turbina eoliana din. Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini. Procesul de bobinare
Puterea unui generator eolian de casă va fi suficientă pentru a încărca bateriile diferitelor echipamente, pentru a asigura iluminarea și, în general, pentru funcționarea aparatelor electrice de uz casnic. Prin instalarea unui generator eolian, vă economisiți de costul energiei electrice. Dacă se dorește, unitatea în cauză poate fi asamblată manual. Trebuie doar să decideți cu privire la parametrii principali ai generatorului eolian și să faceți totul în conformitate cu instrucțiunile.
Designul generatorului eolian include mai multe pale care se rotesc sub influența curenților vântului. Ca urmare a unui astfel de impact, se creează energie de rotație. Energia rezultată este alimentată prin rotor către multiplicator, care la rândul său transferă energie către generator.
Există, de asemenea, modele de turbine eoliene fără multiplicatori. Absența unui multiplicator face posibilă creșterea semnificativă a productivității plantei.
Generatoarele eoliene pot fi instalate atât individual, cât și în grupuri combinate într-un parc eolian. De asemenea, turbinele eoliene pot fi combinate cu generatoare diesel, care vor economisi combustibil și vor asigura funcționarea cât mai eficientă a sistemului de alimentare cu energie electrică la domiciliu.
Ce trebuie să știți înainte de a asambla o turbină eoliană?
Înainte de a începe asamblarea unei turbine eoliene, trebuie să decideți asupra unui număr de puncte cheie.
Primul pas. Selectați tip potrivit proiecte de turbine eoliene. Instalarea poate fi verticală și orizontală. Când autoasamblare este mai bine să alegeți în favoarea modelelor verticale, deoarece. sunt mai ușor de fabricat și de echilibrat.
Al doilea pas. Determinați puterea potrivită. În acest moment, totul este individual - concentrează-te pe propriile nevoi. Pentru a obține mai multă putere, este necesar să creșteți diametrul și masa rotorului.
O creștere a acestor caracteristici va duce la anumite dificultăți în etapa de fixare și echilibrare a roții turbinei eoliene. Luați în considerare momentul și evaluați-vă în mod obiectiv capacitățile. Dacă sunteți începător, luați în considerare instalarea mai multor turbine eoliene de dimensiuni medii în loc de o unitate foarte puternică.
Al treilea pas. Gândiți-vă dacă puteți realiza singuri toate elementele unui generator eolian. Fiecare detaliu trebuie să fie calculat cu precizie și realizat în deplină conformitate cu omologii din fabrică. În absența abilităților necesare, este mai bine să cumpărați elemente gata făcute.
Al patrulea pas. Alege bateriile potrivite. Este mai bine să refuzați bateriile auto, pentru că. sunt de scurtă durată, explozive și exigente în îngrijire și întreținere.
Bateriile sigilate sunt opțiunea preferată. Costă de câteva ori mai mult, dar durează de câteva ori mai mult și au, în general, performanțe mai mari.
Acordați o atenție deosebită alegerii numărului potrivit de lame. Cele mai populare sunt turbinele eoliene cu 2 și 3 pale. Cu toate acestea, astfel de instalații au o serie de dezavantaje.
La acţionarea unui generator cu 2 sau 3 lame au loc forţe centrifuge şi giroscopice puternice. Sub influența forțelor menționate, sarcina asupra elementelor principale ale generatorului eolian crește semnificativ. În același timp, în unele momente forțele acționează în opoziție unele cu altele.
Pentru a nivela sarcinile de intrare și pentru a menține intact designul generatorului eolian, trebuie să efectuați calculul aerodinamic competent al palelor și fabricarea acestora în strictă conformitate cu datele calculate. Chiar și erorile minime reduc eficiența instalației de mai multe ori și cresc probabilitatea unei defecțiuni timpurii a generatorului eolian.
În timpul funcționării turbinelor eoliene de mare viteză se creează mult zgomot, mai ales când vine vorba de instalații de casă.Cu cât palele sunt mai mari, cu atât zgomotul va fi mai puternic. Acest moment impune o serie de restricții. De exemplu, nu va mai fi posibilă instalarea unei structuri atât de zgomotoase pe acoperișul unei case, decât dacă, desigur, proprietarului îi place senzația de viață pe un aerodrom.
Rețineți că odată cu creșterea numărului de palete, nivelul de vibrație generat în timpul funcționării generatorului eolian va crește. Configurațiile cu două lame sunt mai greu de echilibrat, mai ales pentru utilizatorul neexperimentat. În consecință, va exista mult zgomot și vibrații de la morile de vânt cu două pale.
Oferă de ales în favoarea unui generator eolian cu 5-6 pale. Practica arată că astfel de modele sunt cele mai optime pentru autoproducție și utilizare acasă.
Se recomanda ca surubul sa fie realizat cu un diametru de aproximativ 2 m. Aproape oricine se poate ocupa de munca de asamblare și echilibrare. După ce ați acumulat experiență, puteți încerca să asamblați și să instalați o roată cu 12 lame. Asamblarea unei astfel de unități va necesita mai mult efort. Costurile cu materialele și timpul vor crește și ele. Cu toate acestea, 12 pale vor permite chiar și cu un vânt ușor de 6-8 m/s să primească putere la nivelul de 450-500 wați.
Rețineți că cu 12 lame, roata va fi destul de lentă, iar acest lucru poate duce la diverse probleme. De exemplu, va trebui să asamblați o cutie de viteze specială, care este mai complexă și mai costisitoare de fabricat.
Prin urmare, cea mai bună opțiune pentru incepator stăpânul acasă este un generator eolian cu o roată cu diametrul de 200 cm, echipat cu palete lungime mijlocie in cantitate de 6 bucati.
Piese de asamblare și unelte
Asamblarea unei mori de vânt va necesita o varietate de componente și accesorii diferite. Adunați și cumpărați tot ce aveți nevoie în avans, astfel încât să nu vă mai faceți griji pentru asta în viitor.
În funcție de condițiile unei anumite situații, lista instrumentele necesare se poate schimba putin. În acest moment, vă veți orienta în mod independent în cursul lucrării.
Ghid pas cu pas pentru asamblarea turbinei eoliene
Asamblarea și instalarea unui generator eolian de casă se realizează în mai multe etape.
Primul stagiu. Pregătiți un trei puncte bază de ciment. Determinați adâncimea și grosimea totală a fundației în funcție de tipul de sol și condiții climatice la șantier. Lăsați betonul să se întărească timp de 1-2 săptămâni și instalați catargul. Pentru a face acest lucru, îngropați catargul de sprijin în pământ cu aproximativ 50-60 cm și fixați-l cu bretele.
Faza a doua. Pregătiți rotorul și scripetele. Roata este o roată de frecare. O canelură sau o jantă este situată în jurul circumferinței unei astfel de roți. Atunci când alegeți un diametru al rotorului, trebuie să vă concentrați pe viteza medie anuală a vântului. Deci, la o viteză medie de 6-8 m/s, un rotor cu diametrul de 5 m va fi mai eficient decât un rotor de 4 m.
A treia etapă. Faceți palele viitorului generator eolian. Pentru a face acest lucru, luați un butoi și împărțiți-l în mai multe părți identice, în conformitate cu numărul selectat de lame. Marcați lamele cu un marker și apoi tăiați elementele. O râșniță este perfectă pentru tăiere, puteți folosi și foarfece pentru metal.
Etapa a patra. Fixați partea inferioară a cilindrului de scripetele generatorului. Utilizați șuruburi pentru fixare. După aceea, trebuie să îndoiți lamele pe butoi. Nu exagera altfel instalare gata va fi instabil. Setați viteza de rotație adecvată a generatorului eolian schimbând curbele lamei.
Etapa a cincea. Conectați firele la generator și asamblați-le într-un circuit la o doză. Atașați generatorul la catarg. Conectați firele la generator și la catarg. Asamblați generatorul într-un circuit. De asemenea, conectați bateria la circuit. Rețineți că lungimea maximă permisă a firului pentru această instalație este de 100 cm. Conectați sarcina cu fire.
