Un generator eolian fabricat dintr-un generator auto poate ajuta într-o situație în care o casă privată nu are capacitatea de a se conecta la o linie electrică. Sau va servi ca sursă auxiliară de energie alternativă. Un astfel de dispozitiv poate fi realizat din materiale vechi, folosind dezvoltări mesteri. Fotografiile și videoclipurile vor demonstra procesul de creare a unei turbine eoliene de casă.
Design generator eolian
Există o mare varietate de tipuri de generatoare eoliene și desene pentru fabricarea lor. Dar orice design include următoarele elemente obligatorii:
- generator;
- lame;
- baterie de stocare;
- catarg;
- unitate electronică.
În plus, este necesar să gândiți în prealabil sistemul de control și distribuție a energiei electrice și să desenați o diagramă de instalare.
Roata de vant
Lamele sunt poate cea mai importantă parte a unui generator eolian. Funcționarea componentelor rămase ale dispozitivului va depinde de design. Sunt realizate din materiale diferite. Chiar și dintr-o conductă de canalizare din plastic. Lamele de țeavă sunt ușor de fabricat, ieftine și nu sunt susceptibile la umiditate. Procedura de fabricare a unei roți eoliene este următoarea:
- Este necesar să se calculeze lungimea lamei. Diametrul conductei trebuie să fie egal cu 1/5 din filmarea totală. De exemplu, dacă lama are un metru lungime, atunci o țeavă cu un diametru de 20 cm va fi potrivită.
- Cu ajutorul unui ferăstrău, tăiați țeava pe lungime în 4 părți.
- Dintr-o parte facem o aripă, care va servi ca șablon pentru tăierea lamelor ulterioare.
- Netezim bavurile de pe margini cu abraziv.
- Lamele sunt fixate pe un disc de aluminiu cu benzi sudate pentru fixare.
- În continuare, generatorul este înșurubat pe acest disc.
După asamblare, roata vântului necesită echilibrare. Este montat orizontal pe un trepied. Operația se efectuează într-o cameră închisă de vânt. Dacă echilibrarea este efectuată corect, roata nu trebuie să se miște. Dacă lamele se rotesc singure, atunci acestea trebuie ascuțite până când întreaga structură este echilibrată.
Numai după finalizarea cu succes a acestei proceduri trebuie să treceți la verificarea preciziei de rotație a lamelor, acestea ar trebui să se rotească în același plan, fără distorsiuni. Vă rugăm să permiteți o eroare de 2 mm.
Catarg
Pentru a face un catarg, este potrivită o conductă de apă veche cu un diametru de cel puțin 15 cm și o lungime de aproximativ 7 m Dacă există clădiri la 30 m de locul de instalare prevăzut, atunci înălțimea structurii este reglată în sus. Pentru funcționarea eficientă a turbinei eoliene, paleta este ridicată deasupra obstacolului cu cel puțin 1 m.
Baza catargului și cuiele de fixare a cablurilor sunt betonate. Clemele cu șuruburi sunt sudate pe țăruși. Pentru firele de prindere se folosește cablu galvanizat de 6 mm.
Sfaturi. Catargul asamblat are o greutate considerabilă, cu instalare manuală veți avea nevoie de o contragreutate dintr-o țeavă cu sarcină.
Conversie generator
Pentru a face un generator de moară de vânt, este potrivit un generator de la orice mașină. Designul lor este similar unul cu celălalt, iar modificarea se reduce la rebobinarea firului statorului și realizarea unui rotor cu magneți de neodim. Sunt găurite în polii rotorului pentru a fixa magneții. Instalați-i stâlpi alternativi. Rotorul este învelit în hârtie, iar golurile dintre magneți sunt umplute cu rășină epoxidică.
În același mod, puteți reface un motor dintr-unul vechi. maşină de spălat. Doar magneții în acest caz sunt lipiți în unghi pentru a evita lipirea.
Noua înfășurare este derulată de-a lungul bobinei pe dintele statorului. Puteți face o înfășurare aleatorie, în funcție de cine vă simțiți confortabil. Cu cât este mai mare numărul de spire, cu atât generatorul va fi mai eficient. Bobinele sunt înfăşurate într-o singură direcţie conform unui circuit trifazat.
Generatorul finit merită testat și măsurat date. Dacă la 300 rpm generatorul produce aproximativ 30 volți, acesta este un rezultat bun.
Asamblare finală
Cadrul generatorului este sudat din conductă de profil. Coada este realizată din tablă zincată. Axa de rotație este un tub cu doi rulmenți. Generatorul este atașat de catarg astfel încât distanța de la lamă la catarg să fie de cel puțin 25 cm Din motive de siguranță, merită să alegeți o zi liniștită pentru asamblarea finală și instalarea catargului. Când sunt expuse vântului puternic, palele se pot îndoi și se pot rupe împotriva catargului.
Pentru a utiliza baterii pentru alimentarea echipamentelor care funcționează pe o rețea de 220 V, va trebui să instalați un invertor de conversie a tensiunii. Capacitatea bateriei este selectată individual pentru generatorul eolian. Acest indicator depinde de viteza vântului din zonă, de puterea echipamentului conectat și de frecvența utilizării acestuia.
Pentru a preveni deteriorarea bateriei din cauza supraîncărcării, veți avea nevoie de un controler de tensiune. Puteți să-l faceți singur dacă aveți suficiente cunoștințe în electronică sau cumpărați unul gata făcut. Există multe controlere disponibile pentru vânzare pentru mecanismele de producere a energiei alternative.
Sfaturi. Pentru a preveni ruperea lamei când vânt puternic, instalați un dispozitiv simplu - o giruetă de protecție.
Întreținerea generatoarelor eoliene
Un generator eolian, ca orice alt dispozitiv, necesită monitorizare tehnică și întreținere. Pentru a asigura funcționarea neîntreruptă a morii de vânt, se efectuează periodic următoarele lucrări.
