Kendi ellerinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır? Değişiklik yapmadan bir araba jeneratöründen yel değirmeni Kendin yap rüzgar enerjisi jeneratörleri

İçerik:

Hava kütleleri, insanlığın eski çağlardan beri kullandığı tükenmez enerji rezervlerine sahiptir. Temel olarak rüzgarın gücü, gemilerin yelken altında hareket etmesini ve yel değirmenlerinin çalışmasını sağlıyordu. Buhar makinelerinin icadından sonra bu tip enerji önemini yitirdi.

Sadece modern koşullar Rüzgar enerjisi, elektrik jeneratörleri için itici güç olarak bir kez daha talep görmeye başladı. Henüz yaygınlaşmadılar endüstriyel ölçekli ancak özel sektörde giderek daha popüler hale geliyor. Bazen bir elektrik hattına bağlanmak imkansızdır. Bu gibi durumlarda, birçok işletme sahibi, özel bir ev için kendi elleriyle hurda malzemelerden bir rüzgar jeneratörü tasarlıyor ve üretiyor. Daha sonra ana veya yardımcı elektrik kaynağı olarak kullanılırlar.

İdeal yel değirmeni teorisi

Bu teori farklı zamanlarda mekanik alanındaki bilim adamları ve uzmanlar tarafından geliştirildi. İlk olarak V.P. Vetchinkin tarafından 1914 yılında geliştirilmiş ve ideal pervane teorisi temel alınmıştır. Bu çalışmalarda ilk kez ideal bir rüzgar türbininin rüzgar enerjisi kullanım faktörü elde edildi.

Bu alandaki çalışmalar N.E. tarafından sürdürüldü. ortaya çıkaran Zhukovsky maksimum değer bu katsayı 0,593'e eşittir. Başka bir profesörün daha sonraki çalışmalarında - Sabinin G.Kh. düzeltilmiş katsayı değeri 0,687 idi.

Geliştirilen teorilere göre ideal bir rüzgar çarkının aşağıdaki parametrelere sahip olması gerekmektedir:

• Tekerleğin dönme ekseni rüzgar akış hızına paralel olmalıdır.
• Bıçakların sayısı sonsuzdur ve genişliği çok küçüktür.
• Kanatlar boyunca sabit sirkülasyon varlığında kanat profili sürtünmesinin sıfır değeri.
• Yel değirmeninin tüm süpürülen yüzeyi, tekerlek üzerinde sabit bir hava akışı hızı kaybına sahiptir.
• Açısal hızın sonsuza eğilimi.

Rüzgar türbini seçimi

Özel bir ev için bir rüzgar jeneratörü modeli seçerken, açma programını ve sıklığını dikkate alarak cihazların ve ekipmanların çalışmasını sağlamak için gerekli gücü hesaba katmalısınız. Elektrik tüketiminin aylık ölçümüyle belirlenir. Ayrıca güç değeri şu şekilde belirlenebilir: teknik özellikler tüketiciler.

Ayrıca, tüm elektrikli cihazların doğrudan rüzgar jeneratöründen değil, bir invertörden ve bir dizi aküden beslendiği gerçeği de dikkate alınmalıdır. Böylece, 1 kW'lık bir jeneratör, dört kilowatt'lık bir invertöre güç sağlayan pillerin normal çalışmasını sağlayabilir. Sonuç olarak benzer güce sahip ev aletlerine tam elektrik sağlanmaktadır. Büyük önem Var doğru seçim piller Şarj akımı gibi parametrelere özellikle dikkat edilmelidir.

Rüzgar türbini tasarımı seçilirken aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

• Rüzgar çarkının dönme yönü dikey veya yataydır.
• Fan kanatlarının şekli yelken şeklinde, düz veya kavisli yüzeyli olabilir. Bazı durumlarda kombine seçenekler kullanılır.
• Bıçaklar için malzeme ve bunların üretimi için teknoloji.
• Fan kanatlarının yerleştirilmesi farklı eğilim geçen hava akışına göre.
• Fanın içerdiği kanat sayısı.
• Rüzgar türbininden jeneratöre aktarılan gerekli güç.

Ayrıca hava durumu hizmetinde belirtildiği gibi belirli bir alan için ortalama yıllık rüzgar hızının da dikkate alınması gerekir. Modern rüzgar jeneratörü tasarımları bağımsız olarak diğer yöne döndüğü için rüzgar yönünü belirtmeye gerek yoktur.

Çoğu alan için Rusya Federasyonu en en iyi seçenek Dönme ekseninin yatay bir yönelimi olacak, kanatların yüzeyi kavisli ve içbükey olacak, hava akışının etrafında dar bir açıyla akacağı. Rüzgardan alınan güç miktarı kanadın alanından etkilenir. İçin sıradan bir ev 1,25 m2 alan oldukça yeterlidir.

Yel değirmeninin hızı kanat sayısına bağlıdır. Tek kanatlı rüzgar jeneratörleri en hızlı döner. Bu tür tasarımlarda dengeleme için karşı ağırlık kullanılır. Ayrıca 3 m/s'nin altındaki düşük rüzgar hızlarında rüzgar türbinlerinin enerjiyi absorbe edemediği de dikkate alınmalıdır. Ünitenin zayıf rüzgarları algılayabilmesi için kanatlarının alanının en az 2 m2'ye çıkarılması gerekir.

Rüzgar jeneratörü hesaplaması

Bir rüzgar jeneratörü seçmeden önce, önerilen kurulumun bulunduğu yerde en tipik olan rüzgar hızını ve yönünü belirlemek gerekir. Kanatların dönüşünün minimum 2 m/s rüzgar hızında başladığı unutulmamalıdır. Bu gösterge 9 ile 12 m/s arasında bir değere ulaştığında maksimum verim elde edilebilir. Yani küçük bir kır evine elektrik sağlamak için minimum gücü 1 kW/h ve rüzgar hızı en az 8 m/s olan bir jeneratöre ihtiyacınız olacaktır.

Rüzgar hızı ve pervane çapı, rüzgar türbininin ürettiği güç üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Belirli bir modelin performans özelliklerini aşağıdaki formülleri kullanarak doğru bir şekilde hesaplamak mümkündür:

1. Dönme alanına göre hesaplamalar şu şekilde yapılır: P = 0,6 x S x V 3, burada S rüzgar yönüne dik alan (m2), V rüzgar hızıdır (m/s), P, jeneratör grubunun gücüdür (kW).
2. Vida çapına göre elektrik tesisatını hesaplamak için şu formül kullanılır: P = D 2 x V 3 /7000, burada D vidanın çapıdır (m), V rüzgar hızıdır (m/s) ), P jeneratör gücüdür (kW).
3. Daha karmaşık hesaplamalar için hava akış yoğunluğu dikkate alınır. Bu amaçlar için bir formül vardır: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, burada ξ rüzgar enerjisi kullanım katsayısıdır (ölçülemez bir miktar), π = 3,14, R - rotor yarıçapı (m), V - hava akış hızı (m/s), ρ - hava yoğunluğu (kg/m3), η ed - dişli kutusu verimliliği (%), η gen - jeneratör verimliliği (%).

Böylece rüzgar jeneratörünün ürettiği elektrik, rüzgar akış hızının artmasıyla birlikte niceliksel olarak kübik oranda artar. Örneğin rüzgar hızı 2 kat arttığında rotorun kinetik enerji üretimi 8 kat artacaktır.

Rüzgar jeneratörünün kurulumu için yer seçerken, büyük binaların ve rüzgara bariyer oluşturan uzun ağaçların bulunmadığı alanları tercih etmek gerekir. Konut binalarına minimum mesafe 25 ila 30 metre arasındadır, aksi takdirde çalışma sırasındaki gürültü rahatsızlık ve rahatsızlık yaratacaktır. Yel değirmeni rotoru, en yakın binaları en az 3-5 m aşan bir yüksekliğe yerleştirilmelidir.

Bağlantı varsa kır evi genel ağa bağlanması planlanmamıştır, bu durumda kombine sistem seçeneklerini kullanabilirsiniz. Rüzgar türbininin çalışması, dizel jeneratör veya güneş pili ile birlikte kullanıldığında çok daha verimli olacaktır.

Kendi elinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Rüzgar jeneratörünün tipi ve tasarımı ne olursa olsun, her cihaz temelde benzer elemanlarla donatılmıştır. Tüm modellerde jeneratörler, farklı malzemelerden yapılmış kanatlar, istenilen kurulum seviyesini sağlayacak asansörler, ayrıca ilave bataryalar ve elektronik kontrol sistemi bulunmaktadır. Üretimi en basit olanı rotor tipi üniteler veya mıknatıs kullanan eksenel yapılardır.

Seçenek 1. Rotor rüzgar jeneratörü tasarımı.

Döner rüzgar jeneratörü tasarımında iki, dört veya daha fazla kanat kullanılır. Bu tür rüzgar jeneratörleri büyük kır evlerine tam olarak elektrik sağlayamamaktadır. Esas olarak yardımcı bir elektrik kaynağı olarak kullanılırlar.

Yel değirmeninin tahmini gücüne bağlı olarak seçilirler gerekli malzemeler ve bileşenler:

• 12 volt araç jeneratörü ve araç aküsü.
• Alternatif akımı 12 volttan 220 volta dönüştüren voltaj regülatörü.
• Büyük kapasiteli konteyner. Alüminyum bir kova veya paslanmaz çelik tava en iyi sonucu verir.
• Araçtan çıkarılan bir röleyi şarj cihazı olarak kullanabilirsiniz.
• 12 V'luk bir anahtara, kontrolörlü bir şarj lambasına, somunlu ve rondelalı cıvataların yanı sıra kauçuk contalı metal kelepçelere ihtiyacınız olacak.
• Minimum 2,5 mm2 kesite sahip üç damarlı bir kablo ve herhangi bir ölçüm cihazından çıkarılmış normal bir voltmetre.

Her şeyden önce, rotor mevcut bir metal kaptan (bir tava veya kova) hazırlanır. Dört eşit parçaya işaretlenmiştir, bileşen parçalarına bölünmeyi kolaylaştırmak için çizgilerin uçlarında delikler açılmıştır. Daha sonra kap metal makas veya öğütücü ile kesilir. Ortaya çıkan boşluklardan rotor kanatları kesilir. Tüm ölçülerin uygun boyut açısından dikkatlice kontrol edilmesi gerekir, aksi takdirde tasarım düzgün çalışmayacaktır.

Daha sonra jeneratör kasnağının dönme tarafı belirlenir. Tipik olarak saat yönünde döner ancak bunu kontrol etmek en iyisidir. Bundan sonra rotor kısmı jeneratöre bağlanır. Rotorun hareketindeki dengesizliği önlemek için her iki yapıdaki montaj delikleri simetrik olarak yerleştirilmelidir.

Dönme hızını arttırmak için bıçakların kenarları hafifçe bükülmelidir. Bükülme açısı arttıkça hava akışları rotor ünitesi tarafından daha verimli bir şekilde emilecektir. Bıçak olarak yalnızca kesilen kabın elemanları değil, aynı zamanda birbirine bağlanan ayrı parçalar da kullanılır. metal boş daire şeklindedir.

Konteyneri jeneratöre taktıktan sonra, ortaya çıkan yapının tamamı metal kelepçeler kullanılarak tamamen direğe monte edilmelidir. Daha sonra kablolama kurulur ve monte edilir. Her kontak kendi konektörüne takılmalıdır. Bağlandıktan sonra kablolar direğe tel ile sabitlenir.

Montaj tamamlandıktan sonra invertör, akü ve yük bağlanır. Akü, 3 mm2 kesitli bir kabloyla bağlanır, diğer tüm bağlantılar için 2 mm2 kesit yeterlidir. Bundan sonra rüzgar jeneratörü çalıştırılabilir.

Seçenek 2. Mıknatıs kullanan bir rüzgar jeneratörünün eksenel tasarımı.

Ev için eksenel yel değirmenleri, ana unsurlarından biri neodim mıknatıslar olan bir tasarımdır. Performansları açısından geleneksel döner ünitelerden önemli ölçüde öndedirler.

Rotor, tüm rüzgar jeneratörü tasarımının ana unsurudur. Üretimi için, fren diskleriyle tamamlanmış bir araba tekerlek göbeği en uygunudur. Kullanımda olan parça hazırlanmalı - kir ve pastan temizlenmeli ve yataklar yağlanmalıdır.

Daha sonra mıknatısları doğru şekilde dağıtmanız ve sabitlemeniz gerekir. Toplamda 25 x 8 mm ölçülerinde 20 parçaya ihtiyacınız olacak. İçlerindeki manyetik alan uzunluk boyunca bulunur. Çift numaralı mıknatıslar kutuplardır; diskin tüm düzlemi boyunca bir taneyle dönüşümlü olarak yerleştirilirler. Daha sonra artıları ve eksileri belirlenir. Bir mıknatıs dönüşümlü olarak diskteki diğer mıknatıslara dokunur. Eğer çekerlerse kutup pozitiftir.

Artan kutup sayısıyla birlikte gözlemlemek gerekir belirli kurallar. Tek fazlı jeneratörlerde kutup sayısı mıknatıs sayısına denk gelir. Üç fazlı jeneratörler, mıknatıslar ve kutuplar arasında 4/3, kutuplar ve bobinler arasında 2/3 oranını korur. Mıknatıslar diskin çevresine dik olarak yerleştirilir. Bunları eşit şekilde dağıtmak için bir kağıt şablonu kullanılır. Mıknatıslar önce güçlü yapıştırıcıyla sabitlenir, ardından son olarak epoksi reçineyle sabitlenir.

Tek fazlı ve üç fazlı jeneratörleri karşılaştırırsak, birincisinin performansı ikincisine göre biraz daha kötü olacaktır. Bunun nedeni, dengesiz akım çıkışı nedeniyle ağdaki yüksek genlik dalgalanmalarıdır. Bu nedenle tek fazlı cihazlarda titreşim meydana gelir. Üç fazlı tasarımlarda bu dezavantaj, bir fazdan diğerine geçen akım yükleri ile telafi edilir. Bu sayede ağ her zaman sabit bir güç değeri sağlar. Titreşim nedeniyle tek fazlı sistemlerin servis ömrü, üç fazlı sistemlere göre önemli ölçüde daha düşüktür. Ayrıca üç fazlı modellerde çalışma sırasında gürültü oluşmaz.