Este nevoie în medie de 3-6 ore pentru a asambla un generator, în funcție de abilitățile și performanța generală a maestrului.
Generatorul eolian necesită îngrijire și întreținere regulată.
- La 2-3 săptămâni după instalarea unui nou generator, trebuie demontați dispozitivul și verificați fiabilitatea elementelor de fixare existente. Pentru siguranța dumneavoastră, verificați legăturile doar în condiții de vânt ușor.
- Lubrifiați rulmenții cel puțin o dată la 6 luni. Când apar primele semne de dezechilibru al roților, îndepărtați-l imediat și eliminați defecțiunile existente. Cel mai frecvent semn de dezechilibru este scuturarea necaracteristică a lamelor.
- Cel puțin o dată la 6 luni, verificați periile pantografului. La fiecare 2-6 ani a picta elemente metalice instalare. Vopsirea obișnuită va proteja metalul de distrugerea din cauza coroziunii.
- Monitorizați starea generatorului. Verificați în mod regulat ca generatorul să nu se supraîncălzească în timpul funcționării. Dacă suprafața de instalare devine atât de fierbinte încât devine foarte dificil să țineți mâna pe ea, duceți generatorul la un atelier.
- Monitorizați starea colectorului. Orice contaminare trebuie îndepărtată de pe contacte cât mai curând posibil, deoarece. reduc semnificativ randamentul instalatiei. Urmăriți starea mecanică a contactelor. Supraîncălzirea unității, înfășurările arse și alte defecte similare - toate acestea ar trebui eliminate imediat.
Astfel, nu este nimic complicat în asamblarea unui generator eolian. Tot ce trebuie să faci este să te pregătești elementele necesare, asamblați unitatea conform instrucțiunilor și conectați unitatea finită la rețea. O turbină eoliană asamblată corespunzător pentru casă va deveni o sursă de încredere de electricitate gratuită. Urmați instrucțiunile date și veți fi bine.
Munca de succes!
Video - Turbine eoliene de bricolaj pentru casă
Energia inepuizabilă pe care masele de aer o poartă cu ele a atras mereu atenția oamenilor. Străbunicii noștri au învățat cum să prindă vântul la pânze și roți mori de vânt, după care timp de două secole s-a repezit fără țintă peste întinderile nemărginite ale Pământului.
Astăzi pentru el din nou găsit muncă utilă. Un generator eolian pentru o casă privată din categoria inovațiilor tehnice devine un real factor în viața noastră.
Să aruncăm o privire mai atentă la parcurile eoliene, să evaluăm condițiile pentru utilizarea lor rentabilă și să luăm în considerare soiurile existente. Meșterii acasă vor primi în articolul nostru informații pentru a reflecta asupra subiectului auto-asamblarii unei mori de vânt și a dispozitivelor necesare pentru aceasta. munca eficienta.
Ce este un generator eolian?
Principiul de funcționare al unui parc eolian de uz casnic este simplu: fluxul de aer rotește paletele rotorului montate pe arborele generatorului și creează curent alternativ în înfășurările sale. Electricitatea rezultată este stocată în baterii și utilizată după cum este necesar de aparatele de uz casnic. Desigur, aceasta este o schemă simplificată pentru funcționarea unei mori de vânt acasă. În termeni practici, acesta este completat de dispozitive care convertesc electricitatea.
Imediat în spatele generatorului în lanțul energetic se află controlerul. Acesta transformă curentul alternativ trifazat în curent continuu și îl direcționează spre încărcarea bateriilor. Majoritate aparate electrocasnice nu poate funcționa de la „permanent”, prin urmare, în spatele bateriilor este plasat un alt dispozitiv - un invertor. Efectuează operația inversă: transformă curentul continuu în tensiune alternativă de uz casnic de 220 volți. Este clar că aceste transformări nu trec fără urmă și iau o parte destul de decentă (15-20%) din energia inițială.
Dacă moara de vânt este asociată cu baterie solară sau alt generator de electricitate (benzină, motorină), atunci circuitul este completat de un întrerupător automat (ATS). Când sursa principală de curent este oprită, aceasta activează backup-ul.
Pentru a obține putere maximă, generatorul eolian trebuie să fie amplasat de-a lungul fluxului vântului. ÎN sisteme simple este implementat principiul girouetelor. Pentru a face acest lucru, o lamă verticală este fixată la capătul opus al generatorului, întorcându-l spre vânt.
În instalațiile mai puternice, există un motor electric rotativ controlat de un senzor de direcție.
Principalele tipuri de turbine eoliene și caracteristicile acestora
Există două tipuri de generatoare eoliene:
- Cu un aranjament orizontal al unui rotor.
- Cu rotor vertical.
Primul tip este cel mai comun. Se caracterizează printr-o eficiență ridicată (40-50%), dar are un nivel crescut de zgomot și vibrații. În plus, instalarea acestuia necesită un spațiu liber mare (100 de metri) sau un catarg înalt (de la 6 metri).
Generatoarele cu rotor vertical sunt mai puțin eficiente din punct de vedere energetic (eficiența este de aproape 3 ori mai mică decât cea a celor orizontale).
Avantajele lor includ instalarea simplă și designul fiabil. Nivelul redus de zgomot vă permite să instalați generatoare verticale pe acoperișurile caselor și chiar la nivelul solului. Aceste instalații nu se tem de gheață și uragane. Sunt lansate dintr-un vânt slab (de la 1,0-2,0 m/s), în timp ce o moară de vânt orizontală are nevoie de un flux de aer de putere medie (3,5 m/s și mai sus). După forma rotorului (rotor), turbinele eoliene verticale sunt foarte diverse.
Roți rotative ale morilor de vânt verticale
Datorită vitezei reduse a rotorului (până la 200 rpm), resursa mecanică a unor astfel de instalații depășește semnificativ performanța generatoarelor eoliene orizontale.
Cum se calculează și se alege un generator eolian?
Vântul nu este gaz natural pompat prin conducte și nici energie electrică care curge neîntrerupt prin fire către casele noastre. Este capricios și volubil. Astăzi, un uragan rupe acoperișuri și sparge copaci, iar mâine este înlocuit de un calm total. Prin urmare, înainte de a cumpăra sau de a auto-produce o moară de vânt, trebuie să evaluați potențialul energiei aerului în zona dumneavoastră. Pentru a face acest lucru, determinați forța medie anuală a vântului. Această valoare poate fi găsită pe internet la cerere.
După ce am primit doar un astfel de tabel, găsim zona de reședință și ne uităm la intensitatea culorii sale, comparând-o cu scala de evaluare. Dacă viteza medie anuală a vântului este mai mică de 4,0 metri pe secundă, atunci nu are rost să instalați o moară de vânt. El nu va da cantitatea potrivită energie.
Dacă puterea vântului este suficientă pentru a instala un parc eolian, atunci puteți trece la pasul următor: selectarea puterii generatorului.
Dacă vorbim despre alimentarea autonomă cu energie electrică la domiciliu, atunci se ia în considerare consumul statistic mediu de energie electrică de către o familie. Este în intervalul de la 100 la 300 kWh pe lună. În regiunile cu potențial eolian anual scăzut (5-8 m/sec), o astfel de cantitate de energie electrică poate fi generată de o turbină eoliană de 2-3 kW. De remarcat, însă, că iarna viteza medie vânturile sunt mai mari, astfel încât producția de energie în această perioadă va fi mai mare decât vara.
Alegerea generatorului eolian. Preturi estimative
Prețurile pentru turbinele eoliene interne verticale cu o capacitate de 1,5-2,0 kW sunt în intervalul de la 90 la 110 mii de ruble. Pachetul la acest pret include doar un generator cu lame, fara catarg si echipamente suplimentare (controller, invertor, cablu, baterii). O centrală completă, împreună cu instalarea, va costa cu 40-60% mai mult.
Costul turbinelor eoliene mai puternice (3-5 kW) variază de la 350 la 450 de mii de ruble (cu echipamente suplimentare și lucrări de instalare).
