Kaip savo rankomis pasidaryti vėjo generatorių. Vėjo malūnas iš automobilio generatoriaus be pakeitimų Vėjo generatoriai „pasidaryk pats“.

Turinys:

Oro masės turi neišsenkamas energijos atsargas, kurias žmonija naudojo senovėje. Iš esmės vėjo jėga užtikrino laivų judėjimą po burėmis ir vėjo malūnų veikimą. Po garo mašinų išradimo ši rūšis energija prarado savo aktualumą.

Tik į šiuolaikinėmis sąlygomis vėjo energija vėl tapo paklausa kaip elektros generatorių varomoji jėga. Jie dar nėra plačiai naudojami pramoniniu mastu tačiau vis labiau populiarėja privačiame sektoriuje. Kartais tiesiog neįmanoma prisijungti prie elektros linijos. Tokiose situacijose daugelis savininkų savo rankomis iš improvizuotų medžiagų kuria ir gamina vėjo generatorių privačiam namui. Ateityje jie bus naudojami kaip pagrindiniai arba pagalbiniai elektros energijos šaltiniai.

Idealaus vėjo malūno teorija

Šią teoriją skirtingais laikais sukūrė mokslininkai ir mechanikos srities specialistai. Pirmą kartą jį sukūrė V.P. Vetchinkin 1914 m., ir buvo remiamasi idealaus sraigto teorija. Šiuose tyrimuose pirmiausia buvo nustatytas idealaus vėjo malūno vėjo energijos panaudojimo koeficientas.

Darbus šioje srityje tęsė N.E. Žukovskis, kuris atnešė maksimali vertėšio koeficiento, lygus 0,593. Vėlesniuose kito profesoriaus darbuose - Sabinin G.Kh. pakoreguota koeficiento reikšmė – 0,687.

Remiantis sukurtomis teorijomis, idealus vėjo ratas turėtų turėti šiuos parametrus:

• Rato sukimosi ašis turi būti lygiagreti vėjo srauto greičiui.
• Ašmenų skaičius yra be galo didelis, jų plotis labai mažas.
• Nulinio profilio sparnų pasipriešinimas esant nuolatinei cirkuliacijai išilgai ašmenų.
• Visame vėjo malūno paviršiuje nuolat prarandamas oro srauto greitis ant rato.
• Kampinio greičio polinkis į begalybę.

Vėjo turbinos pasirinkimas

Renkantis vėjo generatoriaus modelį privačiam namui, reikėtų atsižvelgti į reikiamą galią, užtikrinančią prietaisų ir įrangos veikimą, atsižvelgiant į įjungimo grafiką ir dažnumą. Jis nustatomas kas mėnesį skaičiuojant suvartotą elektros energiją. Be to, galios vertė gali būti nustatyta pagal Techninės specifikacijos vartotojai.

Taip pat reikia atsižvelgti į tai, kad visų elektros prietaisų maitinimas tiekiamas ne tiesiai iš vėjo generatoriaus, o iš inverterio ir baterijų komplekto. Taigi 1 kW galios generatorius gali užtikrinti normalų baterijų, maitinančių keturių kilovatų keitiklį, veikimą. Dėl to panašios galios buitiniai prietaisai aprūpinami elektra visa apimtimi. Didelė svarba Tai turi teisingas pasirinkimas baterijos. Ypatingas dėmesys turėtų būti skiriamas tokiems parametrams kaip įkrovimo srovė.

Renkantis vėjo turbinos konstrukciją, atsižvelgiama į šiuos veiksnius:

• Vėjo rato sukimosi kryptis yra vertikali arba horizontali.
• Ventiliatoriaus mentės gali būti burės formos, tiesiu arba lenktu paviršiumi. Kai kuriais atvejais naudojamos kombinuotos parinktys.
• Medžiaga peiliams ir jų gamybos technologija.
• Ventiliatoriaus menčių išdėstymas su skirtingas nuolydis, palyginti su pratekančio oro srautu.
• Į ventiliatorių įtrauktų menčių skaičius.
• Reikiama galia iš vėjo turbinos perduodama generatoriui.

Be to, būtina atsižvelgti į meteorologijos tarnyboje nurodytą vidutinį metinį vėjo greitį konkrečioje vietovėje. Nebūtina nurodyti vėjo krypties, nes šiuolaikinės vėjo jėgainių konstrukcijos savarankiškai sukasi kita kryptimi.

Daugeliui sričių Rusijos Federacija dauguma geriausias variantas bus horizontali sukimosi ašies orientacija, menčių paviršius lenktas įgaubtas, aplink kurį smailiu kampu teka oro srautas. Vėjo paimamos galios kiekiui įtakos turi ašmenų plotas. Dėl eilinis namas 1,25 m 2 ploto visiškai pakanka.

Vėjo malūno greitis priklauso nuo menčių skaičiaus. Sparčiausiai sukasi vėjo turbinos su viena mente. Tokiose konstrukcijose balansavimui naudojamas atsvaras. Taip pat reikėtų atsižvelgti į tai, kad esant mažam vėjo greičiui, mažesniam nei 3 m/s, vėjo jėgainės tampa nepajėgios paimti energijos. Kad įrenginys pajustų silpną vėją, jo menčių plotas turi būti padidintas bent iki 2 m 2.

Vėjo generatoriaus skaičiavimas

Prieš renkantis vėjo generatorių, būtina nustatyti vėjo greitį ir kryptį, kuri būdingiausia numatomo įrengimo vietoje. Reikėtų atsiminti, kad menčių sukimasis prasideda nuo minimalaus 2 m/s vėjo greičio. Didžiausias efektyvumas gali būti pasiektas, kai šis indikatorius pasiekia vertę nuo 9 iki 12 m / s. Tai yra, norint tiekti elektrą mažam kaimo namui, jums reikės generatoriaus, kurio minimali galia yra 1 kW / h, o vėjo greitis ne mažesnis kaip 8 m / s.

Vėjo greitis ir sraigto skersmuo turi tiesioginės įtakos vėjo turbinos generuojamai galiai. Galima tiksliai apskaičiuoti konkretaus modelio veikimo charakteristikas naudojant šias formules:

1. Skaičiavimai pagal sukimosi plotą atliekami taip: P = 0,6 x S x V 3, kur S - plotas, statmenas vėjo krypčiai (m 2), V - vėjo greitis (m / s). ), P – generatoriaus agregato galia ( kW).
2. Norint apskaičiuoti elektros instaliaciją pagal varžto skersmenį, naudojama formulė: P \u003d D 2 x V 3 / 7000, kurioje D yra varžto skersmuo (m), V yra vėjo greitis (m / s), P yra generatoriaus galia (kW).
3. Atliekant sudėtingesnius skaičiavimus, atsižvelgiama į oro srauto tankį. Šiems tikslams yra formulė: P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η red x η genas, kur ξ yra vėjo energijos naudojimo koeficientas (bematė vertė), π = 3,14 , R - rotoriaus spindulys (m), V - oro srauto greitis (m / s), ρ - oro tankis (kg / m 3), η ed - reduktoriaus efektyvumas (%), η genas - generatoriaus efektyvumas (%).

Taigi vėjo generatoriaus gaminama elektros energija kiekybiškai didėja kubiniu santykiu, didėjant vėjo srauto greičiui. Pavyzdžiui, vėjo greičiui padidėjus 2 kartus, rotoriaus kinetinės energijos gamyba padidės 8 kartus.

Renkantis vietą vėjo jėgainės įrengimui, pirmenybę reikia teikti vietovėms, kuriose nėra didelių pastatų ir aukštų medžių, kurie sukuria kliūtį vėjui. Minimalus atstumas nuo gyvenamųjų pastatų yra nuo 25 iki 30 metrų, kitaip triukšmas darbo metu sukels nepatogumų ir diskomforto. Vėjo turbinos rotorius turi būti bent 3-5 m aukštyje, viršijančiame artimiausius pastatus.

Jei ryšys kaimo namas prie bendro tinklo neplanuojama, tokiu atveju galima naudoti kombinuotų sistemų parinktis. Vėjo turbinos darbas bus daug efektyvesnis, kai bus naudojamas kartu su dyzeliniu generatoriumi arba saulės baterija.

Kaip savo rankomis pasidaryti vėjo generatorių

Nepriklausomai nuo vėjo turbinos tipo ir konstrukcijos, kiekviename įrenginyje yra panašūs elementai. Visuose modeliuose yra generatoriai, įvairių medžiagų peiliukai, keltuvai, užtikrinantys norimą montavimo lygį, taip pat papildomi akumuliatoriai ir elektroninė valdymo sistema. Paprasčiausiai gaminami sukamieji įrenginiai arba ašinės konstrukcijos, naudojant magnetus.

1 variantas. Sukamoji vėjo generatoriaus konstrukcija.

Rotacinio vėjo generatoriaus konstrukcijoje naudojamos dvi, keturios ar daugiau menčių. Tokie vėjo generatoriai negali visiškai aprūpinti elektros energija dideliems kaimo namams. Jie daugiausia naudojami kaip pagalbinis elektros energijos šaltinis.

Atsižvelgiant į skaičiuojamą vėjo malūno galią, jie parenkami reikalingos medžiagos ir priedai:

• 12 voltų automobilinis generatorius ir automobilio akumuliatorius.
• Įtampos reguliatorius, konvertuojantis kintamąją srovę nuo 12 iki 220 voltų.
• Didelio dydžio konteineris. Geriausiai tinka aliuminio kibiras arba nerūdijančio plieno puodas.
• Kaip įkroviklį galite naudoti iš automobilio nuimtą relę.
• Jums reikės 12 V jungiklio, įkrovimo lempos su valdikliu, varžtų su veržlėmis ir poveržlėmis bei metalinių spaustukų su gumuotomis tarpinėmis.
• Trijų gyslų kabelis, kurio ne mažesnis kaip 2,5 mm 2 skerspjūvis, ir įprastas voltmetras, paimtas iš bet kurio matavimo prietaiso.

Visų pirma, rotorius ruošiamas iš jau esančio metalinio konteinerio – puodo ar kibiro. Jis padalintas į keturias lygias dalis, linijų galuose padarytos skylės, kad būtų lengviau atskirti sudedamąsias dalis. Tada konteineris supjaustomas metalo žirklėmis arba šlifuokliu. Iš gautų ruošinių išpjaunamos rotoriaus mentės. Visi matavimai turi būti atidžiai patikrinti, ar jie atitinka matmenis, kitaip dizainas neveiks tinkamai.

Toliau nustatoma generatoriaus skriemulio sukimosi pusė. Paprastai jis sukasi pagal laikrodžio rodyklę, tačiau geriau tai patikrinti. Po to rotoriaus dalis prijungiama prie generatoriaus. Kad būtų išvengta rotoriaus judėjimo disbalanso, abiejų konstrukcijų tvirtinimo angos turi būti simetriškos.

Norėdami padidinti sukimosi greitį, ašmenų kraštai turi būti šiek tiek sulenkti. Didėjant lenkimo kampui, sukamasis blokas efektyviau suvoks oro srautus. Kaip peiliai naudojami ne tik pjaustyto konteinerio elementai, bet ir atskiros prie jų prijungtos dalys metalinis ruošinys turintys apskritimo formą.

Pritvirtinus konteinerį prie generatoriaus, visa gauta konstrukcija metaliniais spaustukais turi būti pilnai sumontuota ant stiebo. Tada laidai montuojami ir surenkami. Kiekvienas kaištis turi būti prijungtas prie savo jungties. Po prijungimo laidai pritvirtinami prie stiebo viela.

Surinkimo pabaigoje prijungiamas keitiklis, akumuliatorius ir apkrova. Akumuliatorius jungiamas 3 mm 2 skerspjūvio kabeliu, visoms kitoms jungtims pakanka 2 mm 2 skerspjūvio. Po to vėjo generatorius gali būti naudojamas.

2 variantas. Ašinė vėjo generatoriaus konstrukcija naudojant magnetus.

Ašiniai vėjo malūnai namams yra dizainas, kurio vienas pagrindinių elementų yra neodimio magnetai. Pagal savo našumą jie gerokai lenkia įprastus rotacinius įrenginius.

Rotorius yra pagrindinis visos vėjo turbinos konstrukcijos elementas. Jo gamybai geriausiai tinka automobilio rato stebulė su stabdžių diskais. Detalę, kuri buvo eksploatuojama, reikėtų paruošti – nuvalyti nuo nešvarumų ir rūdžių, sutepti guolius.

Tada turite teisingai paskirstyti ir pritvirtinti magnetus. Iš viso jums reikės 20 vienetų, 25 x 8 mm dydžio. Magnetinis laukas juose yra išilgai. Net magnetai bus poliai, jie yra visoje disko plokštumoje, pakaitomis per vieną. Tada nustatomi pliusai ir minusai. Vienas magnetas pakaitomis liečia kitus disko magnetus. Jei jie traukia, tada polius yra teigiamas.

Padidėjus stulpų skaičiui, būtina stebėti tam tikras taisykles. Vienfaziuose generatoriuose polių skaičius yra toks pat kaip magnetų skaičius. Trifaziai generatoriai turi 4/3 santykį tarp magnetų ir polių ir 2/3 santykį tarp polių ir ritių. Magnetai montuojami statmenai disko perimetrui. Norint juos tolygiai paskirstyti, naudojamas popierinis šablonas. Pirmiausia magnetai tvirtinami stipriais klijais, o galiausiai – epoksidine derva.