Direğin yüksekliği yaklaşık 6-12 m olup, kalıbın ortasına monte edilir ve betonla doldurulur. Daha sonra bitmiş yapı, üzerine vidanın takıldığı direğe monte edilir. Direğin kendisi kablolar kullanılarak sabitlenir.

Rüzgar türbini kanatları

Rüzgar enerjisi santrallerinin verimliliği büyük ölçüde kanatların tasarımına bağlıdır. Her şeyden önce bu onların sayısı ve büyüklüğünün yanı sıra rüzgar jeneratörü kanatlarının yapılacağı malzemedir.

Bıçak tasarımını etkileyen faktörler:

• En zayıf rüzgar bile uzun kanatları harekete geçirebilir. Ancak çok fazla uzunluk rüzgar çarkının daha yavaş dönmesine neden olabilir.
• Toplam kanat sayısının arttırılması rüzgar çarkının daha duyarlı olmasını sağlar. Yani ne kadar çok bıçak olursa dönüş o kadar iyi başlar. Ancak güç ve hız azalacağından böyle bir cihaz elektrik üretimi için uygun olmayacak.
• Rüzgar çarkının çapı ve dönüş hızı, cihazın ürettiği gürültü seviyesini etkiler.

Bıçak sayısı tüm yapının kurulum yeri ile birleştirilmelidir. Çoğunda optimal koşullar Düzgün seçilmiş kanatlar, bir rüzgar jeneratöründen maksimum verimi sağlayabilir.

Öncelikle cihazın gerekli gücünü ve işlevselliğini önceden belirlemeniz gerekir. Bir rüzgar jeneratörünü doğru bir şekilde üretmek için olası tasarımları incelemeniz ve ayrıca iklim koşulları hangisinde kullanılacaktır.

Toplam güce ek olarak tepe yük olarak da bilinen çıkış gücünün değerinin de belirlenmesi önerilir. Rüzgar jeneratörünün çalışmasıyla eş zamanlı olarak devreye girecek toplam cihaz ve ekipman sayısını temsil eder. Bu rakamın arttırılması gerekiyorsa aynı anda birden fazla invertörün kullanılması tavsiye edilir.

DIY rüzgar jeneratörü 24V - 2500 watt

Rusya rüzgar enerjisi kaynakları açısından ikili bir konuma sahiptir. Bir yandan, toplam alanın çok büyük olması ve düz alanların bolluğu nedeniyle, genellikle çok fazla rüzgar vardır ve çoğunlukla eşit şiddettedir. Öte yandan rüzgarlarımız ağırlıklı olarak düşük potansiyelli ve yavaştır, bkz. Üçüncüsü, seyrek nüfuslu bölgelerde rüzgarlar şiddetli esiyor. Buna dayanarak, çiftliğe bir rüzgar jeneratörü kurma görevi oldukça önemlidir. Ancak oldukça pahalı bir cihaz mı satın alacağınıza yoksa kendiniz mi yapacağınıza karar vermek için, hangi türün (ve birçoğunun) hangi amaç için seçileceğini dikkatlice düşünmeniz gerekir.

Temel konseptler

1. KIEV – rüzgar enerjisi kullanım katsayısı. Düz rüzgarın mekanik modelini hesaplamak için kullanıldığında (aşağıya bakın), bir rüzgar enerjisi santralinin (WPU) rotorunun verimliliğine eşittir.
2. Verimlilik – gelen rüzgardan elektrik jeneratörünün terminallerine veya tanka pompalanan su miktarına kadar APU'nun uçtan uca verimliliği.
3. Minimum çalışma rüzgar hızı (MRS), rüzgar değirmeninin yüke akım sağlamaya başladığı hızdır.
4. İzin verilen maksimum rüzgar hızı (MAS), enerji üretiminin durduğu hızdır: otomasyon ya jeneratörü kapatır ya da rotoru rüzgar gülüne koyar ya da katlayıp gizler ya da rotorun kendisi durur ya da APU basitçe yok edilir.
5. Başlangıç ​​rüzgar hızı (SW) - bu hızda, rotor yüksüz olarak dönebilir, dönebilir ve çalışma moduna girebilir, ardından jeneratör açılabilir.
6. Negatif başlangıç ​​hızı (OSS) - bu, APU'nun (veya rüzgar türbini - rüzgar enerjisi ünitesi veya WEA, rüzgar enerjisi ünitesinin) herhangi bir rüzgar hızında başlaması için harici bir enerji kaynağından zorunlu dönüş gerektirdiği anlamına gelir.
7. Başlangıç ​​(başlangıç) torku, hava akışında zorla frenlenen bir rotorun şaft üzerinde tork oluşturma yeteneğidir.
8. Rüzgar türbini (WM), rotordan jeneratörün veya pompanın miline veya diğer enerji tüketicisine kadar APU'nun bir parçasıdır.
9. Döner rüzgar jeneratörü - rotorun hava akışında döndürülmesiyle rüzgar enerjisinin kuyruk mili üzerinde torka dönüştürüldüğü bir APU.
10. Rotor çalışma hızı aralığı, nominal yükte çalışırken MMF ve MRS arasındaki farktır.
11. Düşük hızlı yel değirmeni - içinde rotor parçalarının akıştaki doğrusal hızı rüzgar hızını önemli ölçüde aşmaz veya ondan daha düşüktür. Akışın dinamik basıncı doğrudan kanat itme kuvvetine dönüştürülür.
12. Yüksek hızlı yel değirmeni - kanatların doğrusal hızı rüzgar hızından önemli ölçüde (20 kat veya daha fazla) yüksektir ve rotor kendi hava dolaşımını oluşturur. Akış enerjisini itmeye dönüştürme döngüsü karmaşıktır.

Notlar:

1. Düşük hızlı APU'lar, kural olarak, yüksek hızlı olanlardan daha düşük bir KIEV'e sahiptir, ancak yükü ayırmadan jeneratörü döndürmek için yeterli bir başlangıç ​​​​torkuna ve sıfır TAC'ye sahiptir, yani. Kesinlikle kendi kendine çalışmaya başlar ve en hafif rüzgarlarda bile kullanılabilir.
2. Yavaşlık ve hız göreceli kavramlardır. 300 rpm'lik bir ev tipi yel değirmeni düşük hızlı olabilir, ancak rüzgar enerjisi santralleri ve rüzgar santralleri alanlarının monte edildiği (şekle bakın) ve rotorları yaklaşık 10 rpm yapan EuroWind tipi güçlü APU'lar yüksek hızlıdır, Çünkü böyle bir çapta, kanatların doğrusal hızı ve açıklığın çoğundaki aerodinamiği oldukça "uçağa benzer", aşağıya bakınız.

Ne tür bir jeneratöre ihtiyacınız var?

Evsel bir yel değirmeni için bir elektrik jeneratörü, geniş bir dönme hızı aralığında elektrik üretmeli ve otomasyona veya harici güç kaynaklarına ihtiyaç duymadan kendi kendine çalışabilmelidir. Kural olarak yüksek KIEV ve verime sahip olan OSS'li (döndürmeli rüzgar türbinleri) APU kullanılması durumunda, bunun da tersine çevrilebilir olması gerekir, yani. motor olarak çalışabilir. 5 kW'a kadar güçlerde bu durum, niyobyum (süper mıknatıslar) bazlı kalıcı mıknatıslara sahip elektrikli makineler tarafından karşılanır; çelik veya ferrit mıknatıslarda 0,5-0,7 kW'tan fazlasına güvenemezsiniz.

Not: asenkron alternatif akım jeneratörleri veya mıknatıslanmamış statorlu kollektörler tamamen uygun değildir. Rüzgar kuvveti azaldığında, hızı MPC'ye düşmeden çok önce "dışarı çıkacaklar" ve sonra kendileri başlamayacaklar.

APU'nun 0,3 ila 1-2 kW gücündeki mükemmel "kalbi", yerleşik bir redresöre sahip bir alternatif akım kendi kendine jeneratöründen elde edilir; bunlar artık çoğunlukta. İlk olarak, harici elektronik stabilizatörler olmadan oldukça geniş bir hız aralığında 11,6-14,7 V'luk bir çıkış voltajını korurlar. İkinci olarak, sarımdaki voltaj yaklaşık 1,4 V'a ulaştığında silikon vanalar açılır ve bundan önce jeneratör yükü "görmez". Bunu yapmak için jeneratörün oldukça düzgün bir şekilde döndürülmesi gerekiyor.

Çoğu durumda, bir kendi kendine jeneratör, bir dişli veya kayış tahriki olmadan, yüksek hızlı, yüksek basınçlı bir motorun şaftına doğrudan bağlanabilir, kanat sayısını seçerek hızı seçebilir, aşağıya bakın. "Yüksek hızlı trenlerin" başlangıç ​​torku küçüktür veya sıfırdır, ancak rotor, yükü ayırmadan bile, valfler açılmadan ve jeneratör akım üretmeden önce yeterince dönmek için zamana sahip olacaktır.

Rüzgara göre seçim

Ne tür rüzgar jeneratörü yapacağımıza karar vermeden önce yerel aerolojiye karar verelim. Gri-yeşilimsi renkte Rüzgar haritasının (rüzgarsız) alanları, yalnızca yelkenli rüzgar motoru herhangi bir kullanımda olacaktır(Onlar hakkında daha sonra konuşacağız). Sabit bir güç kaynağına ihtiyacınız varsa, bir güçlendirici (voltaj dengeleyicili doğrultucu), şarj cihazı, güçlü bir güç kaynağı eklemeniz gerekecektir. pil, invertör 12/24/36/48 V DC ila 220/380 V 50 Hz AC. Böyle bir tesisin maliyeti 20.000 dolardan az olmayacak ve uzun vadede 3-4 kW'ın üzerindeki gücün kesilmesi mümkün olmayacaktır. Genel olarak, alternatif enerjiye yönelik sarsılmaz bir arzu ile başka bir kaynak aramak daha iyidir.

Sarı-yeşil, rüzgarın az olduğu yerlerde 2-3 kW'a kadar elektriğe ihtiyacınız varsa düşük hızlı dikey rüzgar jeneratörünü kendiniz kullanabilirsiniz.. Sayısızca geliştirildi ve KIEV ve verimlilik açısından neredeyse endüstriyel olarak üretilen “bıçak bıçakları” kadar iyi tasarımlar var.

Eviniz için bir rüzgar türbini almayı planlıyorsanız, yelken rotorlu bir rüzgar türbinine odaklanmak daha iyidir. Pek çok tartışma var ve teoride her şey henüz net değil ama işe yarıyorlar. Rusya Federasyonu'nda Taganrog'da 1-100 kW gücünde “yelkenli tekneler” üretiliyor.

Kırmızı, rüzgarlı bölgelerde seçim gerekli güce bağlıdır. 0,5-1,5 kW aralığında ev yapımı "dikeyler" haklıdır; 1,5-5 kW – satın alınan “yelkenli tekneler”. “Dikey” de satın alınabilir ancak yatay APU'dan daha pahalıya mal olur. Ve son olarak, 5 kW veya daha fazla güce sahip bir rüzgar türbinine ihtiyacınız varsa, o zaman satın alınan yatay "kanatlar" veya "yelkenli tekneler" arasında seçim yapmanız gerekir.

Not: Pek çok üretici, özellikle ikinci kademe, 10 kW'a kadar güce sahip bir rüzgar jeneratörünü kendiniz monte edebileceğiniz parça kitleri sunmaktadır. Böyle bir kit, kurulumlu hazır bir kitten% 20-50 daha ucuza mal olacaktır. Ancak satın almadan önce, amaçlanan kurulum yerinin aerolojisini dikkatlice incelemeniz ve ardından spesifikasyonlara göre uygun tip ve modeli seçmeniz gerekir.

Güvenlik hakkında

Evde kullanılan bir rüzgar türbininin çalışır durumdaki parçaları, 120 ve hatta 150 m/s'yi aşan doğrusal hıza sahip olabilir ve 20 g ağırlığındaki herhangi bir katı maddenin bir parçası, 100 m/s hızla "başarılı bir şekilde" uçabilir. ” Vurmak, sağlıklı bir adamı doğrudan öldürür. 20 m/s hızla hareket eden 2 mm kalınlığındaki çelik veya sert plastik plaka onu ikiye bölüyor.

Ayrıca gücü 100 W'tan fazla olan rüzgar türbinlerinin çoğu oldukça gürültülüdür. Birçoğu, ultra düşük (16 Hz'den az) frekanslarda (infrasound) hava basıncı dalgalanmaları üretir. İnfrasoundlar duyulamaz ancak sağlığa ve çok uzaklara seyahate zararlıdır.

Not: 80'lerin sonlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde bir skandal yaşandı - o zamanlar ülkenin en büyük rüzgar santrali kapatılmak zorunda kaldı. Rüzgar santralinin sahasına 200 km uzaklıktaki bir bölgede yaşayan Hintliler, rüzgar santralinin faaliyete geçmesinden sonra hızla artan sağlık bozukluklarının infraseslerden kaynaklandığını mahkemede kanıtladı.

Yukarıdaki nedenlerden dolayı, APU'ların en yakın konut binalarından yüksekliklerinin en az 5'i kadar mesafeye kurulumuna izin verilmektedir. Özel evlerin avlularına, uygun şekilde sertifikalandırılmış, endüstriyel olarak üretilmiş yel değirmenleri kurmak mümkündür. APU'ları çatılara monte etmek genellikle imkansızdır - çalışmaları sırasında, düşük güçlü olanlar bile, rezonansa neden olabilecek alternatif mekanik yükler ortaya çıkar. bina yapısı ve onun yok edilmesi.

