Vertikalna vjetrenjača "uradi sam" (5 kW). Učinite sami vjetrenjače za dom - koji je model najprikladniji? Kako napraviti vlastiti aksijalni generator vjetra

Sami napraviti vjetrenjaču čini se kao nemoguć zadatak koji oduzima puno vremena i truda. Ali slijedeći upute korak po korak lako i brzo možete postići željeni rezultat za malo novca.

Nakon što su postavili cilj kupnje vjetrogeneratora, mnogi ga žele sami napraviti. Kako su pokazala istraživanja na Internetu, većina to radi, ali ova odluka im je oduzela puno vremena i truda (barem prva montaža). Najčešće korištena shema montaže je magnetska istosmjerna struja. Ovaj put je puno jednostavniji od stvaranja samog generatora. Iz tog razloga, preporuča se biti strpljiv i početi tražiti motor koji bi bio savršen za izradu generatora vjetra vlastitim rukama.

Izbor generatora

Ispostavilo se da većina ljudi koristi motor starog računala kao generator. Takav motor je rijetkost i koristio se još u danima kada su računala koristila velike pogone s vrpcama. Među svima moguće opcije Najboljim se može smatrati 30 voltni DC motor od proizvođača Ametek. Ovo je najviše prikladna opcija, za izradu vjetrogeneratora, budući da čak i lagana rotacija njegove osovine može slobodno generirati 12 V. Ovaj motor je prilično teško pronaći, ali trgovačke platforme ebay i Amazon pune su njegovih analoga. Dodatno u opisu upućeni ljudi ukazuju na mogućnost njihove upotrebe kao generatora za vjetrenjaču.

Odabir motora mora se izvršiti uzimajući u obzir sljedeće parametre:

• DC;
• mala brzina;
• visoki napon;
• velika struja.

Stvar je u tome što motor dizajniran za 7200 o / min i napon od 24 V vjerojatno neće moći proizvesti potrebne vrijednosti pri malim brzinama. Ali ako uzmete 30-voltni motor s nominalnom vrijednošću od 325 o / min, onda je sasvim realno očekivati ​​od njega napon od 12 volti čak i pri malim brzinama karakterističnim za vjetrenjaču.

Približna cijena istog Ameteka je oko 26 USD. Može se naći malo jeftiniji motor, ali to nije toliko bitno. Uz normalan lagani pritisak, bez problema upali lampu od 12 volti, što nam je i trebalo. Dakle, pronašli smo motor-generator. Prijeđimo na sljedeći korak - izračunavanje lopatica.

Oštrice

Kao primjer, lako možete koristiti običnu PVC vodovodnu cijev duljine 60 cm i promjera 15 cm. Izrežite je na 4 dijela. To će biti praznine za oštrice. Zatim izrežite kvadrat 5x5 na dnu kako biste kasnije izradili pričvršćivač. Da biste zadržali točan oblik i ne odrezali višak, preporuča se prvo izbušiti malu rupu na pravom mjestu. Zatim jednostavno odrežite višak plastike duž obratka dijagonalno. To je to, prva oštrica je spremna.

Koristite izrezani komad kao predložak za izradu preostale tri oštrice. Također će služiti kao rezervni dio ako nešto pođe po zlu. Odabrali smo motor za naš vjetrogenerator i napravili lopatice. Sada ih moramo učiniti jednima.

Sastavljanje generatora s lopaticama

Za kombiniranje lopatica s generatorom možete koristiti običnu remenicu kao bazu i aluminijski disk promjera 13 cm. Njihovim pričvršćivanjem vijčanim spojem dobit ćete izvrsnu laganu i praktičnu bazu koja će biti međukarika koja prenosi silu vjetra s lopatica, rotirajući generator vjetra. Sami noževi također su pričvršćeni vijcima. Možete kupiti kapu u prodavaonici vodoinstalatera kako biste sve sakrili. metalni dijelovi i učiniti vjetrenjaču jednostavnijom. Praksa je pokazala da svi ovi parametri dopuštaju čak i laganom povjetarcu da stvara rotacije, a pritom vjetrogenerator proizvodi 12 V koliko treba.

Instalacija turbine

Da biste sami instalirali turbinu, možete koristiti redoviti drveni stalak od bloka duljine 84 cm.. Također je poželjno koristiti komad plastična cijev promjera 10 cm za zaštitu motora od raznih vrsta padalina. Kao rep za 12-voltnu vjetrenjaču preporuča se koristiti aluminijsku ploču dimenzija 21x35 cm i debljine 20-30 mm. Idealan je kao protuteža i kao element za okretanje instalacije u vjetru. Sve dimenzije nisu kritične i mogu se malo promijeniti kako bi odgovarale značajkama dizajna.

Također je preporučljivo ispolirati sve elemente i zaobljene kutove za atraktivniji izgled i bolje aerodinamičke performanse. Zatim pokrijte sve drvene dijelove s nekoliko slojeva boje. Možete odabrati bilo koju boju, jer ništa ne ovisi o njoj.

Za veću praktičnost, na rubu gdje će se sam generator nalaziti, možete zavrnuti nekoliko traka tako da čvrsto sjedi na svom mjestu. Motor je pričvršćen stezaljkama. Generator vjetra je spreman. Sada ga trebate instalirati na jarbol.

Elementi jarbola

Konačni rezultat pri izradi vjetrenjače vlastitim rukama u potpunosti ovisi o sposobnosti okretanja ovisno o smjeru vjetra i glavnoj visini.

Obična željezna cijev promjera 2,5 centimetra lako klizi unutar električnog cjevovoda poprečnog presjeka 3 centimetra. Ugradite željeznu prirubnicu na blok sa sjedištem za cijev od 2,5 cm. Njegovo središte treba biti približno 19 cm od ruba. Zatim jednostavno zavrnite komad cijevi u prirubnicu. Također morate izbušiti rupu u bloku za žice koje će prolaziti kroz njega.

Baza se može napraviti u sljedećem redoslijedu:

1. Krug promjera 60 cm izrezan je iz šperploče;
2. Na njega su pomoću prirubnica pričvršćena dva metalna vodovodna koljena promjera 2,5 cm;
3. U sredini je postavljena cev promjera 3,5 cm, na koju je pričvršćena glavna cijev;
4. Potrebno je izbušiti nekoliko rupa u drvenom disku kako bi se pričvrstio na tlo.