Moara de vânt cu propriile mâini. Distracție sau economii reale?
Să spunem imediat că nu este ușor să faci un generator eolian cu propriile mâini cu drepturi depline și eficient. Calculul corect al roții eoliene, mecanismul de transmisie, selectarea unui generator potrivit în ceea ce privește puterea și viteza este o problemă separată. Vom oferi doar scurte recomandări cu privire la etapele principale ale acestui proces.
Generator
Generatoare auto si motoare electrice de la mașini de spălat acționarea directă nu este potrivită în acest scop. Sunt capabili să genereze energie din roata vântului, dar va fi neglijabilă. Pentru o funcționare eficientă, autogeneratoarele au nevoie de viteze foarte mari pe care o moară de vânt nu le poate dezvolta.
Motoarele de spălat au o altă problemă. Există magneți de ferită, iar pentru un generator eolian este nevoie de alții mai productivi - neodim. procesează-le auto-asamblare iar înfășurarea înfășurărilor purtătoare de curent necesită răbdare și precizie ridicată.
Puterea unui dispozitiv de bricolaj, de regulă, nu depășește 100-200 de wați.
Recent, roțile cu motor pentru biciclete și scutere au fost populare printre oamenii de casă. Din punct de vedere al energiei eoliene, acestea sunt generatoare puternice de neodim, potrivite optim pentru lucrul cu roți eoliene verticale și încărcarea bateriilor. Până la 1 kW de energie eoliană poate fi îndepărtată dintr-un astfel de generator.
Roată cu motor - un generator gata făcut pentru un parc eolian de casă
Şurub
Elicele de navigație și rotative sunt cele mai ușor de fabricat. Primul este format din tuburi ușoare, curbate, montate pe o placă centrală. Lamele din material rezistent sunt trase pe fiecare tub. Forța mare a elicei necesită fixarea cu balamale a palelor, astfel încât în timpul unui uragan să se plieze și să nu se deformeze.
Designul rotorului roții eoliene este folosit pentru generatoare verticale. Este ușor de fabricat și fiabil în funcționare.
Turbinele eoliene de casă cu o axă orizontală de rotație sunt propulsate de o elice. Meșterii de acasă îl asamblează din țevi PVC cu diametrul de 160-250 mm. Lamele sunt montate pe o placă rotundă de oțel cu un orificiu de montare pentru arborele generatorului.
Odată cu creșterea prețurilor la energie electrică, există o căutare și o dezvoltare a surselor sale alternative peste tot. În majoritatea regiunilor țării, este indicat să folosiți turbine eoliene. Pentru a furniza energie electrică integral o casă privată, necesită o instalare suficient de puternică și costisitoare.
Generator eolian pentru casa
Dacă faceți un generator eolian mic, puteți folosi curentul electric pentru a încălzi apa sau îl puteți folosi pentru o parte a iluminatului, cum ar fi anexe, poteci de grădină și verande. Încălzirea apei pentru nevoile casnice sau încălzirea este cea mai simplă variantă utilizarea energiei eoliene fără acumularea și conversia acesteia. Aici întrebarea este mai mult dacă va fi suficientă putere pentru încălzire.
Înainte de a face un generator, mai întâi trebuie să aflați caracteristicile vântului din regiune.
Un generator eolian mare, pentru multe locuri din clima rusă, nu este foarte potrivit din cauza schimbării frecvente a intensității și direcției fluxurilor de aer. Peste 1 kW, va fi inerțial și nu va putea să se rotească complet când vântul se schimbă. Inerția în planul de rotație duce la supraîncărcări din partea vântului lateral, ducând la defectarea acestuia.
Odată cu apariția consumatorilor de energie redusă, este logic să folosiți mici generatoare eoliene de casă, de cel mult 12 volți, pentru a ilumina cabana cu lămpi LED sau pentru a încărca bateriile de telefon atunci când nu există electricitate în casă. Când acest lucru nu este necesar, generatorul poate fi folosit pentru a încălzi apa.
Tipul de generator eolian
Pentru o zonă fără vânt, este potrivit doar un generator de vânt cu vele. Pentru ca sursa de alimentare să fie constantă, ai nevoie acumulator nu mai puțin de 12V, încărcător, invertor, stabilizator și redresor.
Pentru zonele cu vânt scăzut, puteți realiza independent un generator eolian vertical cu o putere de cel mult 2-3 kW. Există multe opțiuni și sunt aproape la fel de bune ca desenele industriale. Este recomandabil să cumpărați mori de vânt cu rotor cu vele. În Taganrog sunt produse modele fiabile cu putere de la 1 la 100 de kilowați.
În regiunile cu vânt, puteți face un generator vertical pentru casa dvs. cu propriile mâini, dacă puterea necesară este de 0,5-1,5 kilowați. Lamele pot fi realizate din mijloace improvizate, de exemplu, dintr-un butoi. Este recomandabil să cumpărați dispozitive mai productive. Cele mai ieftine sunt „barcile cu pânze”. O moară de vânt verticală este mai scumpă, dar funcționează mai fiabil în condiții de vânt puternic.
Moara de vant de putere redusa DIY
Acasă, un mic generator eolian de casă este ușor de făcut. Pentru a începe să lucrați în domeniul creării de surse alternative de energie și să câștigați experiență valoroasă în acest mod de asamblare a unui generator, puteți realiza singur un dispozitiv simplu adaptând un motor de la un computer sau imprimantă.
Generator eolian 12V cu axa orizontala
Pentru a face o moară de vânt de mică putere cu propriile mâini, trebuie mai întâi să pregătiți desene sau schițe.
La o viteză de rotație de 200-300 rpm. tensiunea poate fi ridicată la 12 volți, iar puterea generată va fi de aproximativ 3 wați. Poate fi folosit pentru a încărca o baterie mică. Pentru alte generatoare, puterea trebuie crescută la 1000 rpm. Abia atunci vor fi eficiente. Dar aici ai nevoie de o cutie de viteze care creează o rezistență semnificativă și are, de asemenea, un cost ridicat.
Partea electrica
Pentru a asambla generatorul, aveți nevoie de următoarele componente:
- un motor mic de la o imprimantă, un drive sau un scaner vechi;
- 8 diode tip 1N4007 pentru doua punti redresoare;
- condensator cu o capacitate de 1000 microfarads;
- Țevi din PVC și piese din plastic;
- plăci de aluminiu.
Figura de mai jos arată circuitul generatorului.
Motor pas cu pas: schema de conectare la redresor și stabilizator
Punțile de diode sunt conectate la fiecare înfășurare a motorului, dintre care există două. După poduri se conectează stabilizatorul LM7805. Ca rezultat, ieșirea este o tensiune care este de obicei furnizată unei baterii de 12 volți.
Generatoarele de putere cu magnet de neodim cu forță de lipire extrem de mare au câștigat o mare popularitate. Ele trebuie folosite cu grijă. Cu un impact puternic sau încălzire la o temperatură de 80-250 0 C (în funcție de tip), magneții de neodim se demagnetizează.
Puteți lua centrul unei mașini ca bază pentru un generator de do-it-yourself.
Rotor cu magneți de neodim
Aproximativ 20 de magneți de neodim cu un diametru de aproximativ 25 mm sunt lipiți pe butuc cu superglue. Generatoarele de curent monofazate sunt realizate cu un număr egal de poli și magneți.
Magneții aflați unul față de celălalt trebuie atrași, adică învârtiți de poli opuși. După lipirea magneților de neodim, aceștia sunt umpluți cu rășină epoxidică.
Bobinele sunt înfășurate rotunde, iar numărul total de spire este de 1000-1200. Puterea generatorului pe magneți de neodim este selectată astfel încât să poată fi folosit ca sursă curent continuu, aproximativ 6A pentru încărcarea unei baterii de 12 V.
