Dom » Centralno grijanje » Moguće opcije za izradu vjetroturbina vlastitim rukama. Domaći generator vjetra za dom i vrt: principi rada, sheme, šta i kako napraviti generator od improviziranih materijala

Moguće opcije za izradu vjetroturbina vlastitim rukama. Domaći generator vjetra za dom i vrt: principi rada, sheme, šta i kako napraviti generator od improviziranih materijala

sadržaj:

Vazdušne mase imaju neiscrpne rezerve energije koju je čovječanstvo koristilo u davna vremena. U osnovi, sila vjetra je osiguravala kretanje brodova pod jedrima i rad vjetrenjača. Nakon pronalaska parnih mašina, ova vrsta energije je izgubila na važnosti.

Samo u savremenim uslovima, energija vetra je ponovo postala tražena kao pokretačka snaga za električne generatore. Oni još nisu u širokoj upotrebi u industrijskim razmjerima, ali postaju sve popularniji u privatnom sektoru. Ponekad je jednostavno nemoguće spojiti se na električni vod. U takvim situacijama mnogi vlasnici dizajniraju i proizvode vjetrogenerator za privatnu kuću vlastitim rukama od improviziranih materijala. U budućnosti se koriste kao glavni ili pomoćni izvori električne energije.

Teorija idealne vjetrenjače

Ovu teoriju su u različito vrijeme razvili naučnici i stručnjaci iz oblasti mehanike. Prvi ga je razvio V.P. Vetchinkin 1914. godine, a kao osnova je korištena teorija idealnog propelera. U ovim studijama prvo je izveden faktor iskorištenja energije vjetra od strane idealne vjetrenjače.

Rad u ovoj oblasti nastavio je N.E. Žukovski, koji je izveo maksimalnu vrijednost ovog koeficijenta, jednaku 0,593. U kasnijim radovima drugog profesora - Sabinin G.Kh. korigirana vrijednost koeficijenta iznosila je 0,687.

Prema razvijenim teorijama, idealan točak vjetra trebao bi imati sljedeće parametre:

Osa rotacije točka mora biti paralelna sa brzinom strujanja vjetra.
Broj lopatica je beskonačno velik, sa vrlo malom širinom.
Nulti profil otpora krila u prisustvu konstantne cirkulacije duž lopatica.
Cijela obrađena površina vjetrenjače ima konstantnu izgubljenu brzinu protoka zraka na kotaču.
Tendencija ugaone brzine ka beskonačnosti.

Izbor vjetroagregata

Prilikom odabira modela vjetroturbine za privatnu kuću, treba uzeti u obzir potrebnu snagu koja osigurava rad instrumenata i opreme, uzimajući u obzir raspored i učestalost uključivanja. Utvrđuje se mjesečnim mjerenjem utrošene električne energije. Dodatno, vrijednost snage se može odrediti u skladu sa tehničkim karakteristikama potrošača.

Također treba uzeti u obzir da se napajanje svih električnih uređaja ne izvodi direktno iz vjetrogeneratora, već iz invertera i kompleta baterija. Dakle, generator snage 1 kW može osigurati normalno funkcioniranje baterija koje napajaju pretvarač od četiri kilovata. Kao rezultat toga, kućanski aparati sličnog kapaciteta imaju električnu energiju u potpunosti. Važan je odabir pravih baterija. Posebnu pažnju treba obratiti na parametre kao što je struja punjenja.

Prilikom odabira dizajna vjetroturbine uzimaju se u obzir sljedeći faktori:

Smjer rotacije vjetrobranskog točka je okomit ili horizontalan.
Oblik lopatica za ventilator može biti u obliku jedra, s ravnom ili zakrivljenom površinom. U nekim slučajevima koriste se kombinirane opcije.
Materijal za oštrice i tehnologija njihove izrade.
Postavljanje lopatica ventilatora sa različitim nagibima u odnosu na protok vazduha koji prolazi.
Broj lopatica uključenih u ventilator.
Potrebna snaga se prenosi sa vjetroturbine na generator.

Osim toga, potrebno je uzeti u obzir prosječnu godišnju brzinu vjetra za određeno područje, navedenu u meteorološkoj službi. Nije potrebno precizirati smjer vjetra, budući da se moderni dizajn vjetroturbina samostalno okreće u drugom smjeru.

Za većinu područja Ruske Federacije, najbolja opcija bi bila horizontalna orijentacija osi rotacije, površina lopatica je zakrivljena konkavna, oko koje struja zraka struji pod oštrim kutom. Na količinu energije koja se uzima od vjetra utiče površina oštrice. Za običnu kuću dovoljna je površina od 1,25 m 2.

Brzina vjetroturbine ovisi o broju lopatica. Najbrže se rotiraju vjetroturbine sa jednom lopaticom. U takvim se izvedbama koristi protuteg za balansiranje. Takođe treba uzeti u obzir da pri malim brzinama vjetra, ispod 3 m/s, vjetroturbine postaju nesposobne da uzimaju energiju. Da bi jedinica osjetila slab vjetar, površina njenih lopatica se mora povećati na najmanje 2 m 2.

Proračun vjetrogeneratora

Prije odabira vjetrogeneratora potrebno je odrediti brzinu i smjer vjetra koji su najkarakterističniji na mjestu predviđene instalacije. Treba imati na umu da rotacija lopatica počinje pri minimalnoj brzini vjetra od 2 m/s. Maksimalna efikasnost se može postići kada ovaj indikator dostigne vrijednost od 9 do 12 m / s. Odnosno, za opskrbu električnom energijom male seoske kuće trebat će vam generator minimalne snage od 1 kW / h i vjetar brzinom od najmanje 8 m / s.

Brzina vjetra i prečnik propelera imaju direktan utjecaj na snagu koju proizvodi vjetroturbina. Moguće je precizno izračunati karakteristike performansi određenog modela koristeći sljedeće formule:

Proračuni prema području rotacije se izvode na sljedeći način: P = 0,6 x S x V 3, gdje je S površina okomita na smjer vjetra (m 2), V brzina vjetra (m / s) , P je snaga agregata (kW).
Za izračunavanje električne instalacije prema promjeru vijka koristi se formula: P = D 2 x V 3 / 7000, u kojoj je D promjer vijka (m), V je brzina vjetra (m / s), P je snaga generatora (kW).
Složeniji proračuni uzimaju u obzir gustinu protoka zraka. Za ove svrhe postoji formula: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η red x η gen, gdje je ξ koeficijent korištenja energije vjetra (bezmjerna vrijednost), π = 3,14 , R - radijus rotora (m), V - brzina strujanja vazduha (m / s), ρ - gustina vazduha (kg / m 3), η ed - efikasnost reduktora (%), η gen - efikasnost generatora (%).

Tako se električna energija koju proizvodi vjetrogenerator kvantitativno povećava u kubnom omjeru sa povećanjem brzine strujanja vjetra. Na primjer, s povećanjem brzine vjetra za 2 puta, proizvodnja kinetičke energije rotora će se povećati za 8 puta.

Prilikom odabira mjesta za ugradnju vjetroturbine, potrebno je dati prednost područjima bez velikih zgrada i visokih stabala koja stvaraju barijeru vjetru. Minimalna udaljenost od stambenih zgrada je od 25 do 30 metara, inače će buka tokom rada stvarati neugodnosti i nelagodu. Rotor vjetroturbine mora biti smješten na visini većoj od najbližih zgrada za najmanje 3-5 m.

Ako nije planirano povezivanje seoske kuće na zajedničku mrežu, u ovom slučaju možete koristiti opcije kombiniranih sistema. Rad vjetroturbine bit će mnogo efikasniji kada se koristi u kombinaciji s dizel generatorom ili solarnom baterijom.

Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama

Bez obzira na vrstu i dizajn vjetroturbine, svaki uređaj je opremljen sličnim elementima kao osnovom. Svi modeli su opremljeni generatorima, noževima od raznih materijala, liftovima koji obezbeđuju željeni nivo ugradnje, kao i dodatnim baterijama i elektronskim sistemom upravljanja. Najjednostavniji za proizvodnju su jedinice rotacionog tipa ili aksijalne strukture pomoću magneta.

Opcija 1. Rotacijski dizajn vjetrogeneratora.

Dizajn rotacionog vjetrogeneratora koristi dvije, četiri ili više lopatica. Takvi vjetrogeneratori nisu u mogućnosti u potpunosti osigurati električnu energiju velikim seoskim kućama. Uglavnom se koriste kao pomoćni izvor električne energije.

Ovisno o projektnoj snazi vjetrenjače, odabiru se potrebni materijali i komponente:

12 voltni auto alternator i auto akumulator.
Regulator napona koji pretvara naizmjeničnu struju sa 12 na 220 volti.
Kontejner velike veličine. Aluminijska kanta ili lonac od nehrđajućeg čelika najbolje funkcionira.
Kao punjač možete koristiti relej skinut sa automobila.
Trebat će vam prekidač od 12 V, lampa punjenja s kontrolerom, vijci s maticama i podloškama, te metalne stezaljke s gumiranim brtvama.
Trožilni kabel s minimalnim poprečnim presjekom od 2,5 mm 2 i konvencionalnim voltmetrom uzetim iz bilo kojeg mjernog uređaja.

Prije svega, rotor se priprema iz postojeće metalne posude - lonca ili kante. Podijeljen je na četiri jednaka dijela, na krajevima linija su napravljene rupe kako bi se olakšalo razdvajanje na sastavne dijelove. Zatim se kontejner reže škarama za metal ili mlinom. Lopatice rotora se izrezuju iz rezultirajućih praznina. Sva mjerenja moraju biti pažljivo provjerena za usklađenost dimenzija, inače dizajn neće raditi ispravno.

Zatim se određuje strana rotacije remenice generatora. U pravilu se rotira u smjeru kazaljke na satu, ali bolje je to provjeriti. Nakon toga, dio rotora je spojen na generator. Da bi se izbjegla neravnoteža u kretanju rotora, montažne rupe u oba dizajna moraju biti simetrične.

Da biste povećali brzinu rotacije, rubovi lopatica trebaju biti lagano savijeni. Kako se ugao savijanja povećava, rotirajuća jedinica će efikasnije percipirati protok zraka. Kao oštrice koriste se ne samo elementi izrezane posude, već i pojedinačni dijelovi spojeni na metalni blank koji ima oblik kruga.

Nakon pričvršćivanja kontejnera na generator, cijela rezultirajuća konstrukcija mora se u potpunosti postaviti na jarbol pomoću metalnih stezaljki. Zatim se ožičenje montira i sastavlja. Svaki pin mora biti povezan na vlastiti konektor. Nakon povezivanja, ožičenje se pričvršćuje na jarbol žicom.

Na kraju montaže, pretvarač, baterija i opterećenje su povezani. Baterija je povezana kablom presjeka 3 mm 2, za sve ostale priključke dovoljan je presjek od 2 mm 2. Nakon toga, vjetrogenerator može raditi.

Opcija 2. Aksijalna konstrukcija vjetrogeneratora pomoću magneta.

Aksijalne vjetrenjače za dom su dizajn, čiji su jedan od glavnih elemenata neodimijski magneti. U pogledu svojih performansi, značajno su ispred konvencionalnih rotacionih jedinica.

Rotor je glavni element cjelokupnog dizajna vjetroturbine. Za njegovu proizvodnju najbolje je prikladna glavčina automobilskog kotača s kočionim diskovima. Dio koji je bio u pogonu treba pripremiti - očistiti od prljavštine i rđe, podmazati ležajeve.

Zatim morate pravilno rasporediti i popraviti magnete. Ukupno će vam trebati 20 komada, veličine 25 x 8 mm. Magnetno polje u njima se nalazi duž dužine. Čak će i magneti biti polovi, oni se nalaze na cijeloj ravni diska, naizmjenično kroz jedan. Tada se utvrđuju prednosti i nedostaci. Jedan magnet naizmenično dodiruje druge magnete na disku. Ako se privlače, onda je pol pozitivan.

Kod povećanog broja stubova moraju se poštovati određena pravila. U monofaznim generatorima, broj polova je isti kao i broj magneta. Trofazni generatori imaju odnos 4/3 između magneta i polova i 2/3 odnos između polova i zavojnica. Ugradnja magneta vrši se okomito na obim diska. Za njihovu ravnomjernu distribuciju koristi se papirni šablon. Najprije se magneti fiksiraju jakim ljepilom, a zatim na kraju fiksiraju epoksidom.

Ako usporedimo jednofazne i trofazne generatore, tada će performanse prvih biti nešto lošije u odnosu na druge. To je zbog velikih amplitudnih fluktuacija u mreži zbog nestabilnog strujnog izlaza. Stoga se vibracije javljaju u jednofaznim uređajima. U trofaznim konstrukcijama, ovaj nedostatak se kompenzira strujnim opterećenjem iz jedne faze u drugu. Kao rezultat, u mreži je uvijek osigurana konstantna vrijednost snage. Zbog vibracija, životni vek jednofaznih sistema je znatno kraći od trofaznih sistema. Osim toga, trofazni modeli nemaju buku tokom rada.

Visina jarbola je cca 6-12 m. Ugrađuje se u sredinu oplate i zalijeva betonom. Zatim se na jarbol postavlja gotova konstrukcija na koju je pričvršćen vijak. Sam jarbol je pričvršćen sajlom.

Lopatice vjetroturbine

Efikasnost vjetroelektrana u velikoj mjeri ovisi o dizajnu lopatica. Prije svega, to je njihov broj i veličina, kao i materijal od kojeg će biti izrađene lopatice za vjetroturbinu.

Faktori koji utiču na dizajn oštrice:

Čak i najslabiji vjetar može pokrenuti dugačke lopatice. Međutim, prevelika dužina može usporiti brzinu vjetrenjača.
Povećanje ukupnog broja lopatica čini točak vjetra osjetljivijim. Odnosno, što je više oštrica, to bolje počinje rotacija. Međutim, snaga i brzina će se smanjiti, čineći takav uređaj neprikladnim za proizvodnju energije.
Promjer i brzina rotacije vjetrobranskog točka utječu na razinu buke koju proizvodi uređaj.

