Kako narediti mini vetrni generator z lastnimi rokami?

Mlin na veter ne potrebuje goriva ali sončne energije za proizvodnjo električne energije. Zaradi te funkcije mnogi razmišljajo o tem, kako zgraditi vetrno turbino z lastnimi rokami, saj sta nakup in namestitev končne opreme draga.

Načelo delovanja in vrste vetrnih generatorjev

Mlin na veter lahko naredite sami le z razumevanjem njegove naprave. Prototip te enote je stara mlin na veter. S pritiskom zračnih tokov na njegovih krilih se je začela gibati gred, ki je prenašala navor na opremo mlina.

V vetrnih turbinah za proizvodnjo električne energije se uporablja enako načelo uporabe vetrne energije za vrtenje rotorja:

1. Premikanje lopatic, ko so izpostavljene vetru, povzroči vrtenje vhodne gredi z menjalnikom. Navor se prenaša na sekundarno gred (rotor) generatorja, opremljeno z 12 magneti.Zaradi njegovega vrtenja v statorskem obroču nastane izmenični tok.
2. Tovrstna elektrika ne more polniti baterij brez posebne naprave – krmilnika (usmernika). Naprava pretvarja izmenični tok v enosmerni, kar omogoča shranjevanje, tako da lahko gospodinjski aparati delujejo nemoteno. Krmilnik opravlja tudi drugo funkcijo: pravočasno preneha polniti baterijo, presežna energija, ki jo ustvari vetrnica, pa se prenese na enote, ki jo porabijo v veliki meri (na primer na grelne elemente za ogrevanje hiše).
3. Za zagotovitev napetosti 220 V se tok dovaja iz baterij v pretvornik, nato pa gre na točke porabe električne energije.

Za zagotovitev, da so lopatice vedno v najboljšem položaju za interakcijo z vetrom, je na rotorskih napravah nameščen rep, ki omogoča obračanje propelerja proti vetru. Tovarniški modeli vetrnic imajo zavorne naprave ali dodatna vezja za zlaganje repa ali odstranjevanje lopatic pred vetrovi v neugodnem vremenu.

Obstaja več vrst vetrnih turbin, ki jih razvrščamo po številu in materialu lopatic ali nagibu propelerja. Toda glavna delitev se pojavi glede na lokacijo osi ali vhodne gredi:

1. Vodoravni tip pomeni lokacijo jaška vzporedno s tlemi. Takšni generatorji se imenujejo lopatni generatorji.
2. V navpičnih vetrnicah je os nameščena pravokotno na obzorje, ravnine pa okoli nje. Vertikalne generatorje lahko imenujemo ortogonalni ali vrtiljačni.

Ne glede na lokacijo osi vrtenja, načelo delovanja enote ostaja enako.

Modeli vetrnic imajo lahko propeler ali vetrno kolo z 2, 3 ali več rezili.Menijo, da so naprave z več rezili sposobne ustvarjati tok v majhnem vetru, propelerji z 2-3 krili pa zahtevajo večji pretok zraka. Pri izbiri modela je treba upoštevati pomembno pravilo, da vsako rezilo ustvarja upor proti toku vetra in zmanjšuje hitrost vrtenja, zato je kolo z več rezili precej težko zavrteti do delovne hitrosti.

Med sortami mlinov na veter so jadralne in toge. Ta imena se nanašajo na material, iz katerega so izdelana krila. S samomontažo bo vrsta jadra enostavnejša in bolj ekonomična, vendar rezila iz plastičnega materiala (tkanina, folije itd.) niso trpežna in odporna na obrabo.

Vertikalna možnost

Lažje je narediti navpični vetrni generator kot vodoravni. Zasnova ne zahteva krilne naprave, nahaja se na nizki višini (do 2 m). Pregledi tistih, ki uporabljajo navpične vetrne turbine (vetrne elektrarne), kažejo na rahel hrup med vrtenjem in enostavno vzdrževanje delovnih enot enot. Generator je nameščen na dnu konstrukcije in vzdrževanje se lahko izvaja brez dela na višini ali spuščanja jambora na tla.

Na zgornjem koncu osi je nameščen ležaj, ki hkrati deluje kot jambor. Ta del praktično ne zahteva vzdrževanja in lahko brez popravila služi več let.

Za razliko od vetrnice z lopaticami navpične vetrne turbine ne zahtevajo namestitve visokega jambora. Delujejo ne glede na smer vetra, kar poenostavi zasnovo gibljivega dela.Za rezila kompaktne vetrne turbine lahko uporabite PVC cev velikega premera (na primer kanalizacijsko cev), za močnejšo vetrno turbino pa je primerno tanko pocinkano jeklo. Ti materiali so na voljo vsakemu domačemu mojstru in so relativno poceni.