Not: APU'nun yüksekliği, süpürülmüş diskin (kanatlı rotorlar için) en yüksek noktası veya geometrik şekil (şaft üzerinde rotor bulunan dikey APU'lar için) olarak kabul edilir. APU direği veya rotor ekseni daha da yükseğe çıkarsa, yükseklik üst kısımlarına göre hesaplanır.

Rüzgar, aerodinamik, KIEV

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörü, bilgisayarda hesaplanan fabrika jeneratörüyle aynı doğa kanunlarına uyar. Ve kendi işini yapan kişinin işinin temellerini çok iyi anlaması gerekir - çoğu zaman elinde pahalı, son teknoloji ürünü malzemeler ve teknolojik ekipman yoktur. APU'nun aerodinamiği o kadar zor ki...

Rüzgar ve KIEV

Sözde seri fabrika APU'larını hesaplamak için. rüzgarın düz mekanik modeli. Aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:

• Etkin rotor yüzeyi içerisinde rüzgar hızı ve yönü sabittir.
• Hava sürekli bir ortamdır.
• Rotorun etkin yüzeyi süpürülen alana eşittir.
• Hava akışının enerjisi tamamen kinetiktir.

Bu koşullar altında birim hava hacmi başına maksimum enerji, normal koşullardaki hava yoğunluğunun 1,29 kg*kübik olduğu varsayılarak okul formülü kullanılarak hesaplanır. m.10 m/s rüzgar hızında, bir küp hava 65 J taşır ve rotorun etkin yüzeyinin bir karesinden tüm APU'nun %100 verimliliği ile 650 W çıkarılabilir. Bu çok basitleştirilmiş bir yaklaşımdır; rüzgarın asla tam olarak eşit olmadığını herkes bilir. Ancak ürünlerin tekrarlanabilirliğini sağlamak için bunun yapılması gerekiyor; teknolojide yaygın bir durum.

Düz model göz ardı edilmemelidir; mevcut rüzgar enerjisinin net bir minimumunu verir. Ancak öncelikle hava sıkıştırılabilir ve ikincisi çok akışkandır (dinamik viskozite yalnızca 17,2 μPa * s'dir). Bu, akışın süpürülen alan etrafında akabileceği, etkili yüzeyi ve en sık gözlemlenen KIEV'i azaltabileceği anlamına gelir. Ancak prensipte bunun tersi de mümkündür: rüzgar rotora doğru akar ve bu durumda etkin yüzey alanı süpürülen yüzey alanından daha büyük olacaktır ve düz bir rüzgar için KIEV buna göre 1'den büyük olacaktır.

İki örnek verelim. Birincisi oldukça ağır bir gezi yatıdır; yat sadece rüzgara karşı değil, rüzgardan daha hızlı da yelken açabilir. Rüzgar dış anlamına gelir; Görünen rüzgar yine de daha hızlı olmalı, yoksa gemiyi nasıl çekecek?

İkincisi havacılık tarihinin bir klasiğidir. MIG-19'un testleri sırasında, ön cephedeki avcı uçağından bir ton daha ağır olan önleyicinin daha hızlı hızlandığı ortaya çıktı. Aynı uçakta aynı motorlarla.

Teorisyenler ne düşüneceklerini bilmiyorlardı ve enerjinin korunumu yasasından ciddi şekilde şüphe duyuyorlardı. Sonunda sorunun radar anten kaportasının hava girişinden çıkıntı yapan konisi olduğu ortaya çıktı. Ayak ucundan kabuğa kadar, sanki yanlardan motor kompresörlerine doğru tırmıklıyormuş gibi bir hava sıkışması ortaya çıktı. O zamandan bu yana, şok dalgalarının yararlı olduğu teoride sağlam bir şekilde yerleşmiştir ve modern uçakların muhteşem uçuş performansının büyük bir kısmı onların ustaca kullanılmasına bağlıdır.

Aerodinamik

Aerodinamiğin gelişimi genellikle iki döneme ayrılır - N. G. Zhukovsky'den önce ve sonra. 15 Kasım 1905 tarihli “Bağlı Girdaplar Üzerine” raporu havacılıkta yeni bir dönemin başlangıcı oldu.

Zhukovsky'den önce düz yelkenlerle uçuyorlardı: yaklaşmakta olan akışın parçacıklarının tüm momentumlarını kanadın ön kenarına verdiği varsayılıyordu. Bu, diş kırılmasına ve çoğunlukla analitik olmayan matematiğe yol açan vektör miktarından (açısal momentum) derhal kurtulmayı, çok daha uygun skaler saf enerji ilişkilerine geçmeyi ve sonuçta yüzey üzerinde hesaplanmış bir basınç alanı elde etmeyi mümkün kıldı. yük taşıyan düzlem, az çok gerçek olana benzer.

Bu mekanik yaklaşım, yol boyunca herhangi bir yere çarpmadan, en azından havaya uçabilen ve bir yerden başka bir yere uçabilen cihazların yaratılmasını mümkün kıldı. Ancak hızı, yük kapasitesini ve diğer uçuş niteliklerini artırma arzusu, orijinal aerodinamik teorinin kusurlarını giderek daha fazla ortaya çıkardı.

Zhukovsky'nin fikri şuydu: hava kanadın üst ve alt yüzeyleri boyunca geçiyor farklı yol. Ortamın sürekliliği koşulundan (havada vakum kabarcıkları kendiliğinden oluşmaz), arka kenardan inen üst ve alt akışların hızlarının farklı olması gerektiği sonucu çıkar. Havanın küçük ama sınırlı viskozitesi nedeniyle hız farkından dolayı orada bir girdap oluşması gerekir.

Girdap döner ve enerjinin korunumu kanunu kadar değişmez olan momentumun korunumu kanunu da vektör büyüklükleri için geçerlidir; Ayrıca hareketin yönü de dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, tam orada, arka kenarda, aynı torka sahip, ters yönde dönen bir girdap oluşmalıdır. Ne yüzünden? Motorun ürettiği enerjiden dolayı.

Havacılık uygulamaları için bu bir devrim anlamına geliyordu: Uygun kanat profilini seçerek, kanadın çevresine G dolaşımı şeklinde bağlı bir girdap göndermek ve kaldırma kuvvetini artırmak mümkündü. Yani, motor gücünün çoğunu kanattaki yüksek hızlar ve yükler için harcayarak, cihazın etrafında bir hava akışı oluşturarak daha iyi uçuş kalitesi elde etmenizi sağlayabilirsiniz.

Bu, havacılığı havacılığın bir parçası değil, havacılığın bir parçası haline getirdi: artık uçak, uçuş için gerekli ortamı kendisi için yaratabilir ve artık hava akımlarının oyuncağı olamaz. İhtiyacınız olan tek şey, daha güçlü bir motor ve giderek daha da güçlü...

yine KIEV

Ancak yel değirmeninin motoru yoktur. Tam tersine enerjiyi rüzgardan alıp tüketicilere vermesi gerekiyor. Ve işte ortaya çıktı - bacakları çekildi, kuyruğu sıkıştı. Rotorun kendi dolaşımı için çok az rüzgar enerjisi kullandık - zayıf olacak, kanatların itme kuvveti düşük olacak ve KIEV ve güç düşük olacak. Sirkülasyona çok şey veriyoruz - zayıf bir rüzgarda rotor rölantide deli gibi dönecek, ancak tüketiciler yine çok az şey alıyor: sadece yük yüklediler, rotor yavaşladı, rüzgar sirkülasyonu uçurdu ve rotor çalışmayı durdurdu.

Enerjinin korunumu yasası tam ortada “altın ortalamayı” veriyor: Enerjinin %50'sini yüke veriyoruz, geri kalan %50'si için de akışı optimuma çıkarıyoruz. Uygulama varsayımları doğrulamaktadır: Eğer iyi bir çekme pervanesinin verimliliği %75-80 ise, o zaman dikkatlice hesaplanan ve bir rüzgar tünelinde üflenen kanatlı rotorun verimliliği de %38-40'a ulaşır, yani. fazla enerjiyle elde edilebilecek olanın yarısına kadar.

Modernite

Günümüzde modern matematik ve bilgisayarlarla donanmış aerodinamik, kaçınılmaz olarak basitleştirici modellerden uzaklaşarak, gerçek bir akıştaki gerçek bir cismin davranışının doğru bir tanımına doğru giderek daha fazla ilerlemektedir. Ve burada, genel çizgiye ek olarak - güç, güç ve bir kez daha güç! – yan yollar keşfedilir, ancak tam olarak sisteme giren enerji miktarı sınırlı olduğunda umut vericidir.

Ünlü alternatif havacı Paul McCready, 80'lerde 16 hp gücünde iki motorlu testere motorlu bir uçak yarattı. 360 km/saat gösteriyor. Üstelik şasisi üç tekerlekli bisikletti, geri çekilemezdi ve tekerlekleri kaportasızdı. McCready'nin cihazlarından hiçbiri çevrimiçi olmadı ya da savaş görevine çıkmadı, ancak ikisi (biri pistonlu motorlara ve pervanelere, diğeri jete sahipti) tarihte ilk kez aynı benzin istasyonuna inmeden dünyanın etrafında uçtu.

Teorinin gelişimi, orijinal kanadı doğuran yelkenleri de oldukça önemli ölçüde etkiledi. "Canlı" aerodinamik, yatların 8 knot'luk rüzgarlarda çalışmasına olanak sağladı. deniz otobüsü üzerinde durun (şekle bakın); böyle bir devasa şeyi hızlandırmak için gerekli hız pervane, en az 100 hp'lik bir motor gerektirir. Yarış katamaranları aynı rüzgarda yaklaşık 30 knot hızla seyreder. (55 km/saat).

Tamamen önemsiz olmayan bulgular da var. En nadir ve en ekstrem sporun (temel atlama) hayranları özel bir kanat kıyafeti giyiyor, kanat kıyafeti giyiyor, motorsuz uçuyor, saatte 200 km'nin üzerinde bir hızda manevra yapıyor (sağdaki resim) ve ardından sorunsuz bir şekilde ön platforma iniyor. -seçili yer. İnsanlar hangi masalda kendi başlarına uçarlar?

Doğanın birçok gizemi de çözüldü; özellikle bir böceğin uçuşu. Klasik aerodinamiğe göre uçma kabiliyeti yoktur. Tıpkı hayalet uçağın kurucusu gibi elmas şeklindeki kanadıyla F-117 de havalanamıyor. Ve bir süredir kuyruktan uçabilen MIG-29 ve Su-27 de hiçbir fikre uymuyor.

Peki neden eğlenceli bir şey değil, kendi türünü yok etmek için bir araç değil, hayati bir kaynağın kaynağı olan rüzgar türbinleri üzerinde çalışırken, düz rüzgar modeliyle zayıf akış teorisinden uzaklaşmanız gerekiyor? Gerçekten ilerlemenin bir yolu yok mu?

Klasiklerden ne beklenir?

Ancak hiçbir durumda klasiklerden vazgeçmemek gerekir. Kişinin ona güvenmeden daha yükseğe çıkamayacağı bir temel sağlar. Tıpkı küme teorisinin çarpım tablosunu ortadan kaldırmaması ve kuantum renk dinamiğinin elmaları ağaçlardan havaya uçurmaması gibi.

Peki klasik yaklaşımdan ne bekleyebilirsiniz? Çizime bakalım. Sol tarafta rotor türleri bulunmaktadır; şartlı olarak tasvir edilirler. 1 – dikey karusel, 2 – dikey ortogonal (rüzgar türbini); 2-5 – optimize edilmiş profillere sahip farklı sayıda kanatlara sahip kanatlı rotorlar.

Yatay eksen boyunca sağda rotorun bağıl hızı, yani kanadın doğrusal hızının rüzgar hızına oranı bulunur. Dikey yukarı - KIEV. Ve aşağı - yine göreceli tork. Tek bir (%100) torkun, %100 KIEV ile akışta zorla frenlenen bir rotor tarafından oluşturulan tork olduğu kabul edilir; tüm akış enerjisi dönme kuvvetine dönüştürüldüğünde.

Bu yaklaşım geniş kapsamlı sonuçlara varmamızı sağlar. Örneğin, bıçak sayısı istenen dönüş hızına göre sadece çok fazla seçilmemelidir: 3 ve 4 bıçaklar, iyi çalışan 2 ve 6 bıçaklara kıyasla KIEV ve tork açısından hemen çok şey kaybeder. yaklaşık olarak aynı hız aralığında. Ve dışa benzer atlıkarınca ve dik, temelde farklı özelliklere sahiptir.

Genel olarak, son derece düşük maliyetli, basit, bakım gerektirmeyen, otomasyon olmadan kendi kendine çalışmaya başlamanın gerekli olduğu ve bir direğe kaldırmanın imkansız olduğu durumlar dışında kanatlı rotorlar tercih edilmelidir.

Not: Özellikle yelken rotorlarından bahsedelim; klasiklere pek uymuyorlar.

Dikeyler

Dikey dönme eksenine sahip APU'ların günlük yaşamda yadsınamaz bir avantajı vardır: bakım gerektiren bileşenleri altta yoğunlaşmıştır ve kaldırmaya gerek yoktur. Her zaman olmasa da, baskı destekli kendinden hizalanan bir yatak kalır, ancak güçlü ve dayanıklıdır. Bu nedenle basit bir rüzgar jeneratörü tasarlarken seçeneklerin seçimi dikeylerle başlamalıdır. Ana türleri Şekil 2'de sunulmaktadır.

Güneş

İlk konumda en basit olanıdır ve çoğunlukla Savonius rotoru olarak adlandırılır. Aslında, 1924 yılında SSCB'de J. A. ve A. A. Voronin tarafından icat edildi ve Finlandiyalı sanayici Sigurd Savonius, Sovyet telif hakkı sertifikasını göz ardı ederek buluşu utanmadan sahiplendi ve seri üretime başladı. Ancak gelecekte bir buluşun ortaya çıkması çok şey ifade ediyor, bu nedenle geçmişi karıştırmamak ve merhumun küllerini rahatsız etmemek için bu yel değirmenine Voronin-Savonius rotoru veya kısaca VS adını vereceğiz.