Jei palyginsime vienfazius ir trifazius generatorius, tada pirmojo našumas bus šiek tiek prastesnis, palyginti su antruoju. Taip yra dėl didelių amplitudės svyravimų tinkle dėl nestabilios srovės išvesties. Todėl vienfaziuose įrenginiuose atsiranda vibracija. Trifazėse konstrukcijose šį trūkumą kompensuoja srovės apkrovos iš vienos fazės į kitą. Dėl to tinkle visada užtikrinama pastovi galios vertė. Dėl vibracijos vienfazių sistemų tarnavimo laikas yra žymiai trumpesnis nei trifazių sistemų. Be to, trifaziai modeliai veikimo metu neturi triukšmo.

Stiebo aukštis apytiksliai 6-12 m.Jis montuojamas klojinio centre ir užpilamas betonu. Tada ant stiebo montuojama gatava konstrukcija, ant kurios pritvirtinamas varžtas. Pats stiebas tvirtinamas trosais.

Vėjo turbinos mentės

Vėjo jėgainių efektyvumas labai priklauso nuo menčių konstrukcijos. Visų pirma, tai yra jų skaičius ir dydis, taip pat medžiaga, iš kurios bus gaminamos vėjo turbinos mentės.

Veiksniai, turintys įtakos ašmenų konstrukcijai:

• Netgi silpniausias vėjas gali pajudinti ilgas ašmenis. Tačiau per didelis ilgis gali sulėtinti vėjo rato greitį.
• Padidinus bendrą menčių skaičių, vėjo ratas tampa jautresnis. Tai reiškia, kad kuo daugiau ašmenų, tuo geriau prasideda sukimasis. Tačiau galia ir greitis sumažės, todėl toks įrenginys bus netinkamas elektros gamybai.
• Vėjo rato skersmuo ir sukimosi greitis turi įtakos įrenginio keliamam triukšmo lygiui.

Ašmenų skaičius turi būti derinamas su visos konstrukcijos montavimo vieta. Daugumoje optimalias sąlygas Tinkamai parinktos mentės gali užtikrinti maksimalų vėjo generatoriaus efektyvumą.

Visų pirma, turite iš anksto nustatyti reikiamą įrenginio galią ir funkcionalumą. Norėdami tinkamai pagaminti vėjo generatorių, turite išstudijuoti galimus dizainus, taip pat klimato sąlygos kurioje jis bus naudojamas.

Be bendros galios, rekomenduojama nustatyti išėjimo galios vertę, dar vadinamą didžiausia apkrova. Tai rodo bendrą prietaisų ir įrangos, kurie bus įjungti kartu su vėjo turbinos veikimu, skaičių. Jei reikia padidinti šį skaičių, rekomenduojama vienu metu naudoti kelis keitiklius.

Vėjo generatorius „pasidaryk pats“ 24v - 2500 vatų

Rusija turi dvejopą poziciją dėl vėjo energijos išteklių. Viena vertus, dėl didelio bendro ploto ir plokščių plotų gausos vėjas paprastai būna gausus ir dažniausiai tolygus. Kita vertus, mūsų vėjai dažniausiai yra mažo potencialo, lėti, žr. Trečia, retai apgyvendintose vietovėse pučia smarkūs vėjai. Remiantis tuo, užduotis paleisti vėjo generatorių ūkyje yra gana aktuali. Tačiau, norint apsispręsti, ar pirkti gana brangų įrenginį, ar pasigaminti jį patiems, reikia gerai apgalvoti, kokį tipą (o jų yra labai daug), kokiam tikslui pasirinkti.

Pagrindinės sąvokos

1. KIEV – vėjo energijos panaudojimo koeficientas. Jei skaičiavimui naudojamas mechaninis plokščio vėjo modelis (žr. toliau), jis yra lygus vėjo jėgainės (APU) rotoriaus efektyvumui.
2. Efektyvumas – APU efektyvumas nuo galo iki galo, nuo atvažiuojančio vėjo iki elektros generatoriaus gnybtų arba į baką pumpuojamo vandens kiekio.
3. Minimalus darbinis vėjo greitis (MPS) yra jo greitis, kuriuo vėjo malūnas pradeda duoti srovę apkrovai.
4. Didžiausias leistinas vėjo greitis (MPS) – tai greitis, kai sustoja energijos gamyba: automatika arba išjungia generatorių, arba įdeda rotorių į vėtrungę, arba sulenkia ir paslepia, arba pats sustoja rotorius, arba APU. tiesiog griūva.
5. Pradinis vėjo greitis (CWS) - tokiu greičiu rotorius gali suktis be apkrovos, suktis ir pereiti į darbo režimą, po kurio galima įjungti generatorių.
6. Neigiamas paleidimo greitis (OSS) – tai reiškia, kad APU (arba vėjo turbina – vėjo jėgainė, arba WEA, vėjo jėgainė) reikalingas privalomas pasukimas iš išorinio energijos šaltinio, kad jis pradėtų veikti esant bet kokiam vėjo greičiui.
7. Pradinis (pradinis) momentas - rotoriaus gebėjimas priverstinai sulėtinti oro srautą, sukurti sukimo momentą ant veleno.
8. Vėjo turbina (VD) - APU dalis nuo rotoriaus iki generatoriaus ar siurblio veleno ar kito energijos vartotojo.
9. Rotorinis vėjo generatorius – APU, kuriame vėjo energija paverčiama sukimo momentu ant galios kilimo veleno, sukant rotorių oro sraute.
10. Rotoriaus veikimo greičio diapazonas yra skirtumas tarp MDS ir MRS, kai jis veikia vardine apkrova.
11. Lėto greičio vėjo malūnas - jame tiesinis rotoriaus dalių greitis sraute neviršija vėjo greičio ar mažesnis už jį. Dinaminė srauto galva tiesiogiai paverčiama ašmenų trauka.
12. Didelio greičio vėjo malūnas – linijinis menčių greitis yra žymiai (iki 20 ir daugiau kartų) didesnis už vėjo greitį, o rotorius formuoja savo oro cirkuliaciją. Srauto energijos pavertimo trauka ciklas yra sudėtingas.

Pastabos:

1. Mažo greičio APU, kaip taisyklė, turi mažesnį CIEV nei greitųjų, tačiau jų paleidimo sukimo momentas yra pakankamas generatoriui sukti aukštyn neatjungiant apkrovos ir nulinis TCO, t.y. absoliučiai savaime įsijungiantis ir taikomas esant silpniausiam vėjui.
2. Lėtumas ir greitis yra santykinės sąvokos. Buitinis vėjo malūnas esant 300 aps./min. gali būti mažo greičio, o galingi EuroWind tipo APU, iš kurių kyla vėjo jėgainių laukai, vėjo jėgainės (žr. pav.) ir kurių rotoriai daro apie 10 aps./min. greitis, nes. Esant tokiam skersmeniui, linijinis menčių greitis ir jų aerodinamika didžiojoje tarpo dalyje yra gana „lėktuvas“, žr. toliau.

Kokio generatoriaus reikia?

Buitiniam vėjo malūnui skirtas elektros generatorius turi generuoti elektros energiją plačiu sukimosi greičių diapazonu ir turėti galimybę savarankiškai įsijungti be automatikos ir išorinių maitinimo šaltinių. Jei naudojamas APU su OSS (vėjo malūnai su spin-up), kurie, kaip taisyklė, turi aukštą KIEV ir efektyvumą, jis taip pat turi būti grįžtamasis, t.y. mokėti dirbti varikliu. Esant galiai iki 5 kW, šią sąlygą tenkina elektrinės mašinos su nuolatiniais magnetais niobio pagrindu (supermagnetai); ant plieninių arba ferito magnetų galite tikėtis ne daugiau kaip 0,5–0,7 kW.

Pastaba: asinchroniniai generatoriai arba kolektoriniai generatoriai su neįmagnetintu statoriumi visai netinka. Sumažėjus vėjo stiprumui, jie „užges“ dar ilgai, kol jo greitis nukris iki MRS, o tada patys neužsives.

Puiki 0,3–1–2 kW galios APU „širdis“ gaunama iš generatoriaus su įmontuotu lygintuvu; dauguma jų yra dabar. Pirma, jie išlaiko 11,6–14,7 V išėjimo įtampą gana plačiu greičių diapazonu be išorinių elektroninių stabilizatorių. Antra, silicio vartai atsidaro, kai įtampa ant apvijos pasiekia apie 1,4 V, o prieš tai generatorius „nemato“ apkrovos. Norėdami tai padaryti, generatorius jau turi būti gana gerai išsuktas.

Dažniausiai osciliatorių galima tiesiogiai, be krumpliaračio ar diržinės pavaros prijungti prie greitaeigio HP veleno, pasirenkant greitį pasirenkant menčių skaičių, žr. žemiau. „Greitieji“ turi mažą arba nulinį paleidimo momentą, tačiau rotorius, net ir neatjungus apkrovos, turės pakankamai laiko apsisukti, kol atsidarys vožtuvai ir generatorius duos srovę.

Pasirinkimas vėjyje

Prieš nuspręsdami, kurį vėjo generatorių gaminti, apsispręskime dėl vietos aerologijos. pilkai žalsvos spalvos(bevėjo) vėjo žemėlapio plotai, bent kažkokia prasmė bus tik iš burinės vėjo jėgainės(o apie juos pakalbėsime vėliau). Jei jums reikia nuolatinio maitinimo, turėsite pridėti stiprintuvą (lygintuvą su įtampos stabilizatoriumi), įkroviklį, galingą baterija, keitiklis 12/24/36/48V DC iki 220/380V 50Hz AC. Tokia ekonomija kainuos ne mažiau nei 20 000 USD, ir vargu ar pavyks pašalinti ilgalaikę, didesnę nei 3-4 kW galią. Apskritai, turint nenumaldomą alternatyvios energijos troškimą, geriau ieškoti kito jos šaltinio.

Geltonai žaliose, silpnai vėjuotose vietose, jei reikia elektros energijos iki 2-3 kW, galite patys pasiimti mažo greičio vertikalų vėjo generatorių. Jų buvo sukurta nesuskaičiuojama daugybė, ir yra konstrukcijų, kurios KIEV ir efektyvumo požiūriu yra beveik tokios pat geros kaip pramoninės gamybos „medžiai“.

Jei ketinate pirkti vėjo turbiną savo namams, tuomet geriau sutelkti dėmesį į vėjo malūną su buriniu rotoriumi. Ginčų yra daug, teoriškai dar ne viskas aišku, bet jie veikia. Rusijos Federacijoje Taganroge gaminami 1-100 kW galios „burlaiviai“.

Raudonuose, vėjuotuose regionuose pasirinkimas priklauso nuo reikiamos galios. 0,5-1,5 kW diapazone pateisinamos savadarbės "vertikalės"; 1,5-5 kW - perkami "burlaiviai". „Vertikalus“ taip pat galima įsigyti, tačiau tai kainuos daugiau nei horizontalios schemos APU. Ir galiausiai, jei jums reikia 5 kW ar didesnės galios vėjo malūno, tuomet turite pasirinkti tarp horizontalių įsigytų „menčių“ arba „burlaivių“.

Pastaba: daugelis gamintojų, ypač antros pakopos, siūlo detalių komplektus, iš kurių galima savarankiškai surinkti iki 10 kW galios vėjo generatorių. Toks rinkinys kainuos 20-50% pigiau nei paruoštas su montavimu. Tačiau prieš perkant reikia atidžiai išstudijuoti numatytos montavimo vietos aerologiją, o tada pagal specifikacijas pasirinkti tinkamą tipą ir modelį.

Apie saugumą

Vėjo turbinos dalių, skirtų naudoti buityje, linijinis greitis gali viršyti 120 ir net 150 m / s, o bet kokios kietos medžiagos gabalas, sveriantis 20 g, skrendantis 100 m / s greičiu, „sėkmingai“ nukentėjo, vietoje nužudo sveiką vyrą. Plieninė arba kieto plastiko 2 mm storio plokštė, judanti 20 m/s greičiu, perpjauna ją per pusę.

Be to, dauguma vėjo malūnų, kurių galia viršija 100 vatų, yra gana triukšmingi. Daugelis generuoja itin žemo (mažiau nei 16 Hz) dažnio oro slėgio svyravimus – infragarsus. Infragarsai negirdimi, bet kenkia sveikatai ir sklinda labai toli.

Pastaba: devintojo dešimtmečio pabaigoje JAV kilo skandalas – teko uždaryti didžiausią tuo metu šalyje vėjo jėgainių parką. Indėnai iš rezervato, esančio už 200 km nuo jos APU lauko, teisme įrodė, kad po vėjo jėgainių parko paleidimo pas juos smarkiai padaugėję sveikatos sutrikimai atsirado dėl jos infragarsų.

Dėl minėtų priežasčių APU leidžiama montuoti ne mažesniu kaip 5 jų aukščių atstumu nuo artimiausių gyvenamųjų pastatų. Privačių namų kiemuose galima įrengti pramoninės gamybos vėjo malūnus, atitinkamai sertifikuotus. APU montuoti ant stogų paprastai neįmanoma - jų veikimo metu, net ir mažos galios, yra kintamos mechaninės apkrovos, galinčios sukelti rezonansą. pastato konstrukcija ir jo sunaikinimas.