Zasnovo vetrnega kolesa lahko izberete neodvisno med številnimi razpoložljivimi možnostmi:

• Dornier dizajn z 2 ploščatima rezilima;
• Savonius sistem s 4 polcilindričnimi krili;
• ortogonalna vetrnica z več rezili z 2 vrstama ravnin;
• helikoidne vetrne turbine z ukrivljenimi profili lopatic.

Vse vertikalne vetrnice uporabljajo princip agregata Savonius. Doma so rezila lahko izdelana iz jeklenih ali plastičnih sodov, razpolovitih po dolžini. Značilnost oblikovanja je, da učinkovitost enote doseže maksimum pri hitrosti rezila, ki je 2-krat manjša od hitrosti vetra. Zato ne bi smeli poskušati povečati hitrosti za vertikalno vetrno turbino.

Horizontalni modeli

Za razliko od vertikalnih generatorjev imajo domače vetrne turbine s propelerjem večji izkoristek s povečanjem hitrosti lopatic. Toda številni in ozki elementi vijaka ne prispevajo k boljšemu delu: z močnim pritiskom vetra nimajo časa zasukati gredi zaradi zračne blazine, ki je nastala pred vijakom.

Vetrne turbine z več rezili za dom, ki jih naredite sami, je najbolje narediti na območjih z ne premočnim vetrom. Če moč vetra v regiji pogosto presega 10-15 m na sekundo, je smiselno zgraditi mlin na veter z 2-3 rezili. Obe vrsti lahko začneta delovati pri hitrosti pretoka zraka približno 2-3 m na sekundo.

Vodoravni model zahteva namestitev visokega jambora (6-12 m).Da bi se izognili delu na visoki nadmorski višini med vzdrževanjem, obrtniki namestijo najpreprostejši zložljivi mehanizem - os - na dnu jambora. Za stabilnost konstrukcije pri močni vetrni obremenitvi so potrebni kabelski nosilci, ki držijo stojalo v navpičnem položaju.

Gondola z generatorjem in propelerjem mora biti nameščena na ležaju in opremljena z krilnim perjem, tako da ima propeler vedno ugoden položaj glede na veter. Kabli, ki prenašajo tok, morajo biti nameščeni tako, da se pri vrtenju gondole ne zvijajo, motijo ​​ali zlomijo. Zato se izvajajo znotraj cevastega jambora.

Kako narediti vetrni generator 220 V?

Delo pri ustvarjanju vetrne turbine se mora začeti z določitvijo potrebne moči enote:

• za osvetlitev več prostorov je dovolj imeti generator z močjo manj kot 1 kW; zagotavljal bo napajanje žarnic z žarilno nitko ali energetsko varčnih žarnic, poleg tega pa bo mogoče v omrežje priklopiti prenosni računalnik ali televizor;
• domači vetrni generator z zmogljivostjo 5 kW bo zagotavljal električno energijo gospodinjskim aparatom (hladilnik, pralni stroj, štedilnik itd.);
• da bi hišo popolnoma prenesli na avtonomno oskrbo z električno energijo, potrebujete močan generator z zmogljivostjo več kot 20 kW.

Generator lahko izdelate sami ali prilagodite ustrezen sklop, odstranjen iz starega avtomobila. Na ta način je mogoče zagotoviti proizvodnjo toka do 2-3 kW. Za izdelavo močnejšega 220V vetrnega generatorja, ki ga naredite sami, boste morali natančno izračunati število tuljav in zavojev žice, velikost in število magnetov na rotorju ter parametre kril lopatic.

Preprost dizajn

Za najpreprostejši dizajn z močjo približno 1-1,5 kW boste potrebovali:

• avtomobilski generator (12 V);
• kislinska baterija (12 V);
• stikalni gumb (12 V);
• tokovni pretvornik 700-1500 V in 12-220 V;
• kovinska velika zmogljivost;
• vijaki, podložke, matice;
• sponke za pritrditev generatorja (2 kos.).

V jermenici avtomobilskega generatorja morate narediti simetrične luknje za vijake. Obod posode razdelite na 4 enake dele. Rezana rezila:

• na strani posode označite pravokotnike glede na oznake za razdelitev kroga;
• poiščite navpično sredino vsakega elementa;
• označite vrh in dno posode s trdnimi robovi širine 3-5 cm;
• razrežite kovino med posameznimi pravokotniki do linije platišč;
• naredite reze vzdolž zgornje in spodnje meje oznake, tako da sredina pravokotnika ostane nedotaknjena in povezana s platišči;
• razporedite vsako rezilo glede na osrednjo os;
• določite središče okroglega dna, označite lokacije lukenj za vijake v skladu z njihovo lokacijo na jermenici generatorja.