Uçak,% 10-18'lik “lokomotif” KIEV dışında ev yapımı adam için iyidir. Ancak SSCB'de bunun üzerinde çok çalıştılar ve gelişmeler var. Aşağıda çok daha karmaşık olmayan geliştirilmiş bir tasarıma bakacağız, ancak KIEV'e göre bu, blade'lere bir avantaj sağlıyor.

Not: iki kanatlı uçak dönmüyor, ancak sarsıntılı bir şekilde sarsılıyor; 4 bıçaklı bıçak sadece biraz daha pürüzsüzdür ancak KIEV'de çok şey kaybeder. İyileştirmek için, 4 oluklu bıçaklar çoğunlukla iki kata bölünür - altta bir çift bıçak ve üstlerinde yatay olarak 90 derece döndürülmüş başka bir çift. KIEV korunur ve mekanik üzerindeki yanal yükler zayıflar, ancak bükülme yükleri bir miktar artar ve 25 m/s'den fazla rüzgarda böyle bir APU şaftın üzerindedir, yani. Rotorun üzerine kablolarla gerilmiş bir yatak olmadığında "kuleyi yıkar."

Daria

Sırada Daria rotoru var; KIEV – %20'ye kadar. Daha da basit: Bıçaklar, herhangi bir profili olmayan basit bir elastik banttan yapılmıştır. Darrieus rotorunun teorisi henüz yeterince gelişmemiştir. Sadece tümseğin ve bant cebinin aerodinamik direncindeki fark nedeniyle gevşemeye başladığı ve ardından bir tür yüksek hıza dönüşerek kendi dolaşımını oluşturduğu açıktır.

Tork küçüktür ve rotorun rüzgara paralel ve dik başlangıç ​​\u200b\u200bpozisyonlarında tamamen yoktur, bu nedenle kendi kendine dönüş yalnızca tek sayıda kanatla (kanatlarla?) Mümkündür. Her durumda, jeneratörden gelen yük dönüş sırasında bağlantısı kesilmelidir.

Daria rotorunun iki kötü özelliği daha var. İlk olarak, dönerken bıçağın itme vektörü, aerodinamik odağına göre tam bir dönüşü tanımlar ve düzgün değil, sarsıntılı bir şekilde olur. Bu nedenle Darrieus rotoru, sabit bir rüzgarda bile mekaniğini hızla bozar.

İkincisi, Daria sadece gürültü yapmakla kalmıyor, aynı zamanda kaset kırılana kadar çığlık atıyor ve ciyaklıyor. Bu onun titreşimi nedeniyle olur. Ve ne kadar çok bıçak olursa kükreme de o kadar güçlü olur. Yani, eğer bir Daria yaparlarsa, pahalı, yüksek mukavemetli ses emici malzemelerden (karbon, mylar) iki kanatlıdır ve direk direğinin ortasında dönmek için küçük bir uçak kullanılır.

Dikey

Poz. 3 – profilli kanatlara sahip dik dikey rotor. Ortogonaldir çünkü kanatlar dikey olarak dışarı çıkar. BC'den ortogonale geçiş Şekil 2'de gösterilmektedir. sol.

Kanatların aerodinamik odaklarına temas eden daireye teğete göre kanatların montaj açısı, rüzgar kuvvetine bağlı olarak pozitif (şekilde) veya negatif olabilir. Bazen bıçaklar döndürülür ve üzerlerine otomatik olarak "alfa"yı tutan rüzgar gülleri yerleştirilir, ancak bu tür yapılar sıklıkla kırılır.

Merkezi gövde (şekilde mavi), KIEV'i neredeyse% 50'ye çıkarmanıza izin verir Üç kanatlı bir ortogonalde, hafif dışbükey kenarlara ve yuvarlatılmış köşelere sahip bir kesitte üçgen şeklinde olmalıdır ve daha fazla sayıda bıçak varsa, basit bir silindir yeterlidir. Ancak diklik teorisi kesin bir optimal bıçak sayısı verir: bunlardan tam olarak 3 tane olmalıdır.

Ortogonal, OSS'li yüksek hızlı rüzgar türbinlerini ifade eder; mutlaka devreye alma sırasında ve sakinleştikten sonra terfi gerektirir. Ortogonal şemaya göre, 20 kW'a kadar güce sahip seri bakım gerektirmeyen APU'lar üretilmektedir.

Helikoid

Helisel rotor veya Gorlov rotoru (madde 4), düzgün dönüş sağlayan bir tür ortogonaldir; düz kanatlı bir ortogonal, iki kanatlı bir uçaktan yalnızca biraz daha zayıf "yırtılır". Kanatların bir helikoid boyunca bükülmesi, eğriliklerinden dolayı CIEV kayıplarının önlenmesine olanak tanır. Kavisli bıçak, akışın bir kısmını kullanmadan reddetmesine rağmen, aynı zamanda bir kısmını en yüksek doğrusal hız bölgesine çekerek kayıpları telafi eder. Helikoidler diğer rüzgar türbinlerine göre daha az kullanılır çünkü Üretim karmaşıklığından dolayı eşit kalitedeki muadillerine göre daha pahalıdırlar.

Namlu tırmıklama

5 konum için. – Bir kılavuz kanatçıkla çevrelenmiş BC tipi rotor; diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. sağda. Endüstriyel uygulamalarda nadiren bulunur çünkü pahalı arazi edinimi kapasite artışını telafi etmez ve malzeme tüketimi ve üretimin karmaşıklığı yüksektir. Ancak işten korkan, kendi işini yapan bir kişi artık bir usta değil, bir tüketicidir ve 0,5-1,5 kW'tan fazlasına ihtiyacınız yoksa, o zaman onun için "varil tırmıklama" bir çerezdir:

• Bu tip bir rotor kesinlikle güvenlidir, sessizdir, titreşim yaratmaz ve herhangi bir yere, hatta oyun alanına bile monte edilebilir.
• Galvanizli bir "oluğu" bükmek ve bir boru çerçevesine kaynak yapmak saçma bir iştir.
• Dönüş kesinlikle tekdüzedir, mekanik parçalar en ucuzdan veya çöpten alınabilir.
• Kasırgalardan korkmayın - çok kuvvetli bir rüzgar "namluya" giremez; çevresinde aerodinamik bir girdap kozası belirir (bu etkiyle daha sonra karşılaşacağız).
• Ve en önemlisi, "namlu" yüzeyinin içindeki rotorun yüzeyinden birkaç kat daha büyük olması nedeniyle, KIEV ünitenin üzerinde olabilir ve dönme momenti zaten 3 m/s'lik bir "namlu" için 3 m/s'dir. çapı üç metre olacak şekilde maksimum yüke sahip 1 kW'lık bir jeneratörün seğirmemesinin daha iyi olduğunu söylüyorlar.

Video: Lenz rüzgar jeneratörü

SSCB'deki 60'lı yıllarda E. S. Biryukov,% 46 KIEV'e sahip bir atlıkarınca APU'sunun patentini aldı. Kısa bir süre sonra V. Blinov, aynı prensibe dayalı bir tasarımla KIEV'in %58'ini elde etti, ancak testine ilişkin hiçbir veri yok. Ve Biryukov'un APU'sunun tam ölçekli testleri "Mucit ve Yenilikçi" dergisinin çalışanları tarafından gerçekleştirildi. 0,75 m çapında ve 2 m yüksekliğinde iki katlı bir rotor, taze rüzgarda 1,2 kW'lık asenkron jeneratörü tam güce döndürdü ve arıza olmadan 30 m/s'ye dayandı. Biryukov'un APU'sunun çizimleri Şekil 1'de gösterilmektedir.

1. galvanizli çatıdan yapılmış rotor;
2. kendinden hizalamalı çift sıralı bilyalı rulman;
3. örtüler – 5 mm çelik kablo;
4. eksen mili – et kalınlığı 1,5-2,5 mm olan çelik boru;
5. aerodinamik hız kontrol kolları;
6. hız kontrol bıçakları – 3-4 mm kontrplak veya plastik levha;
7. hız kontrol çubukları;
8. hız kontrol cihazı yükü, ağırlığı dönüş hızını belirler;
9. tahrik kasnağı - lastiksiz ve tüplü bir bisiklet tekerleği;
10. baskı yatağı - baskı yatağı;
11. tahrikli kasnak – standart jeneratör kasnağı;
12. jeneratör.

Biryukov, APU'su için çeşitli telif hakkı sertifikaları aldı. Öncelikle rotorun kesimine dikkat edin. Hızlanırken bir uçak gibi çalışarak büyük bir başlangıç ​​torku yaratır. Döndükçe kanatların dış ceplerinde bir girdap yastığı oluşur. Rüzgâr açısından bakıldığında, kanatlar profilli hale gelir ve rotor, sanal profilin rüzgâr gücüne göre değişmesiyle yüksek hızlı dik açılı hale gelir.

İkinci olarak, kanatlar arasındaki profilli kanal, çalışma hızı aralığında merkezi bir gövde görevi görmektedir. Rüzgar yoğunlaşırsa, içinde rotorun ötesine uzanan bir girdap yastığı da oluşturulur. Aynı girdap kozası, kılavuz kanatlı APU'nun etrafında görünür. Oluşumu için gereken enerji rüzgardan alınır ve artık yel değirmenini kırmaya yetmez.

Üçüncüsü, hız kontrol cihazı öncelikle türbin için tasarlanmıştır. KIEV açısından hızını optimum seviyede tutar. Ve optimum jeneratör dönüş hızı, mekanik aktarım oranının seçimiyle sağlanır.

Not: 1965 yılında IR'de yayınlandıktan sonra Ukrayna Silahlı Kuvvetleri Biryukova unutulmaya yüz tuttu. Yazar yetkililerden hiçbir yanıt alamadı. Birçok Sovyet icadının kaderi. Bazı Japonların düzenli olarak Sovyet popüler teknik dergilerini okuyarak ve dikkate değer her şeyin patentini alarak milyarder haline geldiğini söylüyorlar.

Lopastniki

Belirtildiği gibi klasiklere göre kanatlı rotorlu yatay rüzgar jeneratörü en iyisidir. Ancak öncelikle en azından orta kuvvette sabit bir rüzgara ihtiyacı var. İkincisi, kendin yap işi yapan birinin tasarımı birçok tuzakla doludur, bu yüzden çoğu zaman uzun süreli sıkı çalışmanın meyvesi en iyi ihtimalle bir tuvaleti, koridoru veya sundurmayı aydınlatır ve hatta yalnızca kendi kendine gevşeyebildiği ortaya çıkar. .

Şekil 2'deki şemalara göre. Hadi daha yakından bakalım; pozisyonlar:

• İncir. A:

1. rotör bıçakları;
2. jeneratör;
3. jeneratör çerçevesi;
4. koruyucu rüzgar gülü (kasırga küreği);
5. akım toplayıcı;
6. şasi;
7. döner ünite;
8. çalışan rüzgar gülü;
9. direk;
10. örtüler için kelepçe.

• İncir. B, üstten görünüm:

1. koruyucu rüzgar gülü;
2. çalışan rüzgar gülü;
3. koruyucu rüzgar gülü yay gerginliği regülatörü.

• İncir. G, akım toplayıcı:

1. bakır sürekli halka baralara sahip toplayıcı;
2. yaylı bakır-grafit fırçalar.

Not: Çapı 1 m'den fazla olan yatay bir kanat için kasırga koruması kesinlikle gereklidir, çünkü kendi etrafında bir girdap kozası yaratma yeteneğine sahip değildir. Daha küçük boyutlarda propilen kanatlarla 30 m/s'ye kadar rotor dayanıklılığı elde etmek mümkündür.

Peki nerede tökezleyeceğiz?

Bıçaklar

Kalın duvarlı plastik borudan kesilen her boyuttaki kanatlarla jeneratör şaftında 150-200 W'ın üzerinde bir güç elde edilmesini beklemek, çoğu zaman tavsiye edildiği gibi umutsuz bir amatörün umududur. Bir boru bıçağı (sadece boşluk olarak kullanılacak kadar kalın olmadığı sürece) bölümlü bir profile sahip olacaktır; üst veya her iki yüzeyi bir dairenin yayları olacaktır.

Parçalı profiller, hidrofiller veya pervane kanatları gibi sıkıştırılamaz ortamlar için uygundur. Gazlar için değişken profilli ve adımlı bir kanat gereklidir, örneğin bkz. Şekil; açıklık - 2 m Bu, tam teoride özenli hesaplamalar, bir boruya üfleme ve tam ölçekli testler gerektiren karmaşık ve emek yoğun bir ürün olacaktır.

Jeneratör

Rotor doğrudan şaftının üzerine monte edilirse, standart yatak kısa sürede kırılır - yel değirmenlerinde tüm kanatlar üzerinde eşit yük yoktur. Özel destek yatağına sahip bir ara mile ve ondan jeneratöre mekanik şanzımana ihtiyacınız var. Büyük yel değirmenleri için destek yatağı kendiliğinden hizalanan çift sıralıdır; V en iyi modeller– üç katmanlı, Şek. Şekil 2'de D. daha yüksek. Bu, rotor şaftının yalnızca hafifçe bükülmesine değil, aynı zamanda bir yandan diğer yana veya yukarı ve aşağı doğru hafifçe hareket etmesine de olanak tanır.

Not: EuroWind tipi APU için bir destek yatağının geliştirilmesi yaklaşık 30 yıl sürdü.

Acil durum rüzgar gülü

Çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. B. Şiddetlenen rüzgar küreğe baskı yapar, yay esner, rotor eğilir, hızı düşer ve sonunda akışa paralel hale gelir. Her şey yolunda gibi görünüyor ama kağıt üzerinde pürüzsüzdü...

Rüzgarlı bir günde, bir kazan kapağını veya büyük bir tencereyi sapından rüzgara paralel tutmayı deneyin. Dikkatli olun; kıpırdayan demir parçası yüzünüze o kadar sert çarpabilir ki burnunuzu kırabilir, dudağınızı kesebilir, hatta gözünüzü kırabilir.

