih omrežij. Ko pa prejmemo račune za elektriko, porabljeno v mestnem stanovanju, in ob pogledu na zvišane tarife ugotovimo, da nam vetrni generator, ustvarjen za domače potrebe, ne bi škodoval.
Po branju tega članka boste morda uresničili svoje sanje.
Vetrni generator je odlična rešitev za oskrbo primestnega objekta z električno energijo. Poleg tega je v nekaterih primerih njegova namestitev edini možni izhod.
Da ne bi izgubljali denarja, truda in časa, se odločimo: ali obstajajo kakšne zunanje okoliščine, ki nam bodo ovirale pri delovanju vetrne turbine?
Za oskrbo z električno energijo v dachi ali majhni koči zadostuje majhna vetrna elektrarna, katere moč ne bo presegla 1 kW. Takšne naprave v Rusiji se izenačijo z izdelki za gospodinjstvo. Njihova namestitev ne zahteva certifikatov, dovoljenj ali kakršnih koli dodatnih soglasij.
Da bi ugotovili izvedljivost vgradnje vetrnega generatorja, je potrebno ugotoviti potencial vetrne energije določenega območja (kliknite za povečavo)
Za vsak slučaj pa se vprašajte, ali obstajajo lokalni predpisi glede posameznega napajanja, ki bi lahko ovirali namestitev in delovanje te naprave.
Terjatve lahko nastanejo od vaših sosedov, če doživijo nevšečnosti, povezane z delovanjem vetrnice. Ne pozabite, da se naše pravice končajo tam, kjer se začnejo pravice drugih ljudi.
Zato morate pri nakupu ali samostojni izdelavi vetrne turbine za dom biti resno pozorni na naslednje parametre:
Višina jambora. Pri sestavljanju vetrne turbine je treba upoštevati omejitve glede višine posameznih zgradb, ki obstajajo v številnih državah sveta, pa tudi lokacijo lastne lokacije. Zavedajte se, da so v bližini mostov, letališč in predorov prepovedane zgradbe, ki so višje od 15 metrov.
Hrup iz menjalnika in rezil. Parametre ustvarjenega hrupa je mogoče nastaviti s posebno napravo, po kateri je mogoče dokumentirati rezultate meritev
Pomembno je, da ne presegajo uveljavljenih standardov hrupa.
Motnje etra. V idealnem primeru bi bilo treba pri ustvarjanju mlina na veter zagotoviti zaščito pred daljinskimi motnjami, kjer lahko vaša naprava povzroči takšne težave.
okoljske trditve. Ta organizacija vam lahko prepreči upravljanje objekta le, če moti selitev ptic selivk. Toda to je malo verjetno.
Ko sami ustvarjate in nameščate napravo, se naučite teh točk in pri nakupu končnega izdelka bodite pozorni na parametre, ki so v njegovem potnem listu. Bolje je, da se zaščitite vnaprej, kot da se kasneje razburite.
- Primernost vetrnice je utemeljena predvsem z dovolj visokim in stabilnim vetrnim pritiskom na tem območju;
- Imeti je treba dovolj veliko površino, katere uporabna površina se zaradi namestitve sistema ne bo bistveno zmanjšala;
- Zaradi hrupa, ki spremlja delo vetrnice, je zaželeno, da je med stanovanjem sosedov in inštalacijo najmanj 200 m;
- Nenehno naraščajoči stroški električne energije prepričljivo govorijo v prid vetrnega generatorja;
- Vgradnja vetrnega generatorja je možna le na območjih, katerih oblasti ne posegajo, temveč spodbujajo rabo zelenih vrst energije;
- Če pride do pogostih prekinitev na območju gradnje mini vetrne elektrarne, namestitev zmanjša nevšečnosti;
- Lastnik sistema mora biti pripravljen na dejstvo, da se sredstva, vložena v končni izdelek, ne bodo takoj izplačala. Gospodarski učinek lahko postane oprijemljiv v 10-15 letih;
- Če vračilo sistema ni zadnji trenutek, bi morali razmišljati o gradnji mini elektrarne z lastnimi rokami.