Pastaba: APU aukštis yra aukščiausias nubraukiamo disko taškas (su ašmenimis) arba geometrinė figūra (vertikaliems APU su rotoriumi ant stulpo). Jei APU stiebas ar rotoriaus ašis išsikiša dar aukščiau, aukštis skaičiuojamas pagal jų viršų – viršų.

Vėjas, aerodinamika, KIEV

Namų gamybos vėjo generatorius paklūsta tiems patiems gamtos dėsniams, kaip ir gamyklinis, apskaičiuotas kompiuteriu. O „pasidaryk pats“ turi labai gerai perprasti savo darbo pagrindus – dažniausiai jis nedisponuoja brangiomis itin moderniomis medžiagomis ir technologine įranga. APU aerodinamika yra tokia sudėtinga ...

Vėjas ir Kijevas

Norint apskaičiuoti serijinius gamyklinius APU, vadinamieji. plokščias mechaninis vėjo modelis. Jis pagrįstas šiomis prielaidomis:

• Vėjo greitis ir kryptis efektyviame rotoriaus paviršiuje yra pastovūs.
• Oras yra nuolatinė terpė.
• Efektyvusis rotoriaus paviršius yra lygus nubraukiamam plotui.
• Oro srauto energija yra grynai kinetinė.

Tokiomis sąlygomis didžiausia oro tūrio vieneto energija apskaičiuojama pagal mokyklos formulę, darant prielaidą, kad oro tankis normaliomis sąlygomis yra 1,29 kg * kub. m., kai vėjo greitis yra 10 m/s, vienas oro kubas neša 65 J, o iš vieno kvadratinio rotoriaus efektyvaus paviršiaus galima pašalinti 650 W, esant 100% viso APU efektyvumui. Tai labai supaprastintas požiūris – visi žino, kad vėjas nėra tobulai tolygus. Bet tai turi būti padaryta siekiant užtikrinti produktų pakartojamumą – tai įprastas dalykas technikoje.

Nereikėtų ignoruoti plokščio modelio, jis suteikia aiškų vėjo energijos minimumą. Bet oras, pirma, yra suspaudžiamas, antra, labai skystas (dinaminis klampumas yra tik 17,2 μPa * s). Tai reiškia, kad srautas gali tekėti aplink nušluotą plotą, sumažindamas efektyvų paviršių ir KIEV, kuris dažniausiai stebimas. Tačiau iš principo galima ir atvirkštinė situacija: vėjas teka į rotorių ir tada efektyvaus paviršiaus plotas yra didesnis nei nuplaunamas, o KIEV yra didesnis nei 1 lyginant su plokščiu vėju. .

Pateiksime du pavyzdžius. Pirmoji – pramoginė jachta, gana sunki, jachta gali plaukti ne tik prieš vėją, bet ir greičiau už jį. Vėjas reiškia išorinį; regimasis vėjas vis tiek turi būti greitesnis, kitaip kaip jis trauks laivą?

Antrasis – aviacijos istorijos klasika. MIG-19 bandymų metu paaiškėjo, kad gaudyklė, kuri buvo tonomis sunkesnė už fronto linijos naikintuvą, įsibėgėja greičiau. Su tais pačiais varikliais tame pačiame lėktuvo korpuse.

Teoretikai nežinojo, ką galvoti, ir rimtai abejojo ​​energijos tvermės dėsniu. Galų gale paaiškėjo, kad taškas buvo radaro gaubto kūgis, išsikišęs iš oro įsiurbimo angos. Nuo kojos piršto iki apvalkalo atsirado oro sandariklis, tarsi grėbęs jį iš šonų į variklio kompresorius. Nuo tada smūginės bangos teoriškai tvirtai įsitvirtino kaip naudingos, o fantastiškas šiuolaikinių orlaivių skrydžio charakteristikas iš esmės lėmė sumanus jų panaudojimas.

Aerodinamika

Aerodinamikos raida paprastai skirstoma į dvi eras – iki N. G. Žukovskio ir po jos. Jo 1905 m. lapkričio 15 d. pranešimas „Apie prisirišusius sūkurius“ pažymėjo naujos eros aviacijoje pradžią.

Prieš Žukovskį jie skrido plokščiomis burėmis: buvo manoma, kad artėjančio srauto dalelės visą savo pagreitį atiduoda priekiniam sparno kraštui. Tai leido iš karto atsikratyti vektoriaus dydžio - impulso momento, kuris generavo įnirtingą ir dažniausiai neanalitinę matematiką, pereiti prie daug patogesnių skaliarinių grynai energetinių santykių ir galiausiai gauti apskaičiuotą slėgio lauką nešiklio plokštumoje. , daugiau ar mažiau panašus į dabartinį.

Toks mechaninis požiūris leido sukurti įrenginius, kurie bent jau galėtų pakilti į orą ir skristi iš vienos vietos į kitą, nebūtinai kur nors pakeliui atsitrenkę į žemę. Tačiau noras padidinti greitį, keliamąją galią ir kitas skrydžio savybes vis labiau atskleidė pirminės aerodinaminės teorijos netobulumą.

Žukovskio idėja buvo tokia: oras praeina išilgai viršutinio ir apatinio sparno paviršių Kitoks būdas. Iš vidutinio tęstinumo sąlygos (vakuuminiai burbuliukai ore nesusidaro savaime) išplaukia, kad viršutinio ir apatinio srauto, besileidžiančio nuo galinio krašto, greičiai turi skirtis. Dėl nors ir mažo, bet baigtinio oro klampumo ten dėl greičių skirtumo turėtų susidaryti sūkurys.

Sūkurys sukasi, o impulso tvermės dėsnis, toks pat nekintantis kaip ir energijos tvermės dėsnis, galioja ir vektoriniams dydžiams, t.y. turi atsižvelgti į judėjimo kryptį. Todėl iš karto ant galinio krašto turėtų susidaryti priešingai besisukantis sūkurys su tokiu pačiu sukimo momentu. Kam? Dėl variklio generuojamos energijos.

Aviacijos praktikai tai reiškė revoliuciją: pasirinkus tinkamą sparno profilį, aplink sparną buvo galima paleisti pritvirtintą sūkurį cirkuliacijos Г pavidalu, padidinant jo keliamąją galią. Tai yra, išleisdami dalį, o esant dideliam greičiui ir sparnų apkrovoms - didelę variklio galios dalį, galite sukurti oro srautą aplink įrenginį, kuris leidžia pasiekti geresnes skrydžio savybes.

Tai padarė aviaciją, o ne aeronautikos dalimi: dabar orlaivis gali sukurti skrydžiui reikalingą aplinką ir nebebūti oro srovių žaislu. Viskas, ko jums reikia, yra galingesnis variklis ir vis galingesnis ...

Ir vėl KIEV

Tačiau vėjo malūnas neturi variklio. Jis, priešingai, turi paimti energiją iš vėjo ir atiduoti ją vartotojams. Ir štai išeina – ištraukė kojas, užstrigo uodega. Jie per mažai vėjo energijos įleidžia į paties rotoriaus cirkuliaciją – ji bus silpna, ašmenų trauka maža, o KIEV ir galios mažos. Daug duokime cirkuliacijai - pučiant silpnam vėjui, rotorius suksis kaip pašėlęs tuščiąja eiga, bet vartotojai vėl gauna šiek tiek: davė šiek tiek apkrovos, rotorius sulėtėjo, vėjas nupūtė cirkuliaciją, o rotorius sustojo.

Energijos tvermės dėsnis duoda „aukso vidurį“ kaip tik per vidurį: 50% energijos atiduodame apkrovai, o likusiems 50% srautą pasukame iki optimalaus. Praktika patvirtina prielaidas: jei gerai traukiančio sraigto efektyvumas yra 75-80%, tai taip pat kruopščiai apskaičiuoto ir vėjo tunelyje pučiamo mentinio rotoriaus KIEV siekia 38-40%, t.y. iki pusės to, ką galima pasiekti naudojant energijos perteklių.

Modernumas

Šiandien aerodinamika, ginkluota modernia matematika ir kompiuteriais, vis labiau nutolsta nuo neišvengiamai supaprastinančių modelių prie tikslaus tikro kūno elgesio tikroje tėkmėje aprašymo. Ir čia, be bendros linijos - galia, galia ir dar kartą galia! – atrandami šalutiniai keliai, tačiau perspektyvūs tik su ribotu energijos kiekiu, patenkančiu į sistemą.

Garsusis alternatyvus aviatorius Paul McCready dar devintajame dešimtmetyje sukūrė lėktuvą su dviem varikliais iš 16 AG grandininio pjūklo. rodo 360 km/val. Be to, jo važiuoklė buvo neįtraukiama triračio, o ratai buvo be gaubtų. Nė viena McCready mašina neįstojo į liniją ir neatliko kovinių pareigų, tačiau dvi – viena su stūmokliniais varikliais ir sraigtais, o kita – reaktyvinė – pirmą kartą istorijoje apskriejo Žemės rutulį nenusileidus ant vienos degalinės.

Burės, iš kurių atsirado originalus sparnas, taip pat buvo labai paveiktos teorijos raidos. „Gyvoji“ aerodinamika leido jachtoms pučiant 8 mazgų vėjui. stovėti ant povandeninių sparnų (žr. pav.); išsklaidyti tokį būrį į norimą greitį propeleris, reikalingas ne mažesnis kaip 100 AG variklis. Lenktynių katamaranai su tuo pačiu vėju lekia maždaug 30 mazgų greičiu. (55 km/val.).

Taip pat yra radinių, kurie yra visiškai nebanalūs. Rečiausios ir ekstremaliausios sporto šakos – šokinėjimo bazės – gerbėjai, vilkintys apecialų sparnų kostiumą, wingsuit, skrenda be variklio, manevruoja didesniu nei 200 km/h greičiu (pav. dešinėje), o po to sklandžiai nusileidžia iš anksto pasirinkta vieta. Kurioje pasakoje žmonės skrenda patys?

Taip pat buvo išspręsta daug gamtos paslapčių; ypač vabalo skrydis. Pagal klasikinę aerodinamiką jis negali skristi. Kaip ir „stealth“ F-117 protėvis su rombo formos sparnu, jis taip pat negali pakilti į orą. O MIG-29 ir Su-27, kurie kurį laiką gali skristi pirma uodega, visiškai netelpa į jokias idėjas.

Ir kodėl tada, kai kalbama apie vėjo turbinas, ne pramogas ir ne įrankį savo rūšies naikymui, o gyvybiškai svarbių išteklių šaltinį, būtina šokti iš silpnų srautų teorijos su jos modeliu. plokščias vėjas? Ar tikrai nėra kaip eiti toliau?

Ko tikėtis iš klasikos?

Tačiau klasikos jokiu būdu nereikėtų atsisakyti. Tai suteikia pamatą be atsiremimo, į kurį negalima pakilti aukščiau. Kaip aibių teorija nepanaikina daugybos lentelės, o kvantinė chromodinamika nepriverčia obuolių pakilti nuo medžių.

Taigi, ko galite tikėtis iš klasikinio požiūrio? Pažiūrėkime į paveikslėlį. Kairėje - rotorių tipai; jie vaizduojami sąlyginai. 1 - vertikali karuselė, 2 - vertikali ortogonali (vėjo turbina); 2-5 - menčių rotoriai su skirtingu menčių skaičiumi su optimizuotais profiliais.

Į dešinę nuo horizontalios ašies yra santykinis rotoriaus greitis, t. y. linijinio ašmenų greičio ir vėjo greičio santykis. Vertikaliai aukštyn – KIEV. Ir žemyn - vėl santykinis sukimo momentas. Vienu (100%) sukimo momentu laikomas toks, kuris sukuria priverstinai sulėtėjusį srautą su 100% KIEV rotorių, t.y. kai visa srauto energija paverčiama sukimosi jėga.

Šis požiūris leidžia daryti toli siekiančias išvadas. Pavyzdžiui, ašmenų skaičius turi būti parenkamas ne tik ir ne tiek pagal norimą sukimosi greitį: 3 ir 4 peiliai iš karto praranda daug KIEV ir sukimo momento, palyginti su gerai veikiančiais 2 ir 6 peiliais. maždaug tame pačiame greičio diapazone. O išoriškai panaši karuselė ir stačiakampis turi iš esmės skirtingas savybes.

Apskritai pirmenybė turėtų būti teikiama ašmeniniams rotoriams, išskyrus tuos atvejus, kai reikalingas ypatingas pigumas, paprastumas, nereikalaujantis priežiūros savaiminio užvedimo be automatikos ir neįmanoma užlipti ant stiebo.

Pastaba: kalbėsime ypač apie burinius rotorius – atrodo, kad jie netinka klasikai.

Vertikalios linijos

APU su vertikalia sukimosi ašimi turi neabejotiną pranašumą kasdieniame gyvenime: jų priežiūros reikalaujantys komponentai yra sutelkti apačioje ir nereikia jų kelti. Lieka ir net tada ne visada savaime išsilyginantis traukos guolis, tačiau jis yra tvirtas ir patvarus. Todėl, projektuojant paprastą vėjo generatorių, variantų pasirinkimas turi prasidėti nuo vertikalių. Pagrindiniai jų tipai parodyti fig.

saulė

Pirmoje pozicijoje – paprasčiausias, dažniausiai vadinamas Savonius rotoriumi. Tiesą sakant, jį 1924 metais SSRS išrado Ya. A. ir A. A. Voronin, o suomių pramonininkas Sigurdas Savonius begėdiškai pasisavino išradimą, nepaisydamas sovietinio autorių teisių sertifikato, ir pradėjo masinę gamybą. Tačiau išradimo įvedimas į likimą daug reiškia, todėl, kad nejudintume praeities ir netrikdytume mirusiųjų pelenų, šį vėjo malūną pavadinsime Voronino-Savoniaus rotoriumi arba trumpiau Saulė.