Düz rüzgar yalnızca teorik hesaplamalarda ve pratikte yeterli doğrulukla rüzgar tünellerinde meydana gelir. Gerçekte, bir kasırga, bir kasırga küreğiyle yel değirmenlerine tamamen savunmasız olanlardan daha fazla zarar verir. Her şeyi yeniden yapmaktansa hasarlı bıçakları değiştirmek daha iyidir. Endüstriyel tesislerde ise durum farklıdır. Burada kanatların eğimi, her biri ayrı ayrı, araç bilgisayarının kontrolü altında otomasyonla izleniyor ve ayarlanıyor. Ve su borularından değil, ağır hizmet kompozitlerinden yapılmıştır.

Akım toplayıcı

Bu düzenli olarak bakımı yapılan bir ünitedir. Herhangi bir enerji mühendisi, fırçalı komütatörün temizlenmesi, yağlanması ve ayarlanması gerektiğini bilir. Ve direk nereden su borusu. Tırmanamıyorsanız, ayda bir veya iki kez, yel değirmeninin tamamını yere atmanız ve sonra tekrar almanız gerekir. Böyle bir "önlemeye" ne kadar dayanacak?

Video: bir kulübeye güç sağlamak için kanatlı rüzgar jeneratörü + güneş paneli

Mini ve mikro

Ancak kürek boyutu küçüldükçe zorluk çark çapının karesine göre düşüyor. 100 W'a kadar güce sahip yatay kanatlı bir APU'yu kendi başınıza üretmeniz zaten mümkün. 6 kanatlı olanı ideal olacaktır. Daha fazla kanat kullanıldığında, aynı güç için tasarlanan rotorun çapı daha küçük olacaktır, ancak bunların göbeğe sıkı bir şekilde takılması zor olacaktır. 6'dan az kanatlı rotorların dikkate alınmasına gerek yoktur: 2 kanatlı 100 W rotorun çapı 6,34 m'dir ve aynı güçte 4 kanatlı bir rotorun çapı 4,5 m'dir. 6 kanatlı bir rotor için, güç-çap ilişkisi şu şekilde ifade edilir:

• 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.

10-20 W'lık bir güce güvenmek en uygunudur. İlk olarak, açıklığı 0,8 m'den fazla olan bir plastik kanat, ek koruma önlemleri olmadan 20 m/s'den fazla rüzgarlara dayanamayacaktır. İkincisi, aynı 0,8 m'ye kadar kanat açıklığı ile uçlarının doğrusal hızı rüzgar hızını üç kattan fazla aşmayacak ve bükümlü profil oluşturma gereklilikleri büyüklük sıralarına göre azaltılacaktır; burada bölümlü boru profiline sahip bir “oluk”, konum. Şekil 2'de B. Ve 10-20 W, bir tablete güç sağlayacak, bir akıllı telefonu şarj edecek veya ev tasarrufu sağlayan bir ampulü aydınlatacaktır.

Ardından bir jeneratör seçin. Bir Çin motoru mükemmeldir - elektrikli bisikletler için tekerlek göbeği, konum. Şekil 1'de 1. Motor olarak gücü 200-300 W'tır, ancak jeneratör modunda yaklaşık 100 W'a kadar çıkacaktır. Peki hız açısından bize yakışır mı?

6 kanat için hız endeksi z 3'tür. Yük altında dönüş hızını hesaplama formülü N = v/l*z*60'tır; burada N dönüş hızıdır, 1/dak, v rüzgar hızıdır ve l rotor çevresi. 0,8 m'lik kanat açıklığı ve 5 m/s'lik rüzgarla 72 devir/dakika elde ederiz; 20 m/s – 288 rpm'de. Bisiklet tekerleği de yaklaşık olarak aynı hızda dönüyor, yani 10-20 W gücümüzü 100 W üretebilen bir jeneratörden çıkaracağız. Rotoru doğrudan şaftının üzerine yerleştirebilirsiniz.

Ancak burada şu sorun ortaya çıkıyor: En azından bir motora çok fazla iş ve para harcadıktan sonra... bir oyuncak aldık! 10-20, peki, 50 W nedir? Ancak evinizde bir televizyona bile güç verebilecek kanatlı bir yel değirmeni yapamazsınız. Hazır bir mini rüzgar jeneratörü satın almak mümkün mü ve daha ucuz olmaz mıydı? Mümkün olduğu kadar ve mümkün olduğu kadar ucuza, bkz. poz. 4 ve 5. Ayrıca mobil de olacak. Bir kütüğün üzerine yerleştirin ve kullanın.

İkinci seçenek, eski bir 5 veya 8 inçlik disket sürücüsünün step motorunun bir yerde bulunması veya kağıt sürücüsünden veya kullanılamaz bir mürekkep püskürtmeli veya nokta vuruşlu yazıcının taşıyıcısından gelmesidir. Bir jeneratör olarak çalışabilir ve kutulardan bir atlıkarınca rotorunun ona takılması (konum 6), konum 2'de gösterilene benzer bir yapının montajından daha kolaydır. 3.

Genel olarak, "bıçak bıçakları" ile ilgili sonuç açıktır: Ev yapımı olanların kalbinizin içeriğini düzeltmesi daha olasıdır, ancak gerçek uzun vadeli enerji çıkışı için değildir.

Video: Bir yazlık evi aydınlatmak için en basit rüzgar jeneratörü

Yelkenli tekneler

Yelkenli rüzgar jeneratörü uzun zamandır biliniyor, ancak yüksek mukavemetli, aşınmaya dayanıklı sentetik kumaşların ve filmlerin ortaya çıkmasıyla kanatlarındaki yumuşak paneller (şekle bakın) yapılmaya başlandı. Sert yelkenli çok kanatlı yel değirmenleri, düşük güçlü otomatik su pompalarının tahriki olarak dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak teknik özellikleri atlıkarıncalarınkinden bile daha düşüktür.

Ancak yel değirmeni kanadı gibi yumuşak bir yelkenin o kadar basit olmadığı ortaya çıktı. Mesele rüzgar direnci değil (üreticiler izin verilen maksimum rüzgar hızını sınırlamazlar): yelkenli denizciler rüzgarın bir Bermuda yelkeninin panelini yırtmasının neredeyse imkansız olduğunu zaten biliyorlar. Büyük olasılıkla, ıskota yırtılacak veya direk kırılacak veya tüm gemi "aşırı dönüş" yapacak. Enerjiyle ilgili.

Ne yazık ki kesin test verileri bulunamıyor. Kullanıcı incelemelerine dayanarak, 5 m rüzgar çarkı çapına, 160 kg rüzgar kafası ağırlığına ve dönüş hızına sahip Taganrog yapımı bir rüzgar türbini-4.380/220.50'nin kurulumu için “sentetik” bağımlılıklar oluşturmak mümkün oldu. 40 1/dak'ya kadar; Şekil 2'de sunulmaktadırlar.

Elbette %100 güvenilirliğin garantisi olamaz ama burada düz mekanizmalı bir modelin kokusunun olmadığı açık. 5 metrelik bir tekerleğin, 3 m/s'lik düz bir rüzgarda yaklaşık 1 kW üretmesi, 7 m/s'lik bir güç platosuna ulaşması ve ardından şiddetli bir fırtınaya kadar bunu koruması mümkün değildir. Bu arada üreticiler, yerel aeroloji çalışmalarının sonuçlarına dayanarak, nominal 4 kW'ın 3 m/s'de elde edilebileceğini, ancak kuvvetlerle kurulduğunda belirtiyorlar.

Ayrıca niceliksel bir teori de bulunamadı; Geliştiricilerin açıklamaları belirsiz. Ancak insanlar Taganrog rüzgar türbinlerini satın aldıkları ve çalıştıkları için, beyan edilen konik dolaşımın ve itici etkinin bir kurgu olmadığını ancak varsayabiliriz. Her durumda mümkündürler.

Daha sonra, momentumun korunumu yasasına göre, rotorun ÖNÜNDE, konik bir girdabın da ortaya çıkması gerektiği, ancak genişleyen ve yavaş olduğu ortaya çıktı. Ve böyle bir huni rüzgarı rotora doğru yönlendirecek, etkili yüzeyi daha fazla süpürülecek ve KIEV birlikten daha fazlası olacak.

Rotorun önündeki basınç alanının saha ölçümleri, ev tipi aneroidle bile bu konuya ışık tutabilir. Yanlardan daha yüksek olduğu ortaya çıkarsa, o zaman gerçekten de yelkenli APU'lar bir böcek sineği gibi çalışır.

Ev yapımı jeneratör

Yukarıda söylenenlerden, ev yapımı ustaların dikey veya yelkenli teknelerle uğraşmasının daha iyi olduğu açıktır. Ancak her ikisi de çok yavaştır ve yüksek hızlı bir jeneratöre iletim ekstra iş gereksiz maliyetler ve kayıplar. Verimli bir düşük hızlı elektrik jeneratörünü kendiniz yapmak mümkün mü?

Evet, sözde niyobyum alaşımından yapılmış mıknatıslarda yapabilirsiniz. süper mıknatıslar. Ana parçaların üretim süreci Şekil 1'de gösterilmektedir. Bobinler - ısıya dayanıklı yüksek mukavemetli emaye yalıtımlı, PEMM, PETV vb. 55 turluk 1 mm bakır telin her biri. Sargıların yüksekliği 9 mm'dir.

Rotor yarımlarındaki anahtarların oyuklarına dikkat edin. Mıknatısların (manyetik çekirdeğe epoksi veya akrilik ile yapıştırılmışlardır) montajdan sonra zıt kutuplarla birleşecek şekilde konumlandırılmaları gerekir. “Krepler” (manyetik çekirdekler) yumuşak bir manyetik ferromıknatıstan yapılmalıdır; Normal yapısal çelik yeterli olacaktır. “Kreplerin” kalınlığı en az 6 mm'dir.

Genel olarak eksenel delikli mıknatıslar satın almak ve vidalarla sıkmak daha iyidir; süper mıknatıslar korkunç bir kuvvetle çekerler. Aynı sebepten dolayı, “krepler” arasındaki şaftın üzerine 12 mm yüksekliğinde silindirik bir ara parça yerleştirilmiştir.

Stator bölümlerini oluşturan sargılar, Şekil 2'de de gösterilen şemalara göre bağlanmıştır. Lehimlenen uçlar gerilmemeli, ilmek oluşturmalıdır, aksi takdirde statorun doldurulacağı epoksi sertleşip telleri kırabilir.

Stator kalıba 10 mm kalınlığa kadar dökülür. Merkezlemeye veya dengelemeye gerek yoktur, stator dönmez. Rotor ve stator arasındaki boşluk her iki tarafta 1 mm'dir. Jeneratör mahfazasındaki stator, yalnızca eksen boyunca yer değiştirmeye karşı değil, aynı zamanda dönmeye karşı da güvenli bir şekilde sabitlenmelidir; yükte akım bulunan güçlü bir manyetik alan onu da kendisiyle birlikte çekecektir.

Video: DIY yel değirmeni jeneratörü

Çözüm

Peki sonunda elimizde ne var? "Bıçak bıçaklarına" olan ilgi daha çok muhteşem olmalarıyla açıklanıyor dış görünüş, ev yapımı versiyondaki ve düşük güçteki gerçek performanstan daha fazla. Ev yapımı bir atlıkarınca APU'su, bir araba aküsünü şarj etmek veya küçük bir eve güç sağlamak için "bekleme" gücü sağlayacaktır.

Ancak yelkenli APU'larda, özellikle 1-2 m çapında bir tekerleğe sahip mini versiyonda, yaratıcı bir çizgiye sahip ustalarla denemeye değer. Geliştiricilerin varsayımları doğruysa, yukarıda açıklanan Çin motor jeneratörünü kullanarak 200-300 W'ın tamamını bundan çıkarmak mümkün olacaktır.

Andrey şunları söyledi:

Ücretsiz danışmanlığınız için teşekkür ederim... Ve "şirketlerden" fiyatlar pek pahalı değil ve taşralı ustaların sizinkine benzer jeneratörler yapabileceğini düşünüyorum. Ve Çin'den Li-po piller sipariş edilebilir, Çelyabinsk'teki invertörler çok iyi olanları üretiyor (düzgün sinüslü) Ve yelkenler, kanatlar veya rotorlar becerikli Rus adamlarımızın düşünce uçuşunun bir başka nedeni.

İvan şunları söyledi:

soru:
Dikey eksenli (konum 1) ve “Lenz” seçeneği olan yel değirmenleri için, ek bir parça eklemek mümkündür - rüzgarın yönünü gösteren ve işe yaramaz tarafı kapatan (rüzgara doğru giden) bir pervane. . Yani rüzgar bıçağı yavaşlatmayacak, ancak bu “perdeyi” yavaşlatacaktır. Yel değirmeninin arkasında, kanatların (sırtların) altında ve üstünde bulunan “kuyruk” ile rüzgar yönünde konumlandırma. Makaleyi okudum ve bir fikir doğdu.

“Yorum ekle” butonuna tıklayarak siteyi kabul ediyorum.

Çoğu zaman, en yakın iletim hattındaki elektriğin kullanılamadığı veya makul olmayan bir şekilde pahalı hale geldiği durumlar ortaya çıkar ve bu gibi durumlarda yalnızca ev yapımı bir yel değirmeni yardımcı olabilir. Bir kır evine otonom olarak elektrik sağlama seçeneklerine bakalım.

Rüzgar jeneratörleri – hangi model daha iyi?

Çoğu zaman elektrikten tasarruf etmek veya elektrik hattı kulelerinin bulunmadığı bir yerden elektrik almak istersiniz. Serbest güç eksikliği nedeniyle bu kuleye bağlanma imkanının olmaması da mümkündür. Yukarıdaki durumların herhangi birinde, yakıt kullanılmadan, tercihen yenilenebilir, erişilebilir bir elektrik kaynağı bulmaya ihtiyaç vardır. Bu nedenle bir süreliğine benzinin varlığını unutalım ve dizel jeneratörler ve rüzgarın gücünden elektrik üretmek için yararlanmaya çalışalım.