Začetek dela
Delo pri izdelavi generatorja vetrne energije se začne z dejstvom, da morate vzeti posodo iz nerjavečega jekla ali aluminija. Najpogosteje se uporablja vedro, velika ponev, vrela voda itd. To bo osnova za bodočo vetrnico.
Z merilnim trakom in markerjem ali svinčnikom morate posodo razdeliti na 4 enake dele. Nadalje je seveda treba to kovino rezati v skladu z oznako. Za to se običajno uporablja brusilnik, če pa je osnova izdelana iz materiala, kot je pocinkana kovina ali barvana pločevina, potem boste morali delati s škarjami, saj se bodo takšni materiali med rezanjem z brusilnikom preprosto pregreli. To bodo rezila, vendar strukture ne smete popolnoma rezati. Zdaj morate začeti predelati jermenico generatorja.
Tako na dnu rezervoarja kot v jermenici generatorja morate narediti oznake in izvrtati luknje za vijake
Tukaj je zelo pomembno spremljati simetrično razporeditev, tako da med vrtenjem ni neravnovesja.
Po tem je treba rezila upogniti, vendar ne preveč.
Pomembno je upoštevati smer, v kateri se bo generator vrtel. Najpogosteje je smer v smeri urinega kazalca. Kar zadeva upogibanje rezil, bo območje teh naprav neposredno vplivalo na hitrost vrtenja, saj se ravnina vpliva zračnega toka na napravo spreminja.
Kar zadeva upogibanje rezil, bo območje teh naprav neposredno vplivalo na hitrost vrtenja, saj se ravnina vpliva zračnega toka na napravo spreminja.
Po vseh teh manipulacijah je na jermenico generatorja pritrjena vedra ali druga posoda s pripravljenimi luknjami za vijake.
Generator je pritrjen na jambor in pritrjen s pripravljenimi sponkami. Po tem morate priključiti žice in sestaviti električni tokokrog.
Tukaj boste morali imeti pri roki diagram, zapomniti si boste morali barve vseh žic in označevanje kontaktov. Kasneje bo vse to zagotovo potrebno, za zdaj pa lahko žice pritrdite tudi na jambor vetrnice.
Domači vetrni generator zahteva tudi povezavo z baterijo. Če ga želite povezati, boste potrebovali predhodno kupljene žice s prečnim prerezom 4 mm2. Dolžina 1 metra bo dovolj. Za priključitev obremenitve na to omrežje, torej porabnikov električne energije (svetilke, gospodinjski aparati itd.), so dovolj žice 2,5 mm2. Po tem boste morali namestiti in priključiti pretvornik na vezje, za to spet potrebujete žice 4 mm2.
Kako sami narediti vetrni generator vertikalnega tipa
Samostojna izdelava vetrnega generatorja je povsem možna, čeprav ni tako preprosta, kot se zdi na prvi pogled. Boste morali bodisi sestaviti celoten sklop opreme, kar je zelo težko, ali kupiti nekatere njene elemente, kar je precej drago. Komplet lahko vključuje:
- vetrni generator
- pretvornik
- krmilnik
- baterijski paket
- žice, kabli, dodatki
Najboljša možnost bi bil delni nakup končne opreme, delna izdelava sami. Dejstvo je, da so cene vozlišč in elementov zelo visoke in niso dostopne vsem. Poleg tega se zaradi visoke enkratne naložbe vprašamo, ali bi ta sredstva lahko porabili učinkoviteje.
Sistem deluje takole:
- vetrnica se vrti in prenaša navor na generator
- nastane električni tok, ki polni baterijo
- baterija je priključena na pretvornik, ki pretvarja enosmerni tok v izmenični tok 220 V 50 Hz.