Cijev koja će služiti kao jarbol može se koristiti ili sklopiva ili čvrsta. Njegova duljina mora biti najmanje 3 metra, a promjer 3,5 cm Za pričvršćivanje cijevi možete koristiti obične užad sa stezaljkama.

Napravili smo jarbol i sada možemo sigurno ugraditi naš vjetrogenerator od 12 volti radni položaj. U tom slučaju ne zaboravite spojiti žice na njega i provući ih kroz cijev. Morate napraviti rupu na bazi kako biste ih izvadili i spojili na kontroler, koji ćemo sada pogledati.

Regulatorski krug

Regulator vam omogućuje reguliranje napunjenosti baterija bez davanja viška energije. Ako je baterija puna, tada ovaj uređaj preusmjerava struju izravno na potrošača. Regulator od 12 volti može se lako pronaći u bilo kojoj trgovini elektronike. Ali to možete učiniti sami, što će pozitivno utjecati na cijenu.

Slika prikazuje dijagram sklopa regulatora. Malo je modificiran zbog činjenice da veliki broj Standardne dijelove vrlo je teško pronaći. Svaki radio amater to može sastaviti.

Nakon što smo instalirali vjetrenjaču i spojili regulator, vidimo da naš dizajn radi, pa čak i multimetar pokazuje gotovo točnu vrijednost od 12 volti pri slabom vjetru. Vjetrogenerator je sastavljen ručno.

Troškovi

Vjerojatno najvažniji dio je trošak. Nakon malog istraživanja tržišta, možemo doći do zaključka da za kupnju svih elemenata, uključujući pretvarač i baterije, naša vjetrenjača, sastavljena vlastitim rukama, neće koštati više od 250 dolara. Tvornički vjetrogeneratori imaju gotovo iste karakteristike kao i oni koje sami sastavite. Za njih samo morate platiti više od 1000 dolara.

Materijal ćemo vam poslati e-poštom

U moderni svijet mora se plaćati sve više novca komunalne usluge, čiji popis uključuje opskrbu električnom energijom. Stoga vlasnici privatnih kuća sve više razmišljaju o tome kako vlastitim rukama napraviti generator vjetra od 220 V, koji može osigurati nesmetanu struju cijeloj kući.

Industrijski generator vjetra

Sve vjetroturbine sastoje se od lopatice, rotora turbine, generatora, osovine generatora, pretvarača i baterije. Svi modeli mogu se grubo podijeliti na industrijske i kućne, ali će njihova načela rada biti ista.

Rotirajući, rotor stvara naizmjenična struja s tri faze, koji preko kontrolera ide do akumulatora, a potom se u inverteru pretvara u stabilni za napajanje električnih uređaja.

Rotacija lopatica nastaje zbog fizičkog djelovanja pomoću impulsa ili sile podizanja, uslijed čega zamašnjak dolazi u rad, kao i pod utjecajem sile kočenja. Pritom se zamašnjak počinje okretati, a rotor stvara magnetsko polje na fiksnom dijelu generatora, nakon čega se reproducira struja.

Općenito, vjetrogeneratori se dijele na vertikalne i horizontalne. Što ima veze s položajem osi rotacije.

Vertikalna opcija

Kada planirate vlastitim rukama stvoriti vjetrenjaču od 220 V, prije svega razmislite o tome vertikalne opcije. Među njima su:

• Savoniusov rotor. Najjednostavniji, koji se pojavio davne 1924. godine. Temelji se na dva polucilindra na okomitoj osi. Nedostaci uključuju malo korištenje energije vjetra.

• S Daria rotorom. Pojavio se 1931., predenje se događa zbog razlike u otporu između aerodinamičke grbe i džepa trake, tako da nedostaci uključuju nizak okretni moment, kao i potrebu za montiranjem neparnog broja lopatica.

Vrsta generatora vjetra Daria

• Noževi imaju upleteni oblik, smanjujući opterećenje ležaja i produžujući vijek trajanja. Nedostatak je visoka cijena.

Domaća opcija Bit će jeftinije ako se pravilno osmisli i instalira.

Povezani članak:

RCD: što je to? Jeste li ikada čuli kraticu RCD? O čemu se radi saznat ćete čitajući recenziju do kraja. Ukratko, želio bih dodati da ovaj uređaj može zaštititi stan i sve njegove stanovnike od izvanrednih situacija povezanih s električnom energijom.

Horizontalni modeli

Horizontalni modeli podijeljeni su prema broju lopatica. Imaju veću učinkovitost, ali postoji potreba za ugradnjom vjetrokazice za stalno traženje smjera vjetra. Svi modeli imaju velike brzine rotacije, umjesto lopatica postavljena je protuuteg, što utječe na otpor zraka.

Modeli s više oštrica mogu imati do 50 oštrica s velikom inercijom. Mogu se koristiti za rad pumpi za vodu.

Kako napraviti generator vjetra od 220 V vlastitim rukama

Za pružanje privatna kuća dovoljan je stalan protok električne energije pri prosječnoj brzini vjetra od 4 m/s:

• 0,15-0,2 kW, koji se koristi za osnovne potrebe;
• 1-5 kW za električnu opremu;
• 20 kW za cijelu kuću sa grijanjem.

Vrijedno je uzeti u obzir da vjetar ne puše uvijek, pa biste trebali osigurati DIY vjetrenjaču za svoj dom s baterijom s regulatorom punjenja, kao i pretvaračem na koji su uređaji spojeni.

Za bilo koji model domaća vjetrenjača trebat će vam osnovni elementi:

• rotor - dio koji se okreće od vjetra;
• oštrice, obično su montirane od drveta ili lakog metala;
• generator koji će snagu vjetra pretvarati u električnu;
• rep, koji pomaže odrediti smjer strujanja zraka (za vodoravnu verziju);
• vodoravno dvorište za držanje generatora, repa i turbine;
• utakmica;
• spojna žica i oklop.

Štit će uključivati ​​bateriju, kontroler i pretvarač. Pogledajmo dvije mogućnosti kako izgraditi generator vjetra vlastitim rukama.

Povezani članak:

Poznat vam je problem nestanka struje koji se očituje treptanjem žarulja. U članku ćemo govoriti o tome kako odabrati pravi stabilizator napona od 220 V za vaš dom kako biste jednom zauvijek zaboravili na ovaj problem?