Yel değirmenleri oldukça uzun zamandır ortalıkta dolaşıyor; yel değirmenleri birkaç yüzyıl önce aktif olarak kullanılıyordu. Evet, sakin dönemlerde böyle bir cihazın pek faydası yoktur ve bir fırtına sırasında en güvenilir mekanizma bile (en iyi ihtimalle) arızalanabilir. Ancak tüm güvenilmezliğine rağmen, bir ev için rüzgar jeneratörü kendi ellerinizle yapılması en kolay olanıdır, özellikle de tekerleği takmak için hızlı akan bir nehre erişim yoksa en etkili olduğu kabul edilir. Ayrıca, sahada bir konut binası inşa etme kurallarına göre rüzgar türbini kulesinin komşuları gürültü, titreşim ve hatta gölge nedeniyle rahatsız etmemesi gerektiği de unutulmamalıdır.

Sadece 2 ana tip rüzgar türbini vardır: dikey ve yatay dönme eksenli. Bir zamanlar yaygın olarak kullanılan değirmenler, bıçakları yatay eksene monte edilen makinelerdi. Ayrıca günümüzde çoğu rüzgar türbini tam olarak bu prensibe göre üretilmektedir çünkü bu seçenek en yüksek verimliliği sağlar. Ancak ev için DIY dikey eksenli rüzgar jeneratörleri, pervane modellerinin kanatlarını hareket ettirmeyecek en hafif rüzgarlarda çalışır. Onlar için saniyede 1-2 metrelik hafif rüzgarlar yeterlidir. Üretime gelince, her yönden rüzgar alan dikey bir yel değirmeni yapmak çok daha kolaydır.

Jeneratörler ayrıca yukarıdaki tiplerin her ikisinin de sahip olduğu bıçak tiplerine göre de ayırt edilir. Çoğunlukla türlere ayırmadaki ana faktör tasarımdır: sert veya yelkenli. Belirli bir model için hangi seçeneğin tercih edildiğine bağlı olarak, rüzgar akışı yakalayıcı kanatların üretimi için malzeme seçilir. Hafif, sert bir yapı ve yelken için kontrplak, kalay veya ince çelik sac, plastik, kompozit olabilir Herhangi biri yapacak ipek, afiş kumaşı ve hatta ince branda dahil olmak üzere esnek ama dayanıklı malzeme.

Kanat şekline göre jeneratörlerdeki farklılıklar - verimliliğin karşılaştırılması

Yatay tipin en basit versiyonu yelken yapısı yani pervane düzlemlerinin dönme düzlemine hafif bir açıyla düzenlenmesi. Sert bıçaklar, yüzeylerinin eğriliğinin hassas bir şekilde hesaplanmasını gerektirecek veya maksimum performansa ulaşmanın deneysel olarak başarılması gerekecektir. "Kanadın" yetersiz eğriliği, hava akışının zayıf yakalanması nedeniyle sonuçta verimlilikte bir düşüşe neden olacak ve çok fazla eğim, havayla sürtünme nedeniyle dönmeye karşı direnç yaratacaktır.

Dikey eksenli jeneratörlere gelince, onların rüzgar yakalayıcıları en fazla farklı şekiller ve yeni kontur ve eğrilerin gelişimi sürekli devam ediyor. En basit seçenek, Savonius tasarımı olarak adlandırılan oluk şeklindeki bıçaklardır. Sayıları genellikle çift yapılır - 2 veya 4. Her ne kadar dış halkada ek statik ekranlar ile 30 kW'lık ev yapımı çok kanatlı dikey rüzgar jeneratörlerini kendi elleriyle yaptıklarında daha fazla olabilir. Bu perdeler rüzgarı, kanatların doğrudan monte edildiği halkanın içinde bulunan rotorun belirli bölgelerine yönlendirir ve yoğunlaştırır. Taban diskinin çapına bağlı olarak 8 ila 16 adet arasında olabilir.

Dikey olarak monte edilmiş eksenler üzerinde bulunan ve yatay bir düzlemde dönen ortogonal pervaneler de vardır, ancak bunların ana dezavantajı son derece düşük verimlilikleridir. Ayrıca bu tür jeneratörler zayıf rüzgarlarda çalışmaz, saniyede en az 4 metre hız gereklidir. Ve sarmal bıçaklar, yay şeklinde rüzgar yakalayıcılar ve "H" tipi tasarıma sahip, helisel olan da dahil olmak üzere Dorier rüzgar türbinlerinin en az kullanılan modelleri. Güvenilir ve etkilidirler ancak evde yapılması zordur.

Çeşitli türlerin artıları ve eksileri - analiz edip değerlendiriyoruz

Daha önce de belirtildiği gibi, yatay dönme eksenine sahip modellerde performans çok daha yüksektir. Bununla birlikte, genellikle 10-15 metreden daha yüksek bir yükseklikte meydana gelen kuvvetli rüzgara ihtiyaç duyarlar ve bu, kanatlı dönen bir gondol ile taçlandırılan direğin monte edildiği uzunluktur. Bir başka olumlu kalite ise dikey eksenli rüzgar türbinlerinde meydana gelen şaft üzerinde bükülme yükünün olmaması olarak düşünülebilir. Dezavantajları arasında döner pervaneli modellerin 2 şafta sahip olması yer alır; bu da daha fazla aşınan bileşen ve daha yüksek arıza olasılığı anlamına gelir.

Dikey sistemlerde ise avantaj ve dezavantajları modele göre değişmektedir. Örneğin, Savonius yel değirmenleri en basit olanıdır ve ev için bir teneke kutudan veya metal veya plastik bir varilden kendi ellerinizle yapılabilir. Özellikle takılıysa, en hafif rüzgarda 4 kanat olduğunda başlarlar kaliteli parçalar, şiddetli rüzgarlarda bile atalet nedeniyle kendi kendine çözülme meydana gelecektir. Ancak yalnızca 2 veya 3 kanat varsa, bağımsız dönüş mümkün değildir, bu nedenle bu tür 2 modülü üst üste yerleştirir ve her birinin rüzgar yakalayıcılarını birbirine 90 derecelik bir açıyla yerleştirir. Bu tipin rüzgarı büyüktür ve bu nedenle kuvvetli bir fırtına sırasında aks üzerindeki yanal basınç çok yüksektir.

Dik yel değirmenlerinde bunların yanı sıra düşük güç, başka dezavantajları da var. İlk olarak, bu, kanat şeklindeki bıçağın farklı kısımları üzerindeki eşit olmayan basınç nedeniyle oldukça güçlü bir titreşimdir. Sonuç olarak, dikey bir şaft üzerine monte edilen rulman hızla bozulur. Ayrıca bu tür jeneratörler dönerken oldukça yüksek ve hoş olmayan sesler çıkarır ve bu nedenle yakın bölgelerdeki komşular arasında hoşnutsuzluğa neden olabilir. Helikoid olanlar, hazır olarak satın alınırsa, fabrikada monte edilirse, çok sayıda parçaya sahip çok bıçaklı tasarımlar gibi çok pahalıdır.

Verimliliği artırmak için herhangi bir rüzgar jeneratörü dönen bir boruya monte edilebilir.

Rüzgar türbinlerinin çalışma prensibi - sistem nasıl çalışır?

Yel değirmeni türü ne olursa olsun kendi başına enerji üretemez, şaftının dönüşü kanatlar tarafından sağlanacak bir jeneratöre ihtiyaç duyar. Yatay dönme eksenine sahip bir tasarımınız varsa, hareketi mile iletmek için bir dişli kutusuna ihtiyacınız olacaktır. Daha sonra jeneratör bobinlerinden alınan elektriği enerjiye dönüştüren bir kontrolör bağlanır. DC, bu daha sonra pillere gider. Daha sonra bir LED ampul bağlayabilirsiniz, ancak bir cihazı şarj etmek veya bir dizüstü bilgisayar bağlamak istiyorsanız, pilin biriktirdiği şarjı alternatif akıma dönüştüren bir invertöre de ihtiyacınız olacaktır.

Alternatif akımdan doğrudan akıma ve tersi yöndeki her değişikliğin nihai enerji miktarını% 10-15 oranında azalttığı unutulmamalıdır.

Dikey dönme eksenine sahip bir kurulum uygundur çünkü şaftı oldukça uzun olabilir ve bu, jeneratörün direğin altına, yani doğrudan erişim alanına yerleştirilmesine olanak tanır. Yel değirmeninin güneş panelleri veya su çarkı ile birlikte çalıştığı durumlarda devreye genellikle otomatik bir anahtar takılır. Ayrıca bazı modellerde akünün tamamen şarj olması durumunda gerekli olan bir fren bulunur. Yatay dönme eksenine sahip rüzgar türbinlerinin kanatları, fırtına sırasında rüzgar yakalayıcıları katlayan menteşelere sahip olabilir. Kendiniz tarafından yapılan çok güçlü 5 kilowatt'lık bir rüzgar jeneratörü, bazen hava akış yönü sensörü tarafından tetiklenen döner bir elektrik motoruyla tamamlanır.

Neodim mıknatıslı ürün - kısa talimatlar

Bir yel değirmeni için rotor ve statorun montajını emanet edin bir uzmana daha iyi ancak kendi ellerinizle sıfırdan özel bir ev için yel değirmeni yapmaya karar verirseniz, jeneratörün nasıl yapıldığını bilmeniz gerekir. Zaten yatakları olduğu için arabanın göbeğini kullanmak en iyisi olan tabanla başlamalısınız. Neodimyum mıknatıslar diske düzenli aralıklarla yapıştırılır ve kutupları size dönük olmalıdır. Ayrıca tek fazlı bir modelde zıt kutupların sayısı çakışmalıdır. Üç fazlı jeneratörlerde ise 2:3 veya 3:4 oranlarının korunması tavsiye edilir.

Daha sonra stator bobinlerini sarmaya başlamalısınız. Ayrıca bu görevi bir uzmana emanet etmek veya her şeyi manuel olarak yapmaktansa görevle daha doğru bir şekilde başa çıkmanıza yardımcı olacak özel cihazlar kullanmak daha iyidir. 12 Watt'lık bir pili başarılı bir şekilde şarj etmek için tüm bobinlerde 1000'e eşit toplam dönüş sayısına ihtiyacınız olacaktır. Genel olarak dönüşleri hesaplamak için en basit formül kullanılabilir. ω = 44 / (T*S) 44 sabit bir katsayıdır, T Tesla indüksiyonudur ve S santimetre kare cinsinden tel kesitidir. Tesla indüksiyonu aşağıdaki tablodan belirlenir: çeşitli türler iletkenler:

Sarılmış bobinler (bir daire içinde düzenlenmeyi kolaylaştırmak için onlara dikdörtgen veya trapez şeklinde bir şekil vermek daha iyidir) statorun sabit tabanına tutkalla sabitlenir. Bu durumda bobinin iç alanının şekli ve boyutları mıknatısın dış hatlarına uygun olmalıdır. Aynı şey kalınlık için de geçerli. İletkenlerin tüm uçlarını çıkarıyoruz ve iki ortak "+" ve "-" demetini elde edecek şekilde birleştiriyoruz. Bobinlerin çekirdeklerini sabitleme için kullanılan yapıştırıcının aynısıyla dolduruyoruz, aynı zamanda stator diski üzerine döşenen telleri tamamen yalıtmak için de kullanılabilir. Şimdi, rotor döndüğünde mıknatıslar bobinlerle aynı hizaya gelirse, kutuplar arasındaki potansiyel farkı elektrik üretimi için gerekli koşulları yaratacaktır.

Hazır bir elektrik motoruna dayalı bir yel değirmeni imalatı

Tipik olarak, ev ustaları araba jeneratörlerini kullanmaya çalışırlar, ancak hepsi uygun değildir, yalnızca kendi kendini heyecanlandıranlar, örneğin bazı traktör modellerinde kullanılanlar. Çoğu, akımın ortaya çıkması için bağlı bir pil gerektirir. Bununla birlikte, bir scooter veya scooter için bir motor tekerleği de bir yel değirmeni için temel olarak kullanılabilir. Bu, minimum parça ile en basit tasarım nedeniyle çok uzun hizmet ömrüne sahip olacak 5 kW'lık düşük gürültülü dikey rüzgar jeneratörlerinin yapılmasını mümkün kılacaktır.

Ayrıca ev makinelerindeki hemen hemen her elektrik motorunu jeneratör olarak kullanabilirsiniz, asıl mesele, örneğin elektrikli matkaplarda olduğu gibi tabanın fırçalara sahip olmamasıdır - bu tür jeneratörler size uymayacaktır. Düşük güç seçeneği için bir bilgisayar soğutucusu da uygundur, ancak yalnızca küçük elektronik cihazları şarj etmek için. Kendiniz tarafından yapılmış en az 2 kW'lık dikey bir rüzgar jeneratörü almak istiyorsanız, güçlü bir fandan gelen motoru temel olarak kullanmak daha iyidir.

Rüzgar kullanarak enerji üretmek için alternatif tasarımların yüksek maliyeti nedeniyle, çoğu kişi rüzgar jeneratörünü kendi başınıza yapmanın daha karlı olduğuna inanıyor. Bunun bir nedeni var ama bunun kolay bir iş olmadığını, zaman ve özel bilgi gerektirdiğini anlamalısınız.

Evleri medeniyetten uzak olan yaz sakinlerinin böyle bir tasarıma sahip olması hayalidir. Ve şehir sakini, kullanılmış elektriğin aylık faturalarına bakarak rüzgar jeneratörlerine daha yakından bakmaya başladı.

Artan tarifeler, DIY rüzgar jeneratörünün şehir sakinleri için iyi bir fikir olabileceği fikrine yol açıyor.

İzinlere ihtiyacınız var mı?

Hayalinizi gerçeğe dönüştürmek zor ama mümkün. Bir yazlık için düşük güçlü bir kurulum, örneğin 1 kilovat yeterli olacaktır. Rusya'da bu tür tasarımlar ev aletlerine eşittir.