- Colectorul actual necesită cea mai mare atenție. Periile generatoarelor trebuie curățate, lubrifiate și ajustate preventiv la fiecare două luni.
- La primul semn al unei defecțiuni a lamei (tremurarea și dezechilibrul roții), generatorul eolian este coborât la sol și reparat.
- O dată la trei ani piese metalice acoperit cu vopsea anticoroziune.
- Verificați în mod regulat prinderea și tensiunea cablurilor.
Acum că instalarea este finalizată, puteți conecta dispozitive și puteți utiliza electricitate. Cel puțin când bate vânt.
Generator de bricolaj pentru o moară de vânt: video
Generator eolian pentru o casă privată: foto
Adesea apar situații când electricitatea din cea mai apropiată linie de transport devine indisponibilă sau nerezonabil de costisitoare și, în astfel de cazuri, doar o moară de vânt de casă poate ajuta. Să ne uităm la opțiunile de aprovizionare autonomă casă de țară electricitate.
Generatoare eoliene – care model este mai bun?
De foarte multe ori doriți să economisiți energie electrică sau să o obțineți acolo unde nu există încă turnuri de linii electrice. De asemenea, este posibil să nu existe pur și simplu posibilitatea de conectare la acest turn din cauza lipsei de putere liberă. În oricare dintre cazurile de mai sus, este nevoie de a găsi o sursă accesibilă de energie electrică, de preferință regenerabilă, adică fără utilizarea combustibilului. Prin urmare, să uităm pentru o vreme de existența generatoarelor pe benzină și diesel și să încercăm să folosim puterea vântului pentru a genera electricitate.
Morile de vânt există de destul de mult timp; morile de vânt au fost folosite în mod activ cu câteva secole în urmă. Da, în perioadele de calm un astfel de dispozitiv este de puțin folos, iar în timpul unei furtuni chiar și cel mai fiabil mecanism poate eșua (în cel mai bun caz). Dar, cu toată lipsa de încredere, un generator eolian pentru o casă este cel mai ușor de realizat cu propriile mâini, este considerat cel mai eficient, mai ales dacă nu există acces la un râu; curent rapid pentru a instala roata. Și trebuie amintit că turnul turbinei eoliene nu ar trebui să deranjeze vecinii cu zgomot, vibrații sau chiar o umbră, conform regulilor pentru construirea unei clădiri rezidențiale pe șantier.
Există doar 2 tipuri principale de turbine eoliene: cu o axă de rotație verticală și orizontală. Morile, cândva erau de uz comun, erau mașini ale căror lame erau montate pe o axă orientată orizontal. De asemenea, majoritatea turbinelor eoliene de astăzi sunt fabricate tocmai după acest principiu, deoarece această opțiune oferă cea mai mare eficiență. Cu toate acestea, generatoarele eoliene cu axa verticală pentru acasa, facut de tine, lucreaza in cel mai usor vant, care nu va misca palele modelelor cu elice. Rafalele ușoare de 1-2 metri pe secundă sunt suficiente pentru ei. În ceea ce privește producția, este mult mai ușor să faci o moară de vânt verticală care primește vânt din orice direcție.
Generatoarele se disting și prin tipul de lame pe care le au ambele tipuri de mai sus. În cea mai mare parte, factorul principal în împărțirea în tipuri este designul: rigid sau vel. În funcție de opțiunea care este de preferat pentru un anumit model, este selectat materialul pentru fabricarea palelor de captare a fluxului de vânt. Poate fi placaj, tablă de tablă sau tablă subțire de oțel, plastic, compozit - pentru o structură rigidă ușoară, iar pentru o velă, este potrivit orice material flexibil, dar durabil, inclusiv mătase, țesătură pentru banner sau chiar prelată subțire.
Diferențele dintre generatoare după forma lamei - comparație a eficienței
Cea mai simplă versiune a tipului orizontal este structura velei, adică pur și simplu aranjarea planurilor elicei la un unghi ușor față de planul de rotație. Lamele rigide vor necesita un calcul precis al curburii suprafețelor lor, sau atingerea performanței maxime va trebui realizată experimental. Curbura insuficientă a „aripii” va duce în cele din urmă la o scădere a eficienței din cauza captării slabe a fluxului de aer și prea mult va crea în sine rezistență la rotație din cauza frecării cu aerul.
În ceea ce privește generatoarele cu axă verticală, captatoarele lor de vânt pot avea cel mai mult forme diferite, iar dezvoltarea de noi contururi și curbe continuă în mod constant. Cea mai simplă opțiune este cu lame în formă de jgheab, așa-numitul design Savonius. Numărul lor este de obicei făcut par - 2 sau 4. Deși poate fi mai mult atunci când produc generatoare eoliene verticale multi-lame de casă de 30 kW cu propriile mâini, cu ecrane statice suplimentare pe inelul exterior. Aceste ecrane direcționează și concentrează vântul către anumite zone ale rotorului situate în interiorul inelului, unde paletele sunt instalate direct. În funcție de diametrul discului de bază, pot fi de la 8 la 16 bucăți.
Există și elice ortogonale, care sunt situate pe axe montate vertical și se rotesc în plan orizontal, dar principalul lor dezavantaj este eficiența lor extrem de scăzută. De asemenea, astfel de generatoare nu funcționează în rafale slabe de vânt este necesară o viteză de cel puțin 4 metri pe secundă. Și cele mai puțin utilizate modele de turbine eoliene Dorier, inclusiv cea elicoidală, cu o îndoire elicoidală a palelor, captatoare de vânt în formă de arc și un design de tip „H”. Sunt fiabile și eficiente, dar greu de făcut acasă.