Mecanic
Lamele sunt realizate din teava de plastic. Piesele de prelucrat de 10 cm lățime și 50 cm lungime sunt desenate pe el și apoi decupate. Pe arborele motorului se realizează o bucșă cu o flanșă de care lamele sunt atașate cu șuruburi. Numărul lor poate fi de la doi la patru. Plasticul nu va rezista mult, dar pentru prima dată va fi suficient. Acum au apărut suficiente materiale rezistente la uzură, de exemplu, fibră de carbon și polipropilenă. Apoi pot fi fabricate lame mai puternice din aliaj de aluminiu.
Lamele sunt echilibrate prin tăierea pieselor în exces la capete, iar unghiul de înclinare este creat prin încălzirea lor cu o îndoire.
Generatorul este prins cu șuruburi pe o bucată de țeavă de plastic cu o axă verticală sudată. O giruetă din aliaj de aluminiu este, de asemenea, instalată coaxial pe țeavă. Axa este introdusă în tubul vertical al catargului. Între ele este instalat un rulment axial. Întreaga structură se poate roti liber într-un plan orizontal.
Tabloul electric poate fi amplasat pe o piesă rotativă, iar tensiunea poate fi transmisă consumatorului prin două inele colectoare cu perii. Dacă placa cu redresor este instalată separat, atunci numărul de inele va fi de șase, câți pini are un motor pas cu pas.
Moara de vant este montata la o inaltime de 5-8 m.
Dacă dispozitivul va genera eficient energie, acesta poate fi îmbunătățit făcându-l pe verticală axială, de exemplu, dintr-un butoi. Designul este mai puțin supus supraîncărcărilor laterale decât cel orizontal. Figura de mai jos prezintă un rotor cu palete realizate din fragmente de butoi, montate pe o axă în interiorul cadrului și nesupus unei forțe de răsturnare.
Turbină eoliană cu axă verticală și rotor cilindru
Suprafața profilată a cilindrului creează o rigiditate suplimentară, datorită căreia se poate folosi tablă mai subțire.
Generator eolian cu o capacitate mai mare de 1 kilowatt
Aparatul ar trebui să aducă beneficii tangibile și să ofere o tensiune de 220 V pentru a putea porni unele aparate electrice. Pentru a face acest lucru, trebuie să pornească independent și să genereze electricitate într-o gamă largă.
Pentru a face un generator eolian cu propriile mâini, trebuie mai întâi să determinați designul. Depinde cat de puternic este vantul. Dacă este slab, atunci versiunea cu pânză a rotorului poate fi singura opțiune. Aici nu se pot obține mai mult de 2-3 kilowați de energie. În plus, va avea nevoie de o cutie de viteze și o baterie puternică cu încărcător.
Prețul tuturor echipamentelor este mare, așa că ar trebui să aflați dacă va fi benefic pentru casă.
În zonele cu vânturi puternice, un generator eolian de casă poate produce 1,5-5 kilowați de putere. Apoi poate fi conectat la rețeaua de acasă pentru 220V. Este dificil să faci singur un dispozitiv cu mai multă putere.
Generator electric de la un motor DC
Ca generator, puteți folosi un motor de viteză mică care generează electricitate la 400-500 rpm: PIK8-6/2.5 36V 0.3Nm 1600min-1. Lungimea corpului 143 mm, diametrul 80 mm, diametrul arborelui 12 mm.
Cum arată un motor de curent continuu?
Are nevoie de un multiplicator cu un raport de transmisie de 1:12. Cu o rotație a palelor morii de vânt, generatorul va face 12 rotații. Figura de mai jos prezintă o diagramă a dispozitivului.
Diagrama dispozitivului morii de vânt
Cutia de viteze creează o sarcină suplimentară, dar totuși este mai mică decât pentru generator auto sau demaror unde este necesar un raport de transmisie de cel puțin 1:25.
Este indicat sa se realizeze lamele dintr-o tabla de aluminiu de 60x12x2. Dacă instalați 6 dintre ele pe motor, dispozitivul nu va fi atât de rapid și nu se va încurca cu rafale mari de vânt. Ar trebui să fie posibil să se echilibreze. Pentru a face acest lucru, lamele sunt lipite de bucșe cu posibilitatea de a se înfășura pe rotor, astfel încât să poată fi mutate mai departe sau mai aproape de centrul acestuia.
Pornirea generatorului magneți permanenți din ferită sau oțel nu depășește 0,5-0,7 kilowați. Poate fi mărită doar pe magneți speciali din neodim.
Un generator cu un stator nemagnetizat nu este potrivit pentru funcționare. Cu un vânt mic, se oprește, iar după aceea nu va mai putea porni de la sine.
Încălzirea constantă în timpul sezonului rece necesită multă energie, iar încălzirea unei case mari este o problemă. Pentru a dărui în acest sens, poate fi util atunci când trebuie să mergi acolo nu mai mult de 1 dată pe săptămână. Dacă totul este cântărit corect, sistemul de încălzire din țară funcționează doar câteva ore. În restul timpului proprietarii sunt în natură. Folosind o moara de vant ca sursa de curent continuu pentru incarcarea bateriei, in 1-2 saptamani poti acumula energie electrica pentru incalzirea spatiilor pentru o astfel de perioada de timp, si astfel sa iti creezi suficient confort.
Pentru a face un generator dintr-un motor de curent alternativ sau dintr-un demaror de mașină, acestea trebuie reproiectate. Motorul poate fi modernizat la un generator dacă rotorul este realizat pe magneți de neodim, prelucrați la grosimea lor. Se realizează cu numărul de poli, ca și statorul, alternând unul cu celălalt. Rotorul de pe magneții de neodim lipiți de suprafața sa nu trebuie să se lipească în timpul rotației.
Tipuri de rotoare
Designul rotorului variază. Opțiunile comune sunt prezentate în figura de mai jos, unde sunt indicate valorile factorului de utilizare a energiei eoliene (KIEV).
Tipuri și modele de rotoare de turbine eoliene
Pentru rotație, morile de vânt sunt realizate cu o axă verticală sau orizontală. Versiunea verticală are avantajul ușurinței întreținerii atunci când nodurile principale sunt situate în partea de jos. Rulmentul axial este auto-aliniat și are o durată de viață lungă.
Cele două pale ale rotorului Savonius creează smucituri, ceea ce nu este foarte convenabil. Din acest motiv, este alcătuit din două perechi de lame distanțate la 2 niveluri, una rotită față de cealaltă cu 90 0 . Butoaiele, gălețile, oalele pot fi folosite ca semifabricate.
Rotorul Darrieus, ale cărui pale sunt realizate din bandă elastică, este ușor de fabricat. Pentru a facilita promovarea, numărul lor ar trebui să fie impar. Mișcarea este sacadată, din cauza căreia partea mecanică se rupe rapid. În plus, banda vibrează pe măsură ce se rotește, făcând un vuiet. Pentru utilizare permanentă, acest design nu este foarte potrivit, deși lamele sunt uneori realizate din materiale fonoabsorbante.
Într-un rotor ortogonal, aripile sunt profilate. Numărul optim de lame este de trei. Dispozitivul este de mare viteză, dar trebuie să fie destors la pornire.
Rotorul elicoid are un randament ridicat datorita curburii complexe a paletelor, care reduce pierderile. Este folosit mai rar decât alte mori de vânt datorită costului ridicat.
Designul rotorului cu pale orizontale este cel mai eficient. Dar necesită un vânt mediu stabil și are nevoie și de protecție împotriva uraganelor. Lamele pot fi fabricate din propilenă atunci când diametrul lor este mai mic de 1 m.
Dacă tăiați lamele dintr-o țeavă sau un butoi de plastic cu pereți groși, nu veți putea obține o putere mai mare de 200 de wați. Profilul segmentului nu este potrivit pentru medii gazoase compresibile. Aici este nevoie de un profil complex.
Diametrul rotorului depinde de cantitatea de putere necesară, precum și de numărul de pale. Un rotor cu două pale de 10 W necesită un rotor cu un diametru de 1,16 m, iar unul de 100 W - 6,34 m. Pentru un cu patru pale și unul cu șase pale, diametrul va fi de 4,5 m și, respectiv, 3,68 m.