Montaža se običajno začne z generatorjem. Najuspešnejša možnost je sestavljanje 3-fazne zasnove na neodimskih magnetih, ki vam omogoča ustvarjanje ustreznega toka.
Vrtljivi deli so izdelani na podlagi enega najbolj dostopnih sistemov za rekreacijo z lastnimi rokami. Rezila so izdelana iz cevnih odsekov, kovinskih sodov, razžaganih na pol ali na določen način upognjene pločevine.
Jambor je privarjen na tla in že dokončan nameščen v navpičnem položaju. Opcijsko je izdelan iz lesa takoj na mestu namestitve generatorja. Za trdno in zanesljivo montažo je treba narediti podlago za nosilce in jambor pritrditi s sidri. Na visoki višini ga je treba dodatno zavarovati s strijami.
Vse komponente in deli sistema se med seboj prilagajajo glede moči, nastavitev delovanja. Nemogoče je vnaprej reči, kako učinkovita bo vetrna turbina, saj nam preveč neznanih parametrov ne bo omogočilo izračunavanja značilnosti sistema. Hkrati, če sistem sprva položite pod določeno moč, je izhod vedno precej blizu vrednosti. Glavna zahteva je moč in natančnost izdelave vozlišč, tako da je delovanje generatorja dovolj stabilno in zanesljivo.
Primerjajte prednosti in slabosti namestitve
Vetrni generatorji se uporabljajo že vrsto let, njihove zasnove se nenehno izboljšujejo, veter pa je lahko dostopen vir energije.
Naprave, ki jih poganja, so popolnoma varne za okolje in priročne, ker. ki se nahajajo na jamborih in ne zasedajo uporabne površine. So enostavni za vzdrževanje in popravilo.
Zaradi nestabilnosti vetrnih turbin je treba izumiti načine za zagotavljanje hiše z dodatno energijo. Dobra možnost je kombinacija vetrnih in sončnih instalacij
Mline na veter so med delovanjem hrupne. Zvok je lahko glasnejši ali tišji, vendar je vedno prisoten. Včasih to moti lastnike stanovanj in celo sosede.
Opozoriti je treba tudi na druge nevšečnosti. Veter je nepredvidljiv element, zato je delovanje generatorjev nestabilno in morate kopičiti energijo, da v obdobjih zatišja ne ostanete brez elektrike.
Glavne težave in pogoste napake
Glavna težava, s katero se soočajo ustvarjalci domačih vetrnih turbin, je premajhen izhodni tok. To je mogoče, če je bil med montažo uporabljen šibek generator. Preden začnete z namestitvijo, morate natančno izračunati električni tokokrog vetrnega generatorja
Če je sklop sestavljen samostojno - z navitjem tuljave - je pomembno pravilno izračunati premer žice in število zavojev
Pogoste napake, ki nastanejo med montažo:
- Napačna izbira materialov vodi do popolnega ali delnega uničenja. Najpogosteje se to zgodi s propelerjem. Priporočljivo je, da se zanašate na obstoječe izkušnje, pridobljene pri ustvarjanju delovnih struktur.
- Šibka krepitev jambora ogroža propad vetrne turbine. Večina obrtnikov uporablja dodatne podaljške, ki zavzamejo dodaten prostor, a zagotavljajo stabilnost vetrne turbine.
- Odsotnost zavornega mehanizma v generatorjih vodi do prezgodnje obrabe ležajev in sedežev ter do pregrevanja celotnega sklopa v močnem vetru. V nekaterih primerih se lahko gred zatakne.
- Težave z električnim delom nastanejo, ko so kršena pravila montaže ali se uporabljajo neuporabne komponente.
Če je naprava pravilno sestavljena, pri njenem delovanju ne bi smelo biti težav.
Na vetrnih turbinah, ki se vrtijo okoli svoje osi, je nujno namestiti omejevalnik, ki bo preprečil vrtenje ob močnem vetru.