VS „pasidaryk pats“ tinka visiems, išskyrus „lokomotyvą“ KIEV 10–18 proc. Tačiau SSRS buvo daug darbo, ir yra pokyčių. Žemiau mes apsvarstysime patobulintą dizainą, ne daug sudėtingesnį, tačiau, pasak KIEV, jis suteikia ašmenų šansus.

Pastaba: dviejų ašmenų BC nesisuka, o trūkčioja; Keturių ašmenų yra tik šiek tiek glotnesnis, bet daug praranda Kijeve. Norėdami pagerinti 4-ių "lovį", dažniausiai paskirstomi per du aukštus - pora menčių apačioje ir kita pora, pasukta 90 laipsnių horizontaliai, virš jų. KIEV išsaugomas, o šoninės apkrovos mechanikai susilpnėja, bet lenkimo kiek padidėja, o pučiant daugiau nei 25 m/s vėjui toks APU turi veleną, t.y. be vaikinų ištempto guolio virš rotoriaus, „sulaužo bokštą“.

Daria

Kitas yra Daria rotorius; KIEV – iki 20 proc. Tai dar paprasčiau: peiliukai pagaminti iš paprastos elastinės juostos be jokio profilio. Darrieuso rotoriaus teorija dar nėra gerai išvystyta. Aišku tik tiek, kad jis pradeda išsivynioti dėl kupros ir diržo kišenės aerodinaminio pasipriešinimo skirtumo, o tada tampa tarsi greitaeigis, formuojantis savo cirkuliaciją.

Sukimo momentas nedidelis, o pradinėse rotoriaus padėtyse lygiagrečiai ir statmenai vėjui tokio išvis nėra, todėl savireklama galima tik su neporiniu menčių (sparnų?) skaičiumi.

Darrieus rotorius turi dar dvi blogas savybes. Pirma, sukimosi metu ašmenų traukos vektorius apibūdina visą apsisukimą, palyginti su jo aerodinaminiu židiniu, ir ne sklandžiai, o trūkčiojančiai. Todėl Darrieus rotorius greitai sulaužo savo mechaniką net esant plokščiam vėjui.

Antra, Daria ne tik triukšmauja, bet ir šaukia ir cypia, kad juosta plyšta. Taip yra dėl jo vibracijos. Ir kuo daugiau ašmenų, tuo stipresnis riaumojimas. Taigi, jei pagaminta Darja, tai ji yra dviejų ašmenų, pagaminta iš brangių didelio stiprumo garsą sugeriančių medžiagų (anglies, mylar), o stiebo stiebo viduryje naudojamas mažas orlaivis.

stačiakampis

Esant poz. 3 - stačiakampis vertikalus rotorius su profiliuotomis mentėmis. Stačiakampis, nes sparnai išsikiša vertikaliai. Perėjimas iš BC į stačiakampį parodytas Fig. paliko.

Menčių montavimo kampas apskritimo liestinės atžvilgiu, liečiantis aerodinaminius sparnų židinius, gali būti teigiamas (paveikslėlyje) arba neigiamas, atsižvelgiant į vėjo stiprumą. Kartais ašmenys daromi pasukami ir ant jų uždedami vėjo čiaupai, automatiškai laikantys alfa, tačiau tokios konstrukcijos dažnai lūžta.

Centrinis korpusas (paveikslėlyje mėlynas) leidžia KIEV pakelti iki beveik 50 %. Trijų ašmenų stačiakampėje pjūvyje jis turėtų būti trikampio formos su šiek tiek išgaubtomis kraštinėmis ir užapvalintais kampais, o didesnis. menčių skaičius, pakanka paprasto cilindro. Tačiau stačiakampio teorija vienareikšmiškai pateikia optimalų ašmenų skaičių: jų turi būti tiksliai 3.

Stačiakampis reiškia greitaeigius vėjo malūnus su OSS, t.y. būtinai reikalauja paaukštinimo paleidimo metu ir po ramybės. Pagal stačiakampę schemą gaminami serijiniai priežiūros nereikalaujantys APU, kurių galia iki 20 kW.

Helicoid

Helicoid rotorius, arba Gorlov rotorius (poz. 4) - stačiakampio natūra, kuri užtikrina vienodą sukimąsi; stačiakampis su tiesiais sparnais „plyšta“ tik šiek tiek silpniau nei dviejų ašmenų lėktuvas. Ašmenų lenkimas išilgai spiralės leidžia išvengti KIEV praradimo dėl jų kreivumo. Nors lenktas peilis dalį srauto atmeta jo nenaudodamas, dalį jis taip pat sugrėbia į didžiausio linijinio greičio zoną, kompensuodamas nuostolius. Helikoidai naudojami rečiau nei kiti vėjo malūnai, nes. Dėl gamybos sudėtingumo jie yra brangesni nei vienodos kokybės analogai.

Statinė-statinė

Už 5 poz. – BC tipo rotorius, apsuptas kreipiančiosios mentelės; jo schema parodyta fig. Dešinėje. Retai sutinkamas pramoniniame dizaine, tk. brangus žemės įsigijimas nekompensuoja pajėgumų padidėjimo, o medžiagų sąnaudos ir gamybos sudėtingumas yra dideli. Bet darbo bijantis savadarbis jau nebe meistras, o vartotojas, o jei reikia ne daugiau 0,5-1,5 kW, tai jam „statinė-statinė“ yra smulkmena:

• Šio tipo rotoriai yra visiškai saugūs, tylūs, nekeliantys vibracijos ir gali būti montuojami bet kur, net žaidimų aikštelėje.
• Sulenkite "lovį" iš cinkuoto ir suvirinkite vamzdžių karkasą - darbas nesąmonė.
• Sukimosi absoliučiai vienoda, mechanines dalis galima paimti iš pigiausių arba iš šiukšlių dėžės.
• Nebijo uraganų – per stiprus vėjas negali įstumti į „statinę“; aplink atsiranda supaprastintas sūkurinis kokonas (su tokiu efektu dar susidursime).
• Ir svarbiausia, kadangi „greiferio“ paviršius yra kelis kartus didesnis nei viduje esančio rotoriaus, KIEV gali būti supervienetas, o sukimo momentas esant 3 m/s prie trijų metrų skersmens „statinės“ yra toks. kad 1 kW generatorius su maksimalia apkrova, kaip Sakoma, kad geriau netrūkčioti.

Vaizdo įrašas: Lenz vėjo generatorius

60-aisiais SSRS E. S. Biriukovas užpatentavo karuselę APU su KIEV 46%. Kiek vėliau V. Blinovas iš projektavimo tuo pačiu KIEV principu pasiekė 58 proc., tačiau apie jo bandymus duomenų nėra. O visapusiškus Birjukovo ginkluotųjų pajėgų bandymus atliko žurnalo „Išradėjas ir racionalizatorius“ darbuotojai. Dviejų aukštų 0,75 m skersmens ir 2 m aukščio rotorius pučiant gaiviam vėjui suko 1,2 kW asinchroninį generatorių visa galia ir be lūžimo atlaikė 30 m/s. APU Biryukov brėžiniai parodyti fig.

1. stogo cinkuotas rotorius;
2. savaime išsilyginantis dviejų eilių rutulinis guolis;
3. gaubtai - 5 mm plieninis trosas;
4. ašies velenas - plieninis vamzdis, kurio sienelės storis 1,5-2,5 mm;
5. aerodinaminės greičio reguliavimo svirtys;
6. greičio reguliavimo peiliai - 3-4 mm fanera arba lakštinis plastikas;
7. greičio reguliavimo strypai;
8. greičio reguliatoriaus apkrova, jo svoris lemia greitį;
9. pavaros skriemulys - dviračio ratas be padangos su kamera;
10. thrust bearing - traukos guolis;
11. varomas skriemulys - įprastas generatoriaus skriemulys;
12. generatorius.

Biriukovas gavo keletą autorių teisių sertifikatų savo APU. Pirmiausia atkreipkite dėmesį į rotoriaus sekciją. Įsibėgėjant jis veikia kaip saulė, sukuria didelį pradinį sukimo momentą. Jai besisukant, išorinėse ašmenų kišenėse susidaro sūkurinė pagalvė. Vėjo požiūriu mentės tampa profiliuotos, o rotorius virsta greitaeigiu statmenu, o virtualus profilis kinta priklausomai nuo vėjo stiprumo.

Antra, profiliuotas kanalas tarp ašmenų veikimo greičio diapazone veikia kaip centrinis korpusas. Jei vėjas sustiprėja, tada joje taip pat susidaro sūkurinė pagalvė, kuri išeina už rotoriaus. Yra toks pat sūkurinis kokonas, kaip ir aplink APU su kreipiančiąja mente. Energija jo sukūrimui paimama iš vėjo, o malūnui sulaužyti jos nebeužtenka.

Trečia, greičio reguliatorius visų pirma skirtas turbinai. Jis palaiko optimalų greitį Kijevo požiūriu. O optimalų generatoriaus sukimosi dažnį užtikrina mechanikos perdavimo skaičiaus pasirinkimas.

Pastaba: po publikacijų IR 1965 m., Biriukovo ginkluotosios pajėgos dingo užmarštyje. Autorius nelaukė atsakymo iš valdžios. Daugelio sovietinių išradimų likimas. Jie sako, kad kai kurie japonai tapo milijardieriais nuolat skaitydami sovietų populiarius techninius žurnalus ir patentuodami viską, kas verta dėmesio.

Lopatnikai

Kaip sakėte, pagal klasiką geriausia yra horizontali vėjo turbina su ašmenimis. Bet, pirma, jam reikia stabilaus, bent vidutinio stiprumo vėjo. Antra, „pasidaryk pats“ dizainas yra kupinas daugybės spąstų, todėl dažnai ilgo sunkaus darbo vaisius geriausiu atveju apšviečia tualetą, prieškambarį ar verandą arba net pasirodo, kad gali tik pats atsipalaiduoti. .

Pagal diagramas pav. apsvarstykite išsamiau; pozicijos:

• Fig. A:

1. rotoriaus mentės;
2. generatorius;
3. generatoriaus rėmas;
4. apsauginė vėtrungė (uragano kastuvas);
5. srovės kolektorius;
6. važiuoklė;
7. sukamasis mazgas;
8. veikianti vėtrungė;
9. stiebas;
10. spaustukas drobulėms.

• Fig. B, vaizdas iš viršaus:

1. apsauginė vėtrungė;
2. veikianti vėtrungė;
3. apsauginis vėjarodės spyruoklių įtempimo reguliatorius.

• Fig. G, srovės kolektorius:

1. kolektorius su varinėmis ištisinio žiedo padangomis;
2. spyruokliniai vario-grafito šepečiai.

Pastaba: Apsauga nuo uraganų horizontaliam peiliui, kurio skersmuo didesnis nei 1 m, yra būtinas, nes. jis nepajėgus aplink save sukurti sūkurio kokono. Esant mažesniems dydžiams, su propileno mentėmis galima pasiekti rotoriaus ištvermę iki 30 m/s.

Taigi, kur mūsų laukia „suklupimas“?

ašmenys

Tikėtis pasiekti didesnę nei 150–200 W galią ant generatoriaus veleno ant bet kokio tarpatramio ašmenų, išpjautų iš storasienio plastikinio vamzdžio, kaip dažnai patariama, yra beviltiško mėgėjo viltis. Ašmenys iš vamzdžio (nebent jis toks storas, kad būtų naudojamas tiesiog kaip ruošinys) turės segmentinį profilį, t.y. jo viršus arba abu paviršiai bus apskritimo lankai.

Segmentiniai profiliai tinka nesuspaudžiamoms terpėms, tokioms kaip povandeniniai sparnai arba sraigtų mentės. Dujoms reikia kintamo profilio ir žingsnio mentės, pavyzdžiui, žr. pav.; tarpatramis - 2 m. Tai bus sudėtingas ir daug laiko reikalaujantis gaminys, kuriam reikia kruopštaus teorinio skaičiavimo, vamzdžio pūtimo ir lauko bandymų.

Generatorius

Sumontavus rotorių tiesiai ant jo veleno, greit suges standartinis guolis – vėjo malūnuose nėra vienodos apkrovos visoms menčių. Mums reikia tarpinio veleno su specialiu atraminiu guoliu ir mechanine transmisija nuo jo iki generatoriaus. Dideliems vėjo malūnams imamas savaime išsilyginantis dviejų eilių guolis; V geriausi modeliai- trijų pakopų, pav. D pav. aukštesnė. Tai leidžia rotoriaus velenui ne tik šiek tiek sulenkti, bet ir šiek tiek judėti iš vienos pusės į kitą arba aukštyn ir žemyn.

Pastaba: „EuroWind“ tipo APU atraminiam guoliui sukurti prireikė apie 30 metų.

avarinė vėtrungė

Jo veikimo principas parodytas fig. B. Vėjas, stiprėdamas, spaudžia kastuvą, spyruoklė įsitempia, rotorius deformuojasi, jo greitis krenta ir galiausiai tampa lygiagretus tekėjimui. Atrodo, kad viskas gerai, bet popieriuje viskas buvo sklandžiai ...