Dacă puneți rotorul direct pe arborele generatorului, rulmentul acestuia nu va dura mult, deoarece sarcina pe toate paletele este neuniformă. Lagărul de sprijin pentru arborele morii de vânt trebuie să fie auto-aliniat, cu două sau trei niveluri. Apoi, arborele rotorului nu se va teme de curburi și deplasări în timpul rotației.
Un rol important în funcționarea morii de vânt îl joacă colectorul de curent, care trebuie întreținut în mod regulat: lubrifiat, curățat, reglat. Ar trebui oferită posibilitatea prevenirii acesteia, deși acest lucru este dificil de realizat.
Siguranță
Turbinele eoliene cu o putere mai mare de 100 W sunt dispozitive zgomotoase. În curtea unei case particulare, puteți instala o turbină eoliană industrială dacă este certificată. Înălțimea sa ar trebui să fie mai mare decât cele mai apropiate case. Nici măcar o moară de vânt cu putere redusă nu poate fi instalată pe acoperiș. Vibrațiile mecanice din activitatea sa pot crea rezonanță și pot duce la distrugerea structurii.
Vitezele mari de rotație ale generatorului eolian necesită o producție de înaltă calitate. În caz contrar, dacă dispozitivul este distrus, există pericolul ca piesele sale să zboare pe distanțe lungi și să provoace rănirea unei persoane sau a animalelor de companie. Acest lucru ar trebui să fie luat în considerare în special atunci când faceți o moară de vânt cu propriile mâini din materiale improvizate.
Video. Generator eolian cu propriile mâini.
Utilizarea turbinelor eoliene nu este recomandată în toate regiunile, deoarece depinde de caracteristicile climatice. În plus, să le faci cu propriile mâini nu are sens fără ceva experiență și cunoștințe. Pentru început, poți să te asumi de crearea unui design simplu, cu o putere de câțiva wați și o tensiune de până la 12 volți cu care poți să-ți încarci telefonul sau să aprinzi o lampă de economisire a energiei. Utilizarea magneților de neodim în generator poate crește semnificativ puterea acestuia.
Turbinele eoliene puternice, care preiau o parte semnificativă a sursei de alimentare la domiciliu, sunt cel mai bine achiziționate industriale, pentru a crea o tensiune de 220V, cântărind în același timp cu atenție argumentele pro și contra. Dacă le combini cu alte tipuri de surse alternative de energie, electricitatea poate fi suficientă pentru toate nevoile casnice, inclusiv pentru un sistem de încălzire a locuinței.
Activitatea atât a indivizilor, cât și a întregii umanități de astăzi este practic imposibilă fără electricitate. Din păcate, creșterea rapidă a consumului de petrol și gaze, cărbune și turbă duce la scăderea rezervelor acestor resurse de pe planetă. Ce se poate face cât timp pământenii mai au toate acestea? Potrivit concluziilor experților, dezvoltarea complexelor energetice este cea care poate rezolva problemele crizelor economice și financiare mondiale. Prin urmare, cele mai relevante sunt căutarea și utilizarea surselor de energie fără combustibil.
Regenerabil, ecologic, verde
Poate că nu merită să ne amintim că tot ce este nou este un vechi bine uitat. Oamenii au învățat să folosească puterea debitului râului și viteza vântului pentru a obține energie mecanică pentru o perioadă foarte lungă de timp. Soarele ne încălzește apa și mișcă mașinile, hrănește nave spațiale. Roțile, instalate în albiile pâraielor și râurilor mici, furnizează apă câmpurilor încă din Evul Mediu. S-ar putea oferi făină mai multor sate din jur.
În acest moment, ne interesează o întrebare simplă: cum să-ți oferi casei tale lumină și căldură ieftine, cum să faci o moară de vânt cu propriile mâini? Putere de 5 kW sau ceva mai puțin, principalul lucru este că îți poți alimenta casa cu curent pentru funcționarea aparatelor electrice.
Este interesant că în lume există o clasificare a clădirilor în funcție de nivelul de eficiență a resurselor:
- convențional, construit înainte de 1980-1995;
- cu consum redus și ultra-scăzut de energie - până la 45-90 kWh la 1 kV/m;
- pasiv și nevolatil, primind curent din surse regenerabile (de exemplu, prin instalarea unui generator eolian rotativ (5 kW) cu propriile mâini sau a unui sistem de panouri solare, puteți rezolva această problemă);
- Clădirile energetice active care generează mai multă energie electrică decât au nevoie, primesc bani dându-i prin rețea altor consumatori.
Se dovedește că ministațiile proprii, de acasă, instalate pe acoperișuri și în curți, pot concura în cele din urmă cu marii furnizori de energie electrică. Da, și guvernele tari diferiteîncurajează puternic crearea și utilizarea activă
Cum să determinați profitabilitatea propriei centrale electrice
Cercetătorii au demonstrat că capacitatea de rezervă a vântului este mult mai mare decât toate rezervele acumulate de combustibil vechi de secole. Printre metodele de obținere a energiei din surse regenerabile, un loc aparte ocupă morile de vânt, deoarece fabricarea lor este mai simplă decât crearea panourilor solare. De fapt, un generator eolian de 5 kW poate fi asamblat cu propriile mâini, având componentele necesare, inclusiv magneți, sârmă de cupru, placaj și metal pentru pale.
Cunoscătorii susțin că nu numai o structură de formă corectă, ci și încorporată locul potrivit. Aceasta înseamnă că este necesar să se ia în considerare prezența, constanța și chiar viteza fluxurilor de aer în fiecare caz individual și chiar într-o anumită regiune. Dacă în zonă vin periodic zile calme, calme și calme, instalarea unui catarg cu generator nu va aduce niciun beneficiu.
Înainte de a începe să faceți o moară de vânt cu propriile mâini (5 kW), trebuie să luați în considerare modelul și aspectul acesteia. Nu vă așteptați la o producție mare de energie de la un design slab. În schimb, atunci când trebuie să alimentați doar câteva becuri în țară, nu are sens să construiți o moară de vânt uriașă cu propriile mâini. 5 kW este suficientă putere pentru a furniza energie electrică aproape întregului sistem de iluminat și electrocasnicelor. Va fi un vânt constant - va fi lumină.
Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini: o secvență de acțiuni
La locul ales pentru catargul înalt, moara de vânt în sine este întărită cu un generator atașat la ea. Energia generată trece prin fire către camera dorită. Se crede că cu cât designul catargului este mai mare, cu atât este mai mare diametrul roții eoliene și cu cât fluxul de aer este mai puternic, cu atât eficiența întregului dispozitiv este mai mare. De fapt, totul nu este chiar așa:
- de exemplu, un uragan puternic poate sparge cu ușurință lamele;
- unele modele pot fi instalate pe acoperișul unei case obișnuite;
- O turbină selectată corespunzător pornește ușor și funcționează bine chiar și la viteze foarte mici ale vântului.
Principalele tipuri de mori de vânt
Proiectele cu o axă orizontală de rotație a rotorului sunt considerate clasice. De obicei au 2-3 lame si sunt instalate la o inaltime mare fata de sol. Cea mai mare eficiență a unei astfel de instalații se manifestă la o direcție constantă și viteza acesteia de 10 m/s. Un dezavantaj semnificativ al acestui design cu lame este eșecul de rotație a lamelor cu o schimbare frecventă, agitată, ceea ce duce fie la muncă neproductivă, fie la distrugerea întregii instalații. Pentru a porni un astfel de generator după oprire, este necesară o rotire inițială forțată a lamelor. În plus, cu rotație activă, lamele emit sunete specifice care sunt neplăcute pentru urechea umană.
Generatorul eolian vertical ("Volchok" 5 kW sau altul) are o poziție diferită a rotorului. Turbinele în formă de H sau în formă de butoi captează vântul din orice direcție. Aceste modele sunt mai mici, rulează chiar și la cei mai slabi curenți de aer (la 1,5-3 m/s), nu necesită catarge înalte, pot fi folosite chiar și în mediul urban. În plus, morile de vânt asamblate de bricolaj (5 kW - asta este real) își ating puterea nominală cu un vânt de 3-4 m / s.