Sama izdelava mlina na veter je izvedljiva naloga za osebo, ki zna uporabljati gospodinjska električna orodja. V omrežju je veliko shem in modelov, med katerimi lahko izberete ustrezno možnost za določeno situacijo. Možne so kombinacije vetrnih turbin s sistemi sončnih panelov, s čimer bo energetski sistem doma učinkovitejši.
Glavna prednost domačih naprav je, da lastnik dobro pozna inštalacijo in jo zmore v kratkem času nadgraditi ali popraviti.
Kaj je vetrni generator?
Vetrni generator je kompleks mehanskih naprav, povezanih z alternativnim virom električne energije, ki pretvarja kinetično energijo vetra v mehansko energijo z uporabo rezil in nato v električno energijo.
Vetrni generator - alternativni vir energije za zasebno hišo
Sodobni modeli imajo tri rezila, kar zagotavlja večjo učinkovitost namestitve. Najmanjša hitrost vetra, pri kateri se vetrnica zažene, je 2-3 m / s.Tudi tehnične specifikacije vedno kažejo nazivno hitrost - indikator vetra, pri katerem namestitev daje indikator največje učinkovitosti, običajno 9-10 m / s. Pri hitrostih vetra, ki je blizu 25 m/s, se lopatice zavzamejo pravokotno glede na veter, zaradi česar proizvodnja energije močno pade.
Za oskrbo zasebne hiše z električno energijo s hitrostjo vetra 4 m / s je dovolj:
- 0,15-0,2 kW za osnovne potrebe: razsvetljava prostora, TV;
- 1-5 kW za zagotavljanje delovanja osnovnih električnih aparatov (hladilnik, pralni stroj, računalnik, likalnik itd.) in razsvetljave;
- 20 kW bo zagotovilo energijo za celotno hišo, vključno z ogrevanjem.
Ker veter se lahko kadarkoli ustavi, vetrnica ni priključena direktno na električne aparate, temveč na baterije s krmilnikom polnjenja. Ker baterije proizvajajo izmenični tok, za gospodinjske aparate pa potrebujete konstantno napetost 220V, vgradijo pretvornik, na katerega so priključeni vsi električni aparati. Pomanjkljivosti vetrnih turbin vključujejo hrup in vibracije, ki jih povzročajo, zlasti pri močnejših inštalacijah, več kot 100 kW.
Vrste lopatic vetrnih turbin
Domača vetrna puhala iz koračnega motorja
Koračni motorji se uporabljajo v številnih elektromehanskih napravah, kot so tiskalniki. Če začnete vrteti gred takšnega motorja, se bo na njegovih sponkah pojavila električna napetost. To pomeni, da se koračni motor lahko uporablja kot električni generator.
Kaj se pripraviti na delo
Pred začetkom dela bi morali dobiti majhen koračni motor, na primer iz tiskalnika.Pripravite elektronske komponente in žice, da sestavite usmerniško vezje. Za ustvarjanje strukture bo potrebno obrezovanje tanke jeklene pločevine ali aluminija. In seveda - majhni pritrdilni elementi. Potrebujete preprosto ključavničarsko orodje in spajkalnik.
Risbe in skice
Oblikovalski del je mogoče sestaviti v obliki skic. Elektromotor je nameščen na ploščo iz vezanega lesa vzdolž montažnih lukenj na ohišju motorja. Tokokrog usmernika je prikazan na spodnji sliki.
Shema ožičenja usmernika za generator koračnega motorja
Tehnologija izdelave
Privijte motor na ploščo iz vezanega lesa. Če želite povečati njegovo hitrost in povečati napetost, lahko naredite menjalnik za povečanje hitrosti. Če želite to narediti, potem ko natančno določite razdaljo med središčem in izberete parametre zoba, morate na isto osnovno ploščo na osi namestiti zobnik večjega premera.
ojačevalnik hitrosti
Ročaj na pogonski prestavi je potreben za testiranje dela in za ustvarjanje toka pri nujnem polnjenju mikroakumulatorjev.