Vėjuotą dieną stenkitės virinto vandens dangtį ar didelį puodą laikyti už rankenos lygiagrečiai vėjui. Tik būkite atsargūs – neramus geležies gabalas gali atsitrenkti į fizionomiją ir sulaužyti nosį, perpjauti lūpą ir net išmušti akį.

Plokščias vėjas pasitaiko tik atliekant teorinius skaičiavimus ir, pakankamai tiksliai praktikai, vėjo tuneliuose. Iš tikrųjų uragano vėjo malūnai su uragano kastuvu iškreipia daugiau nei visiškai neapsaugoti. Vis dėlto geriau pakeisti iškrypusius peiliukus, nei daryti viską iš naujo. Pramonės sąlygomis tai kitokia istorija. Ten menčių žingsnis kiekvienam atskirai stebi ir reguliuoja automatiką, valdant borto kompiuteriui. Ir jie gaminami iš tvirtų kompozitų, o ne iš vandens vamzdžių.

srovės kolektorius

Tai reguliariai aptarnaujamas mazgas. Bet kuris energetikas žino, kad kolektorių su šepečiais reikia valyti, sutepti, reguliuoti. O stiebas yra iš vandens vamzdis. Nelipsi, kartą per mėnesį ar du teks visą vėjo malūną mesti ant žemės, o paskui vėl pakelti. Kiek jis ištvers nuo tokios „prevencijos“?

Vaizdo įrašas: ašmeninis vėjo generatorius + saulės kolektorius, skirtas maitinimui į vasarnamį

Mini ir mikro

Tačiau mažėjant ašmenų dydžiui, sudėtingumas mažėja didėjant rato skersmens kvadratui. Jau dabar galima savarankiškai pagaminti horizontalųjį APU, kurio galia iki 100 W. 6 ašmenų bus optimalus. Turint daugiau menčių, tai pačiai galiai skirto rotoriaus skersmuo bus mažesnis, tačiau tvirtai pritvirtinti prie stebulės bus sunku. Galima nepaisyti rotorių su mažiau nei 6 menčių: 2 menčių 100 W reikia 6,34 m skersmens rotoriaus, o 4 menčių tokios pat galios - 4,5 m. 6 menčių galios ir skersmens santykis išreiškiamas taip:

• 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.

Optimalu bus skaičiuoti 10-20 vatų galią. Pirma, plastikinė geležtė, kurios tarpatramis didesnis nei 0,8 m, be papildomų apsaugos priemonių neatlaikys didesnio nei 20 m/s vėjo. Antra, kai ašmenų tarpatramis yra iki 0,8 m, jo ​​galų linijinis greitis neviršys vėjo greičio daugiau nei tris kartus, o profiliavimo su sukimu reikalavimai sumažėja eilėmis; čia jau gana patenkinamai veiks „lovis“ su segmentiniu profiliu iš vamzdžio, poz. B pav. O 10-20 W tieks maitinimą planšetei, įkraus išmanųjį telefoną ar uždegs namų tvarkytojos lemputę.

Tada pasirinkite generatorių. Puikiai tinka kiniškas variklis - rato stebulė elektriniams dviračiams, poz. 1 pav. Jo, kaip variklio, galia yra 200-300 vatų, tačiau generatoriaus režimu jis atiduos apie 100 vatų. Bet ar jis mums tiks pagal apyvartą?

Greičio koeficientas z 6 mentėms yra 3. Sukimosi apkrovos greičio apskaičiavimo formulė yra N = v / l * z * 60, kur N - sukimosi greitis, 1 / min, v - vėjo greitis ir l yra rotoriaus perimetras. Esant 0,8 m ašmenų tarpui ir 5 m/s vėjui, gauname 72 aps./min.; esant 20 m/s – 288 aps./min. Dviračio ratas taip pat sukasi maždaug tokiu pat greičiu, todėl mes pašalinsime savo 10-20 vatų nuo generatoriaus, kuris gali duoti 100. Rotorių galite uždėti tiesiai ant jo veleno.

Bet čia iškyla tokia problema: išleidę daug darbo ir pinigų, bent jau varikliui, gavome... žaislą! Kas yra 10-20, gerai, 50 vatų? O ašmeninio vėjo malūno, galinčio maitinti bent televizorių, namuose nepasigaminsi. Ar galima nusipirkti jau paruoštą mini vėjo generatorių ir ar jis nekainuos pigiau? Vis tiek, kiek įmanoma, ir dar pigiau, žr. 4 ir 5. Be to, jis taip pat bus mobilus. Padėkite ant kelmo – ir naudokitės.

Antrasis variantas yra, jei kažkur guli žingsninis variklis iš seno 5 ar 8 colių įrenginio arba iš popieriaus įrenginio arba netinkamo rašalinio ar taškinio spausdintuvo vežimėlio. Jis gali veikti kaip generatorius ir prie jo pritvirtinti karuselės rotorių iš skardinių (6 poz.) yra lengviau nei surinkti tokią konstrukciją, kaip parodyta poz. 3.

Apskritai, pasak „ašmenų“, išvada vienareikšmė: naminis - greičiau tam, kad būtų malonu, bet ne dėl tikro ilgalaikio energijos vartojimo efektyvumo.

Vaizdo įrašas: paprasčiausias vėjo generatorius vasarnamiui apšviesti

burlaiviai

Burinis vėjo generatorius buvo žinomas seniai, tačiau minkštos jo menčių plokštės (žr. pav.) pradėtos gaminti, kai atsirado didelio stiprumo, dilimui atsparūs sintetiniai audiniai ir plėvelės. Daugiaašmeniai vėjo malūnai su standžiomis burėmis plačiai paplitę visame pasaulyje kaip mažos galios automatinių vandens siurblių pavara, tačiau jų techniniai duomenys yra net žemesni nei karuselių.

Tačiau minkšta burė kaip vėjo malūno sparnas, regis, nebuvo tokia paprasta. Kalbama ne apie vėjo pasipriešinimą (gamintojai neriboja didžiausio leistino vėjo greičio): buriuotojai-burlaiviai jau žino, kad vėjui beveik neįmanoma sulaužyti Bermudų burės skydo. Atvirkščiai, lakštas išplyš arba nulūš stiebas, arba visas laivas padarys „perlenktą posūkį“. Tai apie energiją.

Deja, tikslių bandymų duomenų rasti nepavyksta. Remiantis vartotojų atsiliepimais, buvo galima sudaryti „sintetines“ priklausomybes Taganrogo vėjo turbinai VEU-4.380/220.50, kurios vėjo rato skersmuo 5 m, vėjo galvutės svoris 160 kg ir sukimosi greitis iki 40 1 minutė; jie parodyti pav.

Žinoma, 100% patikimumo garantijų negali būti, tačiau net ir tokiu atveju aišku, kad plokščio mechaninio modelio čia nė kvapo. Jokiu būdu 5 metrų ratas esant plokščiam 3 m/s vėjui negali duoti apie 1 kW, esant 7 m/s greičiui, pasiekti galios plynaukštę ir išlaikyti ją iki stiprios audros. Gamintojai, beje, deklaruoja, kad vardinę 4 kW galima gauti esant 3 m/s greičiui, tačiau jiems įrengus pagal vietinių aerologijos tyrimų rezultatus.

Kiekybinė teorija taip pat nerasta; Kūrėjų paaiškinimai nesuprantami. Tačiau kadangi žmonės perka Taganrog vėjo turbinas ir jos veikia, belieka manyti, kad deklaruojama kūginė cirkuliacija ir varomoji jėga nėra fikcija. Bet kokiu atveju jie yra įmanomi.

Tada, pasirodo, PRIEŠ rotorių, pagal impulso išsaugojimo dėsnį, taip pat turėtų atsirasti kūginis sūkurys, tačiau besiplečiantis ir lėtas. Ir toks piltuvas nuves vėją prie rotoriaus, jo efektyvus paviršius pasirodys labiau nušluotas, o KIEV bus virš vienybės.

Slėgio lauko prieš rotorių matavimai, bent jau su buitiniu aneroidu, galėtų paaiškinti šį klausimą. Jei paaiškėja, kad jis yra aukštesnis nei iš šonų į šoną, tada iš tikrųjų buriuojantys APU veikia kaip vabalas.

Naminis generatorius

Iš to, kas pasakyta, aišku, kad „pasidaryk pats“ žmonėms geriau važiuoti vertikaliai arba burlaiviais. Bet abu yra labai lėti, o perkėlimas į greitaeigį generatorių yra papildomas darbas, papildomos išlaidos ir nuostoliai. Ar galima patiems pasigaminti efektyvų mažo greičio elektros generatorių?

Taip, galite ant niobio lydinio magnetų, vadinamųjų. supermagnetai. Pagrindinių dalių gamybos procesas parodytas fig. Ritės – kiekvienas iš 55 vijų 1 mm varinės vielos karščiui atsparioje didelio stiprumo emalio izoliacijoje, PEMM, PETV ir kt. Apvijų aukštis 9 mm.

Atkreipkite dėmesį į įpjovas rotoriaus pusėse. Jie turi būti išdėstyti taip, kad magnetai (jie yra priklijuoti prie magnetinės grandinės epoksidu arba akrilu) po surinkimo susilietų su priešingais poliais. „Blynai“ (magnetinės grandinės) turi būti pagaminti iš magnetiškai minkšto feromagneto; tiks įprastas konstrukcinis plienas. „Blynų“ storis yra ne mažesnis kaip 6 mm.

Tiesą sakant, geriau nusipirkti magnetus su skyle ašyje ir priveržti juos varžtais; supermagnetai traukia baisia ​​jėga. Dėl tos pačios priežasties ant koto tarp „blynų“ uždedamas 12 mm aukščio cilindrinis tarpiklis.

Apvijos, sudarančios statoriaus sekcijas, sujungiamos pagal schemas, taip pat parodytas fig. Lituojami galai turi būti ne ištempti, o formuoti kilpas, antraip epoksidas, kuris bus užpildytas statoriumi, kietėdamas gali nulaužti laidus.

Statorius liejamas į formą iki 10 mm storio. Centruoti ir balansuoti nebūtina, statorius nesisuka. Tarpas tarp rotoriaus ir statoriaus yra 1 mm iš abiejų pusių. Statorius generatoriaus korpuse turi būti tvirtai pritvirtintas ne tik nuo poslinkio išilgai ašies, bet ir nuo posūkio; stiprus magnetinis laukas, esantis apkrovoje, trauks jį kartu.

Vaizdo įrašas: „pasidaryk pats“ vėjo malūno generatorius

Išvada

Ir ką mes galiausiai turime? Susidomėjimą „ašmenimis“ lemia jų įspūdingumas išvaizda nei tikrasis našumas, naudojant namuose sukurtą dizainą ir naudojant mažą galią. Savarankiškai pagaminta karuselė APU suteiks „budėjimo“ galią įkrauti automobilio akumuliatorių ar maitinti nedidelį namą.

Tačiau su buriavimo APU meistrai, turintys kūrybinę gyslelę, turėtų eksperimentuoti, ypač mini versijoje, su 1-2 m skersmens ratu. Jei kūrėjų prielaidos yra teisingos, naudojant aukščiau aprašytą Kinijos generatoriaus variklį, bus galima pašalinti visus 200–300 vatų.

Andrejus pasakė:

Dėkoju už nemokamą konsultaciją... O kainos “iš firmų” tikrai nėra brangios ir manau, kad amatininkai iš užribio sugebės pagaminti tokius generatorius kaip jūsiškis.O Li-po baterijas galima užsakyti iš Kinijos, inverterius Čeliabinske yra labai geri (su lygiu sinusu).O burės, mentės ar rotoriai yra dar viena mūsų parankinių rusų vyrų minties skrydžio priežastis.

Ivanas pasakė:

klausimas:
Vėjo malūnams su vertikalia ašimi (1 padėtis) ir „Lenz“ versijai galima pridėti papildomą detalę - sparnuotė, kuri veikiama vėjo ir dengia nuo jos nenaudingą pusę (einančią link vėjo). Tai yra, vėjas sulėtins ne ašmenis, o šį „ekraną“. Nustatymas pavėjui naudojant „uodegą“, esančią už paties vėjo malūno žemiau ir virš menčių (gūbrių). Perskaičiau straipsnį ir gimė mintis.

Paspaudęs mygtuką „Pridėti komentarą“, sutinku su svetaine.

Neretai susiklosto situacijos, kai elektra artimiausioje perdavimo linijoje tampa nebeprieinama arba nepagrįstai pabrangsta, ir tokiais atvejais gali padėti tik savadarbis vėjo malūnas. Pažvelkime į savarankiško kaimo namo elektros tiekimo galimybes.

Vėjo generatoriai – kuris modelis geresnis?

Labai dažnai norisi sutaupyti elektros energijos arba gauti ją ten, kur dar nėra elektros perdavimo bokštų. Taip pat gali būti, kad prie šio bokšto tiesiog neįmanoma prisijungti, nes trūksta laisvos energijos. Bet kuriuo iš šių atvejų tampa būtina rasti prieinamą elektros energijos šaltinį, pageidautina atsinaujinantį, tai yra, nenaudojant kuro. Todėl kuriam laikui pamirškime apie benzino egzistavimą ir dyzeliniai generatoriai ir stenkitės panaudoti vėjo energiją elektrai gaminti.