Pro și contra de diferite tipuri - analizăm și evaluăm
După cum sa menționat deja, performanța este mult mai mare pentru modelele cu axă orizontală de rotație. Cu toate acestea, au nevoie de vânt puternic, care apare de obicei la o înălțime mai mare de 10-15 metri, iar aceasta este lungimea pe care este instalat catargul, care este încoronat cu o gondolă rotativă cu lame. O altă calitate pozitivă poate fi considerată absența sarcinii de încovoiere pe arbore, care apare în turbinele eoliene cu axă verticală. Dezavantajele includ faptul că modelele cu elice rotative au 2 arbori, ceea ce înseamnă că există mai multe componente uzate și o probabilitate mai mare de avarie.
Referitor la sisteme verticale, avantajele și dezavantajele lor depind de model. De exemplu, morile de vânt Savonius sunt cele mai simple și pot fi făcute pentru casă cu propriile mâini, fie dintr-o cutie de tablă, fie din metal sau butoi de plastic. Ele pornesc atunci când există 4 pale de la cea mai ușoară suflare a vântului, mai ales dacă sunt instalate piese de înaltă calitate, atunci auto-desfășurarea va avea loc din cauza inerției chiar și în rafale de vânt. Dar dacă există doar 2 sau 3 pale, rotația independentă este imposibilă, așa că ele plasează 2 astfel de module unul peste celălalt, plasând captoarele de vânt ale fiecăruia la un unghi de 90 de grade față de celălalt. Ventul de acest tip este mare și, prin urmare, presiunea laterală asupra osiei este foarte mare în timpul unei furtuni puternice.
Morile de vânt ortogonale, pe lângă puterea lor scăzută, au o serie de dezavantaje. În primul rând, aceasta este o vibrație destul de puternică din cauza presiunii neuniforme asupra diferitelor părți ale lamei în formă de aripă. Ca urmare, rulmentul instalat pe arbore vertical. În plus, astfel de generatoare produc un zgomot destul de puternic și neplăcut atunci când se rotesc și, prin urmare, pot provoca nemulțumiri în rândul vecinilor din zonele apropiate. Cele elicoidale, dacă sunt achiziționate gata făcute, montate din fabrică, sunt foarte scumpe, la fel ca și modelele cu mai multe lame, care au foarte multe număr mare detalii.
Orice generator eolian poate fi instalat într-o țeavă rotativă pentru a crește eficiența.
Principiul de funcționare a turbinelor eoliene - cum funcționează sistemul?
Indiferent de tipul de moară de vânt, aceasta nu poate genera energie de la sine are nevoie de un generator, a cărui rotație a arborelui va fi asigurată de pale. Dacă aveți un design cu o axă orizontală de rotație, veți avea nevoie de o cutie de viteze pentru a transmite mișcarea arborelui. Apoi, este conectat un controler, care transformă energia electrică primită pe bobinele generatorului în D.C., care apoi merge la baterii. În continuare, puteți conecta un bec LED, dar dacă doriți să încărcați un dispozitiv sau să conectați un laptop, veți avea nevoie și de un invertor care transformă încărcarea acumulată de baterie în curent alternativ.
Trebuie avut în vedere faptul că fiecare schimbare a curentului de la alternativ la continuu și invers, reduce cantitatea finală de energie cu 10-15%.
O instalație cu axă verticală de rotație este convenabilă deoarece arborele acestuia poate fi destul de lung, iar acest lucru permite amplasarea generatorului în partea de jos a catargului, adică într-o zonă de acces direct. Un comutator automat este adesea instalat în circuit în cazurile în care moara de vânt funcționează împreună cu panouri solare sau o roată de apă. De asemenea, unele modele au o frână, care este necesară în cazul în care bateria este încărcată complet. Palele turbinelor eoliene cu o axă orizontală de rotație pot avea balamale care pliază captatoarele de vânt în timpul unei furtuni. Un generator eolian foarte puternic de 5 kilowați, realizat chiar de dvs., este uneori completat de un motor electric rotativ, care este declanșat de un senzor de direcție a fluxului de aer.
Produs cu magneți de neodim - instrucțiuni scurte
Încredințați asamblarea rotorului și a statorului pentru o moară de vânt mai bine unui specialist, dar dacă decideți să faceți o moară de vânt pentru o casă privată de la zero cu propriile mâini, trebuie să știți cum este fabricat generatorul. Ar trebui să începeți cu baza, care este cel mai bine să utilizați butucul mașinii, deoarece are deja rulmenți. Magneții de neodim sunt lipiți pe disc la intervale regulate, ai căror poli, îndreptați spre tine, ar trebui să alterneze. Mai mult, într-un model monofazat, numărul de laturi polare opuse trebuie să coincidă. În ceea ce privește generatoarele trifazate, se recomandă menținerea proporțiilor de 2:3 sau 3:4.
În continuare, ar trebui să începeți să înfășurați bobinele pentru stator. De asemenea, este mai bine să încredințați această sarcină unui specialist sau unei utilizări dispozitive speciale, care vă va ajuta să faceți față sarcinii mai precis decât dacă faceți totul manual. Pentru a încărca cu succes o baterie de 12 W, veți avea nevoie de un număr total de spire în toate bobinele egal cu 1000. În general, pentru a calcula spirele puteți folosi cel mai mult formulă simplă ω = 44 / (T * S), unde 44 este un coeficient constant, T este inducția Tesla și S este secțiunea transversală a firului în centimetri pătrați. Inducția Tesla este determinată din tabelul pentru diverse tipuri conductori:
Bobinele înfășurate (este mai bine să le oferiți o formă dreptunghiulară sau trapezoidală pentru a ușura aranjarea într-un cerc) sunt fixate cu lipici de baza staționară a statorului. În acest caz, forma și dimensiunile spațiului intern al bobinei trebuie să corespundă contururilor magnetului. Același lucru este valabil și pentru grosime. Scoatem toate capetele conductorilor și le conectăm astfel încât să obținem două pachete comune „+” și „–”. Umplem miezurile bobinelor cu același adeziv care a fost folosit pentru fixare, poate fi folosit și pentru a izola complet firele așezate pe discul statorului. Acum, dacă magneții se aliniază cu bobinele atunci când rotorul se rotește, diferența de potențial dintre poli va crea condițiile pentru generarea de electricitate.