Celotna naprava za preverjanje delovanjaPlošča vsebuje motor-generator in usmerniško enoto.
Zdravstveni pregled
Za preverjanje delovanja končne naprave je nanjo priključen USB tester. Ko zavrtite gumb, se na monitorju testerja prikaže vrednost električne napetosti.
Pregled zdravja naprave
Za delovanje kot vetrni generator je treba na gred motorja namestiti rotor.
vetrno kolo
Lopatice so morda najpomembnejši del vetrne turbine. Delovanje preostalih komponent naprave bo odvisno od zasnove. Izdelane so iz različnih materialov. Tudi iz plastične kanalizacijske cevi.Rezila iz cevi so enostavna za izdelavo, so poceni in na njih ne vpliva vlaga. Postopek izdelave vetrne turbine je naslednji:
- Potrebno je izračunati dolžino rezila. Premer cevi mora biti enak 1/5 celotnega posnetka. Na primer, če je rezilo dolgo meter, bo primerna cev s premerom 20 cm.
- Cev z vbodno žago razrežemo na 4 dele.
- Iz enega dela izdelamo krilo, ki bo služilo kot šablona za rezanje naslednjih rezil.
- Z abrazivnim sredstvom zgladimo robove na robovih.
- Rezila so pritrjena na aluminijast disk z varjenimi trakovi za pritrditev.
- Nato je generator privit na ta disk.
Rezila za vetrno kolo
Po montaži je treba vetrno kolo uravnotežiti. Pritrjen je vodoravno na stojalo. Operacija se izvaja v prostoru, ki je zaprt pred vetrom. Če je ravnotežje pravilno, se kolo ne sme premikati. Če se rezila sami vrtijo, jih je treba nabostiti, da uravnotežijo celotno strukturo.
Šele po uspešnem zaključku tega postopka morate nadaljevati s preverjanjem natančnosti vrtenja rezil, vrteti se morajo v isti ravnini brez poševnosti. Dovoljena je napaka 2 mm.
Shema montaže generatorja
Načelo delovanja
Naprava in shematski diagram delovanja vetrnih generatorjev. Tok vetra povzroči, da se lopatice vrtijo, te pa sprožijo rotor generatorja, ki ustvarja tok. Njegova moč je neposredno sorazmerna s hitrostjo vetra.
Magneti, pritrjeni na rotor, ki se vrtijo v statorju, ustvarjajo izmenični tok. Takšen tok je treba popraviti, torej pretvoriti v enosmerni tok, saj lahko samo enosmerni tok polni baterije.
Električna energija je shranjena v bateriji in se porabi v odsotnosti vetra.
Stabilnost toka polnjenja akumulatorja nadzoruje naprava, ki uravnava hitrost vrtenja rezil glede na količino napolnjenosti baterije.
Navijamo tuljavo
Če izberete možnost ne zelo visoke hitrosti, se polnjenje 12V baterije začne pri 100-150 vrt / min. Število zavojev za to mora ustrezati 1000-1200. Z delitvijo zavojev na vse tuljave dobimo njihovo število za eno.
Če se za zavoje uporablja velika žica, se upor zmanjša in moč toka se poveča.
Na lastnosti ročno sestavljenih vetrnih turbin vplivata debelina magnetov na disku in njihovo število.
Tuljave so običajno izdelane v okrogli obliki, vendar bo z rahlo raztezanjem mogoče poravnati zavoje. Končano, tuljave morajo biti enake ali nekoliko večje od magnetov. Debelina statorja mora biti povezana tudi z magneti.
Če je slednji zaradi več obratov večji, se prostor med diski poveča in magnetni tok zmanjša.
Toda več uporovnih tuljav bo povzročilo zmanjšanje toka. Vezane plošče so primerne za obliko statorja. Za povečanje trdnosti izdelka je steklena vlakna nameščena na vrhu tuljav (na dnu kalupa). Pred nanosom epoksidne smole kalup obdelamo z vazelinom ali voskom ali pa uporabimo trak.