Broj lopatica mora se kombinirati s mjestom ugradnje cijele konstrukcije. U najoptimalnijim uslovima, pravilno odabrane lopatice mogu da obezbede maksimalnu snagu vetroturbine.

Prije svega, morate unaprijed odrediti potrebnu snagu i funkcionalnost uređaja. Da biste pravilno proizveli vjetroturbinu, morate proučiti moguće dizajne, kao i klimatske uvjete u kojima će raditi.

Pored ukupne snage, preporučuje se određivanje vrijednosti izlazne snage, poznate i kao vršno opterećenje. Predstavlja ukupan broj uređaja i opreme koji će biti uključeni istovremeno sa radom vjetroturbine. Ako trebate povećati ovu brojku, preporučuje se korištenje nekoliko pretvarača odjednom.

DIY vjetrogenerator 24v - 2500 vati

Pročitajte u članku

Izvor električne energije

Najmanje jednom godišnje povećavaju se tarife za usluge električne energije, često i nekoliko puta. To šteti džepovima građana kojima plate ne rastu tako brzo. Domaći majstori su pribjegavali jednostavnom, ali prilično nesigurnom i nezakonitom načinu uštede na struji. Pričvrstili su neodimijski magnet na površinu mjerača protoka, nakon čega je obustavio rad mjerača.

Ako je navedena shema u početku radila glatko, u budućnosti su se pojavili problemi s njom. Ovo je objašnjeno sa nekoliko razloga:

Inspektori su počeli češće da idu od kuće do kuće i vrše vanredne provjere.
Počeli su lijepiti posebne naljepnice na pultove, pod čijim su utjecajem magnetska polja počela tamniti. Shodno tome, nije bio problem izračunati takvog uljeza.
Počeli su se proizvoditi novi mjerači koji nisu bili osjetljivi na magnetsko polje. Umjesto standardnih modela pojavile su se elektronske komponente.

Sve je to potaknulo ljude da traže alternativne izvore električne energije, na primjer, vjetroturbine. Ako osoba živi u područjima gdje vjetrovi redovno pušu, takvi uređaji za njega postaju spas. Uređaj koristi snagu vjetra za proizvodnju energije.

Telo je opremljeno lopaticama koje pokreću rotore. Tako dobivena električna energija pretvara se u jednosmjernu struju. U budućnosti prelazi na potrošače ili se akumulira u bateriji.

Domaći vjetrogenerator može djelovati kao glavni ili dodatni izvor energije. Kao pomoćni uređaj može grijati vodu u bojleru ili hraniti kućne lampe, dok sva ostala elektronika radi iz glavne mreže. Također je moguće koristiti takve generatore kao glavni izvor gdje kuće nisu priključene na struju. Ovdje se uređaji prikazuju:

Svjetiljke i lusteri;
oprema za grijanje;
potrošačka elektronika.

Vjetroelektrana je sposobna za napajanje niskonaponskih i klasičnih uređaja. Prvi rade na naponu od 12-24 volta, a vjetrogenerator je sposoban dati snagu na 220 volti. Izrađuje se prema shemi pomoću inverterskih pretvarača. Električna energija je pohranjena u njegovoj bateriji. Postoje modifikacije za 12-36 volti. Razlikuju se po jednostavnijem dizajnu. Koriste standardne kontrolere punjenja baterija. Da bi se osiguralo grijanje doma, dovoljno je vlastitim rukama napraviti vjetrogeneratore na 220 V. 4 kW je snaga koju će njihov motor osigurati.

Kako odabrati vjetrogenerator za privatnu kuću

Vjetrogenerator (vjetrenjača) je uređaj koji pretvara kinetičku energiju vjetra u mehaničku energiju s naknadnim prijenosom u električnu energiju. Proizvodnja vjetroturbina u Rusiji posljednjih godina značajno je porasla zajedno sa interesovanjem potrošača. Danas su na tržištu predstavljene uvozne i ruske vjetroturbine snage od 0,1 do 70 kW. Vetroturbine za svoj dom možete kupiti u dole navedenim kompanijama čiji su proizvodi najpopularniji kod potrošača:

Vetro Svet doo (Sankt Peterburg), snaga vetroturbina 0,25–1,5 kW;
SKB Iskra doo (Moskva), snaga 0,5 kW;
OOO GRTs-Vertical (regija Čeljabinsk, Miass), snaga 1,5–30 kW;
Sapsan-Energia LLC (Moskovska oblast), snaga 0,5–5 kW;
CJSC Wind Energy Company (Sankt Peterburg), snage 5 i 30 kW;
LMW "Energija vjetra" (Habarovsk), snaga 0,1–10 kW.

Razlikovati domaće i industrijske vjetroturbine:

Vjetroturbine za domaćinstvo - vjetrenjače male snage, dovoljne da osiguraju energiju privatnoj kući. Za njihov rad potrebna je konstantna brzina vjetra od 4 m/s, a najnovija dostignuća u opremi omogućavaju proizvodnju električne energije čak i pri slabom vjetru.
Industrijske vjetroturbine imaju snagu od nekoliko MW. Takve instalacije rade na krajnjem sjeveru u područjima sa stalnim jakim vjetrovima.

Neophodni uslovi za rad generatora:

prosječna godišnja brzina vjetra ne manja od 4 m/s;
slobodan prostor za postavljanje vjetrenjače (po mogućnosti na brdu);
nije potrebno službeno koordinirati instalaciju sa lokalnom upravom - samo je trebate obavijestiti;
pristanak susjeda na instalaciju - buka koju stvara vjetrenjača može izazvati nezadovoljstvo ljudi koji žive u blizini;
pored same instalacije, trebat će vam masa dodatne opreme: baterije, inventarna instalacija, kontrolni sistem, jarbol.

Kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama

Vertikalne vjetroturbine su najefikasnije i jednostavne za proizvodnju i rad, što dovodi do njihove dovoljne rasprostranjenosti, bilo da se radi o spiralnom ili direktnom mehanizmu.

Od velike važnosti je i svrha izrade vjetroturbine i površina na kojoj će biti postavljena, što treba uzeti u obzir prilikom planiranja.

Postoje ključne točke koje zahtijevaju obaveznu pažnju prilikom izrade vjetroturbine. Prvo što treba odrediti je, naravno, motor svakog napretka, srce čitavog sistema – generator koji se može kupiti i napraviti sam, što, u suštini, zahtijeva određenu vještinu i vještine, međutim, uz zbog želje, početnik se može nositi i sa tim. . Ovisno o vašem cilju, želite ozbiljnu mašinu od 10kW, 5kW (5kW) ili manje moćnu na 12V, ili manju i jednostavniju vjetroturbinu tipa bicikla koja se koristi kao električna instalacija na balkonu stana.

Vjetroturbina može biti opremljena gotovo svim generatorima:

Bilo da se radi o poznatom seoskom traktorskom generatoru;
Detalj sa starog kompjutera ili kompjutera;
Ili je možda u pitanju motor automobila sa malom bukom;
Element motora mašine za pranje veša, bitne su samo njegove performanse.

Zatim odlučujemo o oštricama - samim predmetima koji se vrte koji podsjećaju na oštrice mlina. Oštrice se mogu izraditi i od velikog broja materijala, od kojih su najperspektivniji i najčešći, na primjer, šperploča, plastika, ponekad lim (ivice bureta, na primjer), PVC materijal i tako dalje. Prilikom proizvodnje treba uzeti u obzir sve bitne faktore - kako utjecaj centrifugalne sile, tako i veličinu lopatica, strujanje vjetra na tlu i drugo. Najracionalnije je kreirati krilati karakter, zahvaljujući povećanju efikasnosti, uticajem na distribuciju strujanja vjetra.

Sljedeći korak je izrada uređaja za određivanje brzine i smjera vjetra - vjetrokaz. To je nešto poput metalne zastave koja mijenja svoj položaj u skladu sa strujama vjetra. Gotovo svaki relativno jak, ali lagan sloj metala može se koristiti kao vjetrokaz.

Jarbol - u njegovoj se ulozi može koristiti i širok raspon improviziranih sredstava, na primjer, jaka vodovodna cijev. Sasvim je moguće napraviti domaći vjetroaparat (domaći), kao što je već opisano, iz maksimalno raspoloživih sredstava, a snaga vjetrenjače ovisi o korištenim materijalima i razumnosti upotrebe u određenim uvjetima. Najjednostavniji predstavnik takvih uređaja prilično je sposoban stvoriti električnu energiju za osvjetljenje prostorije, uređaje za punjenje i, po želji, čak i zadovoljiti osnovne potrebe relativno male seoske kuće.

moćni modeli

Samostalna proizvodnja moćnih modela vjetroturbina zahtijeva mnogo truda i teorijske pripreme. Prije svega, potrebno je stvoriti snažan generator koji zahtijeva proračune, pravilnu montažu i korištenje visokokvalitetnih materijala. Osim toga, potrebno je napraviti rotor koji radi na laganom vjetru, ali je sposoban generirati dovoljnu silu za generator. Također će biti potrebni odgovarajući uređaji za obradu električne struje, okvir, jarbol i drugi strukturni i elektronski elementi.

Vjetrogenerator sa kapacitetom većim od 1 kilovata

Vjetrenjače slične snage su komercijalno dostupne. Kupovinom instalacije možete dobiti gotov uređaj sa prethodno poznatim parametrima, izrađen od odgovarajućih materijala. Cijene takve opreme počinju od 30.000 rubalja, što nije dostupno svakom korisniku.

Osim toga, bit će potrebna i pripadajuća elektronika, baterije i druga oprema, što će otprilike udvostručiti troškove. Visoka cijena instalacija glavni je razlog širenja modela vjetrenjača uradi sam.

Uradi sam vertikalna vjetrenjača (5 kW)

Postoji nekoliko opcija za proizvodnju uređaja takve snage:

rotacioni dizajn
lanac jedriličarskih impelera raspoređenih u seriju
korištenje aksijalnog generatora na neodimijskim magnetima

Izbor najprikladnije opcije ovisi o stupnju obučenosti i tehničkoj bazi korisnika. Preporučuju se vertikalne konstrukcije koje su neovisne o smjeru vjetra i ne moraju se montirati na visoke jarbole.

Karuselske strukture sa više lopatica na bazi Savonius rotora najuspješnije ispunjavaju zahtjeve. Postoje i industrijske instalacije ove klase, čija će kupovina ubrzati rješavanje problema i omogućiti vam da dobijete profesionalno proizveden kompleks sa zajamčenim parametrima.

Vertikalne linije

Vjetroturbine sa vertikalnom osom rotacije su najpogodnija grupa uređaja za samostalnu proizvodnju. Imaju jednostavan, jasan dizajn. Ne treba im veliki broj rotacijskih čvorova, nezahtjevni su prema smjeru vjetra. Mogućnosti ove grupe generisale su veliki broj opcija dizajna, od kojih neke treba detaljnije razmotriti.

sunce

Vjetrogenerator Savonius jedan je od najstarijih razvoja koji je svjetlo ugledao 20-ih godina prošlog vijeka. Uređaj se sastoji od dvije oštrice dovoljno velike površine, zakrivljene u uzdužnom smjeru. U poprečnom presjeku podsjećaju na latinično slovo S. Istovremeno su malo pomaknuti jedan prema drugome, pomalo preklapajući radne strane.

Kada je izložen strujanju vjetra, jedna od lopatica prima silu na radni dio, a druga - na poleđinu. Oblik lopatice doprinosi disekciji toka, čiji dio ide u stranu, a drugi dio klizi na radnu površinu druge lopatice, povećavajući okretni moment.

Stručno mišljenje
Stručnjak Energo.Kuća Fomin O. A.
Rudarski inženjer, građevinar.

Na osnovu Savonius dizajna razvijeni su mnogi modeli vjetrenjača sa povećanim brojem lopatica, većom efikasnošću i osjetljivošću na slab vjetar.

Daria

Darierov dizajn je predložen gotovo istovremeno sa Savonius rotorom. Njegovu osnovu čine lopatice u obliku krila aviona i raspoređene okomito tangencijalno na krug rotacije. Potreban je neparan broj noževa, inače će doći do pretjerano velike sile balansiranja. Sila podizanja lopatica doprinosi nastanku velike brzine rotacije, koja premašuje ovu brojku za 3-4 puta u odnosu na Savonius rotor.

Još uvijek ne postoji matematički opis rada uređaja, ali razvoji zasnovani na dizajnu postoje i stalno se ažuriraju. Postoji veliki broj modela privatnih vjetroturbina s dovoljno snage za napajanje male kuće.

ortogonalno

Ortogonalni dizajn je najefikasniji od svih osnovnih vertikalnih vjetroturbina. Imaju velike brzine, osjetljivost, performanse. Dizajn se sastoji od nekoliko lopatica (obično tri ili više) smještenih na određenoj udaljenosti od ose koja je paralelna s njom. Darrieusov rotor o kojem smo gore govorili jedan je od predstavnika ortogonalnih uređaja. Nedostaci uključuju velika opterećenja na jedinici rotacije, što doprinosi brzom kvaru pokretnih dijelova.

Helicoid

Helikoidne konstrukcije su bazirane na osnovnom modelu ortogonalnog tipa, ali sa značajnim promjenama u geometriji lopatica. Oni su savijeni oko obima rotacije, dobivši oblik blizak spirali. Kao rezultat toga, postiže se značajna stabilizacija rotacije, smanjuje se trošenje pokretnih elemenata, dizajn u cjelini stječe izdržljivost, snagu i pouzdanost.

Omogućava glatkiju rotaciju ujednačena proizvodnja električne energije, što omogućava korištenje uređaja za direktno napajanje pojedinih potrošača (rasvjetni uređaji, pumpe i sl.). Za samoproizvodnju, dizajn je prilično težak zadatak zbog složenog geometrijskog oblika oštrica.