Pânzele nu sunt pe nave, ci pe uscat
Una dintre cele mai populare tendințe în domeniul energiei eoliene astăzi este crearea unui generator orizontal cu pale moi. Principala diferență este atât materialul de fabricație, cât și forma în sine: morile de vânt de tip bricolaj (5 kW, tip vele) au 4-6 lame de țesătură triunghiulare. În plus, spre deosebire de structurile tradiționale, secțiunea lor transversală crește în direcția de la centru la periferie. Această caracteristică permite nu numai „prinderea” unui vânt slab, ci și evitarea pierderilor în timpul unui flux de aer de uragan.
Avantajele bărcilor cu pânze includ următorii indicatori:
- putere mare la rotație lentă;
- autoorientare și adaptare la orice vânt;
- paletă mare și inerție scăzută;
- nu este nevoie de rotirea forțată a roții;
- rotire complet silențioasă chiar și la viteze mari;
- absența vibrațiilor și a perturbărilor sonore;
- relativ ieftinitate a construcției.
Mori de vânt DIY
5 kW de energie electrică necesară pot fi obținute în mai multe moduri:
- construiți o structură rotativă simplă;
- a asambla un complex de mai multe situate succesiv pe aceeași axă a roților navigabile;
- utilizați o construcție axială cu magneți de neodim.
Este important să ne amintim că puterea roții eoliene este proporțională cu produsul dintre valoarea cubică a vitezei vântului și aria măturată a turbinei. Deci, cum să faci un generator eolian de 5 kW? Instrucțiuni de mai jos.
Ca bază, puteți lua un butuc de mașină și discuri de frână. 32 de magneți (25 pe 8 mm) sunt plasați în paralel într-un cerc pe viitoarele discuri ale rotorului (partea mobilă a generatorului) pentru fiecare disc, 16 bucăți, în plus, plusurile alternează neapărat cu minusurile. Magneții opuși trebuie să aibă sensuri diferite stâlpi. După marcare și plasare, totul de pe cerc este turnat cu epoxi.
Bobine sârmă de cupru plasat pe stator. Numărul lor ar trebui să fie mai mic decât numărul de magneți, adică 12. Anterior, toate firele sunt scoase și conectate între ele cu o stea sau un triunghi, apoi sunt, de asemenea, turnate. adeziv epoxidic. Se recomandă introducerea bucăților de plastilină în bobine înainte de turnare. După ce rășina s-a întărit și îndepărtat, vor rămâne găuri necesare pentru ventilarea și răcirea statorului.
Cum funcționează totul
Discurile rotorului, care se rotesc în raport cu statorul, formează un câmp magnetic, iar în bobine apare un curent electric. Și moara de vânt, conectată printr-un sistem de scripete, este necesară pentru a deplasa aceste părți ale structurii de lucru. Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini? Unii încep să-și construiască propria centrală electrică prin asamblarea unui generator. Altele - de la crearea unei părți rotative cu lame.
Arborele de la moara de vânt este cuplat cu o îmbinare de alunecare la unul dintre discurile rotorului. Un al doilea disc inferior, cu magneți, este plasat pe un rulment puternic. Statorul este situat la mijloc. Toate piesele sunt atașate la cercul de placaj cu șuruburi lungi și fixate cu piulițe. Între toate „clătitele” asigurați-vă că lăsați goluri minime pentru rotirea liberă a discurilor rotorului. Rezultatul este un generator trifazat.
"Butoi"
Rămâne de făcut mori de vânt. Cu propriile mâini, o structură rotativă de 5 kW poate fi realizată din 3 cercuri de placaj și o foaie din duraluminiu cel mai subțire și ușor. Aripile dreptunghiulare metalice sunt atașate de placaj cu șuruburi și colțuri. În mod preliminar, șanțurile de ghidare în formă de undă sunt scobite în fiecare plan al cercului, în care sunt introduse foile. Rotorul cu două etaje rezultat are 4 lame ondulate atașate între ele în unghi drept. Adică, între fiecare două butuci prinse cu clătite de placaj, sunt 2 lame din duraluminiu curbate în formă de val.
Acest design este montat în centru pe un știft de oțel, care va transmite cuplul generatorului. Morile de vânt de bricolaj (5 kW) cu acest design cântăresc aproximativ 16-18 kg, cu o înălțime de 160-170 cm și un diametru de bază de 80-90 cm.
Ce trebuie luat în considerare
O moară de vânt-„butoaie” poate fi instalată chiar și pe acoperișul unei clădiri, deși un turn de 3-4 metri înălțime este suficient. Cu toate acestea, este imperativ să protejați carcasa generatorului de precipitațiile naturale. De asemenea, se recomandă instalarea unei baterii de stocare a energiei.
Pentru a obține un curent alternativ dintr-un curent trifazat continuu, în circuit trebuie inclus și un convertor.
Cu un număr suficient de zile cu vânt în regiune, o moară de vânt auto-asamblată (5 kW) poate furniza curent nu numai unui televizor și becurilor, ci și unui sistem de supraveghere video, aer condiționat, frigider și alte echipamente electrice.
Am dezvoltat un design al unei turbine eoliene cu o axă verticală de rotație. Mai jos, prezentat ghid detaliat pentru fabricarea sa, citind cu atenție care, puteți realiza singur un generator eolian vertical.
Generatorul eolian s-a dovedit a fi destul de fiabil, cu costuri reduse de întreținere, ieftin și ușor de fabricat. Nu este necesar să urmați lista de detalii de mai jos, puteți face unele ajustări proprii, îmbunătățiți ceva, folosiți-vă propriile, pentru că. Nu peste tot poți găsi exact ceea ce este pe listă. Am încercat să folosim piese ieftine și de înaltă calitate.
Materiale si echipamente folosite:
| Nume | Cant | Notă |
| Lista pieselor și materialelor folosite pentru rotor: | ||
| Tablă metalică pretăiată | 1 | Tăiați din oțel cu grosimea de 1/4 inch folosind tăiere cu jet de apă, laser etc |
| Hub din mașină (Hub) | 1 | Ar trebui să conțină 4 găuri, de aproximativ 4 inci în diametru |
| Magnet de neodim de 2" x 1" x 1/2". | 26 | Foarte fragil, este mai bine să comandați suplimentar |
| Știft de 1/2"-13tpi x 3". | 1 | TPI - numărul de fire pe inch |
| piuliță de 1/2". | 16 | |
| saiba de 1/2". | 16 | |
| Cultivator de 1/2". | 16 | |
| 1/2".-13tpi piuliță | 16 | |
| masina de spalat de 1". | 4 | Pentru a menține decalajul dintre rotoare |
| Lista pieselor si materialelor folosite pentru turbina: | ||
| Țeavă galvanizată de 3" x 60". | 6 | |
| Plastic ABS 3/8" (1,2x1,2m) | 1 | |
| Magneți de echilibrare | Daca este nevoie | Dacă lamele nu sunt echilibrate, atunci magneții sunt atașați la echilibru |
| Șurub de 1/4". | 48 | |
| saiba de 1/4". | 48 | |
| Cultivator de 1/4". | 48 | |
| piuliță de 1/4". | 48 | |
| Colțuri de 2" x 5/8". | 24 | |
| colțuri de 1". | 12 (opțional) | Dacă lamele nu își păstrează forma, atunci puteți adăuga suplimentar. colțuri |
| șuruburi, piulițe, șaibe și șuruburi pentru unghi de 1". | 12 (opțional) | |
| Lista pieselor si materialelor folosite pentru stator: | ||
| Epoxid cu intaritor | 2 l | |
| 1/4" st. șurub. | 3 | |
| 1/4" șaibă st. | 3 | |
| 1/4" piuliță inox. | 3 | |
| Vârf inel de 1/4". | 3 | Pentru e-mail conexiuni |
| 1/2"-13tpi x 3" st. | 1 | oţel inoxidabil oțelul nu este un feromagnet, așa că nu va „frâna” rotorul |
| piuliță de 1/2". | 6 | |
| fibra de sticla | Daca este nevoie | |
| email de 0,51 mm. firul | 24 AWG | |
| Lista pieselor si materialelor folosite pentru instalare: | ||
| șurub de 1/4" x 3/4". | 6 | |
| Flanșă de țeavă de 1-1/4". | 1 | |
| țeavă galvanizată 1-1/4" L-18" | 1 | |
| Unelte si echipamente: | ||
| Știft de 1/2"-13tpi x 36". | 2 | Folosit pentru ridicare |
| șurub de 1/2". | 8 | |
| Anemometru | Daca este nevoie | |
| Foaie de aluminiu de 1". | 1 | Pentru realizarea distanțierilor dacă este necesar |
| vopsea verde | 1 | Pentru vopsirea suporturilor din plastic. Culoarea nu este importantă |
| Minge de vopsea albastră. | 1 | Pentru vopsirea rotorului și a altor piese. Culoarea nu este importantă |
| multimetrul | 1 | |
| Fier de lipit și lipit | 1 | |
| Burghiu | 1 | |
| Ferăstrău | 1 | |
| Kern | 1 | |
| Masca | 1 | |
| Ochelari de protectie | 1 | |
| Mănuși | 1 | |
Turbinele eoliene cu o axă verticală de rotație nu sunt la fel de eficiente ca omologii lor orizontale, cu toate acestea, turbinele eoliene verticale sunt mai puțin solicitante pe locul lor de instalare.
Fabricarea turbinelor
1. Element de legătură - conceput pentru a conecta rotorul la palele turbinei eoliene.
2. Dispunerea lamelor - două triunghiuri echilaterale opuse. Conform acestui desen, va fi apoi mai ușor să aranjați colțurile lamelor.
Dacă nu sunteți sigur de ceva, șabloanele de carton vă vor ajuta să evitați greșelile și alte modificări.
Secvența de pași pentru fabricarea unei turbine:
- Realizarea suporturilor (bazelor) inferioare și superioare ale lamelor. Marcați și folosiți un ferăstrău pentru a tăia un cerc din plastic ABS. Apoi încercuiește-l și decupează al doilea suport. Ar trebui să obțineți două cercuri absolut identice.
- În centrul unui suport, tăiați o gaură cu diametrul de 30 cm. Acesta va fi suportul superior al lamelor.
- Luați butucul (butucul din mașină) și marcați și găuriți patru găuri pe suportul inferior pentru atașarea butucului.
- Realizați un șablon pentru amplasarea lamelor (fig. mai sus) și marcați pe suportul inferior punctele de prindere pentru colțurile care vor lega suportul și lamele.
- Stivuiți lamele, legați-le strâns și tăiați-le la lungimea dorită. În acest design, palele au o lungime de 116 cm. Cu cât palele sunt mai lungi, cu atât primesc mai multă energie eoliană, dar reversul este instabilitate la vânt puternic.
- Marcați lamele pentru atașarea colțurilor. Perforați și apoi găuriți în ele.
- Folosind modelul de palete prezentat în imaginea de mai sus, atașați paletele la suport cu suporturile.
Fabricarea rotorului
Secvența de acțiuni pentru fabricarea rotorului:
- Așezați cele două baze de rotor una peste alta, aliniați găurile și faceți un mic semn pe părțile laterale cu o pilă sau un marker. În viitor, acest lucru va ajuta la orientarea lor corectă unul față de celălalt.
- Faceți două șabloane de plasare a magnetului de hârtie și lipiți-le de baze.
- Marcați polaritatea tuturor magneților cu un marker. Ca „tester de polaritate” puteți folosi un mic magnet învelit într-o cârpă sau bandă electrică. Trecându-l peste un magnet mare, va fi vizibil clar dacă este respins sau atras.
- Pregătiți rășină epoxidică (prin adăugarea de întăritor la aceasta). Și aplicați-l uniform pe partea de jos a magnetului.
- Aduceți cu mare atenție magnetul la marginea bazei rotorului și mutați-l în poziția sa. Dacă magnetul este instalat deasupra rotorului, atunci puterea mare a magnetului îl poate magnetiza brusc și se poate rupe. Și niciodată nu vă înfigeți degetele sau alte părți ale corpului între doi magneți sau un magnet și fier de călcat. Magneții de neodim sunt foarte puternici!
- Continuați să lipiți magneții de rotor (nu uitați să lubrifiați cu epoxi), alternându-le polii. Dacă magneții se mișcă sub influența forței magnetice, atunci folosiți o bucată de lemn, așezând-o între ei pentru asigurare.
- După ce un rotor este terminat, treceți la al doilea. Folosind semnul pe care l-ați făcut mai devreme, poziționați magneții exact vizavi de primul rotor, dar cu o polaritate diferită.
- Puneți rotoarele departe unul de celălalt (pentru a nu se magnetiza, altfel nu le veți smulge mai târziu).
Fabricarea unui stator este un proces foarte laborios. Desigur, puteți cumpăra un stator gata făcut (încercați să le găsiți la noi) sau un generator, dar nu este un fapt că sunt potrivite pentru o anumită moară de vânt cu propriile caracteristici individuale.
Statorul generatorului eolian este o componentă electrică formată din 9 bobine. Bobina statorului este prezentată în fotografia de mai sus. Bobinele sunt împărțite în 3 grupuri, câte 3 bobine în fiecare grup. Fiecare bobină este înfășurată cu un fir de 24 AWG (0,51 mm) și conține 320 de spire. Cantitate mare se întoarce, dar un fir mai subțire va da o tensiune mai mare, dar mai puțin curent. Prin urmare, parametrii bobinelor pot fi modificați, în funcție de ce tensiune aveți nevoie la ieșirea generatorului eolian. Următorul tabel vă va ajuta să decideți:
320 de spire, 0,51 mm (24AWG) = 100V @ 120 rpm.
160 de spire, 0,0508 mm (16AWG) = 48V @ 140 rpm.
60 de spire, 0,0571 mm (15AWG) = 24V @ 120 rpm.
Înfășurarea manuală a bobinelor este o sarcină plictisitoare și dificilă. Prin urmare, pentru a facilita procesul de bobinare, v-aș sfătui să faceți un dispozitiv simplu - o mașină de bobinat. Mai mult, designul său este destul de simplu și poate fi realizat din materiale improvizate.
Rotirile tuturor bobinelor ar trebui să fie înfășurate în același mod, în aceeași direcție și să acordați atenție sau să marcați unde este începutul și sfârșitul bobinei. Pentru a preveni derularea bobinelor, acestea sunt înfășurate cu bandă electrică și mânjite cu epoxid.
Dispozitivul este realizat din două bucăți de placaj, un ac de păr îndoit, o bucată de țeavă PVC și cuie. Înainte de a îndoi ac de păr, încălziți-l cu o torță.
O bucată mică de țeavă între scânduri asigură grosimea dorită, iar patru cuie asigură dimensiunile cerute bobine.
Vă puteți crea propriul design mașină de bobinat, sau poate ai deja unul gata.
După ce toate bobinele sunt înfășurate, ele trebuie verificate pentru identitate între ele. Acest lucru se poate face folosind cântare și, de asemenea, trebuie să măsurați rezistența bobinelor cu un multimetru.
Nu conectați consumatorii casnici direct de la turbina eoliană! De asemenea, respectați măsurile de siguranță la manipularea energiei electrice!
Procesul de conectare a bobinei:
- Slefuiți capetele cablurilor de pe fiecare bobină.
- Conectați bobinele așa cum se arată în imaginea de mai sus. Ar trebui să obțineți 3 grupuri, 3 bobine în fiecare grup. Cu această schemă de conectare se va obține un curent alternativ trifazat. Lipiți capetele bobinelor sau folosiți cleme.