Generator se testira z ročnim obračanjem. Pri napetosti 40 V tok doseže 10 A.
Mini in mikro
Toda ko se velikost rezila zmanjšuje, se težavnost zmanjšuje s kvadratom premera kolesa. Za moč do 100 W je že mogoče izdelati samostojen APU z vodoravnimi rezili. 6-rezilo bo optimalno. Z več rezili bo premer rotorja, zasnovan za enako moč, manjši, vendar jih bo težko trdno pritrditi na pesto.Rotorje z manj kot 6 lopaticami lahko zanemarimo: 2-kraki 100 W potrebujejo rotor s premerom 6,34 m, 4-kraki enake moči - 4,5 m. Za 6-lopatično razmerje moč-premer je izraženo kot sledi:
- 10 W - 1,16 m.
- 20 W - 1,64 m.
- 30 W - 2 m.
- 40 W - 2,32 m.
- 50 W - 2,6 m.
- 60 W - 2,84 m.
- 70 W - 3,08 m.
- 80 W - 3,28 m.
- 90 W - 3,48 m.
- 100 W - 3,68 m.
- 300 W - 6,34 m.
Optimalno bo računati na moč 10-20 vatov. Prvič, plastično rezilo z razponom več kot 0,8 m ne bo zdržalo vetra več kot 20 m/s brez dodatnih zaščitnih ukrepov. Drugič, z razponom rezila do enakih 0,8 m linearna hitrost njegovih koncev ne bo presegla hitrosti vetra za več kot trikrat, zahteve za profiliranje z zasukom pa se zmanjšajo za rede velikosti; tukaj bo "korito" s segmentiranim profilom iz cevi že delovalo povsem zadovoljivo, poz. B na sl. In 10-20 W bo napajalo tablico, napolnilo pametni telefon ali prižgalo žarnico hišne pomočnice.
Mini in mikro vetrni generatorji
Nato izberite generator. Kitajski motor je popoln - pesto koles za električna kolesa, poz. 1 na sl. Njegova moč kot motor je 200-300 vatov, v generatorskem načinu pa bo dala do približno 100 vatov. A nam bo ustrezalo glede na promet?
Faktor hitrosti z za 6 rezil je 3. Formula za izračun hitrosti vrtenja pod obremenitvijo je N = v / l * z * 60, kjer je N hitrost vrtenja, 1 / min, v hitrost vetra in l je obseg rotorja. Z razponom rezila 0,8 m in vetrom 5 m/s dobimo 72 vrt/min; pri 20 m/s - 288 vrt./min. Kolo kolesa se prav tako vrti s približno enako hitrostjo, zato bomo svojih 10-20 vatov odstranili iz generatorja, ki lahko da 100.Rotor lahko postavite neposredno na njegovo gred.
Toda tukaj se pojavi naslednji problem: ko smo porabili veliko dela in denarja, vsaj za motor, smo dobili ... igračo! Kaj je 10-20, no, 50 vatov? In vetrnice z rezili, ki lahko napaja vsaj TV sprejemnik, ni mogoče narediti doma. Ali je mogoče kupiti že pripravljen mini vetrni generator in ne bo stalo manj? Še kolikor je mogoče in še ceneje, glej poz. 4 in 5. Poleg tega bo tudi mobilna. Postavite ga na štor - in ga uporabite.
Druga možnost je, če nekje leži koračni motor iz starega 5- ali 8-palčnega pogona ali iz papirnega pogona ali nosilca neuporabnega brizgalnega ali matričnega tiskalnika. Deluje lahko kot generator in pritrditev rotorja vrtiljaka iz pločevink (poz. 6) nanj je enostavnejša kot sestavljanje strukture, kot je prikazano na poz. 3.
Na splošno je po »rezilih« zaključek nedvoumen: domače – prej zato, da bi bilo po volji, ne pa za resnično dolgoročno energetsko učinkovitost.