Fabricarea unei mori de vânt bazată pe un motor electric gata făcut
De obicei, meșterii de acasă încearcă să folosească generatoare de mașini, dar nu toate sunt potrivite, doar cele autoexcitante, de exemplu, cele care au fost folosite la unele modele de tractoare. Majoritatea necesită o baterie conectată pentru ca curentul să apară. Cu toate acestea, o roată cu motor pentru un scuter sau scuter poate fi folosită și ca bază pentru o moară de vânt. Acest lucru va face posibilă realizarea de generatoare eoliene verticale cu zgomot redus de 5 kW, care vor avea o durată de viață foarte lungă datorită cel mai simplu design cu un minim de detalii.
De asemenea, puteți utiliza aproape orice motor electric de la mașinile de uz casnic ca generator, principalul lucru este că baza nu are perii, cum ar fi, de exemplu, în burghiile electrice - astfel de generatoare nu vă vor potrivi. Pentru o opțiune de consum redus, este potrivit și un cooler pentru computer, dar numai pentru încărcare mică dispozitive electronice. Dacă doriți să obțineți un generator eolian vertical realizat de dvs., de cel puțin 2 kW, este mai bine să utilizați ca bază un motor de la un ventilator puternic.
Vântul este energie gratuită! Deci, să-l folosim în scopuri personale. Dacă crearea unui parc eolian în scara industriala acest lucru este foarte scump, deoarece pe lângă generator, trebuie efectuate o serie de studii și calcule, statul nu suportă astfel de cheltuieli, iar investitorii din țări fosta URSS- din anumite motive, acest lucru nu provoacă prea mult interes. Apoi în privat puteți face o mini moară de vânt pentru propriile nevoi. Merită să înțelegeți că proiectul de transformare a casei dumneavoastră la energie alternativă este o întreprindere foarte costisitoare.
După cum sa menționat deja: este necesar să se facă observații și calcule pe termen lung pentru a selecta raport optim dimensiuni ale roții eoliene și ale generatorului, potrivite pentru clima dvs., roza vântului și viteza medie anuală a vântului.
Eficiența unei centrale eoliene într-o regiune poate diferi semnificativ, acest lucru se datorează faptului că mișcarea vântului depinde nu numai de zona climatica, dar și pe teren.
Cu toate acestea, puteți afla ce este energia eoliană la un cost minim prin asamblarea unei instalații de buget pentru a alimenta o sarcină de putere redusă, cum ar fi un smartphone, becuri sau un radio. Cu abordarea corectă, puteți furniza energie electrică casă mică sau cabana de vara.
Să vedem cum puteți face o instalație eolian-electrică simplă cu propriile mâini.
Mori de vânt de putere redusă realizate din mijloace improvizate
Un cooler pentru computer este un motor fără perii, care în forma sa originală nu are valoare practică.
Trebuie să fie rebobinat, deoarece în original înfășurările sunt conectate inadecvat. Înfășurați bobinele una câte una:
În sensul acelor de ceasornic;
În sens invers acelor de ceasornic;
În sensul acelor de ceasornic;
În sens invers acelor de ceasornic.
Bobinele adiacente trebuie conectate în serie, sau chiar mai bine, înfășurați cu o bucată de sârmă care se deplasează dintr-o canelură în alta. În acest caz, selectați grosimea firului în mod arbitrar, va fi mai bine dacă înfășurați cât mai multe spire, iar acest lucru este posibil când utilizați cel mai subțire fir.
Tensiunea de ieșire de la un astfel de generator va fi variabilă, iar valoarea sa va depinde de viteză (viteza vântului), instalați o punte de diode de diode Schottky pentru a o rectifica la constantă, diodele obișnuite vor face, dar va fi mai rău, deoarece tensiunea pe ele va scădea de la 1 la 2 volți.
Digresiune lirică, puțină teorie
Amintiți-vă că mărimea EMF este egală cu:
unde L este lungimea conductorului plasat într-un câmp magnetic; V - viteza de rotație câmp magnetic;
Când actualizați un generator, puteți influența doar lungimea conductorului, adică numărul de spire ale fiecărei bobine. Numărul de spire determină tensiunea de ieșire, iar grosimea firului determină sarcina maximă de curent.
În practică, este imposibil să influențezi viteza vântului. Cu toate acestea, există și o cale de ieșire din această situație, după ce cunoașteți viteza tipică a vântului pentru zona dvs., puteți proiecta o elice potrivită pentru o instalație eoliană, precum și o cutie de viteze sau o transmisie prin curea pentru a asigura o viteză suficientă pentru a genera; tensiunea necesară.
IMPORTANT: Mai repede nu înseamnă mai bine!!! Dacă viteza de rotație a generatorului eolian este prea mare, durata de viață a acestuia va fi scurtată, proprietățile de lubrifiere ale bucșelor sau rulmenților rotorului se vor deteriora și se va bloca și, cel mai probabil, o defecțiune a izolației înfășurărilor în va apărea generatorul
Generatorul este format din:
Creșterea puterii generatorului de la un cooler de computer
În primul rând, cu cât mai multe lame și diametrul roților, cu atât mai bine, așa că aruncați o privire mai atentă la răcitoarele de 120 mm.
În al doilea rând, am spus deja că tensiunea depinde și de câmpul magnetic, fapt este că generatoarele industriale putere mare au înfășurări de excitație și putere scăzută - magneți puternici. Magneții din răcitor sunt extrem de slabi și nu permit obținerea unor rezultate bune de la generator, iar decalajul dintre rotor și stator este foarte mare - aproximativ 1 mm, și asta cu magneți deja slabi.
Soluția la această problemă este schimbarea radicală a designului generatorului. Mai exact, coolerul va avea nevoie doar de un rotor ca generator in sine, putem folosi un motor de la o imprimanta sau orice alt aparat electrocasnic. Cele mai comune motoare cu perii sunt excitate de magneți permanenți.
Ca urmare, va arăta așa.
Puterea unui astfel de generator este suficientă pentru a alimenta LED-urile și un receptor radio. Nu va fi suficient să reîncărcați telefonul; telefonul va afișa procesul de încărcare, dar curentul va fi extrem de mic, de până la 100 de Amperi, cu un vânt de 5-10 metri pe secundă.
Motoare pas cu pas ca generator eolian
Motorul pas cu pas este foarte comun la computer și aparate electrocasnice, in diverse playere, floppy drive-uri (modelele vechi de 5,25” sunt interesante), imprimante (mai ales cele cu matrice de puncte), scanere etc.
Aceste motoare pot funcționa ca generator fără modificări, sunt formate dintr-un rotor cu magneți permanenți și un stator cu înfășurări, este prezentată în figură o diagramă de conectare tipică pentru un motor pas cu pas;
Circuitul conține un stabilizator liniar de 5 volți, tip L7805, care vă va permite să vă conectați fără teamă telefoane mobile la o astfel de moară de vânt să-i încarce.
Fotografia prezintă un generator realizat dintr-un motor pas cu pas cu lame instalate.
Motorul într-un caz specific are 4 fire de ieșire, diagrama este în consecință pentru acesta. Un motor cu astfel de dimensiuni în modul generator produce aproximativ 2 W la vânturi slabe (viteza vântului aproximativ 3 m/s) și 5 m/s la vânturi puternice (până la 10 m/s).
Apropo, aici este un circuit similar cu o diodă zener, în loc de L7805. Vă permite să încărcați bateriile Li-ion.
Rafinamentul unei mori de vânt de casă
Pentru ca generatorul să funcționeze mai eficient, trebuie să-i faceți o tijă de ghidare și să-l fixați mobil pe catarg. Apoi, când direcția vântului se schimbă, direcția generatorului eolian se va schimba. Apoi apare următoarea problemă - cablul care merge de la generator la consumator se va răsuci în jurul catargului. Pentru a rezolva acest lucru, trebuie să furnizați un contact în mișcare. O soluție gata făcută este vândută pe Ebay și Aliexpress.
Cele trei fire inferioare sunt staționare și coboară, iar pachetul superior de fire este mobil în interior este instalat un contact de alunecare sau un mecanism de perie. Dacă nu aveți ocazia să cumpărați, fiți inteligent și, inspirați de decizia designerilor mașinii Zhiguli, și anume implementarea unui contact mobil pentru butonul de semnal de pe volan, și faceți ceva similar. Sau folosiți tamponul de contact de la un fierbător electric.
Prin conectarea conectorilor, obțineți un contact în mișcare.
Un generator eolian puternic realizat din mijloace improvizate.
Pentru a obține mai multă putere, puteți folosi două opțiuni:
1. Generator de la o șurubelniță (10-50 W);
Singurul lucru de care aveți nevoie de la o șurubelniță este un motor, opțiunea este similară cu cea anterioară, puteți folosi palele ventilatorului pe post de șurub, acest lucru va crește puterea finală a instalației dumneavoastră.
Iată un exemplu de astfel de proiect:
Acordați atenție modului în care este implementată o supramulțumire a angrenajului aici - arborele generatorului eolian este amplasat într-o țeavă, la capătul său există o roată dințată care transmite rotația unui angrenaj mai mic montat pe arborele motorului. O creștere a turației motorului are loc și în centralele eoliene industriale. Cutiile de viteze sunt folosite peste tot.
Cu toate acestea, în condiții de casă, realizarea unei cutii de viteze devine o mare problemă. Puteți scoate cutia de viteze din unealta electrică, este necesară acolo pentru a reduce vitezele mari pe arbore motor comutator la viteza normală a unei mandrine de foraj sau a unui disc de polizor unghiular:
Semănătoarea are o cutie de viteze planetară;
Polizorul unghiular este echipat cu o cutie de viteze unghiulara (va fi utila pentru montarea unor instalatii si va reduce sarcina pe coada turbinei eoliene);
Cutie de viteze de la un burghiu manual.
Această versiune a unui generator eolian de casă poate încărca deja baterii de 12 V, dar este nevoie de un convertor pentru a genera curentul și tensiunea de încărcare. Această sarcină poate fi simplificată prin utilizarea unui generator auto.
Avantajul unui astfel de generator este capacitatea de a-l folosi pentru a încărca bateriile auto, în principiu, pentru asta este conceput. Autogeneratoarele au încorporat un releu de reglare a tensiunii, care elimină nevoia de a cumpăra stabilizatori sau convertoare suplimentare.
Cu toate acestea, pasionații de mașini știu că la nivel scăzut viteza de mers în gol, aproximativ 500-1000 RPM, puterea unui astfel de generator este scăzută și nu oferă curentul adecvat pentru încărcarea bateriei. Acest lucru duce la necesitatea conectării la roata eoliană printr-o cutie de viteze sau transmisie prin curea.
Puteți ajusta numărul de rotații la viteze normale ale vântului pentru latitudinile dvs. selectând raportul de transmisie sau folosind o roată de vânt proiectată corespunzător.
Sfaturi utile
Poate cel mai convenabil design pentru repetarea unui catarg pentru o turbină eoliană este prezentat în imagine. Un astfel de catarg este întins pe cabluri atașate la suporturi în pământ, ceea ce asigură stabilitatea.
Important:Înălțimea catargului trebuie să fie cât mai mare posibil, aproximativ 10 metri. La altitudini mai mari, vântul este mai puternic deoarece nu există obstacole în calea acestuia sub formă de structuri de sol, dealuri și copaci. Nu instalați în niciun caz un generator eolian pe acoperișul casei dvs. Vibrațiile rezonante ale structurilor de prindere pot provoca distrugerea pereților acestuia.
Aveți grijă de fiabilitatea catargului de susținere, deoarece proiectarea unei mori de vânt bazată pe un astfel de generator devine semnificativ mai grea și reprezintă o soluție destul de serioasă, care poate furniza alimentare autonomă unei case cu set minim aparate electrice. Dispozitivele care funcționează la 220 de volți pot fi alimentate de la un invertor de 12-220 V. Cea mai comună versiune a unui astfel de invertor este.
Este mai bine să folosiți generatoare diesel, inclusiv. camioane, deoarece sunt concepute pentru a funcționa la viteze mici. În medie motor diesel camionul mare operează în intervalul de viteză de la 300 la 3500 rpm.
Generatoarele moderne produc 12 sau 24 de volți, iar un curent de 100 de amperi a devenit de mult normal. După efectuarea unor calcule simple, puteți determina că un astfel de generator vă va oferi maximum de până la 1 kW de putere, iar un generator de la o Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, care este deja un frumos figura decenta.
Cum ar trebui să fie o roată eoliană pentru o turbină eoliană de casă?
Am menționat în text că roata vântului ar trebui să fie mare și cu un număr mare de pale, de fapt nu este așa. Această afirmație a fost adevărată pentru acei micro-generatoare care nu pretind a fi serioși mașini electrice, ci mai degrabă copii pentru referință și petrecere a timpului liber.
De fapt, proiectarea, calcularea și crearea unei roți eoliene este o sarcină foarte dificilă. Energia eoliană va fi utilizată mai rațional dacă este realizată cu mare precizie și profilul „aviație” este proiectat ideal și trebuie instalat cu unghi minim la planul de rotație al roții.
Puterea reală a roților eoliene cu același diametru și sume diferite Lamele sunt aceleași, singura diferență este viteza lor de rotație. Cu cât mai puține aripi, cu atât mai multe rotații pe minut, cu același vânt și diametru. Dacă urmează să atingeți viteza maximă, trebuie să montați aripile cât mai precis posibil, cu un unghi minim față de planul de rotație a acestora.
Consultați tabelul din cartea din 1956 „Centrale eoliene de casă” ed. DOSAAF Moscova. Acesta arată relația dintre diametrul roții, putere și viteză.
Acasă, aceste calcule teoretice sunt de puțin folos amatorii fac roți de vânt din materiale improvizate, folosind:
Foi de metal;
Conducte de canalizare din plastic.
Puteți asambla o roată eoliană de mare viteză cu 2-4 lame cu propriile mâini de la conducte de canalizare, pe lângă ele ai nevoie de un ferăstrău sau de oricare altul instrument de tăiere. Utilizarea acestor țevi este determinată de forma lor după tăiere, au o formă concavă, ceea ce asigură o capacitate de răspuns ridicată la fluxurile de aer.
După tăiere, acestea sunt fixate cu șuruburi pe un semifabricat de metal, textolit sau placaj. Dacă intenționați să-l faceți din placaj, este mai bine să-l lipiți din nou și să înșurubați mai multe straturi de placaj pe ambele părți cu șuruburi, atunci veți putea obține rigiditate.
Iată o idee pentru un rotor solid cu două pale pentru un generator de motor pas cu pas.
Concluzii
Puteți realiza o instalație eolian-electrică pornind de la putere mică - unități de Watt, până la putere individuală Lămpi cu LED-uri, balizele și echipamentele mici, până la valori bune de putere în unități de kilowați, acumulează energie într-o baterie, o folosesc în forma sa originală sau o convertesc la 220 de volți. Costul unui astfel de proiect va depinde de nevoile dvs. poate cel mai scump element este catargul și bateriile, care pot varia de la 300 la 500 USD.
De mult timp, omenirea folosește puterea vântului în propriile sale scopuri. mori de vant, nave cu vele Ele sunt familiare pentru mulți despre ele sunt scrise în cărți și se fac filme istorice. În zilele noastre, generatorul eolian nu și-a pierdut relevanța, deoarece cu ajutorul acestuia, puteți obține electricitate gratuită în dacha, ceea ce vă poate fi util dacă se întrerupe curentul. Să vorbim despre mori de vânt de casă, care pot fi asamblate din materiale vechi și piese disponibile la un cost minim. Pentru dvs., am oferit o instrucțiune detaliată cu imagini, precum și idei video pentru mai multe opțiuni de asamblare. Deci, să ne uităm la cum să faci un generator eolian cu propriile mâini acasă.
Instructiuni de asamblare
Există mai multe tipuri de turbine eoliene, și anume orizontale, verticale și cu turbină. Au diferențe fundamentale, avantajele și dezavantajele lor. Cu toate acestea, principiul de funcționare al tuturor generatoarelor eoliene este același - energia eoliană este convertită în energie electrică și acumulată în baterii, iar din acestea este utilizată pentru nevoile umane. Cel mai comun tip este orizontal.
El este familiar și ușor de recunoscut. Avantajul unui generator eolian orizontal este eficiența sa mai mare în comparație cu altele, deoarece paletele morii de vânt sunt întotdeauna expuse fluxului de aer. Dezavantajele includ cerința mare pentru vânt - trebuie să fie mai puternic de 5 metri pe secundă. Acest tip de moară de vânt este cel mai ușor de realizat, motiv pentru care meșterii de acasă îl folosesc adesea ca bază.
Dacă te hotărăști să încerci singur la asamblarea unui generator eolian, iată câteva recomandări.
Trebuie să începeți cu generatorul - acesta este inima sistemului; designul ansamblului șurubului va depinde de parametrii acestuia. Generatoarele auto de producție internă și importată sunt potrivite pentru aceasta, există informații despre utilizare motoare pas cu pas de la imprimante sau alte echipamente de birou. De asemenea, puteți folosi un motor de roată de bicicletă pentru a vă face propria moară de vânt pentru a genera electricitate. În general, aproape orice motor sau generator poate fi folosit, dar trebuie testat pentru eficiență.
După ce te-ai hotărât asupra convertorului de energie, trebuie să asamblați un angrenaj pentru a crește viteza pe arborele generatorului. O rotație a elicei ar trebui să fie egală cu 4-5 rotații pe arborele unității generatoare. Cu toate acestea, acești parametri sunt selectați individual, în funcție de puterea și caracteristicile generatorului și ansamblului de lame. Cutia de viteze poate face parte dintr-o polizor unghiular sau dintr-un sistem de curele si role.
Când ansamblul cutie de viteze-generator este asamblat, începem să-i determinăm rezistența la cuplu (grame pe milimetru). Pentru a face acest lucru, trebuie să faceți un braț cu o contragreutate pe arborele viitoarei instalații și, folosind o greutate, aflați la ce greutate va coborî brațul. Un rezultat acceptabil este mai mic de 200 de grame pe metru. Mărimea umărului în acest caz este luată ca lungime a lamei.
Mulți oameni cred că cu cât mai multe lame, cu atât mai bine. Acest lucru nu este în întregime adevărat. Avem nevoie de viteze mari, iar multe elice creează o rezistență mai mare la vânt, deoarece le facem acasă, drept urmare, la un moment dat, fluxul care se apropie încetinește elicea și eficiența instalației scade. Puteți folosi o elice cu două pale. O astfel de elice se poate învârti la mai mult de 1000 rpm în vânt normal. Puteți realiza paletele unui generator eolian de casă din materiale improvizate - de la placaj și galvanizare, la plastic din conducte de apă(ca in fotografia de mai jos). Condiția principală este ca materialul să fie ușor și durabil.
O elice ușoară va crește eficiența morii de vânt și sensibilitatea la flux de aer. Nu uitați să echilibrați roata de aer și să eliminați neregulile, altfel veți auzi urlete și urlete în timp ce generatorul funcționează, iar vibrațiile vor duce la uzura rapidă a pieselor.
Următorul element important, aceasta este coada. Acesta va menține roata în fluxul vântului și va roti structura dacă direcția acesteia se schimbă.
Depinde de tine să decizi dacă să faci un colecționar actual sau nu. Acest lucru va complica designul, dar va elimina răsucirea frecventă a firului, care poate duce la ruperea cablului. Desigur, în lipsa acestuia, uneori va trebui să desfășurați singur firul. În timpul testului de funcționare a generatorului eolian, nu uitați de măsurile de siguranță care se rotesc lamelele reprezintă un mare pericol.
O turbină eoliană reglată și echilibrată este instalată pe un catarg la cel puțin 7 metri înălțime de sol, asigurată cu cabluri distanțiere. În continuare, o componentă la fel de importantă este bateria de stocare. Cea mai des folosită baterie de mașină este bateria acid-acid. Nu puteți conecta ieșirea unui generator eolian de casă direct la baterie, acest lucru trebuie făcut printr-un releu de încărcare sau un controler, pe care îl puteți asambla singur sau îl puteți cumpăra gata făcut.
Principiul de funcționare al releului se rezumă la monitorizarea încărcării și încărcării. Dacă bateria este încărcată complet, comută generatorul și bateria pentru a încărca balast, sistemul se străduiește să fie mereu încărcat, prevenind supraîncărcarea și nu lasă generatorul fără sarcină. O moară de vânt fără sarcină se poate învârti destul de puternic și poate deteriora izolația din înfășurări cu potențialul generat. În plus, vitezele mari pot provoca distrugerea mecanică a elementelor generatoarelor eoliene. Urmează un convertor de tensiune de la 12 la 220 volți 50 Hz pentru conectarea aparatelor de uz casnic.
Acum internetul este plin de diagrame și desene în care meșterii arată cum să faci singur un generator eolian folosind magneți puternici. Dacă sunt la fel de eficiente pe cât promit, este o problemă discutabilă. Dar merită să încercați să asamblați o instalație de generare a energiei eoliene pentru casa dvs. și apoi să decideți cum să o îmbunătățiți. Este important să câștigi experiență și apoi poți face un leagăn la un dispozitiv mai serios. Libertatea și varietatea morilor de vânt de casă este atât de vastă, iar baza elementului este diversă, încât nu are rost să le descriem pe toate, sensul principal rămâne același - fluxul vântului învârte elicea, cutia de viteze crește viteza arborelui, generatorul produce tensiune, apoi controlerul menține nivelul de încărcare al bateriei, iar cu energia este deja selectată pentru diferite nevoi. Folosind acest principiu, puteți face un generator eolian cu propriile mâini acasă. Sperăm pe a noastră instrucțiuni detaliate cu exemple foto explicate cum se face model potrivit moara de vant pentru casa sau cabana. De asemenea, vă recomandăm să urmăriți cursuri de master despre asamblarea unui dispozitiv de casă în format video.
Lecții video vizuale
Pentru a realiza cu ușurință un generator eolian care să genereze electricitate acasă, vă recomandăm să vă familiarizați cu ideile gata făcute din exemplele video:
Așa că am oferit toate cele mai simple și idei accesibile asamblarea unei moară de vânt de casă. După cum puteți vedea, chiar și un copil poate realiza cu ușurință unele modele de dispozitive. Există multe alte opțiuni de casă: cu magneți puternici, cu lame complexe etc. Aceste modele ar trebui repetate numai dacă aveți ceva experiență în această chestiune, ar trebui să începeți cu scheme simple; Dacă doriți să realizați un generator eolian astfel încât să funcționeze și să fie utilizat în scopul pentru care a fost destinat, procedați conform instrucțiunilor pe care vi le oferim. Dacă aveți întrebări, lăsați-le în comentarii.