- Alegeți dintre următoarele configurații:
A. Configurare" stea". Pentru a obține o tensiune mare de ieșire, conectați pinii X,Yși Z unul față de celălalt.
B. Configurare Delta. Pentru a obține un curent mare, conectați X la B, Y la C, Z la A.
C. Pentru a face posibilă schimbarea configurației în viitor, creșteți toți cei șase conductori și scoateți-i. - Pe cearceaf mare hârtie, desenați o diagramă a locației și conexiunii bobinelor. Toate bobinele trebuie să fie distribuite uniform și să se potrivească cu locația magneților rotorului.
- Atașați bobinele cu bandă adezivă pe hârtie. Pregătiți rășină epoxidică cu întăritor pentru turnarea statorului.
- Folosiți o pensulă pentru a aplica epoxidic pe fibra de sticlă. Dacă este necesar, adăugați bucăți mici de fibră de sticlă. Nu umpleți centrul bobinelor pentru a asigura o răcire suficientă în timpul funcționării. Încercați să evitați formarea de bule. Scopul acestei operațiuni este de a asigura bobinele la locul lor și de a aplatiza statorul, care va fi situat între cele două rotoare. Statorul nu va fi un nod încărcat și nu se va roti.
Pentru a fi mai clar, luați în considerare întregul proces în imagini:
Bobinele finite sunt așezate pe hârtie cerată cu aspectul desenat. Trei cercuri mici în colțurile din fotografia de mai sus sunt găurile pentru montarea suportului statorului. Inelul din centru împiedică epoxidul să intre în cercul central.
Bobinele sunt fixate pe loc. Fibra de sticlă, în bucăți mici, este plasată în jurul bobinelor. Conductoarele bobinei pot fi aduse în interiorul sau în exteriorul statorului. Asigurați-vă că lăsați suficientă lungime de plumb. Asigurați-vă că verificați din nou toate conexiunile și sunați cu un multimetru.
Statorul este aproape gata. Găurile pentru montarea suportului sunt găurite în stator. Când găuriți, aveți grijă să nu loviți cablurile bobinei. După finalizarea operației, tăiați excesul de fibră de sticlă și, dacă este necesar, curățați suprafața statorului cu șmirghel.
suport stator
Conducta pentru atașarea axului butucului a fost tăiată sub marimea corecta. Au fost găurite și filetate în el. În viitor, șuruburile vor fi înșurubate în ele care vor ține axa.
Figura de mai sus prezintă suportul de care va fi atașat statorul, situat între cele două rotoare.
Fotografia de mai sus arată un știft cu nuci și o mânecă. Patru dintre aceste știfturi asigură spațiul necesar între rotoare. În loc de bucșă, puteți folosi piulițe mai mari sau puteți tăia propriile șaibe de aluminiu.
Generator. Asamblarea finala
O mică precizare: un spațiu mic de aer între conexiunea rotor-stator-rotor (care este stabilit de un știft cu o bucșă) oferă o putere de ieșire mai mare, dar riscul de deteriorare a statorului sau rotorului crește atunci când axa este nealiniată, care poate apărea în cazul vântului puternic.
Imaginea din stânga de mai jos prezintă un rotor cu 4 știfturi de degajare și două plăci de aluminiu (care vor fi îndepărtate ulterior).
Imaginea din dreapta arată cea asamblată și vopsită Culoarea verde statorul pe loc.
Proces de asamblare:
1. Faceți 4 găuri în placa superioară a rotorului și filetați-le pentru știft. Acest lucru este necesar pentru a coborî ușor rotorul în poziție. Așezați 4 știfturi în plăcile de aluminiu lipite mai devreme și instalați rotorul superior pe știfturi.
Rotoarele vor fi atrase unul de celălalt cu o forță foarte mare, motiv pentru care este nevoie de un astfel de dispozitiv. Aliniați imediat rotoarele unul față de celălalt conform semnelor de pe capete setate mai devreme.
2-4. Rotiți alternativ știfturile cu o cheie, coborâți uniform rotorul.
5. Odată ce rotorul s-a sprijinit de butuc (oferind spațiu liber), deșurubați știfturile și scoateți plăcile de aluminiu.
6. Instalați butucul (butucul) și înșurubați-l.
Generatorul este gata!
După instalarea știfturilor (1) și a flanșei (2), generatorul dvs. ar trebui să arate cam așa (vezi figura de mai sus)
Șuruburile din oțel inoxidabil servesc la asigurarea contactului electric. Este convenabil să folosiți urechi inel pe fire.
Pentru fixarea conexiunilor se folosesc piulițe și șaibe. plăci și suporturi de lame la generator. Deci, generatorul eolian este complet asamblat și gata pentru teste.
Pentru început, cel mai bine este să rotiți moara de vânt cu mâna și să măsurați parametrii. Dacă toate cele trei terminale de ieșire sunt scurtcircuitate împreună, atunci moara de vânt ar trebui să se rotească foarte strâns. Acesta poate fi folosit pentru a opri generatorul eolian pt service post-vânzare sau din motive de securitate.
O turbină eoliană poate fi folosită pentru mai mult decât pentru a furniza energie electrică în casa dumneavoastră. De exemplu, această instanță este făcută astfel încât statorul să genereze o tensiune mare, care este apoi folosită pentru încălzire.
Generatorul considerat mai sus produce o tensiune trifazată cu frecvențe diferite (în funcție de puterea vântului), și de exemplu, în Rusia se folosește o rețea monofazată de 220-230V, cu o frecvență fixă a rețelei de 50 Hz. Acest lucru nu înseamnă că acest generator nu este potrivit pentru alimentarea aparatelor electrocasnice. Curentul alternativ de la acest generator poate fi convertit în curent continuu, cu o tensiune fixă. Și curentul continuu poate fi deja folosit pentru a alimenta lămpi, încălzi apa, încărca bateriile sau poate fi furnizat un convertor pentru a converti curentul continuu în curent alternativ. Dar acest lucru este deja dincolo de scopul acestui articol.
În figura de mai sus, un circuit simplu al unui redresor în punte, format din 6 diode. Acesta convertește AC în DC.
Amplasarea generatorului eolian
Generatorul eolian descris aici este montat pe un suport de 4 metri pe marginea unui munte. Flanșa țevii, care este instalată în partea de jos a generatorului, asigură o instalare ușoară și rapidă a generatorului eolian - este suficient să fixați 4 șuruburi. Deși pentru fiabilitate, este mai bine să sudați.
De obicei, turbinele eoliene orizontale „place” atunci când vântul suflă dintr-o direcție, spre deosebire de turbinele eoliene verticale, unde din cauza girouiței, se pot întoarce și nu le pasă de direcția vântului. Deoarece Deoarece această moară de vânt este instalată pe malul unei stânci, vântul de acolo creează fluxuri turbulente din diferite direcții, ceea ce nu este foarte eficient pentru acest design.
Un alt factor de luat în considerare atunci când alegeți o locație este puterea vântului. O arhivă de date privind puterea vântului pentru zona dvs. poate fi găsită pe Internet, deși acest lucru va fi foarte aproximativ, deoarece. totul depinde de locație.
De asemenea, un anemometru (un dispozitiv pentru măsurarea forței vântului) va ajuta la alegerea locației instalării generatorului eolian.
Câteva despre mecanica generatorului eolian
După cum știți, vântul apare din cauza diferenței de temperatură a suprafeței pământului. Când vântul rotește turbinele unui generator eolian, el creează trei forțe: de ridicare, de frânare și de impuls. Forța de ridicare apare de obicei pe o suprafață convexă și este o consecință a diferenței de presiune. Forța de frânare a vântului apare în spatele palelor generatorului eolian, este nedorită și încetinește moara de vânt. Forța de impuls provine din forma curbată a lamelor. Când moleculele de aer împing lamele din spate, acestea nu au încotro și se adună în spatele lor. Drept urmare, ele împing lamele în direcția vântului. Cu cât forțele de ridicare și de impuls sunt mai mari și cu cât forța de frânare este mai mică, cu atât lamele se vor roti mai repede. În consecință, rotorul se rotește, ceea ce creează un câmp magnetic pe stator. Ca rezultat, se generează energie electrică.
Descărcați aspectul magneților.