Značajke sastavljanja vjetrogeneratora iz perilice rublja vlastitim rukama

Pogledajmo kako vlastitim rukama napraviti generator vjetra od 220 V koristeći stari motor.

Stol 1. detaljne upute vjetrogenerator iz perilica za rublje sa fotografijom

Što uraditi	Primjer fotografije
Trebali biste kupiti neodimijske magnete koji se montiraju u udubljenja na rotoru motora. Sami zarezi su napravljeni na tokarilica, za ispravno postavljanje koristite dijagram.
Magneti moraju biti zalijepljeni super ljepilom u pripremljena udubljenja. Zatim ih treba zamotati u papir, a ostatak prostora ispuniti epoksidom.
Zatim pripremamo osovinu, koju je najbolje naručiti od tokara. Unutar šuplje konstrukcije mora postojati prostor za kabel i rupa za njegov ulaz. Montiramo držač od željezne šipke. Za to koristimo brusilicu, kojom odrežemo dvije cijevi (na njih pričvrstite generator), a na drugom kraju ih zavarite.
Prijeđimo na oštrice koje se mogu izraditi od cijevi od 16 cm vanjska kanalizacija. U u ovom slučaju koristiti ubodnu pilu.
Ostaje samo sastaviti generator vjetra, pričvrstiti sve elemente. Za početak pričvrstimo generator, lopatice, rotor i rep na potpornu tračnicu. Ne zaboravite pokriti generator kućištem.
Elektranu treba učvrstiti šarkama, a jarbol montirati u betonsku podlogu s 4 vijka.
Usmjerite žicu do razvodne ploče.
Spojite sve elemente i izvršite testiranje performansi.

Da biste lakše razumjeli cijeli niz radnji prilikom sastavljanja vjetroelektrane vlastitim rukama od stare, pogledajte video:

Značajke sastavljanja vertikalnog generatora vjetra iz generatora automobila vlastitim rukama

Kada "domaći" ljudi razmišljaju o tome kako napraviti vjetrogeneratore od 220 V vlastitim rukama, najčešće koriste automobilske generatore kao osnovu. Nije teško sastaviti, ali za rad će vam trebati:

• 12V generator iz automobila;
• baterija;
• pretvarač od 12 do 220 W snage 1,2 kW;
• aluminijska ili čelična bačva ili kanta za oštrice;
• svjetlo upozorenja automobila;
• sklopka;
• voltmetar;
• bakrene žice s poprečnim presjekom većim od 2 mm;
• stezaljka za pričvršćivanje.

Da biste vlastitim rukama sastavili vertikalni generator vjetra, trebat će vam mjerna traka i olovka, set ključeva, električna bušilica i brusilica, kao i metalne škare. Detaljne upute za instalaciju dane su u nastavku.

Tablica 2. Montaža vertikalni generator vjetra iz automobilski generator

Akcijski	Slika
Pripremljeno metalna posuda potrebno je označiti i prerezati na 4 jednaka dijela, ali to ne smije biti potpuno. U svakom dijelu izbušite rupe za vijke, koje bi trebale biti simetrične.
Oštrice koje nisu potpuno izrezane lagano su savijene; ​​brzina rotacije izravno ovisi o ovom procesu, stoga unaprijed odlučite u kojem smjeru se oprema treba okretati.
Potrebno je pričvrstiti lopatice na remenicu i ugraditi generator na jarbol pomoću stezaljki, a također sastaviti ožičenje prema pripremljenoj shemi.
Glavna stvar je pravilno spojiti žice na koje je baterija spojena u ploču, kao i pretvarač.

Da biste se lakše snalazili, pogledajte video o tome kako sastaviti generator vjetra iz generatora automobila vlastitim rukama.

Vjetar je besplatna energija! Pa iskoristimo ga osobne svrhe. Ako je izgradnja vjetroelektrane u industrijsko mjerilo ovo je jako skupo, jer osim generatora treba napraviti niz studija i proračuna, država ne snosi te troškove, a investitori u dr. bivši SSSR- iz nekog razloga ovo ne izaziva veliki interes. Zatim privatno možete napraviti mini vjetrenjaču za vlastite potrebe. Vrijedno je razumjeti da je projekt pretvaranja vašeg doma u Alternativna energija vrlo skupa aktivnost.

Kao što je već spomenuto: morate napraviti dugoročna promatranja i proračune kako biste odabrali optimalan omjer veličina kotača vjetra i generatora, prikladan za vašu klimu, ružu vjetrova i prosječnu godišnju brzinu vjetra.

Učinkovitost vjetroelektrane unutar jedne regije može se značajno razlikovati, to je zbog činjenice da kretanje vjetra ne ovisi samo o klimatskoj zoni, već io terenu.

Međutim, možete saznati što je energija vjetra minimalni troškovi sastavljanjem proračunske instalacije za napajanje opterećenja male snage, poput pametnog telefona, žarulja ili radija. Pravilnim pristupom možete osigurati struju mala kuća ili ljetna vikendica.

Pogledajmo kako možete napraviti jednostavnu vjetroelektranu vlastitim rukama.

Vjetrenjače male snage izrađene od improviziranih sredstava

Računalni hladnjak je motor bez četkica, koji u svom izvornom obliku nema nikakvu praktičnu vrijednost.

Potrebno ga je premotati, jer su u izvorniku namoti neprikladno spojeni. Namotajte zavojnice jednu po jednu:

U smjeru kazaljke na satu;

Suprotno od kazaljke na satu;

U smjeru kazaljke na satu;

Suprotno od kazaljke na satu.

Susjedne zavojnice potrebno je spojiti u seriju, ili još bolje, namotati s jednim komadom žice koji se kreće od jednog utora do drugog. Debljinu žice u tom slučaju odaberite proizvoljno, bit će bolje ako namotate što više zavoja, a to je moguće kada koristite najtanju žicu.

Izlazni napon iz takvog generatora će biti promjenjiv, a njegova vrijednost će ovisiti o brzini (brzini vjetra), ugradite diodni most od Schottky dioda da ga ispravite na konstantu, obične diode će poslužiti, ali bit će gore, jer napon na njima će pasti s 1 na 2 volta.

Lirska digresija, malo teorije

Zapamtite da je veličina EMF-a jednaka:

gdje je L duljina vodiča postavljenog u magnetsko polje; V - brzina vrtnje magnetsko polje;

Kod nadogradnje generatora možete utjecati samo na duljinu vodiča, odnosno na broj zavoja svake zavojnice. Broj zavoja određuje izlazni napon, a debljina žice određuje maksimalno strujno opterećenje.