Vrste vetrnih turbin in načelo njihovega delovanja
Tako industrijske kot domače vetrne turbine se razlikujejo.
Razvrščeni so po več merilih:
- Značilnosti vrtenja rotorja z rezili, pritrjenimi nanj - navpično ali vodoravno. Prvi so manj odzivni na negativne okoljske dejavnike, drugi pa imajo večjo učinkovitost.
- Število rezil. Namestitve s tremi rezili veljajo za najbolj praktične, vendar je rezil lahko več ali manj.
- Material. Za izdelavo rezil se uporabljajo različni materiali - togi ali jadra. Prvi so običajno bolj trpežni, drugi pa cenejši.
- Nagib rezila. Lahko je fiksna ali spremenljiva.
Najlažji način za izdelavo vodoravnega vetrnega generatorja.Ljudje brez veliko izkušenj izberejo prav takšno zasnovo, vendar nekateri obrtniki raje izdelajo nizko hrupno in učinkovito navpično namestitev za izdelavo
Vodoravne vetrnice so priročne, ker za njihovo izdelavo ne zahtevajo visoko natančnih izračunov, sama zasnova je enostavnejša za izdelavo in se začne pri najmanjšem vetru. Proti - veliko hrupa med delovanjem in obsežnost.
Vertikalni vetrni generator je primeren za ljudi, ki so pripravljeni porabiti čas in trud za sestavljanje in vzdrževanje zapletene, a kompaktne zasnove. Priporočamo, da si ogledate navodila po korakih za izdelavo navpičnega vetrnega generatorja z lastnimi rokami.
Pretvorne naprave vetrnega generatorja preoblikujejo električni tok, kar vodi do velikih izgub energije. Odvisno od značilnosti naprav lahko te izgube dosežejo 15-20%
Vetrni generator deluje zaradi vrtenja lopatic, pritrjenih na rotor. Sam rotor je pritrjen na gredi generatorjaki proizvaja elektriko. Energija se prenaša na baterije. Tukaj se kopiči in hrani gospodinjske električne aparate.
Vetrna turbina je opremljena s krmilnikom, ki pretvarja trifazni izmenični tok v enosmerni in nadzoruje polnjenje baterije. Namestitvena shema mora upoštevati, da je treba za baterijo priključiti pretvornik.
Načelo delovanja vetrnega generatorja in vrste opreme
Vse vetrne turbine so sestavljene iz lopatice, rotorja turbine, generatorja, gredi generatorja, inverterja in baterije. Pogojno je mogoče vse modele razdeliti na industrijske in domače, načelo delovanja pa bo zanje enako.
Primer sheme modela nakupa
Rotor z vrtenjem ustvarja izmenični tok s tremi fazami, ki gre skozi krmilnik do akumulatorja, nato pa se v pretvorniku pretvori v stabilnega za napajanje električnih naprav.
Preprosta shema dela
Vrtenje lopatic nastane zaradi fizičnega udarca s pomočjo impulza ali dvižne sile, zaradi česar vztrajnik začne delovati, pa tudi pod vplivom zavorne sile. Pri tem se vztrajnik začne vrteti, rotor pa ustvari magnetno polje na fiksnem delu generatorja, po katerem se tok reproducira.
Na splošno so vetrne turbine razdeljene na vertikalne in horizontalne. Kaj je povezano z lokacijo vrtilne osi.
Vertikalna možnost
Ko nameravate ustvariti 220V vetrnico z lastnimi rokami, najprej razmislite o navpičnih možnostih. Med njimi so:
Savonius rotor. Najpreprostejši, ki se je pojavil leta 1924. Temelji na dveh polvaljnikih na navpični osi. Slabosti vključujejo nizko porabo vetrne energije.
Različica rotorja Savonius
Z rotorjem Darrieus. Pojavil se je leta 1931, do vrtenja se pojavi zaradi razlike v odpornosti aerodinamične grbine in žepa traku, zato so pomanjkljivosti majhen navor, pa tudi potreba po namestitvi lihega števila rezil.