Barel-barel

Ovo je "popularni" naziv za vrtuljak (vertikalni) generator vjetra s više lopatica. Uređaj ima dobar balans, efikasno hvata strujanje vjetra, nisku razinu buke. Za one koji se žele okušati u izradi vjetrenjače vlastitim rukama, ova opcija dizajna preporučuje se kao jedna od osnovnih vrsta dizajna. Oštrice su izrađene od pocinčanog čeličnog lima, izrezane duž cijevi ili drugog improviziranog materijala.

Okvir - zavaren od metalnog profila - ugao, cijev itd. Posebnost uređaja je njegova neranjivost na jake nalete vjetra - oko propelera, kada se protok povećava, formira se vrtložna čahura koja sprječava da vjetar prodre unutar radnog kola. Protok se jednostavno obavija oko uređaja poput cijevi.

Lenz generator vjetra

Dizajnerska karakteristika Lenza je upotreba snažnih neodimijumskih magneta umjesto ležajeva. Oni drže rotacijski sklop u "obušenom" stanju, što osigurava lakoću rotacije. Odsustvo trenja doprinosi visokoj izdržljivosti opreme. Pokazatelji su vrlo impresivni - početak rotacije se javlja pri brzini vjetra od 0,17 m / s, a vjetrenjača postiže svoje nominalne performanse već pri 3,4 m / s.

finalna montaža

Okvir generatora je zavaren od profilne cijevi. Rep je izrađen od pocinkovanog lima. Rotaciona osovina je cev sa dva ležaja. Generator se pričvršćuje na jarbol na način da je rastojanje od lopatice do jarbola najmanje 25 cm.Iz sigurnosnih razloga treba izabrati miran dan za završnu montažu i ugradnju jarbola. Oštrice se pod uticajem jakog vjetra mogu saviti i slomiti na jarbolu.

Da biste koristili baterije za napajanje opreme koja radi na 220 V, morat ćete instalirati pretvarač napona. Kapacitet baterije se bira pojedinačno za vjetrogenerator. Ovaj indikator ovisi o brzini vjetra u tom području, snazi priključene opreme i učestalosti njene upotrebe.

Uređaj za generator vjetra

Kako biste spriječili da se baterija prepuni, trebat će vam regulator napona. Možete ga napraviti sami ako imate dovoljno znanja iz elektronike ili kupiti gotov. Na tržištu postoji mnogo kontrolera za alternativne energetske mehanizme.

Savjet. Kako bi se spriječilo lomljenje oštrice na jakom vjetru, ugrađen je jednostavan uređaj - zaštitna vjetrokaz.

Kako napraviti vjetrogenerator od autogeneratora

Najlakša opcija je koristiti auto generator kao generator vjetrenjače. Autogeneratori su jeftini, dobro popravljeni, na tržištu postoji veliki izbor. Po cijeni, oni su otprilike 20 USD po 1 kW. Daju stabilan napon od određene brzine i spojeni su sa 12 voltnim baterijama.

Nedostaci:

zahtijevaju visoke okretaje - od 1,5-2,0 hiljada i više u minuti;
lošiji u pouzdanosti od fabričkih generatora za vjetrenjače;
imaju relativno mali resurs (do 4000 sati rada), što je nadoknađeno niskim troškovima.

Da biste vlastitim rukama sastavili vjetrogenerator iz automobilskog generatora od 1,5 kW, trebat će vam:

auto generator za 12 v;
punjiva baterija odgovarajućeg napona;
pretvarač od 12 do 220v, snage 1,3 kW;
mala bačva (kantica) od aluminija ili čelika;
relej za punjenje i lampica upozorenja automobila;
prekidač otporan na vlagu, 12v;
uređaj za kontrolu napona (stari voltmetar);
bakrena žica od 2 mm u presjeku;
pričvršćivači (vijci, podloške, matice, stege).

Od ručnog alata trebat će vam: makaze za metal, brusilica, mjerna traka, olovka, odvijači, ključevi u setu, kliješta, električna bušilica sa bušilicama.

Nekoliko ključnih točaka u proizvodnji vjetrogeneratora:

Maksimalna efikasnost se može postići pretvaranjem autogeneratora u trajne magnete. Da biste to učinili, namotaj pobude mora se zamijeniti s nekoliko feritnih magneta.
Okretanjem nemagnetnog rotora od titanijuma ili drugog nemagnetnog materijala, magnetizacija rotora se može izbeći.
Da biste povećali proizvodnju struje pri malim brzinama, trebate premotati stator, povećavajući broj zavoja za 5 puta i smanjujući promjer žice.
Ugradnja neodimijskih magneta na rotor će povećati snagu generatora pri malim brzinama. Parni broj magneta je pričvršćen na čeličnu traku, koja se mora pričvrstiti na bazu unutarnje strane generatora. Prilikom postavljanja magneta za povećanje snage, morate mijenjati polaritet.
Za proizvodnju oštrica prikladna je duraluminijska cijev, pričvršćivači su izrađeni od čelika. Oštrice moraju biti izbalansirane, kao i da se dizajn što više olakša uklanjanjem viška brusilicom i brusilicom.

Mreža ima dovoljno materijala sa detaljnim opisom rada, tako da nema potrebe za ponavljanjem

Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama

Za montiranje ovog uređaja kod kuće trebat će vam:

Temeljno poznavanje električara;
Izvor energije. To može biti alternator ili asinhroni motor.
Sigurno mjesto za instalaciju uređaja. Budući da težina pojedinačnih kućanskih jedinica može doseći od 200 do 800 kg.
neodimijumski magneti. Ova klasa magneta ima veće performanse;

Razne vrste formi. U našem slučaju, pravokutni ili okrugli su prikladniji.

Žice odgovarajućeg presjeka;
Materijali za montažu okvira i same vjetrenjače.

Kao što je već gore opisano, postoji mnogo opcija dizajna. Pozadina buke koju stvara jedinica ovisi o dimenzijama i načinu povezivanja čvorova. Ako ne želite probleme sa susjedima, unaprijed razgovarajte o ovom pitanju, jer su pojedine jedinice prilično bučne, na primjer, kao što je vjetrogenerator koji se samostalno montira u sljedećem videu.

Nakon što obavite sve prethodne aktivnosti, morat ćete odabrati izvor napajanja koji odgovara vašim potrebama. Uz ograničena finansijska sredstva, moguće su dvije opcije budžeta:

Automobilski generator;
Asinhroni motor iz mašine za pranje veša.

Svaka opcija ima svoje pozitivne i negativne strane.

Povezani članak:

Stabilizator napona 220V za dom: koji odabrati. U članku ćemo detaljno razmotriti čemu služi ova oprema, vrste, dijagrame povezivanja, prosječne cijene i tehničke karakteristike, kako to učiniti sami.

Opcija vjetrogeneratora "uradi sam" iz mašine za pranje rublja

Kako bi se povećala snaga, motor se nadograđuje zamjenom feritnih magneta neodimijskim. Treba napomenuti da je ugradnja magneta prilično naporan proces koji zahtijeva određene vještine.

Primjer lokacije neodimijskih magneta u motoru iz perilice rublja

Da biste uštedjeli vrijeme i živce, jednostavnija opcija je kupiti gotov rotor odgovarajuće veličine.Racionalno je koristiti takav motor u uređaju malih dimenzija.

Izrada vjetrogeneratora vlastitim rukama od automobilskog generatora

Ovu opciju također treba poboljšati, jer standardni uzorak radi na 5000 - 6000 o/min. Nadogradnja uključuje:

Uređaj je opremljen neodimijumskim magnetima. Postavljaju se po strogom redoslijedu, odnosno stupovi se izmjenjuju. Radi praktičnosti, šablon je izrezan od debelog kartona;

Šablon rasporeda magneta

Namotaj statora je premotan. Broj zavoja se povećava, pa se poprečni presjek žice smanjuje.
Standardno nema magneta, tako da centralna osovina mora biti napravljena od nemagnetnog materijala, poput titanijuma.

Ali čak i ako su ispunjeni svi zahtjevi za optimalni napon, rotor se mora rotirati od 500 puta u minuti.

Opće negativne karakteristike:

Obje opcije su kratkotrajne, zahtijevaju godišnju popravku ili zamjenu;
Proizvedena snaga nije dovoljna za potpuno napajanje;
Potrebno je značajno poboljšanje.

Ako već imate potrebno znanje i otprilike znate kako napraviti vjetrogenerator od 220V vlastitim rukama, bit će racionalnije montirati jedinicu veće snage.

Prilikom montaže horizontalne ili vertikalne vjetroturbine vlastitim rukama, promatrajte krutost cijele konstrukcije, od lopatica do kontrolnih nosača. Nepouzdane strukturne komponente mogu dovesti do nesreće.

Jedna od mnogih nesreća

Video: uradi sam vjetrogenerator 24V 2500W

Kako izračunati i odabrati vjetrogenerator

Vjetar nije prirodni plin koji se pumpa kroz cijevi, niti električna energija koja neprekidno teče žicama do naših domova. Hirovit je i prevrtljiv. Danas uragan kida krovove i lomi drveće, a sutra ga mijenja potpuni zatišje.

Stoga, prije kupovine ili samostalne proizvodnje vjetrenjače, morate procijeniti potencijal zračne energije u vašem području. Da biste to učinili, odredite prosječnu godišnju snagu vjetra. Ova vrijednost se može pronaći na internetu na zahtjev.

Dobivši upravo takvu tablicu, pronalazimo područje našeg stanovanja i gledamo intenzitet njegove boje, upoređujući ga sa ljestvicom ocjene. Ako je prosječna godišnja brzina vjetra manja od 4,0 metara u sekundi, onda nema smisla instalirati vjetrenjaču. Neće obezbijediti potrebnu količinu energije.

Ako je snaga vjetra dovoljna za ugradnju vjetroelektrane, onda možete preći na sljedeći korak: odabir snage generatora.

Ako govorimo o autonomnom opskrbi električnom energijom kod kuće, tada se uzima u obzir prosječna statistička potrošnja električne energije po 1 porodici. Ona je u rasponu od 100 do 300 kWh mjesečno. U regijama sa niskim godišnjim potencijalom vjetra (5-8 m/sec), takvu količinu električne energije može proizvesti vjetroturbina od 2-3 kW.

Pri tome treba uzeti u obzir i to Imoi prosječna brzina vjetra je veća, pa će proizvodnja energije u ovom periodu biti veća nego ljeti.

Izrada generatora za vjetrenjacu

Da bismo sastavili vjetroelektranu, potreban nam je generator, i to sa samouzbudom. Drugim riječima, njegov dizajn mora sadržavati magnete koji induciraju električnu energiju u namotima. Ovako su raspoređeni neki elektromotori, na primjer, u odvijačima. Ali neće uspjeti napraviti pristojan vjetrogenerator iz odvijača - snaga će biti jednostavno smiješna, maksimum će biti dovoljan za rad male LED lampe.

Također neće uspjeti napraviti vjetroelektranu od autogeneratora - ovdje se koristi pobudni namotaj koji se napaja iz baterije, tako da nam ne odgovara. Od kućnog ventilatora možemo napraviti samo strašilo za ptice koje napadaju baštu. Stoga morate potražiti normalan samopobuđeni generator odgovarajuće snage. Još bolje, razbacite se i kupite kupljeni model.

Zaista je isplativije kupiti generator nego ga napraviti - efikasnost fabričkog modela bit će veća od one domaće izrade.

Pogledajmo kako napraviti generator za našu vjetrenjaču vlastitim rukama.

Njegova maksimalna snaga je 3-3,5 kW. Za ovo nam je potrebno:

Stator - izrađen je od dva komada lima rezana u obliku krugova prečnika 500 mm. Na svaki krug uz rub (blago odstupajući od ruba) zalijepljeno je 12 neodimijskih magneta promjera 50 mm. Njihovi polovi se moraju mijenjati. Slično, pripremamo drugi krug, ali samo polovi ovdje trebaju biti smješteni sa pomakom;
Rotor - to je dizajn od 9 zavojnica namotanih bakrenom žicom promjera 3 mm u izolaciji od laka. Izrađujemo 70 zavoja u svakoj zavojnici, iako neki izvori preporučuju pravljenje 90 zavoja. Za postavljanje zavojnica potrebno je napraviti bazu od nemagnetnog materijala;
Osa - to se mora uraditi tačno u sredini rotora. Štaviše, ne bi trebalo biti otkucaja, struktura mora biti pažljivo centrirana, inače će je vjetar brzo slomiti.

Postavljamo statore i rotor - sam rotor rotira između statora. Između ovih elemenata održava se razmak od 2 mm. Povezujemo sve namote prema donjem dijagramu, tako da dobijemo jednofazni izvor naizmjenične struje.

DIY vjetrogenerator od koračnog motora

Uređaj sa koračnim motorom, čak i pri maloj brzini rotacije, proizvodi oko 3 vata. Napon može porasti iznad 12 V, a to vam omogućava punjenje male baterije. Kao generator, možete umetnuti koračni motor iz štampača. U generatorskom režimu, na koračnom motoru se stvara naizmjenična struja, koja se lako može pretvoriti u jednosmjernu struju pomoću nekoliko diodnih mostova i kondenzatora. Shemu možete lako sastaviti vlastitim rukama. Stabilizator je ugrađen iza mostova, kao rezultat dobijamo konstantan izlazni napon. Za kontrolu vizualne napetosti možete instalirati LED. Kako bi se smanjio gubitak od 220V, koriste se Schottky diode za njegovo ispravljanje.

Oštrice će biti izrađene od PVC cijevi. Radni komad se crta na cijevi, a zatim se izrezuje diskom za rezanje. Raspon propelera treba da bude oko 50 cm, a širina lopatica treba da bude 10 cm. Potrebno je da obradite čauru sa prirubnicom da odgovara veličini SD osovine. Montira se na osovinu motora i pričvršćuje vijcima, plastični „šrafovi“ će biti pričvršćeni direktno na prirubnice. Također je potrebno izvršiti balansiranje - komadi plastike su odsječeni s krajeva oštrica, kut nagiba se mijenja zagrijavanjem i savijanjem. Sam generator je umetnut u komad cijevi, na koji je također pričvršćen vijcima. Što se tiče električne ploče, bolje je postaviti je ispod, i dovesti struju iz generatora na nju. Iz koračnog motora izlazi do 6 žica, koje odgovaraju dvije zavojnice. Oni zahtijevaju klizne prstenove za prijenos snage s pokretnog dijela. Nakon što spojimo sve dijelove zajedno, prelazimo na testiranje dizajna, koji će početi okretati na 1 m / s.

Rotaciona vetroturbina

Hajde da shvatimo kako vlastitim rukama napraviti jednostavnu vjetrenjaču s okomitom osom rotacije rotacijskog tipa.

Takav model može zadovoljiti potrebe za električnom energijom baštenske kuće, raznih pomoćnih zgrada, kao i istaknuti lokalno područje i vrtne staze noću.

Oštrice ove instalacije rotacionog tipa s vertikalnom osom rotacije jasno su izrađene od elemenata izrezanih iz metalne cijevi.

Naš cilj je proizvodnja vjetrenjače maksimalne snage 1,5 kW. Da bismo to učinili, potrebni su nam sljedeći elementi i materijali:

auto generator za 12 V;
helijum ili kiselinska baterija 12 V;
poluhermetički prekidač vrste "dugme" za 12 V;
pretvarač 700 W - 1500 W i 12V - 220V;
kanta, veliki lonac ili druga prostrana posuda od nehrđajućeg čelika ili aluminija;
automobilski relej kontrolne lampe punjenja ili punjenja akumulatora;
automobilski voltmetar (moguće je bilo koji);
vijci s maticama i podloškama;
žice poprečnog presjeka od 4 kvadratnih mm i 2,5 kvadratnih mm;
dvije stezaljke za pričvršćivanje generatora na jarbol.

U procesu izvođenja radova trebat će nam brusilica ili škare za metal, građevinska olovka ili marker, mjerač trake, rezači žice, bušilica, bušilica, ključevi i odvijač.

Početna faza proizvodnje postrojenja

Počinjemo da pravimo domaću vetrenjaču uzimajući veliku cilindričnu metalnu posudu. Obično se u tu svrhu koristi stari lonac, kanta ili tiganj. To će biti osnova za našu buduću VE.

Koristeći mjernu traku i građevinsku olovku (marker), označit ćemo: naš kontejner ćemo podijeliti na četiri identična dijela.

Prilikom rezanja u skladu sa uputstvima sadržanim u tekstu, ni u kom slučaju ne režite metal do kraja

Metal će morati da se iseče. Da biste to učinili, možete koristiti mlin. Ne koristi se za rezanje posude od pocinkovanog čelika ili farbanog lima, jer će se ova vrsta metala pregrijati.

U takvim slučajevima bolje je koristiti makaze. Izrežemo oštrice, ali ih ne prosiječemo do samog kraja.

Sada, uz nastavak radova na rezervoaru, preradit ćemo remenicu generatora.

Na dnu bivše posude i u remenici morate označiti i izbušiti rupe za vijke. Rad u ovoj fazi treba poduzeti što je moguće pažljivije: sve rupe treba da budu simetrično postavljene tako da ne dođe do neravnoteže tokom rotacije instalacije.

Ovako izgledaju oštrice drugog dizajna s okomitom osom rotacije. Svaka oštrica se izrađuje zasebno, a zatim se montira u zajednički uređaj

Savijamo oštrice tako da ne strše previše. Kada radimo ovaj dio posla, moramo uzeti u obzir u kojem smjeru će se generator rotirati.

Obično je smjer njegove rotacije orijentiran u smjeru kazaljke na satu. Ugao savijanja lopatica utječe na područje utjecaja strujanja zraka i brzinu rotacije propelera.

Sada morate popraviti kantu sa noževima pripremljenim za rad na remenici. Generator postavljamo na jarbol, pričvršćujući ga stezaljkama. Ostaje spojiti žice i sastaviti lanac.

Pripremite se da zapišete dijagram ožičenja, boje žica i oznake pinova. Definitivno će vam trebati kasnije. Popravljamo žice na jarbol uređaja.

Ovaj crtež sadrži detaljne preporuke za sastavljanje cjelokupne strukture i opći prikaz uređaja koji je već montiran i spreman za upotrebu.

Da biste spojili bateriju, trebate koristiti žice s poprečnim presjekom od 4 mm². Dovoljno je uzeti segment dužine 1 metar. To je dovoljno.

A za spajanje opterećenja na mrežu, koja uključuje, na primjer, rasvjetu i električne uređaje, dovoljne su žice s poprečnim presjekom od 2,5 mm². Ugrađujemo inverter (konverter). Ovo će također zahtijevati žicu od 4 mm².

Prednosti i nedostaci modela rotacione vjetrenjače

Ako ste sve radili pažljivo i dosljedno, onda će ovaj vjetrogenerator uspješno raditi. Istovremeno, neće biti nikakvih problema tokom njegovog rada.

Ako koristite pretvarač od 1000 W i bateriju od 75 A, ova instalacija će osigurati struju za uređaje za video nadzor, alarme za provalu, pa čak i uličnu rasvjetu.

Prednosti ovog modela su:

ekonomičan;
elementi se mogu lako zamijeniti novima ili popraviti;
nisu potrebni posebni uslovi za funkcionisanje;
pouzdan u radu;
pruža potpunu akustičnu udobnost.

Postoje i nedostaci, ali ih nije toliko: performanse ovog uređaja nisu jako visoke, a značajno ovisi o iznenadnim naletima vjetra. Zračne struje mogu jednostavno poremetiti improvizirani propeler.

Vjetrenjača vlastitim rukama. Zabava ili prava ušteda

Recimo odmah da nije lako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama punopravan i efikasan. Pravilan proračun vjetrobrana, prijenosnog mehanizma, odabir odgovarajućeg generatora u smislu snage i brzine je posebno pitanje. Daćemo samo kratke preporuke o glavnim fazama ovog procesa.

Generator

Automobilski alternatori i elektromotori iz mašina za pranje veša sa direktnim pogonom nisu prikladni za ovu svrhu. Oni su u stanju da generišu energiju iz vetrenjača, ali će ona biti zanemarljiva. Za efikasan rad autogeneratorima su potrebne vrlo velike brzine koje vjetrenjača ne može razviti.

Motori za pranje imaju drugačiji problem. Postoje feritni magneti, a za vjetrogenerator su potrebni produktivniji - neodimijum. Proces njihove samomontaže i namotavanja strujnih namotaja zahtijeva strpljenje i visoku točnost.

Snaga uređaja "uradi sam" u pravilu ne prelazi 100-200 vati.

Nedavno su među domaćim ljudima popularni motorni kotači za bicikle i skutere. Sa stanovišta energije vjetra, radi se o snažnim neodimijumskim generatorima, optimalno prilagođenim za rad sa vertikalnim vjetrokotačima i punjenje baterija. Iz takvog generatora može se ukloniti do 1 kW energije vjetra.

Motorni kotač - gotov generator za domaću vjetroelektranu

Izvor energije vjetroturbina

Komunalne tarife se podižu najmanje jednom godišnje. A ako bolje pogledate, u nekim godinama ista struja poskupi dvaput - brojevi u platnim dokumentima rastu kao gljive nakon kiše. Naravno, sve to pogađa džep potrošača, čiji prihodi ne pokazuju tako stabilan rast. A realni prihodi, kako pokazuju statistike, pokazuju silazni trend.

Protiv rasta tarifa električne energije donedavno se bilo moguće boriti na jedan jednostavan, ali nezakonit način - uz pomoć neodimijumskog magneta. Ovaj proizvod je primijenjen na tijelo mjerača protoka, zbog čega se zaustavio. No, izričito ne preporučujemo korištenje ove tehnike - nesigurna je, nezakonita, a kazna će nakon hvatanja biti takva da neće izgledati mala.

Shema je bila jednostavno odlična, ali je kasnije prestala raditi iz sljedećih razloga:

Česti kontrolni krugovi počeli su masovno otkrivati nesavjesne vlasnike.

Kontrolne runde su učestale - predstavnici regulatornih tijela idu od kuće do kuće;
Na pultove su se počele lijepiti posebne naljepnice - pod utjecajem magnetskog polja potamnele, izlažući uljeza;
Brojači su postali imuni na magnetno polje - ovdje su ugrađene elektronske obračunske jedinice.

Stoga su ljudi počeli obraćati pažnju na alternativne izvore električne energije, kao što su vjetroturbine. .
Drugi način da se razotkrije prekršilac koji krade struju je da se izvrši ispitivanje nivoa magnetiziranosti brojila, čime se lako otkrivaju činjenice o krađi.

Drugi način da se razotkrije prekršilac koji krade struju je da se izvrši ispitivanje nivoa magnetiziranosti brojila, čime se lako otkrivaju činjenice o krađi.

Vjetrenjače za dom postaju uobičajene u područjima gdje vjetrovi često duvaju. Generator energije vjetra koristi energiju strujanja zraka vjetra za proizvodnju električne energije. Da bi to učinili, opremljeni su lopaticama koje pokreću rotore generatora. Dobivena električna energija se pretvara u jednosmjernu struju, nakon čega se prenosi do potrošača ili pohranjuje u baterije.

Vjetrogeneratori za privatnu kuću, domaći i tvornički sastavljeni, mogu biti glavni ili pomoćni izvori električne energije. Evo tipičnog primjera rada pomoćnog izvora - zagrijava vodu u bojleru ili napaja niskonaponsku kućnu rasvjetu, dok se ostali kućni aparati napajaju iz glavnog izvora napajanja. Također je moguće raditi kao glavni izvor električne energije u kućama koje nisu priključene na električne mreže. Ovdje se hrane:

Lusteri i svjetiljke;
Veliki kućanski aparati;
Uređaji za grijanje i ostalo.

Shodno tome, da biste zagrijali svoj dom, morate napraviti ili kupiti vjetroelektranu od 10 kW - to bi trebalo biti dovoljno za sve potrebe.

Vjetroelektrana može napajati i tradicionalne električne uređaje i one niskonaponske - rade na 12 ili 24 volta. Vjetrogenerator od 220 V izvodi se prema shemi pomoću inverterskih pretvarača s akumulacijom električne energije u baterijama. Vjetrogeneratori za 12, 24 ili 36 V su jednostavniji - ovdje se koriste jednostavniji regulatori punjenja baterija sa stabilizatorima.

Obratite posebnu pažnju na odabir pravog broja oštrica. Najpopularnije su vjetroturbine sa 2 i 3 lopatice.

Međutim, takve instalacije imaju niz nedostataka.

Prilikom rada generatora sa 2 ili 3 lopatice, javljaju se snažne centrifugalne i žiroskopske sile. Pod uticajem navedenih sila, opterećenje na glavnim elementima vetrogeneratora značajno raste. Istovremeno, u nekim trenucima sile djeluju u suprotnosti jedna s drugom.

Da biste izravnali ulazna opterećenja i zadržali dizajn vjetrogeneratora netaknutim, morate izvršiti kompetentan aerodinamički proračun lopatica i njihova proizvodnja u strogom skladu s izračunatim podacima.Čak i minimalne greške nekoliko puta smanjuju efikasnost instalacije i povećavaju vjerovatnoću ranog kvara vjetrogeneratora.

Prilikom korištenja podataka iz aerodinamičkih priručnika potrebno je izvršiti odgovarajuću prilagodbu

Prilikom rada brzih vjetroagregata stvara se velika buka, posebno kada su u pitanju domaće instalacije.Što će lopatice biti veće, buka će biti glasnija. Ovaj trenutak nameće niz ograničenja. Na primjer, više neće biti moguće postaviti tako bučnu konstrukciju na krov kuće, osim ako, naravno, vlasnik ne voli osjećaj života na aerodromu.

Imajte na umu da će se povećanjem broja lopatica povećati nivo vibracija koji nastaju tokom rada vjetrogeneratora. Postavke s dvije oštrice teže je balansirati, posebno za neiskusne korisnike. Posljedično, bit će mnogo buke i vibracija od vjetrenjača s dvije lopatice.

Dajte izbor u korist vjetrogeneratora sa 5-6 lopatica. Praksa pokazuje da su takvi modeli najoptimalniji za samoproizvodnju i upotrebu kod kuće.

Vijak se preporučuje za izradu prečnika od oko 2 m. Gotovo svako se može nositi s poslom sklapanja i balansiranja. Stekavši iskustvo, možete pokušati sastaviti i ugraditi kotač s 12 oštrica. Sastavljanje takve jedinice zahtijevat će više truda. Materijalni i vremenski troškovi također će se povećati. Međutim, 12 lopatica omogućit će čak i uz lagani vjetar od 6-8 m / s da primi snagu na nivou od 450-500 vati.

Imajte na umu da će sa 12 lopatica točak biti prilično spor, a to može dovesti do raznih problema. Na primjer, morat ćete sastaviti poseban mjenjač, koji je složeniji i skuplji za proizvodnju.

Dakle, najbolja opcija za kućnog majstora početnika je vjetrogenerator s kotačem promjera 200 cm, opremljen sa 6 oštrica srednje dužine.

Rotaciona instalacija

Takav vjetrogenerator može proizvesti dovoljno električne energije za osvjetljavanje male baštenske kućice, pomoćnih zgrada, kao i nekoliko lampiona u dvorištu. Takve vjetrenjače izrađuju se od automobilskog generatora ili startera, pa ćemo stoga, kako ne bismo kupovali skupu opremu za njegovu proizvodnju, razmotriti uređaj koji će generirati do jedan i pol kilovata. Da biste to učinili, trebat će vam sljedeći materijali:

12 voltni auto generator;
helijumska ili kisela baterija (treba vam i 12-voltna);
zapečaćeni prekidač;
pretvarač napona od 12 do 220 V i 700–1500 vati;
oštrice od nerđajućeg čelika ili aluminijuma velikog kapaciteta. Može biti prikladna i plastična cijev promjera 20-25 cm;
relej za punjenje baterije sa voltmetrom;
zatvarači, tj. vijci i matice;
žice poprečnog presjeka od 4 i 2,5 četvornih metara. mm;
dvije stezaljke za montažu na jarbol uređaja;
metalna cijev dovoljne dužine da se koristi kao jarbol;
i, naravno, razni alati: metalne makaze, brusilice, ključevi, odvijači i bušilice sa setom bušilica.