Bunları yüklemek için sertifika vermenize ve izinler için çalıştırmanıza gerek yoktur. Önemli olan böyle bir enerji kaynağı kurmanın gerçekten tavsiye edilip edilmeyeceğine karar vermektir.

Rüzgar türbini kurmayı planladığınız alan için rüzgar potansiyelini bilmeniz gerekecektir. İnternet bunu yapmanıza yardımcı olacaktır: "Rüzgar Haritasını" bulmanız ve geliştirilen formülü kullanmanız gerekecektir.

Vergilendirme

Kişisel ihtiyaçlar için tüketilen enerjide vergilendirme yoktur, bu nedenle düşük güçlü yel değirmenlerini güvenle kurabilir ve onların yardımıyla bedava enerji alabilirsiniz.

Rüzgar jeneratörlerinin kendi ellerinizle ve perakende zincirinde satın alınanların kurulumunu ve kullanımını engelleyebilecek bireysel enerji tedarikine ilişkin herhangi bir düzenleme yoktur.

Aynı şey komşuların memnuniyetsizliği için de geçerlidir: Kişisel ihtiyaçları çözmek için gerekli olan rüzgar jeneratörlerini kendi ellerinizle kurmak hoşnutsuzluğa neden olmamalıdır. İkincisi, rüzgar türbinlerinin onlara gerçekten rahatsızlık vermesi durumunda talepte bulunma hakkına sahiptir. Sonuçta bir kişinin hakları, bir başkasını rahatsız ettiğinde sona erer.

Direk yüksekliği

Yukarıdakileri göz önünde bulundurarak, kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü kurmayı planlarken, Özel dikkat Direğin yüksekliğini seçerken dikkat etmeniz gerekiyor. Ayrıca özel binalar ve sitenizin konumu ile ilgili mevcut kısıtlamaları da dikkate almanız gerekir. Örneğin yakınlarda tüneller varsa, köprüler yapılmışsa, havaalanları bulunuyorsa yüksekliği 15 metreden yüksek binaların inşasına izin verilmiyor.

gürültü

Çalışma sırasında dişli kutusu ve dönen bıçaklar ses çıkarır. Gürültünün uygun aletler kullanılarak ölçülmesi ve elde edilen değerlerin belgelenmesi tavsiye edilir. Standartların kabul ettiği değerlerin aşılmaması gerekmektedir. O zaman komşularla hiçbir anlaşmazlık olmayacak.

Parazit yapmak

İÇİNDE ideal Yel değirmenlerine olası TV parazitlerine karşı koruma sağlanmalıdır.

Çevresel hizmet

Kuşların göçüne müdahale ettiği tek durumda kurulumcunun kurulumu gerçekleştirmesini yasaklama hakkına sahiptir. Ve bu pek olası değil.

Bir rüzgar jeneratörünü kendi ellerinizle monte ederken listelenen noktalar dikkate alınmalıdır.

Yel değirmeni satın alınırsa pasaportta bu noktalar görüntülenir ve kendinizi sürprizlerden korumak için hemen incelemeniz gerekir.

Fizibilite

Bir rüzgar türbini kurmanın fizibilitesi büyük ölçüde belirli bir alandaki rüzgarın gücü ve stabilitesi ile belirlenir.

Koşullar

Evinize kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü kurmak için geniş bir alana ihtiyacınız var. Komşulardan belli bir mesafede bulunmalıdır.

Rüzgar jeneratörü, hava kütlelerinin kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürebilen bir yapıdır.

Bu sayede, bir kişinin cihazların çalışması için ihtiyaç duyduğu elektriği alması sayesinde rotor harekete geçirilir.

Tasarım

Bir rüzgar sistemi oluşturun:

• bıçaklar;
• türbin rotoru;
• jeneratör;
• akımı dönüştüren invertör. İkincisi pili şarj eder;
• yapıya güç sağlayan pil.

Operasyonun özü

Bu tür yapılar için basittir. Dönen rotor üç fazlı akım üretir. Kontrol cihazından geçtikten sonra pili şarj eder. Ayrıca invertör sayesinde kullanıma uygun bir “duruma” dönüştürülür. Ev aletleri– buzdolapları, televizyonlar, mikrodalga fırınlar, çamaşır makineleri ve kazanlar vb.

Gösterilen diyagram, rüzgar jeneratörü tarafından üretilen elektriğin hangi dönüşümlere uğradığına dair bir fikir vermektedir.

Bir kısmı biriktiriliyor, geri kalanı ise cihazlar tarafından tüketiliyor.

Dönme sırasında bıçaklar aynı anda üç etkiye maruz kalır:

• kaldırma kuvveti;
• nabız;
• frenleme.

Son ikisi, frenleme kuvvetinin üstesinden gelmeye çalışır, volanı dönmeye zorlar, böylece rotor, jeneratörün sabit kısmında manyetik bir alan oluşturur ve akımı teller boyunca akmaya zorlar.

Motor seçimi

Kendi elleriyle rüzgar jeneratörü yapmaya karar verenlerin, verimliliğin tur başına voltla doğru orantılı olarak arttığını anlayarak ev aletlerinden ve arabalardan bir motor kullanmaları önerilir.

Çeşitler

Rüzgar türbinleri çeşitli parametrelere göre sınıflandırılır:

• bıçak sayısı. Modeller bir, iki, üç, beş ve çok kanatlı olarak gelir. Bıçak sayısının hız ile ters orantılı olduğunu unutmayın. birincisi ne kadar fazla olursa, dönmenin başladığı hava hızı o kadar düşük olur. Çok kanatlı olanlar genellikle enerji üretimi yerine dönmeye öncelik verilen yerlerde kullanılır; örneğin kuyulardan su kaldırırken;
• bıçakların yapıldığı malzeme. Sert olanların yanı sıra bilindiği üzere maliyeti düşük olan yoğun kumaşlar bile uygundur. Metal veya cam elyafından yapılmış, ancak daha az dayanıklı olan, fiyatı ilkinden daha düşük olan sert ve yelkenli olarak ayrılırlar. Dolayısıyla bu tür bıçakların sık sık tamir edilmesi gerekecektir;

• eksenin yere göre konumu. Bu kritere göre rüzgar türbinleri yatay (daha yüksek güce ve güvenilirliğe sahip) ve dikey olabilir. Bu DIY rüzgar jeneratörleri rüzgara karşı çok daha hassastır;
• sabit (daha yaygın) veya değişken olabilen pervane eğimi. İkincisinin dönüş hızı arttı, ancak kurulumun uygulanması çok zor ve çok büyük.

Eğer bulabilirseniz, kendi ellerinizle bir yel değirmeni yapmak pratik olarak ücretsiz olacaktır. gereksiz ayrıntılar, garajda bir yerde boşta duruyor: eski bir arabanın motoru, kesilmiş kanalizasyon boruları vb.

Döner yel değirmeni

Bu tipteki en basit DIY rüzgar jeneratörü dikey bir dönme eksenine sahiptir ve özel bir eve kolayca% 100 enerji sağlayacaktır. Yapımı zor ama mümkün. Aynı zamanda göründüğünden daha da kolaydır. Örneğin bıçaklar metal bir varilden kolaylıkla yapılabilir. Metal kesme makası ile kesilirler.

Gücünü varsayalım, kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü monte etmek. 1,5 kW olmalı, aşağıdaki öğeler hazır olmalıdır:

• otojeneratör 12V;
• 12 voltluk pil (tercihen asit veya helyum);
• “düğme” (yarı hermetik anahtar ayrıca 12 V);
• 700 watt'lık dönüştürücü;
• Yeterli kapasiteye sahip alüminyum veya paslanmaz çelikten yapılmış bir kap - tank, kazan vb.
• röle (araba rölesi uygundur);
• voltmetre;
• donanım (cıvatalar, somunlar vb.);
• kesitte 4 mm ve 2,5 mm tel;
• jeneratör direğine sabitlemek için bir çift kelepçe.

Aletler

Kendi ellerinizle bir yel değirmeni yapmak için ihtiyacınız olan:

• Bulgarca;
• Tel kesiciler;
• işaretleme veya işaretleme için inşaat kalemi;
• metal makas;
• Matkap uçları;
• rulet;
• tornavidalar;
• İngiliz anahtarları.

Nereden başlamalı?

Dedikleri gibi büyük kapasite arayarak kendi ellerinizle yel değirmeni yapmaya başlıyorsunuz. Temel oluşturacak.

İşaretler bir işaretleyici kullanılarak uygulanır, yani. eşit 4 parçaya bölünür. Aşağıda bir öğütücü ile nasıl kesim yapılacağı açıklanacaktır. Bunları gerçekleştirirken metal tamamen kesilemez.

Çok ısınan boyalı sac veya galvanizli çelikle çalışmak için taşlama makinesi kullanamazsınız. Bıçakların tamamen kesilmediğini hatırlayarak metal makasla kesilirler.

Kanat imalatına paralel olarak jeneratör kasnağı da yeniden inşa ediliyor. İçinde ve cıvataların takılacağı orijinal tavanın dibinde delikler açmak gerekir.

Simetriyi korumak için bunu mümkün olduğunca dikkatli yapıyorlar. Bu, çalışma sırasında dengesizliğin ortaya çıkmaması için gereklidir.

Daha sonra her bıçağı tek tek büküyoruz. Ancak bunu jeneratörün döneceği yönü dikkate alarak yapıyoruz. Daha sıklıkla saat ibresinin hareketiyle çakışır. Bükülme açısı, hava akışının hızını ve etki alanını belirler.

Kasnağa bitmiş pervaneli bir kova tutturulur ve kelepçeler kullanılarak direğe bir jeneratör monte edilir. Son olarak teller bir devre oluşturacak şekilde bağlanır.

Pili bağlamak için 4 mm² çapında bir kablo seçin. 1 metre yeterli olacaktır. İnvertörü bağlamak için aynısı gerekli olacaktır.

Yükü bağlamak için daha küçük bir kesit - 2,5 mm yeterlidir. Her şeyi tutarlı ve doğru bir şekilde yaptıysanız, kendi ellerinizle yel değirmeni iyi çalışacak ve herhangi bir sorun çıkmayacaktır.

Örneğin, 75 amperlik bir pil ve 1000 watt'lık bir dönüştürücü kullandıysanız, kendin yap bir yel değirmeni güvenlik alarmını, CCTV kameralarını ve sokak aydınlatmasını aynı anda çalışır durumda tutmak için yeterlidir.

Avantajlar ve dezavantajlar

Avantajları:

• modelin verimliliği;
• sürdürülebilirlik. Bir öğe arızalanırsa, yenisiyle değiştirilir;
• çalışma koşulları için gerekliliklerin eksikliği;
• güvenilirlik;
• gürültüsüzlük.

Kusurlar:

• yüksek performans değil;
• rüzgara güçlü bağımlılık (pervane kolayca uçabilir).

Rüzgar türbinleri için neodimyum mıknatıslar

Rusya'da çok uzun zaman önce bilinmedikleri için onları kullanan yel değirmenleri de yakın zamanda yapıldı. Piyasa, yutturmaca ürünü yavaş yavaş doyurdu, bu nedenle artık bu mıknatıslar zanaatkarların kullanımına sunuldu.

Yel değirmeni yapmak

Bu tasarım daha önce açıklanandan daha karmaşıktır. Dönme ekseni yataydır.

Bir yel değirmenini kendi ellerinizle monte etmeye başlamadan önce, bir göbek (arabadan bir tane) ve fren diskleri satın almanız önerilir.

Merkez bir üs görevi görecek. Zaten kullanılmış olduğundan, önce sökerek ve yataklara özellikle dikkat ederek yağlamakta fayda var. Üzerinde tortu veya pas kalmamalıdır. Jeneratörün boyanması gerekiyor. Bunu unutmamalıyız.

Mıknatıslar nasıl bağlanacak?

Uygun dağıtım ve güvenilir sabitleme gerektirirler. Genellikle rotor disklerine yapıştırılırlar. Çalıştırma için yirmi adet 25x8 mm mıknatıs gereklidir.

Önemli: Mıknatıs sayısının tek fazlı bir jeneratörde kutuplarla çakıştığını ve üç fazlı bir jeneratörde 2/3 veya 4/3'e karşılık geldiğini hatırlayarak bu miktarı değiştirebilirsiniz.

Kutuplar değişmeli. Kolaylık sağlamak için bir şablon yapılır veya diske sektör işaretleri uygulanır. Uygulamanın gösterdiği gibi, bunları dikdörtgen şeklinde kullanmaktansa yuvarlak bir şekilde kullanmak daha iyidir, çünkü ikincisinde manyetik alan tüm uzunluk boyunca mevcuttur, birincisinde ise sadece merkezdedir.

Kutupların belirlenmesi

Kutupların karıştırılmaması için doğru bir şekilde belirlenmesi gerekmektedir. Bu amaçla mıknatıslar birbirine yaklaştırılır. Çekme durumunda “+”, itme durumunda – “-” koyun.

Kutuplar değişecek şekilde yerleştirilirler.

Yapının güvenilirliği için yapıştırıcının yüksek kalitede olması gerekir. Mıknatıslar, diskin tamamını kaplayan epoksi reçine tarafından oldukça iyi tutuluyor. Talimatlara göre yetiştirilir.

Diskten boşalmamalıdır. Reçinenin akmasını önlemek için, çevre çevresinde hamuru geçici kenarlar yapın veya diski bantla sarın.

Tek fazlı cihazların ve üç fazlı cihazların karşılaştırılması

Tek fazlı olandan daha az titreştiği için üç fazlı stator tercih edilmelidir. Titreşimler, tutarsız çıkışın neden olduğu akım genliğindeki farklılıklardan kaynaklanır.

Testler üç fazlı model için %50 daha fazla olduğunu göstermiştir. 3 fazın bir diğer önemli avantajı ise yük altında çalışırken sağladığı yüksek akustik konfordur. Başka bir deyişle vızıldamıyor. Ayrıca titreşimin olmaması servis ömrü üzerinde olumlu bir etkiye sahiptir.