Nekakšen vetrni generator Daria
Helikoid. Rezila imajo zasukano obliko, kar zmanjšuje obremenitev ležaja in povečuje življenjsko dobo. Pomanjkljivost je visoka cena.
Helikoid
Domača različica bo cenejša, če je pravilno premišljena in nameščena.
Horizontalni modeli
Horizontalni modeli so razdeljeni po številu rezil.Njihova učinkovitost je večja, vendar je za stalno iskanje smeri vetra treba namestiti vremensko lopatico. Vsi modeli imajo visoke vrtilne hitrosti, namesto rezil je nameščena protiutež, ki vpliva na zračni upor.
Različica horizontalnih modelov
Modeli z več rezili imajo lahko do 50 rezil z visoko vztrajnostjo. Uporabljajo se lahko za delovanje vodnih črpalk.
Kako to narediti sami?
Najbolj zanesljiva in preprosta zasnova velja za rotacijsko vetrno turbino, ki je naprava z navpično osjo vrtenja. Pripravljen domači generator te vrste lahko v celoti zagotovi porabo energije dacha, vključno z opremljanjem bivalnih prostorov, gospodarskih poslopij in ulično razsvetljavo (čeprav ne preveč svetlo).
Če dobite pretvornik z indikatorji 100 voltov in baterijo 75 amperov, bo vetrnica veliko močnejša in produktivnejša: elektrike bo dovolj za video nadzor in alarm.
Za izdelavo vetrnega generatorja boste potrebovali konstrukcijske podrobnosti, potrošni material in orodje. Prvi korak je najti ustrezne komponente mlina na veter, od katerih jih je veliko med starimi zalogami:
- Generator iz avtomobila z močjo približno 12 V;
- Akumulatorska baterija za 12 V;
- Polhermetično stikalo s tipko;
- Inventar;
- Avtomobilski rele se uporablja za polnjenje baterije.
Potrebovali boste tudi potrošni material:
- Pritrdilni elementi (sorniki, matice, izolacijski trak);
- Jeklena ali aluminijasta posoda;
- Ožičenje s prečnim prerezom 4 kvadratnih metrov. mm (dva metra) in 2,5 kvadratnih metrov. mm (en meter);
- jambor, stojalo in drugi elementi za izboljšanje stabilnosti;
- Močna vrv.
Ko ste pripravili vse, kar potrebujete, lahko začnete sestavljati, pri čemer se osredotočite na navodila po korakih, ki vam povedo, kako narediti vetrni generator z lastnimi rokami:
- Iz kovinske posode izrežite rezila enake velikosti, pri čemer pustite nekaj centimetrov na dnu nedotaknjen kovinski trak.
- Simetrično naredite luknje s svedrom za obstoječe vijake na dnu dna rezervoarja in jermenico generatorja.
- Upognite rezila.
- Pritrdite na jermenico rezila.
- Namestite in pritrdite generator na jambor s sponkami ali vrvjo, tako da se od vrha odmaknete približno deset centimetrov.
- Vzpostavite ožičenje (za priključitev baterije je dovolj meter dolgo jedro s prečnim prerezom 4 m², za nalaganje z razsvetljavo in električnimi napravami - 2,5 m²).
- Označite povezovalni diagram, barvno in črkovno oznako za prihodnja popravila.
- Namestite oddajnik s četrtino žice.
- Po potrebi konstrukcijo okrasite z vetrovko in barvajte.
- Žice pritrdite z navijanjem namestitvenega droga.
Vetrni generatorji za 220 voltov, ki jih naredite sami, so priložnost, da v najkrajšem možnem času zagotovite poletno hišo ali podeželsko hišo z brezplačno električno energijo. Tudi začetnik lahko postavi takšno namestitev, večina podrobnosti za konstrukcijo pa že dolgo miruje v garaži.