Pri razporejanju kril je vredno določiti smer vrtenja vetrnega kolesa, da izvlečemo potrebne dele letal. Da bi zagotovili enako obremenitev vseh rezil, je treba izmeriti njihove vrtilne kote.

Montaža konstrukcije je sestavljena iz privijanja jermenice generatorja in dna rezervoarja. Po tem se pripravi podlaga za vgradnjo vetrnega generatorja (jambor iz debele cevi visoke približno 2 m). Generator je najlažje pritrditi nanj s sponkami ustreznega premera. Za polnjenje akumulatorja je treba tok iz generatorja prenesti skozi usmernik, povezavo je treba izvesti z električnimi tokokrogi avtomobila.

Domač generator za vetrno turbino z lopaticami

Enoto za horizontalni vetrni generator je mogoče sestaviti iz pest koles iz avtomobila ali uporabiti elektromotor iz pralnega stroja. Za delo boste morali kupiti magnete iz neodima (niobijeve zlitine). Bolje je vzeti pravokotne elemente.

Njihovo število lahko določite po številu tuljav, če uporabljate motor. Za trifazni generator mora biti število magnetov 2/3 števila tuljav, pri enofaznem generatorju pa mu mora ustrezati. Strokovnjaki svetujejo, da se odločite za trifazni generator.

Pri uporabi motorja iz pralnega stroja je treba magnete prilepiti na rotor motorja. Če se uporablja pesto koles, so magneti nameščeni na krog iz jeklene pločevine debeline približno 5 mm. Pri sestavljanju rotorja upoštevajte pravila:

1. Razdalja med magneti mora biti enaka. Pravokotni elementi na pestu imajo dolge stranice vzdolž polmerov kroga, na gredi motorja pa vzdolž njegove vzdolžne osi.
2. Pred delom morate določiti in označiti pole magnetov. Vgrajeni so tako, da imajo nasprotni elementi različne polarnosti. Pri nameščanju magnetov zamenjajte pozitivne in negativne pol sosednjih delov.
3. Da magneti ostanejo trdno na površini rotorja, je priporočljivo, da jih napolnite z epoksidom.

Pri uporabi gredi motorja kot rotorja se del namesti na svoje mesto v navitju in delovanje konstrukcije se preveri z uporabo voltmetrskih sond na žičnih kablih in vrtenjem gredi z vrtalnikom.

Če se uporablja pesto, so tuljave navite neodvisno od emajlirane bakrene žice s prečnim prerezom 1 mm.Vsaka tuljava mora biti sestavljena iz 60 zavojev in imeti višino 9 mm. Tuljave je treba namestiti na ravni del pesta kolesa.

Za trifazni generator povežite konce žic takole:

• pustite zunanji terminal 1 tuljave prost, notranji terminal pa povežite z zunanjim za 4;
• povežite notranjo napeljavo 4 tuljav z zunanjo na 7 in nadaljujte do konca, tako da povežete dele navitja vsaka 2 kosa; na slednjem naj ostane prost notranji konec, ki se zlahka zvije z že levim ali drugače označenim izhodom;
• ponovite postopek z 2 tuljavama, pri čemer povežete žice po istem principu na vsaka 2 elementa;
• storite enako s 3 tuljavami in preostalimi nepovezanimi.

Na koncu dela bo imel mojster 6 ločenih zatičev. Navitje je treba napolniti z epoksidom in posušiti.

Nato morate v ležaj pesta vpeti gred, na katero namestite rotorski obroč z magneti. Razdalja med ravninami delov je 1-1,5 mm. Preverite prisotnost toka na sponkah, sestavite vetrnico in jo namestite na jambor.

Servis opreme

Med delovanjem vetrnice je treba enkrat mesečno opraviti splošen pregled pritrdilnih elementov, preveriti električni sistem za napetostno neravnovesje, krmilnik je v dobrem stanju, kabli so enakomerno napeti. Za neprekinjeno delovanje je vredno enkrat na 3-4 mesece pregledati priključke akumulatorja, preveriti nivoje elektrolita in olja v menjalniku generatorja.

Letni pregled vključuje preverjanje površin rezil, ugotavljanje delovanja ležajev in njihovo zamenjavo. V teh obdobjih se napolni tudi nivo elektrolita, olje se doda v menjalnik. Letno vzdrževanje vključuje preverjanje delovanja vseh vozlišč.

Podobni članki: