Ako urobiť veterný generátor vlastnými rukami

V posledných rokoch sa téma zelenej energie stala veľmi populárnou. Niektorí dokonca predpovedajú, že táto energia v blízkej budúcnosti úplne nahradí uhlie, plyn, jadrové elektrárne. Jednou z oblastí zelenej energie je veterná energia. Generátory, ktoré premieňajú veternú energiu na elektrickú energiu, nie sú len priemyselné, ale sú súčasťou veterných elektrární, ale aj malé, ktoré slúžia súkromnej farme.

Dokonca môžete vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami - tento materiál je mu venovaný.

Čo je generátor

V širšom zmysle je generátorom zariadenie, ktoré produkuje nejaký druh produktu alebo premieňa jeden druh energie na druhú. Môže to byť napríklad parný generátor (vyrába paru), generátor kyslíka, kvantový generátor (zdroj elektromagnetického žiarenia). V rámci tejto témy nás však zaujímajú elektrické generátory. Tento názov sa vzťahuje na zariadenia, ktoré konvertujú rôzne typy neelektrickej energie na elektrickú energiu.

Typy generátorov

Generátory elektriny sú klasifikované ako: t

• elektromechanické - prevádzajú mechanickú prácu na elektrickú energiu;
• termoeletricheskie - prevádzať tepelnú energiu na elektrickú energiu;
• fotovoltaické (fotovoltaické články, solárne panely) - premieňať svetlo na elektrinu;
• MHD (Generátory MHD) - elektrina sa vyrába z plazmatickej energie pohybujúcej sa cez magnetické pole;
• chemický - premeniť energiu chemických reakcií na elektrinu.

Okrem toho sú elektromechanické generátory klasifikované podľa typu motora. Existujú tieto typy:

• turbogenerátory sú poháňané parnou turbínou;
• hydrogenerátory používajú ako motor hydraulickú turbínu;
• dieselové generátory alebo benzínové generátory sa vyrábajú na báze dieselových alebo benzínových motorov;
• Veterné generátory premieňajú energiu vzdušných hmôt na elektrickú energiu pomocou veternej turbíny.

Veterné turbíny

Viac podrobností o veterných turbínach (nazývajú sa aj veterné turbíny). Najjednoduchšia nízkoenergetická veterná turbína sa zvyčajne skladá zo stožiara, spravidla zosilneného striemi, na ktorých je inštalovaná veterná turbína.

Táto veterná turbína sa odvíja pomocou skrutky, ktorá poháňa rotor elektrického generátora. Zariadenie obsahuje okrem elektrického generátora aj batériu s regulátorom nabíjania a menič pripojený k elektrickej sieti.

Viete? Do roku 2016 bola celková kapacita všetkých veterných elektrární na svete 432 GW. Veterná energia tak prekonala jadrovú energiu pri moci.

Schéma činnosti tohto zariadenia je celkom jednoduchá: pri pôsobení vetra sa skrutka otáča, odvíja rotor, elektrický generátor vytvára striedavý elektrický prúd, ktorý regulátor náboja premieňa na jednosmerný prúd. Tento prúd nabíja batériu. Jednosmerný prúd z batérie je meničom konvertovaný na striedavý prúd, ktorého parametre zodpovedajú parametrom elektrickej siete.

Priemyselné zariadenia sa montujú na veže. Okrem toho sú vybavené otočným mechanizmom, anemometrom (zariadenie na meranie rýchlosti a smeru vetra), zariadením na zmenu uhla otáčania lopatiek, brzdovým systémom, rozvodnou skriňou s riadiacimi obvodmi, hasiacimi systémami a ochranou pred bleskom, systémom na prenos údajov o inštalačnej operácii atď.

Typy veterných turbín

Umiestnenie osi otáčania vzhľadom na povrchové veterné turbíny zeme je rozdelené na vertikálne a horizontálne. Najjednoduchším vertikálnym modelom je držiak rotora Savonius..

Má dve alebo viac čepelí, ktoré sú duté polovičné valce (valce narezané na polovicu vertikálne). Savonius rotor Existujú rôzne možnosti usporiadania a dizajnu týchto čepelí: symetricky fixované, nastavujúce hrany navzájom, s aerodynamickým profilom.

Výhodou rotora Savonius je jednoduchosť a spoľahlivosť dizajnu, navyše jeho prevádzka nezávisí od smeru vetra, nevýhodou je nízka účinnosť (nie viac ako 15%).

Viete? Veterné mlyny sa objavili okolo roku 200 pnl. e. v Perzii (Irán). Boli použité na výrobu múky z obilia. V Európe sa takéto mlyny objavili len v XIII. Storočí.

Ďalším vertikálnym dizajnom je rotor Darier, Jeho lopatky sú krídla s aerodynamickým profilom. Môžu byť oblúkovité, v tvare písmena H, špirály. Čepele môžu byť dva alebo viac. Rotor Daria Výhody takéhoto veterného generátora sú:

• jeho vysoká účinnosť,
• znížený hluk pri práci,
• pomerne jednoduchý dizajn.

Z uvedených nevýhod:

• veľké zaťaženie stožiara (vďaka účinku Magnus);
• nedostatok matematického modelu práce tohto rotora, čo komplikuje jeho zlepšenie;
• rýchle opotrebenie spôsobené odstredivým zaťažením.

Ďalším typom vertikálnej inštalácie je vrtuľový rotor., Je vybavená lopatkami, ktoré sú skrútené pozdĺž osi ložiska. Helicoid rotor To zaručuje trvanlivosť a vysokú účinnosť. Nevýhodou sú vysoké náklady v dôsledku zložitosti výroby.

Viaclistový typ veterného mlyna je konštrukcia s dvoma radmi vertikálnych lopatiek - vonkajších a vnútorných. Táto konštrukcia poskytuje najvyššiu účinnosť, ale má vysoké náklady.

Horizontálne modely sa líšia:

• počet čepelí (jednodielny a veľký počet);
• materiál, z ktorého sú čepele vyrobené (tuhé alebo ohybné plachty);
• variabilný alebo pevný rozstup lopatiek.

Štrukturálne sú všetky podobné. Vo všeobecnosti sa veterné turbíny tohto typu vyznačujú vysokou účinnosťou, ale vyžadujú neustále prispôsobenie sa smeru vetra, ktorý sa rieši použitím lopatky s ocasom v konštrukcii alebo automatickým polohovaním zariadenia pomocou rotačného mechanizmu podľa údajov snímača.

Veterný generátor DIY

Voľba modelov veterných generátorov na trhu je najširšia, k dispozícii sú zariadenia rôznych konštrukcií a rôzne kapacity. Jednoduchú inštaláciu však možno vykonať nezávisle.

Odporúčame, aby ste si prečítali, ako vybudovať bazén, kúpeľ, pivnicu a verandu, ako aj to, ako si vlastnými rukami vyrobiť ohnisko, pergolu, altánok, suchý potok, vodopád a betónovú cestu.

Vyhľadajte vhodné materiály

Ako generátor sa odporúča odoberať trojfázový permanentný magnet, napríklad traktor. Ale môžete to urobiť z elektromotora, ako bude podrobnejšie diskutované nižšie. Dôležitá je otázka výberu čepelí. Ak je veterná turbína vertikálneho typu, zvyčajne sa používajú variácie rotora Savonius. Generátor traktorov Na výrobu lopatiek je vhodný valcový kontajner, napríklad starý var. Ako je však uvedené vyššie, veterné turbíny tohto typu majú nízku účinnosť a je nepravdepodobné, že by bolo možné vyrábať lopatky zložitejšieho tvaru pre vertikálny veterný mlyn. V domácich výrobkoch sa zvyčajne používajú štyri polo-valcové čepele.

Pokiaľ ide o veterné turbíny horizontálneho typu, jednopalcová konštrukcia je optimálna pre nízkoenergetické inštalácie, avšak pre všetku jej zjavnú jednoduchosť bude veľmi ťažké vyrábať vyváženú čepeľ ručným spôsobom a bez nej bude veterná turbína často zlyhávať.

Je to dôležité! Nemali by ste sa zapojiť do veľkého počtu čepelí, pretože keď pracujú, môžu tvoriť takzvaný "vzduchový uzáver", kvôli ktorému vzduch pôjde okolo veterného mlyna a neprechádza ním. Pre domáce zariadenia horizontálneho typu sa za optimálne považujú tri lopatky typu krídla.

• V horizontálnych veterných mlynoch môžete použiť dva typy lopatiek: plachtenie a krídlo. Plachtenie je veľmi jednoduché, je to len široké pruhy, ktoré vyzerajú ako čepele veterných mlynov. Nevýhodou takýchto prvkov je veľmi nízka účinnosť. V tomto ohľade omnoho sľubnejšie krídlové lopatky. Doma sa zvyčajne vyrábajú z PVC rúrky s priemerom 160 mm podľa vzoru.

Hliník môže byť tiež použitý, ale bude oveľa drahší. Okrem toho má PVC potrubný produkt spočiatku ohyb, ktorý mu dodáva ďalšie aerodynamické vlastnosti. Čepele PVC rúry Dĺžka lopatiek sa volí podľa nasledujúceho princípu: čím silnejší je výstupný výkon veterného mlyna, tým dlhšie sú; Čím viac sú, tým kratšie sú. Napríklad pre trojlistovú veternú turbínu pri 10 W je optimálna dĺžka 1,6 metra pre veternú turbínu so štyrmi lopatkami - 1,4 m.

Ak je výkon 20 W, indikátor sa zmení na 2,3 m pre trojlistu a 2 m pre štvorlistu.

Hlavné fázy výroby

Nižšie je uvedený príklad vlastnej výroby horizontálnej trojplášťovej inštalácie so zmenou asynchrónneho motorgenerátora z práčky.

Generálna oprava motora

Jedným z kľúčových momentov vytvorenia veterného generátora vlastnými rukami je premena elektromotora na elektrický generátor. Na zmenu sa používa elektromotor zo starej práčky, ktorá je stále v sovietskej výrobe.

1. Rotor je odstránený z motora a prechádza cez neho široká drážka.
2. Po celej dĺžke drážky sú neodymové magnety obdĺžnikového tvaru (rozmery 19x10x1 mm) zlepené v pároch, jeden magnet na každom okraji drážky oproti sebe, bez ohľadu na ich polaritu. Fixované lepené magnety môžu byť epoxidové.
3. Elektromotor ide.
4. Nabíjačky pre 5 V a 1 Mobilné telefóny sa používajú na zhromažďovanie zariadení, ktoré konvertujú striedavý prúd na jednosmerný prúd (nemôžete použiť zariadenie na čipe, len tranzistor).
5. Napájací zdroj je rozobratý.
6. Spájkované USB a zástrčku.
7. Dosky troch pripravených napájacích zdrojov sú zapojené do série a zostavené ako jedna zostava.
8. Vstup generovanej zostavy 220 V je pripojený k generátoru, výstup je pripojený k regulátoru nabíjania akumulátora.

Video: ako prerobiť motor pre veterný generátor Ak chcete zvýšiť prúd, môžete použiť viac paralelne pripojených zostáv.

Každý majiteľ súkromného domu alebo prímestskej oblasti bude užitočný na to, aby sa naučil: ako urobiť drevený sud, štafle z dreva, ako zohriať drevenú podlahu, ako si vyrobiť pohovku z paliet, hojdacie kreslo, postaviť pivnicu v garáži, tandoor, krb s krbom a holandskú rúru s vlastnými rukami ,

Tvorba trupu a lopatiek

Ďalším krokom pri výrobe veterného mlyna je montáž základne, na ktorej sú namontované prvky veterného generátora.

1. Základňa je zváraná z oceľových rúrok vo forme konštrukcie, ktorej jeden koniec je rozdvojený, zosilnený priečnymi prvkami, druhý je jednoduchý na upevnenie chvosta zariadenia.
2. Na rozvetvenom konci sú vyvŕtané 4 otvory na montáž generátora.
3. Namontovaná rotačná časť na základe ložiska.
4. K ložisku je pripevnená príruba s montážnymi otvormi.
5. Chvost je vyrobený z plechu.
6. Dizajn je vyčistený a natretý.
7. Chvost je farebný.
8. Ochranná krytka je vyrobená a natretá z tenkého plechu.
9. Po vysušení natretých prvkov je na základni inštalovaný elektrický generátor, puzdro a chvost sú pripevnené.
10. Nože sú namontované na obežnom kolese z chladiaceho systému motora traktora.
11. Dištancie sú navarené na čepele (v tomto prípade kovové čepele).

Je to dôležité! Výška stožiara veterného generátora by mala byť najmenej 6 metrov. Nadácia je pod ňou betónovaná.

Ako vidíte, zostavenie veternej turbíny vlastnými rukami nie je také jednoduché. To si vyžaduje určité zručnosti a znalosti v elektrotechnike a elektronike. Ale pre ľudí s takýmito vedomosťami je táto úloha dosť schopná. Okrem toho bude domáca veterná turbína stáť oveľa lacnejšie ako nákupný dizajn.