U praksi je nemoguće utjecati na brzinu vjetra. Međutim, postoji i izlaz iz ove situacije; nakon što saznate tipičnu brzinu vjetra za svoje područje, možete konstruirati propeler prikladan za brzinu vjetroelektrane, kao i mjenjač ili remenski pogon kako biste osigurali dovoljno brzinu za stvaranje potrebnog napona.

VAŽNO: Brže ne znači bolje!!! Ako je brzina vrtnje vjetrogeneratora previsoka, njegov radni vijek će se skratiti, svojstva podmazivanja čahura ili ležajeva rotora će se pogoršati, doći će do zaglavljivanja i najvjerojatnije do kvara izolacije namota u pojavit će se generator

Generator se sastoji od:

Povećanje snage generatora iz računalnog hladnjaka

Prvo, što je više lopatica i promjer kotača, to bolje, pa bolje pogledajte hladnjake od 120 mm.

Drugo, već smo rekli da napon također ovisi o magnetskom polju, činjenica je da industrijski generatori velike snage imaju uzbudne namote, dok oni male snage imaju uzbudne namote. jaki magneti. Magneti u hladnjaku su izuzetno slabi i ne dopuštaju postizanje dobrih rezultata od generatora, a razmak između rotora i statora je vrlo velik - oko 1 mm, i to kod već slabih magneta.

Rješenje ovog problema je radikalna promjena dizajna generatora. Točnije, hladnjaku će trebati samo impeler, a kao sam generator možemo koristiti motor od printera ili bilo kojeg drugog kućanskog aparata. Najčešći četkasti motori pobuđuju se stalnim magnetima.

Kao rezultat, izgledat će ovako.

Snaga takvog generatora dovoljna je za napajanje LED dioda i radio prijemnika. Neće biti dovoljno napuniti telefon, telefon će prikazati proces punjenja, ali struja će biti izuzetno mala, do 100 ampera, uz vjetar od 5-10 metara u sekundi.

Koračni motori kao generator vjetra

Koračni motor je vrlo čest u računalima i Kućanski aparati, u raznim playerima, disketnim jedinicama (zanimljivi su stari modeli od 5,25”), printerima (posebno matričnim), skenerima itd.

Ovi motori mogu raditi kao generator bez preinaka, oni su rotor s stalni magneti i stator s namotima, tipični dijagram Spajanje koračnog motora u generatorskom načinu rada prikazano je na slici.

Krug sadrži linearni stabilizator od 5 V, tip L7805, koji će vam omogućiti da se povežete bez straha Mobiteli takvoj vjetrenjači da ih naplati.

Na fotografiji je prikazan generator napravljen od koračnog motora s ugrađenim lopaticama.

Motor u konkretnom slučaju ima 4 izlazne žice, shema je za to. Motor takvih dimenzija u generatorskom načinu rada proizvodi približno 2 W pri slabom vjetru (brzina vjetra oko 3 m/s) i 5 m/s pri jakom vjetru (do 10 m/s).

Usput, ovdje je sličan krug s zener diodom, umjesto L7805. Omogućuje punjenje Li-ion baterija.

Oplemenjivanje domaće vjetrenjače

Da bi generator radio učinkovitije, potrebno je napraviti držač vodilice za njega i pokretno ga pričvrstiti na jarbol. Zatim, kada se promijeni smjer vjetra, promijenit će se i smjer vjetrogeneratora. Tada nastaje sljedeći problem - kabel koji ide od generatora do potrošača uvijat će se oko jarbola. Da biste to riješili, morate osigurati pokretni kontakt. Gotovo rješenje prodaje se na Ebayu i Aliexpressu.

Donje tri žice su nepomične i idu prema dolje, a gornji snop žica je pomičan, unutra je ugrađen klizni kontakt ili mehanizam četke. Ako nemate priliku kupiti, budite pametni i, inspirirani odlukom dizajnera automobila Zhiguli, naime implementacijom pokretnog kontakta za signalnu tipku na upravljaču, učinite nešto slično. Ili upotrijebite kontaktnu pločicu iz električnog kuhala za vodu.

Spajanjem konektora dobiva se pokretni kontakt.

Snažan generator vjetra izrađen od improviziranih sredstava.

Da biste dobili više snage, možete koristiti dvije opcije:

1. Generator iz odvijača (10-50 W);

Jedino što vam treba od odvijača je motor, opcija je slična prethodnoj, možete koristiti lopatice ventilatora kao vijak, to će povećati konačnu snagu vaše instalacije.

Evo primjera takvog projekta:

Obratite pažnju na to kako se ovdje provodi pojačanje zupčanika - osovina generatora vjetra nalazi se u cijevi, na njenom kraju je zupčanik koji prenosi rotaciju na manji zupčanik montiran na osovini motora. Do povećanja broja okretaja motora dolazi i kod industrijskih vjetroelektrana. Mjenjači se koriste posvuda.

Međutim, u domaćim uvjetima izrada mjenjača postaje veliki problem. Možete ukloniti mjenjač iz električnog alata, ondje je potreban za smanjenje velike brzine na vratilu kolektorskog motora na normalnu brzinu stezne glave na bušilici ili disku brusilice:

Bušilica ima planetarni mjenjač;

Instaliran u mlinu konusni zupčanik(bit će koristan za ugradnju nekih instalacija i smanjit će opterećenje na repu vjetroturbine);

Mjenjač iz ručne bušilice.

Ova opcija domaći generator vjetra već može puniti baterije od 12 V, ali treba pretvarač za generiranje struje i napona punjenja. Ovaj se zadatak može pojednostaviti korištenjem automobilskog generatora.

Prednost takvog generatora je mogućnost korištenja za punjenje automobilskih baterija; u principu, to je ono za što je dizajniran. Autogeneratori imaju ugrađeni relej regulatora napona, što eliminira potrebu za kupnjom dodatnih stabilizatora ili pretvarača.

Međutim, entuzijasti automobila znaju da je pri niskim brzinama praznog hoda, otprilike 500-1000 okretaja u minuti, snaga takvog generatora niska i ne osigurava potrebnu struju za punjenje baterije. To dovodi do potrebe za spajanjem na vjetrobran preko mjenjača ili remenskog pogona.