Algoritam proizvodnje

Primjer rezanja lopatica vjetroturbine

Prvi korak je izrada lopatica ventilatora budućeg vjetrogeneratora za privatnu kuću vlastitim rukama. Za to dobro radi stara velika aluminijska posuda, ali ovdje su moguće opcije. Potrebno je označiti olovkom, a zatim izrezati posudu po označenim linijama mlinom ili metalnim makazama, ostavljajući male dijelove nerezane odozgo i odozdo, tj. kao što je prikazano na slici. Oštrice bi trebale biti iste, a njihov broj ovisi samo o željama majstora.

Rezane oštrice su savijene u pravom smjeru. Mora se imati na umu da smjer rotacije ovisi o smjeru u kojem se oštrice okreću, a brzina kojom će vijak rotirati generator ovisi o kutu njihove rotacije i veličini. Pogodnije ih je rezati brusilicom, ali ako je metal tanak, sasvim su prikladne metalne škare.

Situacija je malo složenija s plastičnom cijevi. Mora se podijeliti po dužini na četiri dijela, nakon čega za svaki od polukružnih segmenata napraviti „čepove odozgo i odozdo, a zatim ih složiti u jedan vijak da dobijemo privid prve opcije.

Zatim se pomoću bušilice izrađuju montažne rupe u osovini generatora i gotovom propeleru, nakon čega se lopatice vijcima pričvršćuju na osovinu rotora. Sličan posao možete obaviti uz pomoć mjenjača, povećavajući brzinu rotacije generatora - to je već prema nahođenju samog majstora.

Nakon obavljenog posla, ostaje samo pričvrstiti vjetrogenerator sa stezaljkama na jarbol i istegnuti žice duž njega.

Šema uređaja vjetrenjače

Montaža opreme na terenu

Jer optimalna dužina jarbola vjetroelektrane je 5-13 metara, njegova baza mora biti izlivena betonom za dobru stabilnost. Također ima smisla razmisliti o opcijama kako spustiti vjetrogenerator za kuću ili doći do njega u slučaju kvara.

Žice koje dolaze iz samog vjetrogeneratora povezane su preko releja za punjenje na bateriju. Sljedeći u krugu je pretvarač iz kojeg će se na razvodnu ploču već dovoditi napon od 220 volti.

Sva oprema mora biti zaštićena od atmosferskih padavina i direktnog pristupa djece. Prekidač se postavlja na jarbol, na pristupačnoj visini, i prekida pozitivnu žicu od vjetrogeneratora do releja za punjenje. Dakle, u slučaju beskorisnosti ili slabog vjetra, opterećenje se može ukloniti tako što će se lopatice rotirati u praznom hodu.

Vrlo je važno isključiti opterećenje kada je vjetar prejak, koji može oštetiti i sam generator i relej za punjenje baterije. . Ali postoji moćnija opcija za izradu vjetrogeneratora vlastitim rukama kod kuće.

Naravno, to je malo složenije, ali, ipak, slijedeći pravila i procedure, sasvim je moguće napraviti takav uređaj.

Ali postoji moćnija opcija za izradu vjetrogeneratora vlastitim rukama kod kuće. Naravno, to je malo složenije, ali, ipak, slijedeći pravila i procedure, sasvim je moguće napraviti takav uređaj.

Električna šema generatora

Princip rada vjetroturbine

Vjetrogenerator ili vjetroelektrana (WPP) je uređaj koji se koristi za pretvaranje kinetičke energije struje vjetra u mehaničku energiju. Rezultirajuća mehanička energija rotira rotor i pretvara se u električni oblik koji nam je potreban.

Struktura WUE uključuje:

lopatice koje formiraju propeler,
rotirajući rotor turbine
osovina generatora i sam generator,
inverter koji pretvara naizmjeničnu struju u jednosmjernu struju koji se koristi za punjenje baterija,
baterija.

Suština vjetroturbina je jednostavna. Tokom rotacije rotora stvara se trofazna naizmjenična struja, koja zatim prolazi kroz kontroler i puni DC bateriju. Zatim, inverter pretvara struju tako da se može potrošiti, napajajući rasvjetu, radio, TV, mikrovalnu pećnicu, itd.

Detaljan raspored vjetrogeneratora s horizontalnom osom rotacije omogućava vam da dobro zamislite koji elementi doprinose pretvaranju kinetičke energije u mehaničku, a zatim u električnu energiju.

Ova shema rada vjetroturbine omogućava vam da shvatite šta se događa s električnom energijom proizvedenom radom vjetrogeneratora: dio se akumulira, a drugi se troši

Općenito, princip rada vjetrogeneratora bilo koje vrste i dizajna je sljedeći: u procesu rotacije na lopatice djeluju tri vrste sile: kočenje, impuls i podizanje. Posljednje dvije sile savladavaju silu kočenja i pokreću zamajac. Na stacionarnom dijelu generatora rotor stvara magnetsko polje tako da električna struja prolazi kroz žice.

Galerija slika
Fotografija iz

Za proizvodnju vjetrogeneratora prikladan je motor od nepotrebnih kućanskih aparata. Što je više volti po okretu, to će sistem raditi efikasnije.
Na rotor motora pričvršćen je rukavac, na koji su pričvršćene lopatice uređaja. Prednji čvor je bolje zatvoriti zaštitnim poklopcem
Prednji dio sa motorom i noževima mora biti balansiran sa zadnjim dijelom. Rame repa od cijevi ili tračnice treba biti duže, na njegovom rubu pričvršćena je drška bilo kojeg oblika

Motor za jednostavnu vjetrenjaču

Specifičnosti veze motora sa lopaticama

Balans repa i prednjeg dela

Pravila ugradnje vjetrogeneratora

Shema glavnih komponenti domaćeg vjetrogeneratora

Izrada domaće vjetroturbine kod kuće je relativno jednostavna. Ispod možete vidjeti jednostavan crtež koji objašnjava lokaciju pojedinačnih čvorova. Prema ovom crtežu, moramo napraviti ili pripremiti sljedeće čvorove:

Shema domaće vjetrenjače.

Oštrice - mogu se napraviti od raznih materijala;
Generator za vjetrogenerator - možete kupiti gotov ili ga napraviti sami;
Repni dio - usmjerava lopatice u smjeru vjetra, što vam omogućava da postignete maksimalnu efikasnost;
Multiplikator - povećava brzinu rotacije osovine (rotora) generatora;
Montažni jarbol - svi gore navedeni čvorovi će se držati na njemu;
Zatezni kablovi - drže cijelu konstrukciju i sprječavaju je da padne od naleta vjetra;
Regulator punjenja, baterije i inverter omogućavaju konverziju, stabilizaciju i akumulaciju primljene električne energije.

Pokušat ćemo sa vama napraviti jednostavan rotacioni vjetrogenerator.

Opšti princip rada

Glavno radno tijelo vjetrogeneratora su lopatice koje rotiraju vjetar. Ovisno o lokaciji osi rotacije, vjetroturbine se dijele na horizontalne i vertikalne:

Horizontalne vjetroturbine najrasprostranjeniji. Njihove lopatice imaju dizajn sličan propeleru aviona: u prvoj aproksimaciji, to su ploče nagnute u odnosu na ravninu rotacije, koje pretvaraju dio opterećenja iz pritiska vjetra u rotaciju. Važna karakteristika horizontalnog vjetrogeneratora je potreba da se osigura rotacija sklopa lopatica u skladu sa smjerom vjetra, jer je maksimalna efikasnost osigurana kada je smjer vjetra okomit na ravninu rotacije.
lopatice vertikalni vetrogenerator imaju konveksno-konkavni oblik. Budući da je aerodinamičnost konveksne strane veća od konkavne, takav vjetrogenerator se uvijek okreće u istom smjeru, bez obzira na smjer vjetra, što rotacijski mehanizam čini nepotrebnim, za razliku od horizontalnih vjetrenjača. Istovremeno, zbog činjenice da u bilo kojem trenutku samo dio lopatica obavlja koristan rad, a ostatak se samo protivi rotaciji, Efikasnost vertikalne vjetrenjače je mnogo niža od one horizontalne.: ako za horizontalni vjetrogenerator s tri lopatice ova brojka dostigne 45%, onda za vertikalni neće prelaziti 25%.

Budući da je prosječna brzina vjetra u Rusiji mala, čak i velika vjetrenjača će se većinu vremena okretati prilično sporo. Da bi se osiguralo dovoljno napajanje, mora biti spojen na generator preko step-up mjenjača, remena ili zupčanika. U horizontalnoj vjetrenjači, sklop lopatice-zupčanik-generator montiran je na zakretnu glavu koja im omogućava da prate smjer vjetra.

Važno je uzeti u obzir da okretna glava mora imati graničnik koji je sprečava da se potpuno okrene, jer će u suprotnom ožičenje iz generatora biti odsječeno (opcija s kontaktnim podloškama koje omogućavaju da se glava slobodno okreće je složenija) . Da bi se osigurala rotacija, vjetrogenerator je dopunjen radnom vremenskom lopaticom usmjerenom duž osi rotacije

Najčešći materijal oštrice je PVC cijev velikog prečnika rezana po dužini. Uz ivicu su na njih zakovane metalne ploče, zavarene na glavčinu sklopa oštrice. Crteži ove vrste oštrica su najrasprostranjeniji na Internetu.

Video govori o vjetrogeneratoru napravljenom ručno

Vetrogeneratori uradi sam za 220 v

Za montažu vjetrohvata potrebni su nam: generator od 12 volti, baterije, pretvarač od 12 v na 220 v, voltmetar, bakrene žice, pričvršćivači (stege, vijci, matice).

Kako bi vjetrogenerator bio praktičan i kvalitetan, bolje je pročitati detaljna uputstva prije proizvodnje.

Proizvodnja bilo koje vjetrenjače uključuje sljedeće korake:

Proizvodnja oštrice. Lopatice vertikalnog vjetrogeneratora mogu se napraviti od bureta. Dijelove možete rezati brusilicom. Vijak za malu vjetrenjaču može se napraviti od PVC cijevi poprečnog presjeka 160 mm.
Izrada jarbola. Jarbol mora biti visok najmanje 6 metara. Istovremeno, kako torzijska sila ne bi slomila jarbol, mora se pričvrstiti na 4 strije. Istovremeno, svaki dio se mora namotati na trupac, koji treba zakopati duboko u zemlju.
Ugradnja neodimijumskih magneta. Magneti su zalijepljeni na disk rotora. Bolje je odabrati pravokutne magnete, u kojima su magnetna polja koncentrirana na cijeloj površini.
Zavojnice generatora namotaja. Namotavanje se izvodi bakrenim navojem promjera najmanje dva mm. U isto vrijeme, motulji ne bi trebali biti veći od 1200.
Pričvršćivanje noževa na cijev pomoću matica.

U prisustvu snažnih baterija i invertera, rezultirajući uređaj će moći proizvesti takvu količinu električne energije koja će biti dovoljna za korištenje kućanskih aparata (na primjer, hladnjak i TV). Takav generator je savršen za održavanje rada sistema rasvjete, grijanja i ventilacije male seoske kuće, staklenika.

Ako dobijete inverter s indikatorima od 100 volti i baterijom od 75 ampera, tada će vjetrenjača biti mnogo snažnija i produktivnija: bit će dovoljno struje i za video nadzor i za alarm.

Da biste napravili generator vjetra, trebat će vam konstrukcijski detalji, potrošni materijal i alat. Prvi korak je pronaći odgovarajuće komponente vjetrenjače, od kojih se mnoge mogu naći među starim zalihama:

Generator iz automobila snage oko 12 V;
Punjiva baterija za 12 V;
Poluhermetički prekidač sa dugmetom;
Inventar;
Auto relej se koristi za punjenje baterije.

Trebat će vam i potrošni materijal:

Pričvršćivači (vijci, matice, izolacijska traka);
Čelični ili aluminijski kontejner;
Ožičenje s poprečnim presjekom od 4 kvadratna metra. mm (dva metra) i 2,5 sq. mm (jedan metar);
Jarbol, tronožac i drugi elementi za poboljšanje stabilnosti;
Snažno uže.

Preporučljivo je pronaći, proučiti i odštampati uradi sam crteže vjetroturbina. Trebat će vam i alati, uključujući brusilicu, mjerač, kliješta, bušilicu, oštar nož, električnu bušilicu, odvijače (Phillips, minus, indikator) i ključeve.

Nakon što ste pripremili sve što vam je potrebno, možete početi sa montažom, fokusirajući se na upute korak po korak koje vam govore kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama:

Izrežite oštrice iste veličine iz metalne posude, ostavljajući netaknutu metalnu traku nekoliko centimetara pri dnu.
Simetrično napravite rupe bušilicom za postojeće vijke na dnu baze rezervoara i remenice generatora.
Savijte oštrice.
Pričvrstite na remenicu oštrice.
Ugradite i pričvrstite generator na jarbol pomoću stezaljki ili užeta, odmaknuvši se od vrha desetak centimetara.
Uspostavite ožičenje (za spajanje baterije dovoljno je jezgro dužine metar s poprečnim presjekom od 4 m², za punjenje rasvjetom i električnim uređajima - 2,5 m²).

Učinite sami vjetrogeneratori za 220 volti prilika su da u najkraćem mogućem roku osigurate ljetnu kuću ili seosku kuću besplatnom strujom. Čak i početnik može postaviti takvu instalaciju, a većina detalja za strukturu već dugo miruje u garaži.