Vėjo malūnai gyvavo gana seniai, prieš porą šimtmečių vėjo malūnai buvo aktyviai naudojami. Taip, per ramybę toks prietaisas mažai praverčia, o per audrą gali sugesti (geriausiu atveju) net ir patikimiausias mechanizmas. Tačiau nepaisant viso savo nepatikimumo, „pasidaryk pats“ vėjo generatorių namams pasigaminti lengviausia, jis laikomas efektyviausiu, ypač jei nėra prieigos prie sraunios upės ratui sumontuoti. Ir reikia atsiminti, kad pagal gyvenamojo namo statybos sklype taisykles vėjo malūno bokštas neturėtų trukdyti kaimynams triukšmu, vibracija ar net mesti šešėlį.

Yra tik 2 pagrindiniai vėjo malūnų tipai: su vertikalia ir horizontalia sukimosi ašimi. Malūnai, kadaise naudojami visur, buvo mašinos, kurių ašmenys buvo sumontuoti ant horizontaliai orientuotos ašies. Be to, dauguma vėjo malūnų šiandien gaminami pagal šį principą, nes ši parinktis užtikrina didžiausią efektyvumą. Tačiau namuose „pasidaryk pats“ vertikalios ašies vėjo turbinos naudoja lengviausią vėją, kuris nepajudins propelerių modelių menčių. Jiems pakanka lengvų 1-2 metrų per sekundę gūsių. Kalbant apie gamybą, daug lengviau pagaminti vertikalų vėjo malūną, kuris priima vėją iš bet kurios pusės.

Generatoriai taip pat išsiskiria tuo, kokius peiliukus turi abu minėti tipai. Daugeliu atvejų pagrindinis veiksnys skirstant į tipus yra dizainas: standus arba burinis. Jau dabar, priklausomai nuo to, kuri parinktis yra pageidautina konkrečiam modeliui, parenkama medžiaga vėjo srauto gaudyklės menčių gamybai. Tai gali būti fanera, skarda arba plonas lakštinis plienas, plastikas, kompozitas - lengvai standžiai konstrukcijai ir burei tiks bet kas lanksti, bet patvari medžiaga, įskaitant šilką, reklaminį audinį ar net brezentą.

Generatorių menčių formos skirtumai – efektyvumo palyginimas

Paprasčiausia horizontalaus tipo versija - burės konstrukcija, tai yra tiesiog propelerio plokštumų išdėstymas nedideliu kampu sukimosi plokštumos atžvilgiu. Kietiems peiliams reikės tiksliai apskaičiuoti jų paviršių lenkimą arba empiriškai pasiekti maksimalų našumą. Dėl nepakankamo „sparno“ išlinkimo sumažės efektyvumas dėl prasto oro srauto gaudymo, o pats per didelis kreivumas sukurs atsparumą sukimuisi dėl trinties į orą.

Kalbant apie vertikalios ašies generatorius, jų vėjo kolektoriai gali turėti daugiausiai skirtingos formos, o naujų kontūrų ir kreivių kūrimas vyksta nuolat. Paprasčiausias variantas yra su lovių formos peiliukais, vadinamuoju Savonius dizainu. Jų skaičius dažniausiai daromas net – 2 ar 4. Nors būna daugiau, kai gamina savadarbes 30 kW galios kelių menčių vertikalias vėjo jėgaines su papildomais statiniais ekranais ant išorinio žiedo. Šie ekranai nukreipia ir koncentruoja vėją į tam tikras rotoriaus sritis, esančias žiedo viduje, kur tiesiogiai sumontuotos mentės. Juos, priklausomai nuo pagrindinio disko skersmens, galima nuskaityti nuo 8 iki 16 vienetų.

Taip pat yra stačiakampių sraigtų, kurie yra ant vertikaliai sumontuotų ašių ir sukasi horizontalioje plokštumoje, tačiau pagrindinis jų trūkumas – itin mažas efektyvumas. Taip pat tokie generatoriai neveikia esant silpniems vėjo gūsiams, reikalingas ne mažesnis nei 4 metrų per sekundę greitis. Ir rečiausiai naudojami Dorier vėjo malūnų modeliai, įskaitant spiralinius, su sraigtiniu menčių lenkimu, lenktomis vėjo gaudyklėmis ir „H“ tipo dizainu. Jie yra patikimi ir veiksmingi, tačiau juos sunku pasigaminti namuose.

Įvairių tipų pliusai ir minusai – analizuokite ir įvertinkite

Kaip jau minėta, modelių su horizontalia sukimosi ašimi našumas yra daug didesnis. Tačiau jiems reikia stipraus vėjo, tai dažniausiai nutinka didesniame nei 10-15 metrų aukštyje, o būtent tokio ilgio montuojamas stiebas, kurį vainikuoja sukamoji gondola su ašmenimis. Kita teigiama savybė gali būti laikoma veleno lenkimo apkrovos nebuvimu, kuri atsiranda vėjo malūnuose su vertikalia ašimi. Trūkumai yra tai, kad rotacinių sraigtų modeliai turi 2 velenus, o tai reiškia daugiau susidėvinčių dalių ir didesnę lūžimo tikimybę.

Kalbant apie vertikalias sistemas, jų privalumai ir trūkumai priklauso nuo modelio. Pavyzdžiui, Savonius vėjo malūnai yra patys paprasčiausi ir savo rankomis pasigaminti namams tiek iš skardinės, tiek iš metalinės ar plastikinės statinės. Jie prasideda nuo 4 ašmenų nuo lengviausio vėjo dvelksmo, ypač jei yra sumontuoti kokybiškos dalys, tada savaiminis išsivyniojimas dėl inercijos įvyks net esant gūsingam vėjui. Bet jei yra tik 2 ar 3 mentės, nepriklausomas sukimasis neįmanomas, todėl jie deda 2 tokius modulius vieną ant kito, pastatydami kiekvieno vėjo gaudykles 90 laipsnių kampu kito atžvilgiu. Šio tipo vėjas yra didelis, todėl stiprios audros metu šoninis slėgis ant ašies yra labai didelis.

Prie stačiakampių vėjo malūnų, be jų mažai energijos, yra nemažai trūkumų. Pirma, tai gana stipri vibracija dėl netolygaus spaudimo į skirtingas sparno formos ašmenų dalis. Dėl to ant vertikalaus veleno sumontuotas guolis greitai genda. Be to, tokie generatoriai sukimosi metu skleidžia gana stiprų ir nemalonų triukšmą, todėl gali sukelti kaimynų nepasitenkinimą artimiausiose vietose. Helicoid, jei perkamas paruoštas, surinktas gamykloje, yra labai brangus, taip pat kelių ašmenų konstrukcijos, kuriose yra labai daug dalių.

Bet koks vėjo generatorius gali būti sumontuotas besisukančiame vamzdyje, siekiant padidinti efektyvumą.

Vėjo malūnų veikimo principas – kaip sutvarkyta sistema?

Nepriklausomai nuo vėjo malūno tipo, jis pats negali pasigaminti energijos, jam reikia generatoriaus, kurio veleno sukimąsi užtikrins mentės. Jei turite konstrukciją su horizontalia sukimosi ašimi, jums reikės pavarų dėžės, kad judesys būtų perduodamas velenui. Toliau prijungiamas valdiklis, kuris generatoriaus ritėse gautą elektros energiją paverčia į D.C., kuris tada patenka į baterijas. Toliau galite prijungti LED lemputę, tačiau jei norite įkrauti įrenginį ar prijungti nešiojamąjį kompiuterį, taip pat reikės inverterio, kuris akumuliatoriuje sukauptą įkrovą paverčia kintama srove.

Reikėtų nepamiršti, kad kiekvienas srovės pokytis iš kintamos į tiesioginę ir atvirkščiai, sumažina bendrą energijos kiekį 10–15%.

Vertikalios ašies montavimas patogus tuo, kad jo velenas gali būti gana ilgas, o tai leidžia generatorių pastatyti stiebo apačioje, tai yra tiesioginės prieigos zonoje. Dažnai grandinėje įrengiamas automatinis jungiklis, tais atvejais, kai vėjo malūnas veikia kartu su saulės baterijomis ar vandens ratu. Be to, kai kuriuose modeliuose jie įdeda stabdį, kurio reikia, jei akumuliatorius yra visiškai įkrautas. Vėjo malūnų menčių su horizontalia sukimosi ašimi gali būti vyriai, kurie audros metu sulenkia vėjo gaudykles. Labai galingas „pasidaryk pats“ 5 kilovatų vėjo generatorius kartais papildomas sukamuoju elektros varikliu, kurį įjungia oro srauto krypties jutiklis.

Produktas ant neodimio magnetų – trumpos instrukcijos

Patikėkite vėjo malūno rotoriaus ir statoriaus surinkimą geresnis specialistas, bet jei nuspręsite savo rankomis nuo nulio pagaminti vėjo malūną privačiam namui, turite žinoti, kaip gaminamas generatorius. Turėtumėte pradėti nuo pagrindo, kuriam geriausia naudoti automobilio stebulę, nes ji jau turi guolius. Neodimio magnetai yra klijuojami ant disko reguliariais intervalais, kurių poliai, nukreipti į jus, turi keistis. Be to, vienfaziame modelyje priešingų polių pusių skaičius turi sutapti. Kalbant apie trifazius generatorius, rekomenduojama laikytis proporcijų 2:3 arba 3:4.

Tada turėtumėte pradėti vynioti statoriaus rites. Taip pat geriau šią užduotį patikėti specialistui arba naudoti specialius prietaisus, kurie padės su užduotimi susidoroti tiksliau nei viską atliekant rankiniu būdu. Norint sėkmingai įkrauti 12 vatų bateriją, bendras apsisukimų skaičius visose ritėse turi būti lygus 1000. Apskritai apsisukimams apskaičiuoti galima naudoti paprasčiausią formulę ω=44/(T*S), kur 44 yra pastovus koeficientas, T yra Tesla indukcija, o S yra laido skerspjūvis kvadratiniais centimetrais. Tesla indukcija nustatoma pagal lentelę įvairių tipų laidininkai:

Apvyniotos ritės (geriau suteikti joms stačiakampę arba trapecijos formą, kad būtų lengviau išdėstyti apskritime) pritvirtinamos klijais ant fiksuoto statoriaus pagrindo. Šiuo atveju ritės vidinės erdvės forma ir matmenys turi atitikti magneto kontūrus. Tas pats pasakytina apie storį. Iškeliame visus laidų galus ir sujungiame taip, kad gautume du bendrus ryšulius „+“ ir „-“. Ričių šerdis užpildome tais pačiais klijais, kurie buvo naudojami tvirtinimui, taip pat jais galima visiškai izoliuoti ant statoriaus disko nutiestus laidus. Dabar, jei rotoriaus sukimosi metu magnetai sujungiami su ritėmis, potencialų skirtumas tarp polių sudarys sąlygas elektros energijai gaminti.

Vėjo malūno gamyba pagal gatavą elektros variklį

Dažniausiai namų meistrai bando naudoti automobilių generatorius, tačiau tinka ne visi, o tik savaime susijaudinantys, pavyzdžiui, naudojami kai kuriuose traktorių modeliuose. Daugumai reikalingas prijungtas akumuliatorius, kad būtų rodoma srovė. Tačiau kaip pagrindą vėjo malūnui galite naudoti ir motorolerio ar paspirtuko ratą. Tai leis pagaminti žemo triukšmo vertikalias 5 kW vėjo jėgaines, kurios turės labai daug išteklių dėl paprasčiausios konstrukcijos su minimaliomis dalimis.

Taip pat kaip generatorių galite naudoti beveik bet kokį elektros variklį iš buitinių mašinų, svarbiausia, kad pagrinde nebūtų šepečių, kaip, pavyzdžiui, elektriniuose grąžtuose - tokie generatoriai jums netiks. Aušintuvas iš kompiuterio tinka ir mažos galios versijai, bet tik mažiems elektroniniams prietaisams įkrauti. Jei norite gauti „pasidaryk pats“ vertikalų vėjo generatorių, bent 2 kW, geriau paimkite variklį iš galingo ventiliatoriaus.

Dėl didelių alternatyvių vėjo energijos gamybos konstrukcijų kainų daugelis mano, kad vėjo turbiną yra pelningiau pasigaminti patiems. Tam yra priežastis, tačiau reikia suprasti, kad tai nėra lengva užduotis, reikalaujanti laiko ir specialių žinių.

Apie tokį dizainą svajoja vasaros gyventojai, kurių namai būtų pašalinti iš civilizacijos. Taip, ir miestietis pradėjo atidžiau dairytis į vėjo jėgaines, užmetęs akį į mėnesines sąskaitas už sunaudotą elektrą.

Augantys tarifai veda prie minties, kad miestelėnams netrukdytų ir savadarbis vėjo generatorius.

Ar reikalingi leidimai?

Svajonę paversti realybe sunku, bet įmanoma. Vasaros rezidencijai pakaks mažos galios įrenginio, pavyzdžiui, 1 kilovato. Rusijoje tokios konstrukcijos prilygintos buitinei technikai.

Norint juos įdiegti, nereikia išduoti sertifikatų ir paleisti leidimų. Svarbiausia nuspręsti, ar tikrai patartina įrengti tokį energijos šaltinį.