Makarayı sarma

Çok yüksek hızlı olmayan bir seçeneği seçtikten sonra 12V aküyü şarj etmek 100-150 rpm'de başlar. Bunun için dönüş sayısı 1000-1200'e karşılık gelmelidir. Dönüşleri tüm bobinlere bölerek numaralarını birer birer alıyoruz.

Yel değirmeninin gücü direk sayısına göre artacaktır. Bu durumda akım salınımlarının frekansı artacaktır.

Dönüşler için geniş kesitli bir tel kullanılırsa direnç azalır ve akım artar.

Özel bir makine kullanırsanız manuel sarma işlemini kolaylaştırabilirsiniz.

Kendiniz tarafından monte edilen rüzgar jeneratörlerinin özellikleri, diskteki mıknatısların kalınlığından ve sayısından etkilenir.

Bobinler genellikle yuvarlak bir şekilde yapılır, ancak hafifçe gerilerek dönüşleri düzeltebileceksiniz. Bittiğinde bobinler mıknatıslara eşit veya biraz daha büyük olmalıdır. Statorun kalınlığı da mıknatıslarla orantılı olmalıdır.

Daha fazla dönüş nedeniyle ikincisi daha büyükse, diskler arasındaki boşluk artar ve manyetik akı azalır.

Ancak bobinlerin direncinin artması akımın azalmasına neden olacaktır. Kontrplak stator şekline uygundur. Ürünün mukavemetini arttırmak için bobinlerin üstüne (kalıbın alt kısmına) fiberglas yerleştirilir. Epoksi reçineyi uygulamadan önce kalıba Vazelin veya balmumu uygulanır veya bant kullanılır.

Bobinler birbirine sıkı bir şekilde sabitlenmiştir. Yıldız veya üçgen devrelerin kullanıldığı bağlantı için fazların 6 ucu ortaya çıkar.

Jeneratör elle döndürülerek test edilir. 40V'luk bir voltaj için akım 10 A'ya ulaşır.

Toplantı

Direğin uzunluğu 6 ila 12 metre arasında seçilir, taban betonlanır. Kendi ellerinizle monte edilen rüzgar jeneratörünün kendisi üste monte edilmiştir. Onarım gerekiyorsa ona ulaşabilmeyi sağlamak için boruyu kaldırmayı veya indirmeyi mümkün kılacak bir cihazın sağlanması gerekir.

Bunu sağlayacak el vinci. 160 mm çapındaki PVC borudan 2 metre uzunluğunda 6 kanatlı pervane yapmak mümkündür.

Form deneysel olarak seçilmiştir. Ancak böyle bir pervanenin kuvvetli rüzgarlardan korunması gerekir, katlanan kuyruk da bunun içindir.

Sonuç olarak

Ele alınan modellerin her biri kendi yolunda etkilidir. Ve alınan bilgiler, kendi ellerinizle bir yel değirmeni yapmanın oldukça mümkün olduğunu gösteriyor.

Video: Dikey rüzgar jeneratörü 4kw

Rüzgar jeneratörü (yel değirmeni), rüzgarın kinetik enerjisini mekanik enerjiye ve daha sonra elektriğe dönüştüren bir cihazdır. Rusya'da rüzgar jeneratörlerinin üretimi son yıllarda tüketici ilgisiyle birlikte önemli ölçüde arttı. Bugün piyasada 0,1 ila 70 kW kapasiteye sahip ithal ve Rus rüzgar jeneratörleri sunulmaktadır. Ürünleri tüketiciler arasında en popüler olan aşağıda listelenen firmalardan eviniz için rüzgar jeneratörleri satın alabilirsiniz:

• Vetro Svet LLC (St. Petersburg), rüzgar türbini gücü 0,25–1,5 kW;
• SKB Iskra LLC (Moskova), güç 0,5 kW;
• LLC "GRC-Dikey" (Çelyabinsk bölgesi, Miass), güç 1,5–30 kW;
• Sapsan-Energia LLC (Moskova bölgesi), güç 0,5–5 kW;
• CJSC "Rüzgar Enerjisi Şirketi" (St. Petersburg), güç 5 ve 30 kW;
• LMV "Rüzgar Enerjisi" (Habarovsk), güç 0,1–10 kW.

Evsel ve endüstriyel rüzgar jeneratörleri vardır:

• Ev tipi rüzgar jeneratörleri, özel bir eve enerji sağlamaya yetecek kadar küçük güce sahip rüzgar türbinleridir. Çalıştırılmaları için 4 m/sn'lik sabit bir rüzgar hızı gereklidir ve son ekipman gelişmeleri zayıf rüzgarlarda da elektrik üretilmesini mümkün kılmaktadır.
• Endüstriyel rüzgar jeneratörleri birkaç mW güce sahiptir. Bu tür tesisler uzak kuzeyde sürekli kuvvetli rüzgarların olduğu bölgelerde faaliyet göstermektedir.

Helikopter jeneratörünün çalıştırılması için gerekli koşullar:

1. yıllık ortalama rüzgar hızı en az 4 m/sn;
2. bir rüzgar türbini kurmak için boş alan (tercihen bir tepeye);
3. kurulumu yerel yönetimle resmi olarak koordine etmeye gerek yoktur - sadece bilgilendirmeniz yeterlidir;
4. komşuların kuruluma rızası - yel değirmeninin yarattığı gürültü yakınlarda yaşayan insanlar arasında hoşnutsuzluğa neden olabilir;
5. Kurulumun kendisine ek olarak birçok ek donanıma ihtiyacınız olacak: piller, envanter kurulumu, kontrol sistemi, direk.

Rüzgar jeneratörünün maliyeti ne kadar?

Rus yapımı rüzgar jeneratörlerinin fiyatları Alman, Danimarka veya Hint jeneratörlerinden daha düşük. Kaliteleri çok daha düşük olmasına rağmen en ucuzları Çin yel değirmenleridir. En çok basit rüzgar jeneratörleriözel evler için maliyeti 500 dolara kadar çıkıyor. Yerel elektrik üretimi için kullanılabilirler ancak eve tam enerji temini sorununu çözemeyeceklerdir. Bir eve tam elektrik sağlamak için 3 kW'tan daha güçlü rüzgar jeneratörleri daha pahalıya mal olacak.

Bir ev için bir dizi rüzgar jeneratörünün yaklaşık maliyeti:

• küçük bir özel (kırsal) ev için, güç 3 kW/72V, eşd. 1700-1800$;
• bir kulübeye elektrik sağlamak için, güç 5 kW/120V, eşd. 4000$;
• birden fazla eve veya çiftliğe elektrik sağlamak için, güç 10 kW/240V, eşdeğer. 8500 dolar.

Rusya'da üretilen dikey dönme eksenine sahip rüzgar jeneratörleri özellikle talep görmektedir. Bu ekipmanın avantajları arasında:

1. rotor hareketi için gerekli rüzgar hızlarının düşük olması;
2. rüzgar yönünden bağımsızlık;
3. düşük ses arka planı, titreşim yok;
4. kuşlara zarar vermeyen tasarım;
5. zorunlu çalıştırmaya gerek yoktur;
6. her türlü hava koşulunda, her türlü rüzgar kuvvetinde çalışır.

Ev kullanımına yönelik rüzgar jeneratörlerinin fiyatları oldukça yüksek, ancak elektriğin maliyeti sürekli artıyor ve rüzgar jeneratörleri hızla kendilerini amorti ediyor. Dezavantajları arasında yüksek malzeme tüketimi, rüzgar enerjisinin elektriğe dönüşüm katsayısının düşük olması ve yüksek güçlü tesislerin büyük boyutları dikkat çekiyor.

Kendi elinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Bir fabrika rüzgar jeneratörü satın almak her zaman değildir En iyi karar. Ana engel, endüstriyel rüzgar türbinlerinin yüksek maliyetidir. Bu tür ekipmanlar her alana kurulamaz; direğin kurulumu gerektirir özel izin ve ekipmanı ıssız bir yerde bırakmak tehlikelidir. Alternatif bir seçenek, özel bir ev için kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü yapmaktır. Çoğu durumda, minimum maliyet ve kendinizi yaratıcı bir şekilde ifade etme fırsatı göz önüne alındığında bu kabul edilebilir.

Döner rüzgar jeneratörü nispeten basit bir dönüştürme cihazıdır. Konağın elektriğini tam olarak sağlamak yeterli olmayacak, ancak küçük bir miktar için kır evi Ev yapımı bir yel değirmeni yeterli olacaktır. Evi, müştemilatları, sahadaki yolları vb. aydınlatabilecek.

En basit seçenek, bir araba jeneratörünü yel değirmeni jeneratörü olarak kullanmaktır. Jeneratörler ucuzdur, kolayca onarılabilir ve piyasada geniş bir seçim vardır. Maliyeti 1 kW başına yaklaşık 20 ABD dolarıdır. Belirli bir hızdan itibaren sabit bir voltaj üretirler ve 12 voltluk akülere bağlanırlar.

Kusurlar:

• yüksek hızlar gerektirir - dakikada 1,5-2,0 bin ve üzeri;
• rüzgar türbinleri için fabrika jeneratörlerine göre güvenilirlik açısından daha düşük;
• Düşük maliyetleriyle telafi edilen nispeten kısa bir hizmet ömrüne (4000 saate kadar çalışma) sahiptirler.

Bir rüzgar jeneratörünü kendi ellerinizle monte etmek için araba jeneratörü 1,5 kW gücünde ihtiyacınız olacak:

1. 12 V araba jeneratörü;
2. voltaja karşılık gelen pil;
3. 12 ila 220V arası dönüştürücü, güç 1,3 kW;
4. alüminyum veya çelikten yapılmış küçük bir varil (kova);
5. şarj rölesi ve araç uyarı lambası;
6. nem korumalı anahtar, 12V;
7. voltaj izleme cihazı (eski voltmetre);
8. 2 mm kesitli bakır tel;
9. bağlantı elemanları (cıvatalar, rondelalar, somunlar, kelepçeler).

İhtiyacınız olacak el aletleri: metal makas, öğütücü, şerit metre, kurşun kalem, tornavidalar, set halinde anahtarlar, pense, matkaplı elektrikli matkap.

Rüzgar jeneratörünün imalatında birkaç temel nokta:

1. Bir araba jeneratörünü kalıcı mıknatıs kullanacak şekilde dönüştürerek maksimum verimlilik elde edilebilir. Bunu yapmak için alan sargısının birkaç ferrit mıknatısla değiştirilmesi gerekir.
2. Manyetik olmayan bir rotorun titanyumdan veya başka bir manyetik olmayan malzemeden frezelenmesiyle, rotorun mıknatıslanması önlenebilir.
3. Düşük hızlarda akım üretimini artırmak için statoru geri sarmanız, dönüş sayısını 5 kat artırmanız ve telin çapını azaltmanız gerekir.
4. Rotora neodimyum mıknatısların takılması, düşük hızlarda jeneratör gücünü artıracaktır. Jeneratörün iç kısmının tabanına takılması gereken çelik bir banda çift sayıda mıknatıs bağlanmıştır. Mıknatısları takarken gücü artırmak için kutupları değiştirmeniz gerekir.
5. Bıçakların üretimi için bir duralumin boru uygundur, bağlantı elemanları çelikten yapılmıştır. Bıçaklar dengelenmeli, taşlama ve zımpara bezi ile fazlalıklar giderilerek yapı mümkün olduğunca hafifletilmelidir.

İnternette yeterince materyal var Detaylı Açıklamaçalışıyor, tekrarlamaya gerek yok

En çok basit model bir yazlık evi aydınlatmak için bir fabrika rüzgar jeneratörü en az 60-70 bin rubleye mal olacak. Ana tasarım öğesi olarak eski bir yel değirmeninin motoru kullanılarak alternatif bir yel değirmeni yapılabilir. çamaşır makinesi. Ve bu durumda masrafsız yapamazsınız, ancak bunu sadece birkaç bin ruble ile yönetebilirsiniz.

Çamaşır makinesinden rüzgar jeneratörü için kendi ellerinizle bir rotor satın almanız gerekecek. Neodim mıknatıslar satın alırsanız bunu kendiniz yapabilirsiniz, ancak fiyatları hazır Çin 2,5 kW rotorlarıyla hemen hemen aynı. Ayrıca rotor üretimi teknik olarak zordur. Rotora ek olarak ihtiyacınız olacak:

1. şaft uzundur;
2. vites kutusu;
3. dişliler;
4. pervane;
5. 10-12 metre uzunluğunda direk (32 mm borulardan yapılabilir).

Dişli mahfazası için endüstriyel bir pompa elektrik motoru uygundur. Pervane yatay bir düzleme monte edilmiştir.

Dayanıklı bir duralumin köşesinden veya cam elyafından 1,5 m bıçak uzunluğuna sahip bir pervane yapmak daha iyidir. Genellikle kontrplaktan bıçak yapılması önerilir, ancak deneyimlere göre, yükseklikte 10-15 m/sn'lik bir rüzgar olduğunda kontrplak bıçakları kırılır. Şaft sıkıca sabitlenmeli ve serbestçe dönmelidir. Dönen şaft jeneratöre bir flanşla bağlanır.

Çamaşır makinesinden rüzgar jeneratörünün nasıl yapılacağı hakkında daha fazla bilgi için aşağıdaki videoya bakın.

Rüzgar jeneratörü nasıl kurulur

1. Rüzgar jeneratörünü açık bir alana, tercihen bir tepeye monte edin. Destek yüksekliği en az 10 m'dir;
2. direği desteğe (direğe) takın;
3. dişli kutusunu çarkla birlikte direğe monte edin;
4. mili dişli kutusunun tabanındaki dişliye bağlayın;
5. şaftı bir flanş aracılığıyla jeneratöre bağlayın;
6. Yel değirmeninin üstüne küçük bir yağmur örtüsü takabilirsiniz; bu, rüzgar jeneratörünün servis ömrünü uzatacaktır.