ÑÐ°ÑÐ¿Ð¾Ð»Ð¾Ð¶ÐµÐ½Ð¸Ðµ Ð¾ÑÐ¸ Ð²ÑÐ°ÑÐµÐ½Ð¸Ñ;
ÑÐ¸ÑÐ»Ð¾ Ð»Ð¾Ð¿Ð°ÑÑÐµÐ¹;
Ð¼Ð°ÑÐµÑÐ¸Ð°Ð» ÑÐ»ÐµÐ¼ÐµÐ½ÑÐ¾Ð²;
ÑÐ°Ð³ Ð²Ð¸Ð½ÑÐ°.

Ð ðuty ¡¾ñ ¡¡ ° ° ° Ovo ili ðºðices ðlish ð½ñññðð¸ðððices °³² °µ ° ðºð °ph ”ñ½ ñ ° ¿¾µ policija ð²²²² ²²² ²ñ² ²²²² ñ½ññðð¸ðððices °³² °µ ° ðºð °ph ”ñ½ ñ ° ¿¾µ policija ð²²²² ²²² ²ñ² ²²²² ñ½ñ½½ ñ½ñ²²² ñðññ ° ñ¿¿ð ð¶¶^ ðð policija °¿ñ²² ðñ³ policija ± ñ °¾²²² ñ²² ñ²² ñ²² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñ² ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñMOŽE ñCANCA &ACACA ñCANCAL ñMOŽE ledeno RAME. ÐÐ¾ÑÑÑÐ¸ÑÐ¸ÐµÐ½Ñ Ð¿Ð¾Ð»ÐµÐ·Ð½Ð¾Ð³Ð¾ Ð´ÐµÐ¹ÑÑÐ²Ð¸Ñ ÐºÐ¾Ð½ÑÑÑÑÐºÑÐ¸Ð¹ Ð½ÐµÐ²ÑÑÐ¾Ðº (Ð¾ÐºÐ¾Ð»Ð¾ 15%), Ð½Ð¾ Ð¼Ð¾Ð¶ÐµÑ Ð±ÑÑÑ ÑÐ²ÐµÐ»Ð¸ÑÐµÐ½ Ð¿ÑÐ°ÐºÑÐ¸ÑÐµÑÐºÐ¸ Ð²Ð Ð Ð Ð¿Ð¿Ð Ð Ð Ð¿Ð¿Ð ° ññ ññ ° ° ° Ð¿ ² ° ° ° ° ² ð²ñññññññññññññññññññññññññññññññ ð ° Ð Ðñð¾ Ð¸ Ð¿ð¾ð¼ðμð½ð³ð¾ññññð½ð¾ðμ Ð¸ð½ð½ð »Ð½ðμð½ð» ¸ðμ ñ ñð³ð »Ð¾Ð²ñÐ¼ ñÐ¼ÐμñÐ¼ Ðºð ° Ð¶Ð'Ð¾ Ð¿Ð¼ ° ññ ð» Ð¾ð¿ð ° ññðμ Ð¾ñð½ð¾ñð¸ñðμð »ñð½ð¾

Glavne vrste vjetroturbina i njihove karakteristike

Postoje dvije vrste vjetrogeneratora:

Sa horizontalnim rasporedom rotora.
Sa vertikalnim rotorom.

Prvi tip je najčešći. Karakteriše ga visoka efikasnost (40-50%), ali ima povećan nivo buke i vibracija. Osim toga, njegova instalacija zahtijeva veliki slobodni prostor (100 metara) ili visok jarbol (od 6 metara).

Generatori sa vertikalnim rotorom su manje energetski efikasni (efikasnost je skoro 3 puta manja od horizontalnih).

Njihove prednosti uključuju jednostavnu instalaciju i pouzdan dizajn. Nizak nivo buke omogućava vam da instalirate vertikalne generatore na krovove kuća, pa čak i na nivou tla. Ove instalacije se ne boje zaleđivanja i uragana. Pokreću se sa slabog vjetra (od 1,0-2,0 m/s), dok je horizontalnoj vjetrenjači potreban protok zraka srednje jačine (3,5 m/s i više). Po obliku radnog kola (rotora), vertikalne vjetroturbine su vrlo raznolike.

Rotacioni točkovi vertikalnih vetrenjača

Zbog male brzine rotora (do 200 o/min), mehanički resurs takvih instalacija znatno premašuje performanse horizontalnih vjetrogeneratora.

Uputstva za proizvodnju

Vjetrenjača se može napraviti čak i od plastičnih boca. Vrtiće se pod uticajem vetra, stvarajući buku. Postoji mnogo mogućih shema za uređenje takvih proizvoda. Os rotacije se u njima može postaviti okomito ili horizontalno. Ovi uređaji se uglavnom koriste za suzbijanje štetočina u vrtu.

Domaći vjetrogenerator po dizajnu je sličan vjetrenjači s bocama, ali je veći i čvršćeg je dizajna.

Ako na vjetrenjaču priključite motor za borbu protiv krtica u vrtu, moći će osigurati struju i hraniti, na primjer, LED lampe.

Generator Assembly

Za sastavljanje vjetroelektrane sigurno će vam trebati generator. U njegovo tijelo potrebno je staviti magnete koji će osigurati struju u namotajima. Ova vrsta uređaja ima određene vrste elektromotora, na primjer, koji se ugrađuju u odvijače. Ali neće biti moguće napraviti generator iz odvijača. Neće obezbediti potrebnu snagu. Dovoljno je samo nahraniti malu LED lampu.

Također je malo vjerovatno da se vjetroelektrana može napraviti od automobilskog generatora. To se objašnjava činjenicom da se u ovom slučaju koristi pobudni namotaj, koji se napaja iz baterije, zbog čega nije prikladan za ove svrhe. Trebali biste odabrati samopobuđeni generator optimalne snage ili kupiti gotov model. Stručnjaci preporučuju kupovinu gotovog, jer će ovaj uređaj pružiti visoku efikasnost, ali niko se ne trudi da to uradi sam. Njegova maksimalna snaga bit će na nivou od 3,5 kW.

Šta treba da uzmete:

Stator. Za to se koriste 2 metalna lima, izrezana u krugove promjera 500 mm. Svaki komad je zalijepljen sa 12 neodimijumskih magneta prečnika 50 mm. Učvršćeni su, odstupajući malo od rubova proizvoda, uvijek s naizmjeničnim stupovima. Isto se radi sa drugim krugom, ali se polovi postavljaju sa pomakom.
Rotor. Dizajn uključuje 9 zavojnica koje su namotane bakrenom žicom promjera 3 mm. Potrebno je napraviti 70 zavoja u svim zavojnicama. Da biste ih postavili, trebali biste opremiti nemagnetnu bazu.
Osa. Radi se na sredini rotora. Potrebno je centrirati strukturu, inače će se srušiti pod utjecajem vjetra.

Postavili su rotor i stator i to na udaljenosti od 2 mm. Namoti su kombinovani na način da se dobije 1-fazni izvor naizmenične struje.

Kreiranje oštrica

Po vjetrovitom vremenu iz gotovog uređaja može se izvući 3,5 kW snage. Uz prosječni intenzitet protoka zraka, ova brojka nije veća od 2 kW. Uređaj je tih u poređenju sa modelima na električni motor.

Trebalo bi razmisliti o mjestu ugradnje lopatica. U primjeru koji se razmatra napravljena je jednostavna modifikacija vjetrogeneratora horizontalnog tipa sa tri lopatice. Možete pokušati napraviti vertikalnu verziju, ali će njegova efikasnost biti smanjena. U prosjeku će biti 0,3. Jedina prednost ovog dizajna bit će mogućnost rada u bilo kojem smjeru vjetra. Jednostavne oštrice izrađuju se od sljedećih materijala:

Drvo. Njegov nedostatak je pojava pukotina nakon nekog vremena nakon lansiranja.
polipropilen. Idealan za male generatore.
Metal. Smatra se izdržljivim i pouzdanim materijalom od kojeg se mogu napraviti oštrice bilo koje veličine. Duralumin je najprikladniji u ovom slučaju.

Jedno je napraviti lopatice za vjetroturbinu vlastitim rukama, a sasvim drugo osigurati uravnotežen dizajn. Ako se ne uzmu u obzir sve nijanse, jak vjetar će lako uništiti jarbol. Čim su lopatice napravljene, zajedno sa rotorom, postavljaju se na mjesto montaže, gdje će biti pričvršćen repni dio.

Vjetroturbine nastavljaju rasti u popularnosti. Najčešće su zainteresovani za ljude koji žive u ruralnim područjima i imaju priliku da na svojim parcelama ugrade tako impresivne objekte. Ali, s obzirom na visoku cijenu ove opreme, ne može svatko priuštiti da je kupi. Pogledajmo kako napraviti DIY vjetroturbinu i uštedjeti novac na stvaranju vlastitog alternativnog izvora električne energije.

Vjetrogenerator - izvor električne energije

Shema je bila jednostavno odlična, ali je kasnije prestala raditi iz sljedećih razloga:

Česti kontrolni krugovi počeli su masovno otkrivati nesavjesne vlasnike.

Kontrolne runde su učestale - predstavnici regulatornih tijela idu od kuće do kuće;
Na pultove su se počele lijepiti posebne naljepnice - pod utjecajem magnetskog polja potamnele, izlažući uljeza;
Brojači su postali imuni na magnetno polje - ovdje su ugrađene elektronske obračunske jedinice.

Stoga su ljudi počeli obraćati pažnju na alternativne izvore električne energije, kao što su vjetroturbine.

Drugi način da se razotkrije prekršilac koji krade struju je da se izvrši ispitivanje nivoa magnetiziranosti brojila, čime se lako otkrivaju činjenice o krađi.

Lusteri i svjetiljke;
Veliki kućanski aparati;
Uređaji za grijanje i ostalo.

Shodno tome, da biste zagrijali svoj dom, morate napraviti ili kupiti vjetroelektranu od 10 kW - to bi trebalo biti dovoljno za sve potrebe.

Domaći vjetrogenerator za dom i njegove karakteristike

Prije nego što vam kažemo kako napraviti vjetrenjaču za proizvodnju električne energije, hajde da razgovaramo o tome zašto ne možete koristiti fabrički model. Fabričke turbine na vjetar su zaista efikasnije od svojih domaćih kolega. Sve što se može uraditi u proizvodnji biće pouzdanije od onoga što se može uraditi u zanatskim uslovima. Ovo pravilo važi i za vetroturbine.

Samostalna proizvodnja vjetrogeneratora je korisna zbog niske cijene. Fabrički uzorci kapaciteta od 3 kW do 5 kW koštat će 150-220 tisuća rubalja, ovisno o proizvođaču. Ovako visoka cijena objašnjava nedostupnost modela trgovina za većinu potrošača, jer utječe i na period otplate - u nekim slučajevima dostiže 10-12 godina, iako se neki modeli "odbijaju" mnogo ranije.

Fabričke vjetroelektrane za dom su pouzdanije i manje je vjerovatno da će se pokvariti. Ali svaki kvar može dovesti do ogromnih troškova za rezervne dijelove. Što se tiče domaćih proizvoda, lako ih je popraviti sami, jer su sastavljeni od improviziranih materijala. To opravdava daleko od najsavršenijeg dizajna.

Da, bit će vrlo teško napraviti vjetrogenerator od 30 kW vlastitim rukama, ali svatko tko zna raditi s alatima moći će sastaviti malu vjetrenjaču male snage i osigurati si potrebnu količinu električne energije.

Shema domaćeg vjetrogeneratora - glavne komponente

Shema domaće vjetrenjače.

Oštrice - mogu se napraviti od raznih materijala;
Generator za vjetrogenerator - možete kupiti gotov ili ga napraviti sami;
Repni dio - usmjerava lopatice u smjeru vjetra, što vam omogućava da postignete maksimalnu efikasnost;
Multiplikator - povećava brzinu rotacije osovine (rotora) generatora;
Montažni jarbol - svi gore navedeni čvorovi će se držati na njemu;
Zatezni kablovi - drže cijelu konstrukciju i sprječavaju je da padne od naleta vjetra;
Regulator punjenja, baterije i inverter omogućavaju konverziju, stabilizaciju i akumulaciju primljene električne energije.

Pokušat ćemo sa vama napraviti jednostavan rotacioni vjetrogenerator.

Korak po korak upute za sakupljanje vjetrogeneratora

Čak i dijete može napraviti vjetrenjaču od plastičnih boca. Veselo će se vrtjeti na vjetru, stvarajući buku. Postoji ogroman broj različitih shema za izgradnju takvih vjetrenjača, u kojima se os rotacije može postaviti i vertikalno i horizontalno. Takve stvari ne daju struju, ali savršeno raspršuju krtice po osobnim parcelama, koje štete biljkama i kopaju svoje kune posvuda.

Domaći vjetrogenerator za dom donekle je sličan takvoj vjetrenjači u boci. Samo što je po veličini veći, a dizajn je ozbiljniji. Ali ako na takvu vjetrenjaču pričvrstite mali motor, onda može postati izvor električne energije, pa čak i napajati neku električnu stvar, na primjer, LED - njegova snaga nije dovoljna za više. Gledajući dijagram takve "igračke", možete razumjeti kako napraviti punopravni vjetrogenerator.

Izrada generatora za vjetrenjacu

Zaista je isplativije kupiti generator nego ga napraviti - efikasnost fabričkog modela bit će veća od one domaće izrade.

Pogledajmo kako napraviti generator za našu vjetrenjaču vlastitim rukama.

Njegova maksimalna snaga je 3-3,5 kW. Za ovo nam je potrebno:

Stator - izrađen je od dva komada lima rezana u obliku krugova prečnika 500 mm. Na svaki krug uz rub (blago odstupajući od ruba) zalijepljeno je 12 neodimijskih magneta promjera 50 mm. Njihovi polovi se moraju mijenjati. Slično, pripremamo drugi krug, ali samo polovi ovdje trebaju biti smješteni sa pomakom;
Rotor - to je dizajn od 9 zavojnica namotanih bakrenom žicom promjera 3 mm u izolaciji od laka. Izrađujemo 70 zavoja u svakoj zavojnici, iako neki izvori preporučuju pravljenje 90 zavoja. Za postavljanje zavojnica potrebno je napraviti bazu od nemagnetnog materijala;
Osa - to se mora uraditi tačno u sredini rotora. Štaviše, ne bi trebalo biti otkucaja, struktura mora biti pažljivo centrirana, inače će je vjetar brzo slomiti.