Vietovėje, kurioje planuojama įrengti vėjo malūną, turėsite žinoti vėjo potencialą. Tai padaryti padės internetas: reikės susirasti „Vėjo žemėlapį“ ir panaudoti sukurtą formulę.

Mokesčiai

Asmeniniams poreikiams išleidžiama energija neapmokestinama, todėl galite saugiai įsirengti mažos galios vėjo malūnus ir su jų pagalba gauti nemokamos energijos.

Nėra individualaus energijos tiekimo reglamentų, galinčių užkirsti kelią vėjo jėgainių įrengimui ir naudojimui savo rankomis, taip pat perkamais skirstomajame tinkle.

Tas pats pasakytina ir apie kaimynų nepasitenkinimą: vėjo jėgainių įrengimas savo rankomis, būtinas asmeniniams poreikiams išspręsti, neturėtų kelti nepasitenkinimo. Pastarieji turi teisę reikšti pretenzijas, jei vėjo malūnai jiems sukelia tikrų nepatogumų. Juk konkretaus žmogaus teisės baigiasi, kai sukelia diskomfortą kitam.

stiebo aukštis

Atsižvelgiant į tai, kas išdėstyta pirmiau, jei savo rankomis ketinate montuoti vėjo generatorių, Ypatingas dėmesys turi būti atsižvelgiama į stiebo aukščio pasirinkimą. Be to, turite atsižvelgti į esamus privačių pastatų apribojimus ir jūsų svetainės vietą. Pavyzdžiui, jei šalia yra tuneliai, pastatyti tiltai, oro uostai, neleidžiama statyti pastatų, kurių aukštis didesnis nei 15 m.

Triukšmas

Eksploatacijos metu pavarų dėžė ir besisukantys peiliai skleidžia triukšmą. Triukšmą rekomenduojama išmatuoti atitinkamais prietaisais ir dokumentuoti gautus rodiklius. Negalima viršyti standartų priimtų verčių. Tada nekils ginčų su kaimynais.

Trukdymas

IN idealus vėjo turbinoms turėtų būti numatyta apsauga nuo galimų teleinterferencijų.

Aplinkos apsaugos tarnyba

Ji turi teisę uždrausti montuotojui atlikti montavimą tik tuo atveju, kai tai užkerta kelią paukščių migracijai. Ir tai yra neįtikėtina.

Surinkdami vėjo generatorių savo rankomis, reikia atsižvelgti į išvardytus taškus.

Nusipirkus vėjo malūną, šie taškai rodomi pase, kuriuos reikia išstudijuoti iš karto, kad apsisaugotumėte nuo netikėtumų.

Tikslingumas

Kaip tikslingas vėjo malūno įrengimas, daugiausia lemia vėjo stiprumas ir stabilumas toje vietoje.

Sąlygos

Norėdami savo rankomis įrengti vėjo turbiną namams, jums reikia didelio ploto. Jis turėtų būti tam tikru atstumu nuo kaimynų.

Vėjo generatorius yra konstrukcija, galinti oro masių kinetinę energiją paversti mechanine energija.

Jo dėka paleidžiamas rotorius, kurio dėka žmogus gauna elektros energiją, kurios reikia prietaisų veikimui.

Dizainas

Sudarykite vėjo sistemą:

• ašmenys;
• turbinos rotorius;
• generatorius;
• keitiklis, kuris konvertuoja srovę. Pastarasis įkrauna akumuliatorių;
• baterija maitina konstrukciją.

Veikimo esmė

Tokioms konstrukcijoms tai paprasta. Besisukantis rotorius leidžia gauti trifazę srovę. Jis, aplenkęs valdiklį, įkrauna bateriją. Be to, keitiklio dėka jis paverčiamas į „būseną“, kurią galima naudoti Buitinė technika- šaldytuvai, televizoriai, mikrobangų krosnelės, skalbimo mašinos ir boileriai ir kt.

Pavaizduota diagrama leidžia suprasti, kokius pokyčius patiria vėjo generatoriaus pagaminta elektros energija.

Dalį jos kaupia, likusią sunaudoja buitinė technika.

Sukimosi peilius vienu metu veikia trys poveikiai:

• kėlimo jėga;
• impulsas;
• stabdymas.

Paskutiniai du bando įveikti stabdymo jėgą, priversti smagratį suktis, dėl ko stacionarioje generatoriaus dalyje rotorius sukuria magnetinį lauką, priversdamas srovę tekėti laidais.

Variklio pasirinkimas

Tiems, kurie nusprendžia vėjo generatorių pasigaminti savo rankomis, rekomenduojama naudoti variklį iš buitinių prietaisų ir automobilių, suprantant, kad efektyvumas didėja tiesiogiai proporcingai voltams 1 apsisukimui.

Veislės

Vėjo malūnai klasifikuojami pagal kelis parametrus:

• ašmenų skaičius. Modeliai yra vieno, dviejų, trijų – penkių ir kelių ašmenų. Nepamirškite, kad ašmenų skaičius yra atvirkščiai proporcingas greičiui, t.y. kuo daugiau pirmųjų, tuo mažesniu oro greičiu prasideda sukimasis. Daugia ašmenys dažnai naudojami ten, kur pirmenybė teikiama sukimuisi, o ne energijai – pavyzdžiui, pakeliant vandenį iš šulinių;
• medžiaga, iš kurios pagaminti peiliai. Be kietų, kaip tapo žinoma, tinka net tankūs audiniai, kurių kaina yra maža. Jie skirstomi į standžius ir burinius, kurių kaina yra mažesnė nei pirmasis, pagamintas iš metalo arba stiklo pluošto, bet mažiau patvarus. Todėl tokius peiliukus dažnai teks taisyti;

• ašies padėtis žemės atžvilgiu. Šiuo pagrindu vėjo malūnai yra horizontalūs (turi didesnę galią, patikimumą) ir vertikalūs. Šios „pasidaryk pats“ vėjo turbinos yra daug jautresnės vėjo gūsiams;
• propelerio žingsnis, kuris gali būti fiksuotas (dažnesnis) ir kintamas. Pastarasis turi padidintą sukimosi greitį, tačiau montavimas yra labai sunkus ir masyvus.

Pasidaryti vėjo malūną savo rankomis pasirodys beveik nemokama, jei tokių yra nereikalingos detalės, guli kažkur garaže: seno automobilio variklis, nupjauti kanalizacijos vamzdžiai ir t.t.

Rotacinis vėjo malūnas

Paprasčiausias tokio tipo „pasidaryk pats“ vėjo generatorius turi vertikalią sukimosi ašį, nesunkiai privatų namą aprūpins 100% energijos. Sunku tai padaryti, bet įmanoma. Tai pasakius, tai dar lengviau, nei atrodo. Pavyzdžiui, ašmenis lengva pagaminti iš metalinės statinės. Jie pjaustomi žirklėmis metalui pjauti.

Savo rankomis surinkti vėjo generatorių, kurio galia, tarkime. turėtų būti 1,5 kW, po ranka turėtų būti šie elementai:

• osciliatorius 12V;
• 12 voltų akumuliatorius (geriausia rūgštis arba helis);
• „mygtukas“ (pusiau hermetiškas jungiklis taip pat 12 V);
• 700 vatų keitiklis;
• pakankamos talpos talpykla iš aliuminio arba nerūdijančio plieno - bakas, užvirimas ir kt.
• relė (tinka automobilis);
• voltmetras;
• techninė įranga (varžtai, veržlės ir kt.);
• viela 4 mm skerspjūvio ir 2,5 mm;
• spaustuvų pora, skirta tvirtinimui prie generatoriaus stiebo.

Įrankiai

Norėdami savo rankomis pasidaryti vėjo malūną, jums reikia:

• bulgarų;
• vielos pjaustytuvai;
• statybinis pieštukas žymėjimui arba žymekliui;
• metalo žirklės;
• grąžtai su grąžtu;
• ruletė;
• Atsuktuvai;
• veržliarakčiai.

Kur pradėti?

„Pasidaryk pats“ vėjo malūnas, kaip sakė, pradedamas gaminti ieškant didelės talpos. Tai sudarys pagrindą.

Žymėjimas ant jo taikomas naudojant žymeklį, t.y. padalintas į 4 lygias dalis. Toliau bus paaiškinta, kaip padaryti pjūvius šlifuokliu. Juos atliekant metalas negali būti nupjautas iki galo.

Šlifuokliu negalima dirbti su dažyta skarda, taip pat su cinkuotu plienu, kuris yra labai karštas. Jie pjaustomi žirklėmis metalui, nepamirštant, kad ašmenys nenupjauti iki galo.

Lygiagrečiai su peilių gamyba, generatoriaus skriemulys yra perdarytas. Jame ir originalios keptuvės apačioje būtina išgręžti skylutes, į kurias bus įkišti varžtai.

Atlikite tai kuo atidžiau, kad išlaikytumėte simetriją. Tai būtina, kad darbo metu nebūtų disbalanso.

Toliau kiekvieną ašmenis sulenkiame paeiliui. Bet tai darome atsižvelgdami į generatoriaus sukimosi kryptį. Dažniau tai sutampa su laikrodžio rodyklių judėjimu. Kampas, lenkimas, lemia oro srauto greitį ir smūgio plotą.

Prie skriemulio pritvirtinamas kaušas su baigtu sraigtu, o ant stiebo, naudojant spaustukus, sumontuotas generatorius. Galiausiai prijunkite laidus, sukurdami grandinę.

Norėdami prijungti akumuliatorių, pasirinkite 4 mm² skersmens laidą. Užteks 1 metro. To paties reikės norint prijungti keitiklį.

Apkrovai prijungti pakanka mažesnės sekcijos - 2,5 mm. Jei viską darėte nuosekliai ir tiksliai, pasidaryk pats vėjo malūnas veiks gerai, tačiau problemų neturėtų kilti.

Jei, pavyzdžiui, buvo naudojama 75 amperų baterija ir 1000 vatų keitiklis, pakanka „pasidaryk pats“ vėjo malūno, kad vienu metu veiktų apsaugos signalizacija, vaizdo stebėjimo kameros ir gatvių apšvietimas.

Privalumai ir trūkumai

Privalumai:

• modelio ekonomiškumas;
• prižiūrimumas. Kai elementas sugenda, jis tiesiog pakeičiamas nauju;
• eksploatavimo sąlygų reikalavimų nebuvimas;
• patikimumas;
• triukšmingumas.

Trūkumai:

• nėra didelis našumas;
• priklausomybė stipri nuo vėjo (sraigtas gali tiesiog nuskristi).

Neodimio magnetai vėjo malūnams

Rusijoje jie apie juos sužinojo ne taip seniai, todėl vėjo malūnai su jų naudojimu taip pat gaminami neseniai. Rinka palaipsniui prisotino hype gaminį, todėl dabar šie magnetai yra prieinami amatininkams.

Vėjo malūno gamyba

Ši konstrukcija yra sudėtingesnė nei anksčiau aprašyta. Jo sukimosi ašis yra horizontali.

Prieš pradedant montuoti vėjo malūną savo rankomis, patartina įsigyti stebulę (tiks iš automobilio) ir stabdžių diskus.

Stebulė veiks kaip pagrindas. Kadangi jau naudotas, verta sutepti, išardžius ir ypatingą dėmesį skirti guoliams. Ant jų neturi likti nuosėdų ar rūdžių. Generatorius turi būti nudažytas. Jūs negalite apie tai pamiršti.

Kaip tvirtinami magnetai?

Jie reikalauja tinkamo paskirstymo ir patikimo tvirtinimo. Jie dažnai klijuojami prie rotoriaus diskų. Norėdami dirbti, jums reikia dvidešimt 25x8 mm magnetų.

Svarbu: Galite pakeisti šį skaičių, prisimindami pagrindinį dalyką, kad magnetų su poliais skaičius vienfaziame generatoriuje sutampa ir atitinka 2/3 arba 4/3 - trifaziame.

Stulpai turi keistis. Patogumui diske padaromas šablonas arba pažymimi sektoriai. Kaip parodė praktika, geriau juos naudoti apvalios formos nei stačiakampio formos, nes pastarajame magnetinis laukas yra per visą ilgį, o pirmajame - tik centre.

Polių nustatymas

Kad stulpai nebūtų supainioti, jie turi būti tiksliai nustatyti. Tam skirti magnetai atnešami vienas prie kito. Jų traukos atveju dėkite „+“, atstūmimą – „-“.

Padėkite juos taip, kad poliai pakaitomis keistųsi.

Klijai turi būti aukštos kokybės, kad konstrukcija būtų patikima. Neblogi magnetai laikomi ant epoksidinės dervos, dengiančios visą diską. Jis veisiamas pagal instrukcijas.

Jis neturėtų nutekėti iš disko. Kad derva nenubėgtų, aplink perimetrą padaromi laikini plastilino šonai arba diskas apvyniojamas juostele.

Vienfazių ir trifazių įrenginių palyginimas

Pirmenybė turėtų būti teikiama trifaziam statoriui, nes jis vibruoja mažiau nei vienfazis. Vibracijas sukelia srovės amplitudės skirtumas, kurio priežastis yra nenuosekli grąža.

Bandymai parodė, kad trifazio modelio atveju jis yra daugiau nei 50 proc. Kitas svarbus 3 fazių privalumas – didelis akustinis komfortas dirbant esant apkrovai. Kitaip tariant, jis nedumbimo. Be to, vibracijos nebuvimas teigiamai veikia tarnavimo laiką.

Susukame ritę

Pasirinkus ne itin greitą variantą, 12V akumuliatoriaus įkrovimas prasideda nuo 100-150 aps./min. Posūkių skaičius turėtų atitikti 1000–1200. Padalinę visų ritinių posūkius, gauname jų skaičių vienam.

Vėjo malūno maitinimas pridės stulpų skaičių. Tokiu atveju padidės srovės svyravimų dažnis.

Jei posūkiams naudojamas didelis laidas, varža sumažėja, o srovės stiprumas didėja.

Galite palengvinti rankinio apvijos procesą, jei naudojate specialią mašiną.

Rankomis montuojamų vėjo jėgainių charakteristikoms turi įtakos diske esančių magnetų storis ir jų skaičius.

Ritės dažniausiai gaminamos apvalios formos, tačiau jas šiek tiek ištempus bus galima ištiesinti posūkius. Baigta, ritės turi būti lygios arba šiek tiek didesnės už magnetus. Statoriaus storis taip pat turi būti susijęs su magnetais.

Jei pastarasis yra didesnis dėl daugiau apsisukimų, tarpas tarp diskų didėja ir magnetinis srautas mažėja.

Tačiau dėl didesnio pasipriešinimo ritės sumažės srovė. Statoriaus formai tinka fanera. Siekiant padidinti gaminio stiprumą, stiklo pluoštas dedamas ant ritinių viršaus (formos apačioje). Prieš dengiant epoksidinę dervą, forma apdorojama vazelinu arba vašku arba naudojama juosta.

Ritės yra tvirtai pritvirtintos viena prie kitos. Išvedami 6 fazių galai, kurių sujungimui naudojamos „žvaigždės“ arba „trikampio“ schemos.

Generatorius išbandomas sukant jį rankomis. Esant 40 V įtampai, srovė siekia 10 A.

Surinkimas

Stiebo ilgis pasirenkamas nuo 6 iki 12 metrų, pagrindas išbetonuotas. Pats vėjo generatorius, surinktas savo rankomis, pritvirtintas viršuje. Kad būtų galima jį pasiekti, jei reikia remonto, būtina numatyti įtaisą, kuris leistų vamzdį pakelti arba nuleisti.

Suteiks rankinė gervė. Iš PVC vamzdžio, kurio skersmuo 160 mm, realu pagaminti 2 metrų ilgio varžtą su 6 ašmenimis.

Forma parenkama empiriškai. Tačiau toks propeleris turi būti apsaugotas nuo stipraus vėjo, kuriam tarnauja sulankstoma uodega.

Rezultatas

Nagrinėjami modeliai yra veiksmingi kiekvienas savaip. Ir gauta informacija rodo, kad vėjo malūną savo rankomis pasidaryti visiškai įmanoma.

Vaizdo įrašas: Vertikalus vėjo generatorius 4kw

Vėjo generatorius (vėjo malūnas) yra įrenginys, paverčiantis kinetinę vėjo energiją į mechaninę energiją, o vėliau perduodama į elektros energiją. Vėjo turbinų gamyba Rusijoje pastaraisiais metais labai išaugo kartu su vartotojų susidomėjimu. Šiandien rinkoje pristatomos importinės ir rusiškos vėjo jėgainės, kurių galia nuo 0,1 iki 70 kW. Vėjo jėgaines savo namams galite įsigyti žemiau išvardintose įmonėse, kurių gaminiai yra populiariausi tarp vartotojų:

• Vetro Svet LLC (Sankt Peterburgas), vėjo jėgainės galia 0,25–1,5 kW;
• SKB Iskra LLC (Maskva), galia 0,5 kW;
• OOO BRTs-Vertical (Čeliabinsko sritis, Miasas), galia 1,5–30 kW;
• Sapsan-Energia LLC (Maskvos sritis), galia 0,5–5 kW;
• CJSC Wind Energy Company (Sankt Peterburgas), galia 5 ir 30 kW;
• LMW „Vėjo energija“ (Chabarovskas), galia 0,1–10 kW.

Atskirkite buitines ir pramonines vėjo turbinas:

• Buitinės vėjo jėgainės – nedidelės galios vėjo malūnai, kurių užtenka aprūpinti energija privačiam namui. Jų veikimui reikalingas pastovus 4 m/s vėjo greitis, o naujausi įrangos patobulinimai leidžia gaminti elektrą net pučiant silpnam vėjui.
• Pramoninės vėjo jėgainės turi kelių MW galią. Tokie įrenginiai veikia tolimoje šiaurėje vietose, kuriose nuolat pučia stiprūs vėjai.

Būtinos generatoriaus veikimo sąlygos:

1. vidutinis metinis vėjo greitis ne mažesnis kaip 4 m/s;
2. laisvos vietos vėjo malūnui įrengti (geriausia ant kalvos);
3. nebūtina oficialiai derinti įrengimo su vietos administracija – tereikia ją informuoti;
4. kaimynų sutikimas įrengimui – vėjo malūno keliamas triukšmas gali sukelti šalia gyvenančių žmonių nepasitenkinimą;
5. be paties instaliacijos, jums reikės masės papildomos įrangos: baterijų, inventoriaus instaliacijos, valdymo sistemos, stiebo.

Kiek kainuoja vėjo generatorius

Rusijoje pagamintų vėjo jėgainių kainos mažesnės nei vokiškų, daniškų ar indiškų. Pigiausi kiniški vėjo malūnai, nors jų kokybė gerokai prastesnė. Dauguma paprastos vėjo turbinos privatiems namams kainuoja iki 500 USD. Jie gali būti naudojami vietinei elektros energijos gamybai, tačiau jie negali išspręsti pilno elektros energijos tiekimo namuose problemos. Galingesni vėjo generatoriai nuo 3 kW pilnai aprūpinti namą elektra kainuos brangiau.

Apytikslė vėjo generatorių komplekto kaina namui:

• nedideliam privačiam (kaimo) namui, galia 3 kW/72V, ekv. 1700–1800 USD;
• elektra aprūpinti kotedžą, galia 5 kW/120V, ekv. 4000 USD;
• elektra aprūpinti kelis namus ar ūkį, galia 10 kW / 240V, ekv. 8500 USD.

Ypatingą paklausą turi Rusijos produkcijos vėjo turbinos su vertikalia sukimosi ašimi. Tarp šios įrangos privalumų:

1. mažas būtinas vėjo greitis rotoriaus judėjimui;
2. nepriklausomybė nuo vėjo krypties;
3. žemas garso fonas, nėra vibracijos;
4. Paukščiams saugus dizainas
5. nereikia priverstinio paleidimo;
6. veikia bet kokiomis oro sąlygomis, esant bet kokio stiprumo vėjui.

Vėjo generatorių namams kainos nemažos, tačiau elektros kaina nuolat auga, o vėjo jėgainės greitai atsiperka. Tarp trūkumų pastebime didelį medžiagų sunaudojimą, mažą vėjo energijos konversijos į elektros energiją koeficientą, didelius didelės talpos įrenginių matmenis.

Kaip savo rankomis pasidaryti vėjo generatorių

Įsigyti gamyklinę vėjo turbiną ne visada Geriausias sprendimas. Pagrindinė kliūtis – didelė pramoninių vėjo malūnų kaina. Tokios įrangos negalima montuoti visose vietose – įrengti stiebą, specialus leidimas, o palikti įrangą negyvenamoje vietoje pavojinga. Alternatyvi galimybė yra savo rankomis pasidaryti vėjo generatorių privačiam namui. Daugeliu atvejų tai yra priimtina, atsižvelgiant į minimalias išlaidas ir galimybę kūrybiškai išreikšti save.

Rotorinis vėjo generatorius yra gana paprastas konvertavimo įtaisas. Pilnai aprūpinti dvarą elektra neužteks, o mažam kaimo namas pakanka naminio vėjo malūno. Jis galės apšviesti namą, ūkinius pastatus, takus sklype ir kt.

Lengviausias variantas yra naudoti automobilio generatorių kaip vėjo malūno generatorių. Autogeneratoriai nebrangūs, gerai suremontuoti, rinkoje didelis pasirinkimas. Už 1 kW jie kainuoja maždaug 20 USD. Jie išleidžia stabilią įtampą nuo tam tikro greičio ir yra prijungti prie 12 voltų baterijų.

Trūkumai:

• reikalauja didelių apsisukimų - nuo 1,5-2,0 tūkst. ir daugiau per minutę;
• prastesnis nei gamyklinių vėjo malūnų generatorių patikimumas;
• turi palyginti mažus išteklius (iki 4000 darbo valandų), o tai kompensuoja maža kaina.

Surinkti vėjo generatorių savo rankomis iš automobilio generatorius su 1,5 kW galia jums reikės:

1. automobilio generatorius 12v;
2. tinkamos įtampos įkraunama baterija;
3. keitiklis nuo 12 iki 220v, galia 1,3 kW;
4. maža statinė (kibiras), pagaminta iš aliuminio arba plieno;
5. įkrovimo relė ir automobilio įspėjamoji lemputė;
6. drėgmei atsparus jungiklis, 12v;
7. įtampos valdymo įtaisas (senas voltmetras);
8. varinė viela nuo 2 mm skerspjūvio;
9. tvirtinimo detalės (varžtai, poveržlės, veržlės, spaustukai).

Iš rankinio įrankio jums reikės: metalinių žirklių, šlifuoklio, matavimo juostos, pieštuko, atsuktuvų, veržliarakčių komplekte, replių, elektrinio grąžto su grąžtais.

Keletas pagrindinių vėjo generatoriaus gamybos punktų:

1. Maksimalų efektyvumą galima pasiekti pakeitus automobilio generatorių į nuolatinius magnetus. Norėdami tai padaryti, sužadinimo apviją reikia pakeisti keliais ferito magnetais.
2. Pasukus nemagnetinį rotorių iš titano ar kitos nemagnetinės medžiagos, galima išvengti rotoriaus įmagnetinimo.
3. Norėdami padidinti srovės generavimą mažu greičiu, turite atsukti statorių, padidindami apsisukimų skaičių 5 kartus ir sumažindami vielos skersmenį.
4. Neodimio magnetų montavimas ant rotoriaus padidins generatoriaus galią esant mažam greičiui. Prie plieninės juostos pritvirtintas lyginis magnetų skaičius, kuris turi būti pritvirtintas prie generatoriaus vidinės pusės pagrindo. Montuodami magnetus, kad padidintumėte galią, turite pakeisti poliškumą.
5. Ašmenų gamybai tinka duraliuminio vamzdis, tvirtinimo detalės pagamintos iš plieno. Peiliai turi būti subalansuoti, taip pat kuo labiau palengvinti dizainą, pašalinant perteklių šlifuokliu ir švitriniu būdu.

Tinkle yra daug medžiagų Išsamus aprašymas veikia, todėl kartoti nereikia

Labiausiai paprastas modelis gamyklinis vėjo generatorius vasarnamio apšvietimui kainuos mažiausiai 60–70 tūkstančių rublių. Alternatyvus vėjo malūnas gali būti pagamintas naudojant seną variklį kaip pagrindinį konstrukcijos elementą. Skalbimo mašina. Ir šiuo atveju jūs negalite išsiversti be išlaidų, tačiau galite sumokėti vos kelis tūkstančius rublių.

Vėjo generatoriui iš skalbimo mašinos turėsite nusipirkti rotorių savo rankomis. Galite pasigaminti patys, jei perkate neodimio magnetus, tačiau jų kaina yra maždaug tokia pati, kaip ir gatavų kiniškų 2,5 kW rotorių. Be to, rotoriaus gamyba yra techniškai sudėtinga. Be rotoriaus, jums reikės:

1. velenas ilgas;
2. reduktorius;
3. krumpliaračiai;
4. sparnuotė;
5. stiebas 10-12 metrų ilgio (gali būti pagamintas iš 32 mm vamzdžių).

Pavarų dėžės korpusui tinka pramoninio siurblio variklis. Darbaratis sumontuotas horizontalioje plokštumoje.

1,5 m ašmenų ilgio sparnuotė geriausiai tinka iš patvaraus duraliuminio kampo arba stiklo pluošto. Dažnai siūloma peilius gaminti iš faneros, tačiau iš patirties, pučiant 10–15 m/s vėjui aukštyje, faneros mentės lūžta. Velenas turi būti tvirtai pritvirtintas ir tuo pat metu laisvai suktis. Besisukantis velenas yra sujungtas su generatoriumi flanšu.

Daugiau informacijos apie tai, kaip pasigaminti vėjo generatorių iš skalbimo mašinos, rasite toliau pateiktame vaizdo įraše.

Kaip sumontuoti vėjo generatorių

1. Sumontuokite vėjo generatorių atviroje vietoje, geriausia ant kalvos. Atramos aukštis ne mažesnis kaip 10 m;
2. pritvirtinkite stiebą prie atramos (stulpo);
3. sumontuokite reduktorių su sparnuote ant stiebo;
4. prijunkite veleną prie pavarų dėžės pagrindo;
5. per flanšą prijunkite veleną prie generatoriaus;
6. Virš vėjo malūno galite įrengti nedidelį baldakimą nuo kritulių – tai prailgins vėjo generatoriaus tarnavimo laiką.