Možete podesiti broj okretaja pri normalnim brzinama vjetra za vaše geografske širine odabirom omjera prijenosa ili korištenjem pravilno dizajniranog kotača vjetra.

Korisni savjeti

Možda je najprikladniji dizajn za ponavljanje jarbola za vjetrenjaču prikazan na slici. Takav jarbol zategnut je na sajle pričvršćene za držače u tlu, što osigurava stabilnost.

Važno: Visina jarbola treba biti što veća, otprilike 10 metara. Na višim nadmorskim visinama vjetar je jači jer mu nema prepreka u vidu prizemnih objekata, brda i drveća. Ni u kojem slučaju ne postavljajte vjetrogenerator na krov svoje kuće. Rezonantne vibracije pričvrsnih konstrukcija mogu uzrokovati uništavanje njegovih zidova.

Vodite računa o pouzdanosti potpornog jarbola, jer dizajn vjetrenjače temeljen na takvom generatoru postaje znatno teži i već je prilično ozbiljno rješenje koje može osigurati autonomno napajanje dače s minimalnim skupom električni uređaji. Uređaji koji rade na 220 V mogu se napajati iz pretvarača 12-220 V. Najčešća verzija takvog pretvarača je.

Bolje je koristiti dizel generatore, uklj. kamioni, jer su dizajnirani za rad pri malim brzinama. Prosjek dizelski motor veliki kamion radi u rasponu od 300 do 3500 o/min.

Moderni generatori proizvode 12 ili 24 volta, a struja od 100 ampera odavno je postala normalna. Nakon što ste izvršili jednostavne izračune, možete utvrditi da će vam takav generator dati najviše do 1 kW snage, a generator iz Lade (12 V 40-60 A) 350-500 W, što je već prilično pristojna figura.

Kakav bi trebao biti kotač vjetra za domaću vjetroturbinu?

U tekstu sam spomenuo da vjetrobran treba biti velik i s velikim brojem lopatica, zapravo to nije tako. Ova izjava vrijedila je za one mikrogeneratore koji se ne pretvaraju da su ozbiljni električni strojevi, već radije kopije za referencu i slobodno vrijeme.

Zapravo, projektiranje, izračunavanje i stvaranje vjetrocikla je vrlo težak zadatak. Energija vjetra racionalnije će se koristiti ako se radi vrlo precizno i ​​ako je “zrakoplovni” profil idealno projektiran, a mora se ugraditi s minimalni kut na ravninu rotacije kotača.

Stvarna snaga vjetrocikla s istim promjerom i različitim brojem lopatica je ista, razlika je samo u brzini vrtnje. Što manje krila, to više okretaja u minuti, s istim vjetrom i promjerom. Ako ćeš postići maksimalna brzina krila morate montirati što točnije uz minimalni kut u odnosu na ravninu njihove rotacije.

Pogledajte tablicu iz knjige iz 1956. Domaća vjetroelektrana» ur. DOSAAF Moskva. Prikazuje odnos između promjera kotača, snage i broja okretaja u minuti.

Kod kuće su ovi teorijski izračuni malo korisni, amateri izrađuju vjetrobranske kotače iz improviziranih sredstava, koristeći:

• Metalni listovi;

  Plastične kanalizacijske cijevi.

Možete vlastitim rukama sastaviti brzi kotač za vjetar s 2-4 lopatice kanalizacijske cijevi, osim njih potrebna vam je pila za metal ili bilo koja druga alat za rezanje. Primjena ovih cijevi određena je njihovim oblikom, nakon rezanja imaju konkavan oblik, što osigurava visoku reakciju na strujanje zraka.

Nakon obrezivanja, pričvršćeni su VIJAKIMA na metalnu, tekstolitnu ili šperploču. Ako ćete ga napraviti od šperploče, bolje je ponovno zalijepiti i pričvrstiti nekoliko slojeva šperploče s obje strane vijcima, tada ćete moći postići krutost.

Evo ideje za dvokraki čvrsti rotor za generator koračnog motora.

zaključke

Možete napraviti vjetroelektričnu instalaciju počevši od male snage - jedinica Watt, do individualne snage LED svjetiljke, svjetionici i mala oprema, do dobrih vrijednosti snage u jedinicama kilovata, akumuliraju energiju u bateriji, koriste je u izvornom obliku ili pretvaraju u 220 volti. Trošak takvog projekta ovisit će o vašim potrebama; možda najskuplji element je jarbol i baterije, koji se mogu kretati od 300-500 dolara.

Aktivnosti kako pojedinog čovjeka tako i cijelog današnjeg čovječanstva praktički su nemoguće bez električne energije. Nažalost, brzo rastuća potrošnja nafte i plina, ugljena i treseta dovodi do smanjenja rezervi ovih resursa na planetu. Što učiniti dok zemljani još imaju sve ovo? Prema zaključcima stručnjaka, razvoj energetskih kompleksa može riješiti probleme globalne ekonomske i financijske krize. Stoga traženje i korištenje izvora energije bez goriva postaje najhitnije.

Obnovljivo, ekološko, zeleno

Možda ne vrijedi podsjećati da je sve novo dobro zaboravljeno staro. Ljudi su jako davno naučili koristiti snagu riječnog toka i brzinu vjetra za stvaranje mehaničke energije. Sunce nam grije vodu i pokreće naše automobile, snagu svemirski brodovi. Kotači ugrađeni u korita potoka i rječica opskrbljivali su vodom polja još u srednjem vijeku. Moglo se opskrbiti brašnom nekoliko okolnih sela.

Trenutno nas zanima jednostavno pitanje: kako svom domu osigurati jeftinu svjetlost i toplinu, kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama? 5 kW snage ili malo manje, glavna stvar je da možete opskrbiti svoj dom strujom za rad električnih uređaja.

Zanimljivo je da u svijetu postoji klasifikacija zgrada prema razini iskoristivosti resursa:

• konvencionalni, izgrađen prije 1980-1995;
• s niskom i ultra-niskom potrošnjom energije - do 45-90 kWh po 1 kW/m;
• pasivan i nehlapljiv, dobiva struju iz obnovljivih izvora (na primjer, instaliranjem rotacijskog generatora vjetra (5 kW) vlastitim rukama ili sustavom solarni paneli, ovaj problem se može riješiti);
• energetski učinkovite zgrade koje proizvode više električne energije nego što im je potrebno zarađuju novac prosljeđujući ga drugim potrošačima kroz mrežu.