Pravimo oštrice

U ovoj recenziji pravimo prilično snažan vjetrogenerator - njegova snaga će biti do 3-3,5 kW pri jakom vjetru ili do 1,5 ili 2 kW pri umjerenom vjetru. Štoviše, ispostavit će se da je prilično tih, za razliku od generatora na elektromotorima. Zatim morate razmisliti o lokaciji oštrica. Ti i ja smo odlučili napraviti jednostavan horizontalni vjetrogenerator s tri lopatice. Moglo bi se razmišljati i o vertikalnom vjetrogeneratoru, ali će u ovom slučaju faktor iskorištenja energije vjetra biti manji - u prosjeku 0,3.

Ako napravite vertikalni vjetrogenerator, tada će imati samo jednu prednost - može raditi u bilo kojem smjeru vjetra.

Kod kuće je najlakši način da napravite jednostavne oštrice. Za njihovu proizvodnju možete koristiti različite materijale:

Drvo - međutim, s vremenom može popucati i osušiti se;
Polipropilen - ova vrsta plastike je pogodna za generatore male snage;
Metal je pouzdan i izdržljiv materijal od kojeg se mogu izraditi oštrice bilo koje veličine (duralumin koji se koristi u zrakoplovstvu dobro je prikladan).

Mala tablica pomoći će u procjeni prečnika oštrica. Provjerite približnu brzinu vjetra u vašem lokalu i saznajte koji promjer treba napraviti lopatice za vjetrogenerator.

Izrada lopatica za vjetroturbinu nije tako teška. Mnogo je teže osigurati da je cijela naša struktura uravnotežena - inače će je jaki udari vjetra brzo slomiti. Balansiranje se vrši korekcijom dužine lopatica. Nakon toga kombiniramo lopatice s rotorom našeg vjetrogeneratora i postavljamo konstrukciju na mjesto montaže, na koju je pričvršćen repni dio.

Pokretanje i verifikacija

Najvažnija stvar u budućnosti je odabrati pravo mjesto za postavljanje jarbola. Mora biti strogo okomito. Generator sa lopaticama se postavlja što je više moguće, tamo gde je vetar najjači. Uvjerite se da u blizini nema šumskih plantaža, samostojećeg drveća, kuća i velikih objekata koji blokiraju protok zraka - ako postoji bilo kakva smetnja, postavite vjetrogenerator na udaljenosti od njih.

Čim se vjetrogenerator počne kretati, morate učiniti sljedeće - spojite multimetar na utičnicu generatora i provjerite napon. Sada je sistem spreman za potpuni rad, ostaje samo odlučiti koji će napon biti doveden u kuću i kako će se to dogoditi.

Povezivanje potrošača

Već smo uspjeli napraviti vjetrenjaču sa malo buke, i prilično moćnu. Vrijeme je da na njega povežete elektroniku. Prilikom montaže vjetroturbina vlastitim rukama za 220V, morate voditi računa o kupovini inverterskih pretvarača. Efikasnost ovih uređaja dostiže 99%, tako da će gubici u pretvaranju dovedene istosmjerne struje u naizmjeničnu struju napona od 220 volti biti minimalni. Ukupno, sistem će imati tri dodatna čvora:

Baterija - akumulira višak proizvedene električne energije za budućnost. Ovi viškovi se koriste za ishranu potrošača tokom perioda zatišja ili u vremenima kada duva veoma slabo;

Samostalna montaža vjetrogeneratora prvenstveno uključuje izradu samog generatora. I, kako se ispostavilo, to se lako može učiniti iz improviziranih sredstava.

Mogućnosti proizvodnje

Za dugo vremena postojanja alternativne energije stvoreni su električni generatori različitih dizajna. Mogu se izraditi ručno. Većina ljudi misli da je to teško, jer zahtijeva određeno znanje, razne skupe materijale itd. U ovom slučaju, generatori će biti vrlo niskih performansi zbog velikog broja pogrešnih proračuna. Upravo te misli tjeraju one koji žele da napuste ideju izrade vjetrenjače vlastitim rukama. Ali sve su izjave apsolutno pogrešne, a sada ćemo to pokazati.

Obrtnici najčešće izrađuju električne generatore za vjetrenjaču na dva načina:

Od čvorišta;
Gotovi motor se pretvara u generator.

Razmotrimo ove opcije detaljnije.

Proizvodnja iz čvorišta

Najpoznatija od svih opcija je uobičajeni domaći disk generator za vjetrenjaču, koji se stvara pomoću neodimijskih magneta. Njegove glavne prednosti su: jednostavnost montaže, ne zahtijeva posebna znanja, sposobnost da se ne pridržavaju tačnih parametara. Čak i ako se naprave greške, to nije strašno, jer u svakom slučaju električnu energiju proizvodi vjetrenjača i to se može podsjetiti s dolaskom prakse.

Dakle, prvo moramo pripremiti glavne elemente za sastavljanje vjetroturbine:

čvorište;
kočni diskovi;
neodimijski magneti 30x10 mm;
bakrena lakirana žica prečnika 1,35 mm;
ljepilo;
šperploča;
fiberglass;
epoksidne ili poliesterske smole.

Domaći disk generatori napravljeni su na bazi glavčine i dva kočiona diska iz VAZ 2108. Može se reći da će gotovo svaki vlasnik pronaći ove dijelove automobila u garaži.

Postavićemo neomagnete na kočione diskove. Moraju se uzeti u količini deljivoj sa 4. Preporučuje se upotreba 12 + 12 ili 16 + 16 jedinica. Ovo su najprihvatljivije opcije u smislu efikasnosti i troškova. Morate ih rasporediti naizmjeničnim stupovima. Stator našeg domaćeg generatora vjetrenjača je također napravljen od šperploče koja se pili u oblik. Nadalje, na njega se ugrađuju namotani zavojnici, a sve je ispunjeno epoksidnom ili poliesterskom smolom. Od stakloplastike se preporučuje izrezati dva kruga iste veličine kao i stator. Pokrivat će gornju i donju stranu za veću strukturnu krutost.

Neomagneti se mogu koristiti u bilo kojem obliku. Pokušajte popuniti cijeli točak u potpunosti s minimalnim razmacima između elemenata. Zavojnice se moraju namotati tako da ukupan broj zavoja bude u rasponu od 1000-1200. Ovo će omogućiti alternatoru da proizvodi 30V i 6A pri 200 o/min.Takođe će biti mnogo bolje napraviti ih ovalnim, a ne okruglim. Zahvaljujući ovom rješenju, vjetrogenerator će postati snažniji.

="Neomagneti za vjetroturbine" width="640" height="480" class="aligncenter size-full wp-image-697" />
Što se tiče statora našeg budućeg generatora za vjetrenjaču, njegova debljina mora nužno biti manja od veličine magneta, na primjer, ako su magneti debljine 10 mm, onda je stator najbolje napraviti 8 mm (ostavite razmak od 1 mm) . Dimenzije diskova moraju biti veće od debljine magneta. Stvar je u tome da se svi magneti međusobno hrane gvožđem, a da bi sva snaga prešla u koristan rad, ovaj uslov mora biti ispunjen. Ako to uzmete u obzir, praveći električni generator vlastitim rukama, možete malo povećati njegovu efikasnost.

Veza zavojnice

Samostalni generator za vjetrenjaču može biti jednofazni ili trofazni. Većina početnika bira prvu opciju jer je malo jednostavnija i lakša. Ali jednofazna veza ima nedostatke u vidu povećane vibracije pod opterećenjem (matice se mogu odmotati) i neke vrste zujanja. Ako ovi pokazatelji nisu bitni, tada se zavojnice moraju spojiti na sljedeći način: kraj prvog mora biti zalemljen na kraj drugog, drugi namotaj na treći, itd. Ako se nešto pomiješa, shema neće raditi. Iako je ovde teško učiniti nešto pogrešno.

Iako trofazni krug zahtijeva više pažnje, instalacija pod opterećenjem ne bruji i praktički ne vibrira, a razvedene faze na 120 stupnjeva povećavaju snagu u određenim režimima rada. Trofazna veza zavojnica "uradi sam" sastoji se od povezivanja kroz 3 jedinice. Na primjer, kada se koristi 12 zavojnica, oni su zalemljeni za prvu fazu 1, 4, 7 i 10. Za drugu - 2, 5, 8 i 11. Za treću - 3, 6, 9 i 12. Svih šest rezultirajućih krajevi se mogu bezbedno izvući iz statora. Faze možete spojiti zvijezdom (za veći napon) ili trouglom (za veću struju).

Osnovni elementi se mogu naručiti kod tokara. Ovo će biti ispravnija odluka, jer su glavčina automobila i kočioni diskovi prilično masivni. Možete napraviti i mali trik u vidu povećanja prečnika cijelog točka, jer što je veći, to je veća radijalna brzina vjetrogeneratora.

Disk generatori su jednostavnog dizajna, visoke efikasnosti i bez efekta lepljenja. Osim toga, vjetroturbine zasnovane na njima su prilično lagane. Ali zbog nedostatka jezgri, magnete je potrebno koristiti dvostruko više. Razmatrana opcija je najlakša za stvaranje vjetrenjače vlastitim rukama.

Proizvodnja od asinhronog motora

Generator za vjetrenjaču može se napraviti i preradom asinhronog motora. To zahtijeva ili ponovno brušenje rotora na veličinu neomagneta ili izradu sami. Ponovno brušenje matičnog rotora također uključuje upotrebu čelične čahure, koja bi zatvorila magnetno polje. Iz tog razloga se mora uzeti u obzir i njegova debljina. Mogu se koristiti i okrugli i kvadratni magneti. Posljednja opcija je efikasnija zbog mogućnosti ugradnje s većom gustinom.

Zbog neizbježnog zalijepljenja rotora, potrebno je neomagnete lijepiti sa blagim kosom. Offset je potrebno uraditi po principu zub + žljeb. Prilikom izrade generatora vlastitim rukama, također morate premotati zavojnice. Razlog za to je upotreba namotaja tanke žice, koja nije dizajnirana za visoke napone i amperažu. Ako se koriste motori male brzine, onda ih nije potrebno premotavati ispod generatora, jer već koriste dobru, debelu žicu.

Nije teško vlastitim rukama premotati motore ispod generatora, ali se preporučuje da se ovaj posao povjeri električarima. Ovo će izbjeći greške, a u isto vrijeme vjetrenjače iz asinhronih mašina su mnogo efikasnije.

Odluka o opremanju vjetroturbina multiplikatorom omogućava da se motor ne premotava. Također možete staviti mali elektromagnet za samopobudu. Napaja se rotacijom same vjetrenjače, a kako ne bi trošila električnu energiju iz baterije, u krug je ugrađena snažna dioda.

Na kraju bih želio reći da je izrada domaćeg generatora za vašu vjetrenjaču prilično jednostavna. A za to nije potrebno posebno znanje. Morate biti strpljivi i voljni eksperimentirati. Ali u isto vrijeme treba imati na umu sigurnosne mjere, jer električni generatori mogu generirati velike struje.

Jedna od najpristupačnijih opcija za obnovljivu energiju je korištenje energije vjetra. Za informacije o tome kako samostalno izračunati, sastaviti i instalirati vjetrenjaču, pročitajte ovaj članak.

Klasifikacija vjetrogeneratora

Instalacije su klasifikovane na osnovu sledećih kriterijuma vetroturbina:

lokacija ose rotacije;
broj oštrica;
materijal elementa;
nagib vijaka.

Vjetroturbine, u pravilu, imaju dizajn s horizontalnom i vertikalnom osom rotacije.

Izvedba s horizontalnom osi - dizajn propelera s jednom, dvije, tri ili više lopatica. Ovo je najčešća verzija vazdušnih elektrana zbog svoje visoke efikasnosti.

Dizajn vertikalne ose - ortogonalni i karuselni dizajn na primjeru Darrieus i Savonius rotora. Posljednja dva koncepta treba pojasniti, jer oba imaju određeni značaj u dizajnu vjetrogeneratora.

Darrieus rotor je ortogonalni dizajn vjetroturbine, gdje su aerodinamičke lopatice (dvije ili više) smještene simetrično jedna prema drugoj na određenoj udaljenosti i postavljene na radijalne grede. Prilično složena verzija vjetroturbine koja zahtijeva pažljiv aerodinamički dizajn lopatica.

Savonius rotor je dizajn turbine tipa vrtuljak, gdje su dvije polucilindrične lopatice smještene jedna naspram druge, formirajući sinusoidni oblik u cjelini. Učinkovitost konstrukcija je niska (oko 15%), ali se može gotovo udvostručiti ako se lopatice postavljaju u smjeru vala ne vodoravno, već okomito i koristi se višeslojna verzija s kutnim pomakom svakog para. oštrice u odnosu na druge parove.

Prednosti i mane "vjetrenjača"

Prednosti ovih uređaja su očigledne, posebno u odnosu na domaće uslove rada. Korisnici „vetrenjača“ zapravo dobijaju priliku da besplatno reprodukuju električnu energiju, osim malih troškova izgradnje i održavanja. Međutim, očigledni su i nedostaci vjetroturbina.

Dakle, da bi se postigao efikasan rad instalacije potrebno je ispuniti uslove za stabilnost strujanja vjetra. Čovjek ne može stvoriti takve uslove. Ovo je čisto prerogativ prirode. Drugi, ali već tehnički nedostatak, je nizak kvalitet proizvedene električne energije, zbog čega je potrebno dopuniti sistem skupim električnim modulima (multiplikatori, punjači, baterije, pretvarači, stabilizatori).