Adesea, proprietarii de case private au o idee de implementat sisteme de alimentare de rezervă. Cel mai simplu și mod accesibil- acesta, desigur, este fie un generator, dar mulți oameni își îndreaptă atenția către modalități mai complexe de conversie a așa-numitei energie liberă (radiații, energie apă curgătoare sau vânt) în .
Fiecare dintre aceste metode are propriile sale avantaje și dezavantaje. Dacă totul este clar cu utilizarea fluxului de apă (mini-centrală hidroelectrică) - aceasta este disponibilă numai în imediata apropiere a unui râu destul de rapid, atunci lumina soarelui sau vântul pot fi folosite aproape peste tot. Ambele metode vor avea, de asemenea, un dezavantaj comun - dacă o turbină cu apă poate funcționa non-stop, atunci o baterie solară sau un generator eolian este eficient doar pentru o perioadă, ceea ce face necesară includerea bateriilor în structura rețelei electrice de acasă. .
Deoarece condițiile din Rusia (ore scurte de lumină în cea mai mare parte a anului, precipitații frecvente) fac utilizarea panouri solare ineficiente la costul și eficiența lor actuală, cel mai profitabil este designul generator eolian . Să luăm în considerare principiul său de funcționare și opțiuni posibile desene.
Din moment ce niciunul dispozitiv de casă nu ca celălalt, acesta articol - nu instrucțiuni pas cu pas , ci o descriere a principiilor de bază ale proiectării generatoarelor eoliene.Principiul general de funcționare
Principalele părți de lucru ale unui generator eolian sunt paletele, care sunt rotite de vânt. În funcție de locația axei de rotație, generatoarele eoliene sunt împărțite în orizontale și verticale:
- Turbine eoliene orizontale cel mai răspândit. Paletele lor au un design asemănător elicei unui avion: la o primă aproximare, sunt plăci înclinate față de planul de rotație, care transformă o parte din sarcina din presiunea vântului în rotație. O caracteristică importantă a unui generator eolian orizontal este necesitatea de a asigura rotirea ansamblului lamei în conformitate cu direcția vântului, deoarece eficienta maxima se asigură atunci când direcţia vântului este perpendiculară pe planul de rotaţie.
- Lame generator eolian vertical au o formă convex-concavă. Deoarece raționalizarea părții convexe este mai mare decât partea concavă, un astfel de generator eolian se rotește întotdeauna într-o direcție, indiferent de direcția vântului, ceea ce face ca mecanismul de întoarcere să nu fie necesar, spre deosebire de turbinele eoliene orizontale. În același timp, datorită faptului că în orice moment muncă utilă efectuează doar o parte a lamelor, iar restul doar contracarează rotația, Eficienţă turbină eoliană verticală semnificativ mai jos decât orizontal: dacă pentru un generator eolian orizontal cu trei pale această cifră ajunge la 45%, atunci pentru unul vertical nu va depăși 25%.
Deoarece viteza medie a vântului în Rusia este scăzută, chiar și o moară de vânt mare se va roti destul de lent de cele mai multe ori. Pentru a asigura o alimentare suficientă, acesta trebuie să fie conectat la generator printr-o cutie de viteze, curea sau curea de viteze. Într-o moară de vânt orizontală, ansamblul lamă-cutie de viteze-generator este montat pe un cap rotativ, ceea ce le permite să urmeze direcția vântului. Este important să țineți cont de faptul că capul rotativ trebuie să aibă un limitator care să-l împiedice să facă o rotație completă, deoarece în caz contrar se va rupe cablajul de la generator (opțiunea de a folosi șaibe de contact care permit capului să se rotească liber este mai mult complicat). Pentru a asigura rotația, generatorul eolian este completat cu o paletă de lucru direcționată de-a lungul axei de rotație.
Cel mai comun material pentru lame sunt conductele din PVC diametru mare, tăiate pe lungime. De-a lungul marginilor sunt nituite cu plăci metalice sudate pe butucul ansamblului lamei. Desene ale acestui tip de lame sunt cel mai larg distribuite pe Internet.
Videoclipul vorbește despre un generator eolian făcut de tine
Calculul unui generator eolian cu pale
Deoarece am aflat deja că un generator eolian orizontal este mult mai eficient, vom lua în considerare calculul designului său.
Energia eoliană poate fi determinată prin formula
P=0,6*S*V³, unde S este aria cercului descrisă de capetele palelor elicei (zona de măturare), exprimată în metri patrati, iar V este viteza estimată a vântului în metri pe secundă. De asemenea, trebuie să țineți cont de eficiența morii de vânt în sine, care pentru o cu trei lame schema orizontala va avea o medie de 40%, precum și eficiența grupului electrogen, care la vârful caracteristicii curent-viteză este de 80% pentru un generator cu excitație de la magneți permanenți și de 60% pentru un generator cu o înfășurare de excitație. În medie, încă 20% din putere va fi consumată de cutia de viteze step-up (multiplicator). Astfel, calculul final al razei morii de vânt (adică lungimea lamei sale) pentru o putere dată a generatorului la magneți permanenți arata asa:
R=√(P/(0,483*V³))
Exemplu: Să considerăm că puterea necesară a centralei eoliene este de 500 W, iar viteza medie a vântului este de 2 m/s. Apoi, conform formulei noastre, va trebui să folosim lame de cel puțin 11 metri lungime. După cum puteți vedea, chiar și o putere atât de mică va necesita crearea unui generator eolian de dimensiuni colosale. Pentru structurile care sunt mai mult sau mai puțin raționale în ceea ce privește realizarea proprie, cu o lungime a lamei de cel mult un metru și jumătate, generatorul eolian va putea produce doar 80-90 de wați de putere chiar și în condiții de vânt puternic.
Nu este suficientă putere? De fapt, totul este oarecum diferit, deoarece, de fapt, sarcina generatorului eolian este alimentată de baterii, în timp ce moara de vânt le încarcă numai la maximum posibilitățile sale. În consecință, puterea unei turbine eoliene determină frecvența cu care aceasta poate furniza energie.