Ispada da vaše vlastite kućne mini-stanice, instalirane na krovovima iu dvorištima, na kraju mogu postati svojevrsna konkurencija velikim dobavljačima električne energije. Da i vlade različite zemlje snažno potiču stvaranje i aktivno korištenje

Kako odrediti isplativost vlastite elektrane

Istraživači su dokazali da je rezervni kapacitet vjetrova puno veći od svih akumuliranih rezervi goriva stoljećima. Među načinima dobivanja energije iz obnovljivih izvora posebno mjesto zauzimaju vjetrenjače, jer je njihova proizvodnja jednostavnija od izrade solarnih panela. Zapravo, možete sastaviti 5 kW vjetrogenerator vlastitim rukama, imajući potrebne komponente, uključujući magnete, bakrenu žicu, šperploču i metal za lopatice.

Stručnjaci kažu da dizajn može postati produktivan i, prema tome, ne samo profitabilan ispravan oblik, ali i izgrađen na pravom mjestu. To znači da je potrebno voditi računa o prisutnosti, stalnosti i ravnomjernoj brzini strujanja zraka u svakom pojedinačnom slučaju, pa čak iu određenom području. Ako područje povremeno doživljava mirne, mirne dane bez vjetra, ugradnja jarbola s generatorom neće donijeti nikakvu korist.

Prije nego što počnete izrađivati ​​vjetrenjaču vlastitim rukama (5 kW), morate razmisliti o njegovom modelu i vrsti. Ne biste trebali očekivati ​​veliku izlaznu energiju od slabog dizajna. I obrnuto, kada trebate samo napajati nekoliko žarulja u svojoj kući, nema smisla graditi ogromnu vjetrenjaču vlastitim rukama. 5 kW je snaga dovoljna za opskrbu električnom energijom gotovo cijelog sustava rasvjete i kućanskih aparata. Ako je vjetar konstantan, bit će i svjetla.

Kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama: slijed radnji

Na mjestu odabranom za visoki jarbol, ojačana je sama vjetrenjača s generatorom koji je pričvršćen na nju. Generirana energija se prenosi kroz žice na prava soba. Vjeruje se da što je veći dizajn jarbola, što je veći promjer kotača vjetra i što je jači protok zraka, to je veća učinkovitost cijelog uređaja. U stvarnosti sve nije tako:

• na primjer, jak uragan može lako slomiti oštrice;
• neki se modeli mogu postaviti na krov obične kuće;
• pravilno odabrana turbina lako se pokreće i radi savršeno čak i pri vrlo niskim brzinama vjetra.

Glavne vrste vjetroturbina

Dizajni s vodoravnom osi rotacije rotora smatraju se klasičnim. Obično imaju 2-3 oštrice i postavljaju se na velika nadmorska visina od zemlje. Najveća učinkovitost takve instalacije očituje se pri konstantnom smjeru i njegovoj brzini od 10 m/s. Značajan nedostatak ovog dizajna lopatica je neuspjeh rotacije lopatica tijekom čestih promjena, vjetrovitih uvjeta. To dovodi ili do neproduktivnog rada ili do uništenja cijele instalacije. Za pokretanje takvog generatora nakon zaustavljanja potrebna je prisilna početna rotacija lopatica. Osim toga, kada se oštrice aktivno okreću, proizvode specifične zvukove koji su neugodni ljudskom uhu.

Vertikalni generator vjetra ("Volchok" 5 kW ili neki drugi) ima drugačiji položaj rotora. Turbine u obliku slova H ili bačve hvataju vjetar iz bilo kojeg smjera. Ove konstrukcije su manjih dimenzija, pokreću se i pri najslabijim strujanjima zraka (pri 1,5-3 m/s), ne zahtijevaju visoke jarbole i mogu se koristiti čak iu urbanim sredinama. Osim toga, samomontažne vjetrenjače (5 kW - ovo je stvarno) svoju nazivnu snagu postižu pri brzini vjetra od 3-4 m/s.

Jedra nisu na brodovima, već na kopnu

Jedan od popularnih trendova u energiji vjetra sada je stvaranje horizontalnog generatora s mekim lopaticama. Glavna razlika je i materijal proizvodnje i sam oblik: vlastite vjetrenjače (5 kW, tip jedra) imaju 4-6 trokutastih lopatica od tkanine. Štoviše, za razliku od tradicionalnih struktura, njihov presjek se povećava u smjeru od središta prema periferiji. Ova značajka omogućuje ne samo "hvatanje" slabih vjetrova, već i izbjegavanje gubitaka tijekom uraganskog protoka zraka.

Prednosti jedrilica uključuju sljedeće pokazatelje:

• velika snaga pri sporoj rotaciji;
• neovisna orijentacija i prilagodba svakom vjetru;
• visoka vjetrokazica i niska inercija;
• nema potrebe prisiljavati kotač da se vrti;
• potpuno tiha rotacija čak i pri velikim brzinama;
• odsutnost vibracija i zvučnih smetnji;
• relativna jeftina konstrukcija.

DIY vjetrenjače

5 kW potrebne električne energije može se dobiti na nekoliko načina:

• izgraditi jednostavnu strukturu rotora;
• sastaviti kompleks od nekoliko jedriličarskih kotača poredanih u nizu na istoj osi;
• koristite dizajn osovine s neodimijskim magnetima.

Važno je zapamtiti da je snaga kotača vjetra proporcionalna kubičnoj vrijednosti brzine vjetra pomnoženoj s pometenom površinom turbine. Dakle, kako napraviti generator vjetra od 5 kW? Upute u nastavku.

Kao osnovu možete koristiti glavčinu automobila i kočione diskove. Na buduće diskove rotora (pokretni dio generatora) postavljaju se paralelno u krug 32 magneta (25 x 8 mm), po 16 komada po disku, a plusevi se moraju izmjenjivati ​​s minusima. Suprotni magneti moraju imati različita značenja motke. Nakon označavanja i postavljanja, sve na krugu se puni epoksidom.

Na stator su postavljeni svitci bakrene žice. Njihov broj bi trebao biti manji od broja magneta, odnosno 12. Prvo se sve žice izvade i spoje jedna s drugom u zvijezdu ili trokut, zatim se također popunjavaju. epoksi ljepilo. Preporuča se ubaciti komadiće plastelina unutar zavojnica prije izlijevanja. Nakon što se smola stvrdne i ukloni, ostat će rupe koje su potrebne za ventilaciju i hlađenje statora.

Kako to sve funkcionira

Diskovi rotora, rotirajući u odnosu na stator, stvaraju magnetsko polje, a u zavojnicama se javlja električna struja. A vjetrenjača, povezana preko sustava remenica, potrebna je za pomicanje ovih dijelova radne strukture. Kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama? Neki ljudi počinju graditi vlastitu elektranu sastavljanjem generatora. Drugi - od stvaranja rotirajućeg dijela oštrice.

Osovina vjetrenjače je spojena kliznom vezom s jednim od diskova rotora. Donji, drugi disk s magnetima postavljen je na jaki ležaj. Stator se nalazi u sredini. Svi su dijelovi pričvršćeni na krug od šperploče dugim vijcima i pričvršćeni maticama. Između svih "palačinki" moraju se ostaviti minimalni razmaci za slobodno okretanje diskova rotora. Rezultat je 3-fazni generator.

"Barel"

Ostalo je još samo napraviti vjetrenjače. Rotirajuću strukturu od 5 kW možete napraviti vlastitim rukama od 3 kruga šperploče i lista najtanjeg i najlakšeg duraluminija. Metalna pravokutna krila pričvršćena su na šperploču vijcima i uglovima. Najprije se u svakoj ravnini kruga izdube utori vodilice u obliku vala u koje se umetnu limovi. Rezultirajući dvokatni rotor ima 4 valovite lopatice pričvršćene jedna na drugu pod pravim kutom. Odnosno, između svake dvije palačinke od šperploče pričvršćene na čvorišta nalaze se 2 oštrice od duraluminija zakrivljene u obliku vala.

Ova struktura je montirana u sredini na čeličnom klinu, koji će prenositi moment na generator. Samostalne vjetrenjače (5 kW) ovog dizajna teže približno 16-18 kg s visinom od 160-170 cm i promjerom baze od 80-90 cm.

Stvari koje treba razmotriti

Vjetrenjača s bačvom može se postaviti čak i na krovu zgrade, iako je dovoljan toranj visok 3-4 metra. Međutim, neophodno je zaštititi kućište generatora od prirodnih oborina. Također je preporučljivo ugraditi baterijski uređaj za pohranu energije.

Za dobivanje izmjenične struje iz istosmjerne 3-fazne struje, pretvarač također mora biti uključen u krug.

Ako u regiji ima dovoljno vjetrovitih dana, samo-sastavljena vjetrenjača (5 kW) može osigurati struju ne samo za TV i žarulje, već i za sustav video nadzora, klima uređaj, hladnjak i drugu električnu opremu.

Mnogi vlasnici seoske kućeželi koristiti alternativne izvore energije. Stanovnici gradskih stanova dijele slično mišljenje zbog stalnog poskupljenja električne energije. Ako želite, možete sastaviti jednostavan generator vjetra i instalirati ga na svoje mjesto.

Pravna pitanja ugradnje vjetroturbine

Prije početka rada na stvaranju generatora vjetra vlastitim rukama, vrijedno je razumjeti zakonitost korištenja ove jedinice. Za opskrbu ljetne kućice električnom energijom sasvim je dovoljno koristiti instalacije čija snaga ne prelazi 1 kW. U Rusiji se smatraju proizvodima za kućanstvo, a za njihovu upotrebu nije potrebna dozvola ili certifikat.

Također, država ne daje dodatne poreze na proizvodnju energije za domaće potrebe. Kao rezultat toga, možete sigurno sastaviti vjetrenjače vlastitim rukama za svoj dom i koristiti besplatnu električnu energiju. Međutim, vrijedi se dodatno konzultirati lokalna vlast vlasti kako bi utvrdili postoje li zakonski propisi o ovom pitanju.

Osim toga, ne biste trebali isključiti mogućnost pritužbi susjeda ako počnu osjećati neugodnosti tijekom korištenja ove jedinice. Kada odlučite sastaviti vjetrogenerator vlastitim rukama, obratite pozornost na nekoliko njegovih parametara:

Osim toga, potraživanja mogu nastati od službi za zaštitu okoliša ako vjetrenjača ometa migraciju ptica. Međutim, takva situacija je vrlo malo vjerojatna.

Princip rada

Vjetrogenerator je uređaj koji kinetičku energiju vjetra pretvara u mehaničku energiju, a potom u električnu energiju. To se događa zbog rotacije rotora generatora. Jedinica se sastoji od sljedećih elemenata:

• Oštrice.
• Rotor turbine.
• Generator s pomičnom osi.
• Inverter za pretvaranje izmjenične struje u istosmjernu.
• Punjive baterije.

Na lopatice djeluju tri sile, od kojih dvije, uzdizna i impulsna, nadjačavaju treću (kočenje) i pokreću zamašnjak. Rotacijsko gibanje se prenosi na rotor generatora, a dok se on okreće, u statoru se stvara magnetsko polje. Kao rezultat toga, pojavljuje se izmjenična struja, koja se zatim pomoću posebnog regulatora pretvara u istosmjernu struju i puni bateriju.

Vrste vjetrogeneratora

Električne instalacije ove vrste obično se klasificiraju prema nekoliko parametara. Jedna od glavnih stvari ovdje može se smatrati brojem lopatica, jer one s više lopatica počinju raditi čak i pri slabom vjetru. Kada odlučite sastaviti generator vjetra za svoj dom vlastitim rukama, ne zaboravite da lopatice mogu biti jedrene ili krute. Najlakši način za izradu proizvoda je prva vrsta, ali oni nisu jako izdržljivi i zahtijevaju česte popravke.

Vjetroturbine se također razlikuju po položaju osi rotacije - vodoravno i okomito. Svaka od ovih vrsta ima i prednosti i nedostatke. Dok su vertikalni uređaji osjetljiviji, vodoravni uređaji su snažniji. Zadnji znak klasifikacije vjetroagregata je fiksni ili promjenjivi korak. Kod kuće je lakše sastaviti prvi tip jedinice.

Rotacijska instalacija

Skupi jedan vjetroelektrana DIY je prilično jednostavan. U isto vrijeme, njegova snaga će biti dovoljna da zadovolji sve potrebe za električna energija u vrtu.

Pripremna faza

Vlasnici seoskih kuća mogu se sigurno usredotočiti na instalacije snage oko 1,5 kW. Najviše jednostavan uređaj bit će jedinica s okomitom osi rotacije. Za njegovu izradu trebat će vam sljedeći dijelovi i materijali:

Osim toga, trebat će vam vijci i matice, mjerni alat, kutna brusilica ili metalne škare i bušilica.

Upute za proizvodnju

Osnova buduće jedinice bit će cilindrični spremnik, na primjer, bačva ili kanta. Na njemu je potrebno nanijeti oznake, dijeleći spremnik na četiri jednaka dijela. Nakon toga, trebali biste rezati metal (ne do kraja) kako biste formirali oštrice. U remenici i dnu spremnika izbušene su rupe koje moraju biti smještene strogo simetrično kako ne bi došlo do neravnoteže tijekom rada.

Nakon toga se lopatice savijaju uzimajući u obzir smjer vrtnje korištenog generatora, najčešće u smjeru kazaljke na satu. Također treba imati na umu da kut savijanja lopatica utječe na brzinu rotacije propelera. Nakon što su lopatice pričvršćene na remenicu, generator se pomoću stezaljki montira na jarbol.

Glavnina posla je sada završena, preostaje samo montaža strujni krug. Da biste olakšali ovaj zadatak, prilikom postavljanja generatora na jarbol, vrijedi skicirati dijagram ožičenja. Za spajanje baterije upotrijebite metar dug komad žice presjeka 4 mm 2. S druge strane, za spajanje jedinice na mrežu trebate koristiti vodič od 2,5 mm 2. Pretvarač je također povezan pomoću žice većeg promjera.

Ako su svi radovi obavljeni u skladu s uputama, tada će vjetrenjača dobro raditi i ne bi trebalo biti problema tijekom rada. Istodobno, prednosti rotacijske instalacije mnogo su veće od nedostataka. Potonji uključuje samo prilično visoku osjetljivost na jake udare vjetra.

Jedinica aksijalnog tipa

Budući da je tržište postalo zasićeno neodimijskim magnetima, cijena ovih proizvoda značajno je pala. Kao rezultat toga, na temelju njih moguće je sastaviti učinkovitu vjetrenjaču. osnova aksijalni generator postat će čvorište s kočionim diskovima iz automobila. Prije početka rada potrebno ju je očistiti, provjeriti i podmazati ležajeve te lakirati.

Ugradnja magneta

Ukupno će vam trebati oko 20 magneta dimenzija 20x8 mm. Po želji možete koristiti više ovih proizvoda. Međutim, u takvoj situaciji treba se pridržavati dva pravila:

• Ako je generator jednofazni, tada broj magneta mora odgovarati broju polova.
• Za trofazni uređaj, omjer polova i zavojnica trebao bi biti 2/3, odnosno 4/3.

Magneti se jednostavno lijepe na diskove rotora, ali im se polovi moraju izmjenjivati. Da biste sve učinili ispravno, prvo biste trebali napraviti predložak-varalicu. Prednost treba dati pravokutnim magnetima, jer tijekom rada stvaraju magnetsko polje duž cijele duljine. Također treba napomenuti da suprotni magneti moraju imati različite polove.

Odabir vrste generatora

Kada se uspoređuju jednofazni i trofazni uređaj, drugi izgleda poželjniji. Jedan od glavnih nedostataka jednofaznog generatora su vibracije koje se javljaju tijekom rada. Razlog njihovog pojavljivanja leži u razlici u amplitudama struje, budući da se njegov izlaz javlja neravnomjerno. Zahvaljujući faznoj kompenzaciji u trofaznom modelu održava se konstantna snaga.

Osim toga, izlaz jednofaznog uređaja je približno 50% manji. Prednosti 3-faznog generatora tu ne završavaju. Budući da se tijekom rada ne pojavljuju vibracije, pokazatelji buke cijele vjetroturbine bit će znatno niži. Istodobno, ne treba zaboraviti na povećanje vijeka trajanja ako je izbor pao na model trofaznog generatora.

Izrada zavojnica

U vjetrenjači koja se stvara, proces punjenja baterije trebao bi započeti pri brzini rotora od 100-150 o / min. Dakle, ukupan broj zavoja na svim zavojnicama je u rasponu od 1000-1200. Ako se ti brojevi podijele s brojem korištenih zavojnica, tada se može izračunati broj zavoja na svakoj od njih.

Treba imati na umu da se povećanjem broja polova može povećati snaga cijele instalacije pri radu pri malim brzinama. Na karakteristike domaćeg generatora ozbiljno utječe ne samo broj magneta, već i njihova debljina. Ukupna snaga generatora može se izračunati empirijski. Da biste to učinili, nakon izrade jedne zavojnice treba je rotirati u uređaju i izmjeriti napon pri određenom broju okretaja bez opterećenja.

Daljnji izračuni su prilično jednostavni. Možemo pretpostaviti da je s otporom od 3 Ohma pri 150 o/min izlaz 27 V. Ako od ove vrijednosti oduzmemo nazivni napon baterije (u ovom slučaju 12 V), dobit ćemo 15 volti. Za određivanje struje, dobiveni rezultat (15 V) mora se podijeliti s otporom svitka (3 Ohma), što daje 5 ampera. Zavojnice moraju biti čvrsto pričvršćene jedna na drugu, a krajevi izvedenih faza povezani su trokutom ili zvijezdom. Nakon sastavljanja generatora, vrijedi provjeriti funkcionalnost.

Završna faza montaže

Prosječna visina jarbola trebala bi biti od 6 do 12 metara, a njegova baza bi trebala biti betonirana. Vjetroturbina je montirana na vrhu jarbola i radi jednostavnosti popravci Vrijedno je predvidjeti mehanizam za podizanje i spuštanje, koji će se pokretati ručnim vitlom.

PVC cijev promjera 160 mm savršena je za izradu propelera. Izbor oblika lopatice provodi se eksperimentalno, a glavni zadatak u ovoj fazi je povećanje momenta pri radu pri malim brzinama. Kako bi zaštitio propeler od jakih naleta vjetra, trebao bi biti opremljen sklopivim repom.

Svaki od razmatranih modela vjetrenjača ima određene prednosti i nedostatke. Oni mogu biti vrlo učinkoviti u različitim regijama, ali maksimalni rezultat će se postići u područjima s čestim i jakim vjetrovima.