Prednosti i nedostaci u pogledu karakteristika svake od modifikacija vjetroturbina, možda, balansiraju na nuli. Ako se modifikacije horizontalne ose karakteriziraju visokom vrijednošću učinkovitosti, tada za stabilan rad zahtijevaju korištenje regulatora smjera vjetra i uređaja za zaštitu od vjetra od uragana. Modifikacije vertikalne ose imaju nisku efikasnost, ali rade stabilno bez mehanizma za praćenje smjera vjetra. Istovremeno, takve vjetroturbine odlikuju se niskim nivoom buke, eliminišu efekat "širenja" u uslovima jakog vjetra i prilično su kompaktne.

Domaći vetrogeneratori

Izrada "vjetrenjača" vlastitim rukama je potpuno rješiv zadatak. Štaviše, konstruktivan i racionalan pristup poslovanju pomoći će da se minimiziraju neizbježni finansijski troškovi. Prije svega, vrijedi skicirati projekt, izvršiti potrebne proračune balansiranja i snage. Ove akcije neće biti samo ključ za uspješnu izgradnju vjetroelektrane, već i ključ za očuvanje integriteta sve kupljene opreme.

Preporučljivo je započeti s izgradnjom mikro vjetrenjače snage nekoliko desetina vati. U budućnosti će stečeno iskustvo pomoći u stvaranju snažnijeg dizajna. Prilikom izrade kućnog vjetrogeneratora ne biste se trebali fokusirati na dobivanje visokokvalitetne električne energije (220 V, 50 Hz), jer će ova opcija zahtijevati značajna finansijska ulaganja. Mudrije je ograničiti se na korištenje prvobitno primljene električne energije, koja se može uspješno koristiti bez konverzije u druge svrhe, na primjer, za podršku sustava grijanja i tople vode izgrađene na električnim grijačima (grijačima) - takvi uređaji ne zahtijevaju stabilan napon i frekvencija. Ovo omogućava stvaranje jednostavnog kola koje radi direktno iz generatora.

Najvjerovatnije, nitko neće tvrditi da su grijanje i opskrba toplom vodom u kući inferiorni po važnosti u odnosu na kućanske aparate i rasvjetna tijela, za koje se često traži napajanje za ugradnju kućnih vjetrenjača. Uređaj vjetroturbine posebno u svrhu opskrbe kuće toplinom i toplom vodom je minimalni trošak i jednostavnost dizajna.

Generalizovani projekat kućne vetroturbine

Strukturno, kućni projekat u velikoj meri ponavlja industrijsku instalaciju. Istina, rješenja za kućanstvo se često baziraju na vjetroturbinama s vertikalnom osovinom i opremljena su niskonaponskim DC generatorima. Sastav modula vjetroagregata za domaćinstvo, podložan prijemu visokokvalitetne električne energije (220 V, 50 Hz):

vjetroturbina;
uređaj za orijentaciju prema vjetru;
multiplikator;
DC generator (12 V, 24 V);
modul punjenja baterije;
punjive baterije (litijum-jonske, litijum-polimerne, olovno-kiseline);
DC pretvarač napona 12 V (24 V) na AC napon 220 V.

Vjetroturbina PIC 8-6/2.5

Kako radi? Samo. Vjetar okreće vjetrenjaču. Moment se prenosi preko množitelja na osovinu DC generatora. Energija primljena na izlazu generatora kroz modul za punjenje akumulira se u baterijama. Sa terminala baterije konstantni napon od 12 V (24 V, 48 V) se dovodi do pretvarača, gdje se pretvara u napon pogodan za napajanje kućnih električnih mreža.

O generatorima za kućne "vjetrenjača"

Većina dizajna stambenih vjetroturbina se obično konstruiraju pomoću DC motora male brzine. Ovo je najjednostavnija verzija generatora koja ne zahtijeva modernizaciju. Optimalno - elektromotori sa trajnim magnetima, dizajnirani za napon napajanja od 60-100 volti. Postoji praksa korištenja automobilskih generatora, ali za takav slučaj potrebno je uvođenje množitelja, jer autogeneratori proizvode potreban napon samo pri visokim (1800-2500) okretaja. Jedna od mogućih opcija je rekonstrukcija asinhronog motora na izmjeničnu struju, ali je i prilično komplicirana, zahtijeva precizne proračune, okretanje i ugradnju neodimijskih magneta u područje rotora. Postoji opcija za trofazni asinhroni motor sa povezivanjem kondenzatora istog kapaciteta između faza. Konačno, postoji mogućnost izrade generatora od nule vlastitim rukama. Postoji mnogo uputstava za ovo.

Domaća "vjetrenjača" s vertikalnom osom

Na bazi Savonius rotora može se izgraditi prilično efikasan i, što je najvažnije, jeftin vjetrogenerator. Ovdje se, kao primjer, razmatra mikroelektrana, čija snaga ne prelazi 20 W. Međutim, ovaj uređaj je sasvim dovoljan, na primjer, za opskrbu električnom energijom nekim kućanskim aparatima koji rade na naponu od 12 volti.

Set dijelova:

Aluminijski lim debljine 1,5-2 mm.
Plastična cijev: prečnik 125 mm, dužina 3000 mm.
Aluminijska cijev: prečnik 32 mm, dužina 500 mm.
DC motor (generator potencijala), 30-60V, 360-450 o/min, na primjer, elektromotor PIK8-6/2.5.
Kontroler napona.
Baterija.

Izrada Savonius rotora

Od aluminijskog lima izrezane su tri "palačinke" promjera 285 mm. U sredini svake su izbušene rupe za aluminijsku cijev od 32 mm. Ispada nešto slično CD-ovima. Dva komada dužine 150 mm izrezana su iz plastične cijevi i prepolovljena po dužini. Rezultat su četiri polukružne oštrice 125x150 mm. Sva tri aluminijska "CD-a" stavljaju se na cijev od 32 mm i fiksiraju na udaljenosti od 320, 170, 20 mm od gornje tačke strogo horizontalno, tvoreći dva nivoa. Lopatice su umetnute između diskova, dvije po sloju i fiksirane striktno jedna uz drugu, formirajući sinusoidu. U ovom slučaju, oštrice gornjeg sloja su pomaknute u odnosu na lopatice donjeg sloja pod uglom od 90 stepeni. Rezultat je Savonius rotor sa četiri lopatice. Za pričvršćivanje elemenata možete koristiti zakovice, samorezne vijke, uglove ili koristiti druge metode.

Spajanje na motor i montaža na jarbol

Osovina DC motora sa gore navedenim parametrima obično ima prečnik ne veći od 10-12 mm. Da bi se vratilo motora spojilo na cijev vjetroturbine, u donji dio cijevi se utiskuje mesingana čaura potrebnog unutrašnjeg prečnika. Probuši se rupa kroz zid cijevi i čahure, izrezuje se navoj za uvrtanje vijka za zaključavanje. Zatim se cijev vjetroturbine postavlja na osovinu generatora, nakon čega je priključak čvrsto pričvršćen vijkom za zaključavanje.

Ostatak plastične cijevi (2800 mm) je jarbol vjetroturbine. Generatorski sklop sa Savonius točkom montiran je na vrhu jarbola - jednostavno se ubacuje u cijev dok se ne zaustavi. Kao graničnik koristi se metalni poklopac diska, pričvršćen na prednji kraj motora, prečnika nešto većeg od prečnika jarbola. Na periferiji poklopca su izbušene rupe za pričvršćivanje nosača. Budući da je promjer kućišta motora manji od unutrašnjeg promjera cijevi, koriste se brtve ili graničnici za poravnavanje generatora u sredini. Kabl od generatora prolazi unutar cijevi i izlazi kroz prozor na dnu. Prilikom ugradnje potrebno je uzeti u obzir dizajn zaštite generatora od vlage, koristeći za to zaptivne brtve. Opet, radi zaštite od padavina, iznad spoja cijevi vjetroturbine sa osovinom generatora može se postaviti kapa kišobrana.

Montaža cijele konstrukcije izvodi se na otvorenom, dobro prozračenom prostoru. Ispod jarbola se kopa rupa dubine 0,5 metara, donji dio cijevi se spušta u rupu, konstrukcija se izravnava strijama, nakon čega se rupa puni betonom.

Regulator napona (jednostavan punjač)

Proizvedeni vjetrogenerator u pravilu ne može isporučiti napon od 12 volti zbog male brzine. Maksimalna frekvencija rotacije vjetroturbine pri brzini vjetra od 6-8 m / s. dostiže vrijednost od 200-250 o/min. Na izlazu je moguće dobiti napon od 5-7 volti. Za punjenje baterije potreban je napon od 13,5-15 volti. Izlaz je korištenje jednostavnog sklopnog pretvarača napona, sastavljenog, na primjer, na osnovu regulatora napona LM2577ADJ. Primjenom 5 volti DC na ulaz pretvarača, na izlazu se dobiva 12-15 volti, što je sasvim dovoljno za punjenje akumulatora automobila.

Spreman pretvarač napona na LM2577

Ovaj generator mikro vjetra svakako se može poboljšati. Povećajte snagu turbine, promijenite materijal i visinu jarbola, dodajte DC-na-AC mrežni pretvarač napona itd.

Horizontalno-aksijalna vjetroelektrana

Set dijelova:

Plastična cijev promjera 150 mm, aluminijski lim debljine 1,5-2,5 mm, drveni blok 80x40 dužine 1 m, vodovod: prirubnica - 3, ugao - 2, T - 1.
DC motor (generator) 30-60 V, 300-470 o/min.
Točak-remenica za motor prečnika 130-150 mm (aluminijum, mesing, tekstolit, itd.).
Čelične cijevi prečnika 25 mm i 32 mm i dužine 35 mm i 3000 mm, respektivno.
Modul za punjenje baterija.
Baterije.
Pretvarač napona 12 V - 120 V (220 V).

Izrada horizontalno-aksijalne "vjetrenjača"

Plastična cijev je neophodna za proizvodnju lopatica vjetroturbina. Segment takve cijevi, dužine 600 mm, prerezan je po dužini na četiri identična segmenta. Za vjetrenjaču su potrebne tri lopatice koje se prave od nastalih segmenata tako što se dio materijala odsiječe dijagonalno po cijeloj dužini, ali ne baš od ugla do ugla, već od donjeg do gornjeg ugla, sa blagim uvlačenjem od ugla. potonje. Obrada donjeg dijela segmenata svodi se na formiranje latice za pričvršćivanje na svakom od tri segmenta. Da biste to učinili, duž jedne ivice se izrezuje kvadrat veličine oko 50x50 mm, a preostali dio služi kao latica za montažu.

Lopatice vjetroturbine su pričvršćene na kotač-remenicu uz pomoć vijčanih spojeva. Remenica se montira direktno na osovinu DC motora - generatora. Kao šasija vjetroturbine koristi se jednostavan drveni blok presjeka 80x40 mm i dužine 1 m. Generator je ugrađen na jednom kraju drvenog bloka. Na drugom kraju šipke montiran je "rep" od aluminijumskog lima. Na dnu šipke je pričvršćena metalna cijev od 25 mm, dizajnirana da djeluje kao osovina rotacionog mehanizma. Kao jarbol koristi se trometarska metalna cijev 32 mm. Gornji dio jarbola je okretna čaura u koju je umetnuta cijev vjetroturbine. Nosač jarbola je izrađen od lima debele šperploče. Na ovom nosaču, u obliku diska promjera 600 mm, montirana je konstrukcija sanitarnih dijelova, zahvaljujući kojima se jarbol lako može podići ili spustiti, montirati ili demontirati. Strije se koriste za pričvršćivanje jarbola.

Sva elektronika vjetroturbine montirana je kao poseban modul, čiji interfejs omogućava povezivanje baterija i potrošačkih opterećenja. Modul uključuje kontroler punjenja baterije i pretvarač napona. Takvi uređaji se mogu samostalno sastaviti uz odgovarajuće iskustvo ili kupiti na tržištu. Na tržištu postoji mnogo različitih rješenja koja vam omogućavaju da dobijete željene izlazne vrijednosti napona i struja.

Kombinovane vetroturbine

Kombinirane vjetroturbine su ozbiljna opcija za kućni energetski modul. Zapravo, kombinacija uključuje kombinovanje u jednom sistemu vetrogeneratora, solarne baterije, dizel ili benzinske elektrane. Možete kombinovati na sve moguće načine, na osnovu mogućnosti i potreba. Naravno, kada postoji opcija tri u jednom, ovo je najefikasnije i najpouzdanije rješenje.

Također, pod kombinacijom vjetroturbina, trebalo bi stvoriti vjetroelektrane koje imaju dvije različite modifikacije odjednom. Na primjer, kada Savonius rotor i tradicionalna mašina s tri oštrice rade u istom paketu. Prva turbina radi pri malim brzinama strujanja vjetra, a druga samo pri nominalnim. Time je očuvana efikasnost instalacije, isključeni su neopravdani gubici energije, a u slučaju asinhronih generatora kompenziraju se reaktivne struje.

Kombinovani sistemi su tehnički složene i skupe opcije za kućnu praksu.

Proračun snage vjetroelektrane

Da biste izračunali snagu generatora vjetra s horizontalnom osom, možete koristiti standardnu formulu:

N = p S V3 / 2
N- instalacijska snaga, W
str- gustina vazduha (1,2 kg/m 3)
S- duvana površina, m 2
V— brzina strujanja vjetra, m/s

Na primjer, snaga instalacije s maksimalnim rasponom lopatica od 1 metar, sa brzinom vjetra od 7 m / s, bit će:

N\u003d 1,2 1 343 / 2 \u003d 205,8 W

Približan proračun snage vjetroturbine stvorene na bazi Savonius rotora može se izračunati pomoću formule:

N = p R H V3
N- instalacijska snaga, W
R— radijus radnog kola, m
V— brzina vjetra, m/s

Na primjer, za projektiranje vjetroelektrane sa Savonius rotorom navedenim u tekstu, vrijednost snage pri brzini vjetra od 7 m/s. bice:

N= 1,2 0,142 0,3 343 = 17,5 W

Podijeli: