Kako vlastitim rukama izgraditi lopatice za vjetrogenerator: primjeri vlastitih lopatica za vjetrenjaču

Osnovni strukturni elementi

Unatoč velikoj raznolikosti vjetroturbina i metoda njihove proizvodnje, sve se sastoje od istih strukturnih elemenata.

vjetro kotač

Lopatice se smatraju jednim od najvažnijih elemenata vjetroturbine. Njihov dizajn utječe na rad ostalih komponenti generatora. Za izradu oštrica koriste se različiti materijali.

Prije proizvodnje morate izračunati duljinu oštrice. Ako se cijev uzima za proizvodnju, tada njezin promjer mora biti najmanje 20 cm, s planiranom duljinom oštrice od 1 metar. Zatim se cijev reže na 4 dijela pomoću ubodne pile.Jedan dio služi za izradu šablona, ​​prema kojem se izrezuju ostatak oštrica. Nakon toga se sastavljaju na zajednički disk, a cijela konstrukcija je pričvršćena na osovinu generatora. Sastavljeni kotač vjetra mora biti uravnotežen. Balansiranje se mora provoditi u prostoriji zaštićenoj od vjetra. Ako je radnja izvedena ispravno, kotač se neće spontano okretati. U slučaju spontane rotacije lopatica, one su potkopane sve dok cijela struktura nije u ravnoteži. Na samom kraju provjerava se točnost rotacije lopatica. Trebaju se rotirati u istoj ravnini, bez ikakvih izobličenja. Dopuštena pogreška je 2 mm.

Jarbol

Sljedeći strukturni element vjetroturbine je jarbol. Najčešće se izrađuje od stare vodovodne cijevi, čiji promjer ne smije biti 15 cm, ali duljina treba biti do 7 metara. Ako se u radijusu od 30 metara od planiranog mjesta postavljanja nalaze građevine ili građevine, u tom slučaju se povećava visina jarbola.

Kako bi cijela instalacija radila što učinkovitije, kotač s oštricom se izdiže iznad okolnih prepreka za najmanje 1 metar. Nakon ugradnje, podnožje jarbola i klinovi za pričvršćivanje žica izlivaju se betonom. Kao produžetke preporuča se koristiti pocinčani kabel promjera 6 mm.

Generator

Za vjetroturbinu možete koristiti bilo koji auto generator, po mogućnosti veće snage. Svi imaju identičan dizajn i zahtijevaju izmjene. Slična izmjena autogeneratora za vjetrenjaču uključuje premotavanje vodiča statora, kao i izradu rotora pomoću neodimijskih magneta.Da biste ih sigurno pričvrstili, morate izbušiti rupe u stupovima rotora. Ugradnja magneta provodi se s izmjenom polova. Sam rotor je omotan papirom, a sve praznine koje se stvaraju između magneta ispunjene su epoksidom.

U procesu lijepljenja magneta mora se poštivati ​​njihov polaritet. Stoga je rotor spojen na izvor napajanja. Uključeni rotor stvara magnetsko polje i svaki magnet je zalijepljen na mjesto sa strane koja se privlači.

Za spajanje rotora možete koristiti bilo koje napajanje s naponom od 12 volti i strujom od 1 do 3 ampera. Veza je napravljena na način da je uklonjivi prsten koji se nalazi bliže očnjacima minus, a pozitivna strana nalazi se bliže kraju rotora. Magneti ugrađeni u praznine rotora ili očnjaka uzrokuju samopobuđenje generatora, a to se smatra njihovom glavnom funkcijom.

Na samom početku rotacije rotora, magneti počinju pobuđivati ​​struju u generatoru, koja također ulazi u zavojnicu, što dovodi do povećanja magnetskih polja očnjaka. Kao rezultat toga, generator proizvodi struju s još većom vrijednošću. Ispada neka vrsta strujne cirkulacije kada se generator pobuđuje i dalje napaja vlastitim rotorom, na kojem su ugrađeni elektromagnetski stupovi. Sastavljeni generator mora se ispitati i izvršiti mjerenja dobivenih izlaznih podataka. Ako jedinica pri 300 okretaja u minuti proizvodi približno 30 volti, to se smatra normalnim rezultatom.

Koje vjetrenjače odabrati

Pa, za one koji žive daleko od trafostanica i VL-0,4kv, vrijedi kupiti najmoćnije modele vjetrenjača koje si možete priuštiti.Budući da od snage koja je naznačena na slikama, nećete dobiti više od 15%.

Druga kategorija potrošača, sasvim zasluženo, ne bira u korist kineskih tvorničkih modela, već, naprotiv, preferira domaće vjetrenjače od samoukih majstora. Ima i svojih prednosti.

Uglavnom su izumitelji takvih uređaja kompetentni i odgovorni momci. A u gotovo 100% slučajeva bez problema mogu vratiti instalaciju ako je nešto pošlo po zlu, ili je treba popraviti. Ovo definitivno neće biti problem.

U industrijskim kineskim vjetrenjačama izgled je svakako ljepši. A ako se ipak odlučite za kupnju, odmah nakon provjere električnom bušilicom obavite preventivno održavanje i zamijenite kineski staro željezo s ležajevima visokokvalitetnom mašću.

Ako u vašoj blizini postoje velika ptičja gnijezda, ne škodi kupiti dodatni set oštrica.

Pilići ponekad potpadaju pod distribuciju vrtećeg "mini mlina". Plastične oštrice se lome, a metalne savijaju.

I želio bih završiti s mudrošću onih korisnika koji nisu poslušali sve argumente i naišli na sve gore opisane probleme. Zapamtite, najskuplja vjetroelektrana za dom je vjetroturbina!

Odabir materijala

Oštrice za vjetar mogu biti izrađene od bilo kojeg više ili manje prikladnog materijala, na primjer:

Od PVC cijevi

Vjerojatno je najlakše napraviti oštrice od ovog materijala. PVC cijevi se mogu naći u svakoj željezari. Cijevi treba odabrati one koje su namijenjene kanalizaciji s tlakom ili plinovodom. Inače, strujanje zraka u jakom vjetru može izobličiti lopatice i oštetiti ih na jarbolu generatora.

Lopatice vjetroturbine podložne su teškim opterećenjima centrifugalne sile, a što su lopatice duže, to je opterećenje veće.

Rub oštrice kotača s dvije oštrice kućnog vjetrogeneratora rotira se brzinom od stotine metara u sekundi, to je brzina metka koji izleti iz pištolja. Ova brzina može dovesti do pucanja PVC cijevi. To je posebno opasno jer leteći komadići cijevi mogu ubiti ili ozbiljno ozlijediti ljude.

Iz situacije možete izaći tako da oštrice maksimalno skratite i povećate njihov broj. Kotač vjetra s više lopatica lakše se balansira i manje je bučan

Od male važnosti je i debljina stijenki cijevi. Na primjer, za vjetrobran sa šest oštrica od PVC cijevi, promjera dva metra, njihova debljina ne smije biti manja od 4 milimetra. Da biste izračunali dizajn oštrica za kućnog majstora, možete koristiti gotove tablice i predloške

Da biste izračunali dizajn oštrica za kućnog majstora, možete koristiti gotove tablice i predloške.

Predložak treba biti izrađen od papira, pričvršćen na cijev i zaokružen. To treba učiniti onoliko puta koliko ima lopatica na vjetroturbini. Pomoću ubodne pile cijev se mora rezati prema oznakama - oštrice su gotovo spremne. Rubovi cijevi su polirani, uglovi i krajevi zaobljeni kako bi vjetrenjača izgledala lijepo i stvarala manje buke.

Od čelika treba napraviti disk sa šest pruga, koji će igrati ulogu strukture koja kombinira lopatice i pričvršćuje kotač na turbinu.

Dimenzije i oblik spojne konstrukcije moraju odgovarati vrsti generatora i istosmjernoj struji koja će se koristiti u vjetroelektrani.Čelik mora biti odabran tako debeo da se ne deformira pod udarima vjetra.

aluminij

U usporedbi s PVC cijevima, aluminijske cijevi su otpornije i na savijanje i na kidanje. Njihov nedostatak leži u velikoj težini, što zahtijeva poduzimanje mjera kako bi se osigurala stabilnost cijele strukture u cjelini. Osim toga, trebali biste pažljivo balansirati kotač.

Razmotrite značajke izvedbe aluminijskih lopatica za vjetrobran sa šest oštrica.

Prema predlošku treba napraviti uzorak od šperploče. Već prema predlošku iz aluminijskog lima izrežite praznine oštrice u količini od šest komada. Buduća oštrica se uvalja u utor dubine 10 milimetara, dok os pomicanja treba tvoriti kut od 10 stupnjeva s uzdužnom osi obratka. Ove manipulacije će lopaticama dati prihvatljive aerodinamičke parametre. Na unutarnjoj strani oštrice pričvršćen je rukavac s navojem.

Spojni mehanizam vjetrobranskog kotača s aluminijskim lopaticama, za razliku od kotača s lopaticama od PVC cijevi, na disku nema trake, već klinove, koji su komadi čelične šipke s navojem pogodnim za navoj čahure.

stakloplastike

Oštrice izrađene od stakloplastike specifičnih za stakloplastike su najbesprijekornije s obzirom na njihove aerodinamičke parametre, čvrstoću, težinu. Ove oštrice je najteže konstruirati, jer morate znati obraditi drvo i stakloplastike.

Razmotrit ćemo implementaciju lopatica od stakloplastike za kotač promjera dva metra.

Treba poduzeti najsavjesniji pristup implementaciji drvene matrice.Izrađuje se od šipki prema gotovom predlošku i služi kao model oštrice. Nakon završetka rada na matrici, možete početi izrađivati ​​oštrice koje će se sastojati od dva dijela.

Prvo, matriks se mora obraditi voskom, jedna od njegovih strana treba biti premazana epoksidnom smolom, a na nju se razmazuju stakloplastike. Ponovno nanesite epoksid na njega i opet sloj stakloplastike. Broj slojeva može biti tri ili četiri.

Zatim morate držati dobiveni puff točno na matrici oko jedan dan dok se potpuno ne osuši. Dakle, jedan dio oštrice je spreman. S druge strane matrice izvodi se isti slijed radnji.

Gotove dijelove oštrica treba spojiti epoksidom. Unutra možete staviti drveni čep, popraviti ga ljepilom, to će pričvrstiti oštrice na glavčinu kotača. U utikač treba umetnuti čahuru s navojem. Spojni čvor postat će čvorište na isti način kao u prethodnim primjerima.

Proizvodnja statora

Kao što možete vidjeti na fotografiji, zavojnice su u obliku izdužene kapljice vode. To se radi tako da smjer kretanja magneta bude okomit na duge bočne dijelove zavojnice (tu se inducira maksimalni EMF).

Ako se koriste okrugli magneti, unutarnji promjer zavojnice trebao bi otprilike odgovarati promjeru magneta. Ako se koriste kvadratni magneti, namoti zavojnice moraju biti konfigurirani na takav način da se magneti preklapaju s ravnim duljinama namota. Ugradnja dužih magneta nema puno smisla, jer se maksimalne vrijednosti EMF-a javljaju samo u onim dijelovima vodiča koji se nalaze okomito na smjer magnetskog polja.

Proizvodnja statora počinje namotavanjem zavojnica.Zavojnice je najlakše namatati prema unaprijed pripremljenom predlošku. Predlošci su vrlo različiti: od malih ručnih alata do minijaturnih domaćih strojeva.

Zavojnice svake pojedine faze spojene su jedna s drugom u seriju: kraj prve zavojnice spojen je na početak četvrte, kraj četvrte na početak sedme itd.

Podsjetimo da kada su faze spojene prema shemi "zvijezda", krajevi namota (faze) uređaja spojeni su u jedan zajednički čvor, koji će biti neutralni generator. U ovom slučaju, tri slobodne žice (početak svake faze) spojene su na trofazni diodni most.

Kada su svi svici sastavljeni u jedan krug, možete pripremiti kalup za izlijevanje statora. Nakon toga cijeli električni dio uronimo u kalup i napunimo ga epoksidom.

Aleksej2011

Zatim postavljam fotografiju gotovog statora. Napunjen običnim epoksidom. Stavio sam stakloplastike na vrh i na dno. Vanjski promjer statora je 280 mm, unutarnji otvor je 70 mm.

Kako sami napraviti generator vjetra vertikalnog tipa

Samostalna proizvodnja vjetrogeneratora je sasvim moguća, iako nije tako jednostavna kao što se čini na prvi pogled. Morat ćete ili sastaviti cijeli set opreme, što je vrlo teško, ili kupiti neke od njegovih elemenata, što je prilično skupo. Komplet može uključivati:

• vjetrogenerator
• pretvarač
• kontrolor
• pakovanje baterija
• žice, kablovi, pribor

Najbolja opcija bila bi djelomična kupnja gotove opreme, djelomična DIY proizvodnja. Činjenica je da su cijene čvorova i elemenata vrlo visoke, nisu dostupne svima.Osim toga, visoka jednokratna investicija tjera da se zapitamo bi li se ta sredstva mogla potrošiti na učinkovitiji način.

Sustav radi ovako:

• vjetrenjača se okreće i prenosi moment na generator
• stvara se električna struja koja puni bateriju
• baterija je spojena na inverter koji istosmjernu struju pretvara u izmjeničnu struju od 220 V 50 Hz.

Montaža obično počinje s generatorom. Najuspješnija opcija je sastaviti 3-fazni dizajn na neodimijskim magnetima, što vam omogućuje generiranje odgovarajuće struje.

Rotirajući dijelovi izrađeni su na temelju jednog od najpristupačnijih sustava za rekreaciju vlastitim rukama. Oštrice se izrađuju od dijelova cijevi, metalnih bačvi prepilenih na pola ili lima savijenog na određeni način.

Jarbol je zavaren na tlu i montiran u okomitom položaju već gotov. Kao opcija, izrađen je od drveta odmah na mjestu ugradnje generatora. Za čvrstu i pouzdanu instalaciju potrebno je napraviti temelj za nosače, a jarbol pričvrstiti ankerima. Na velikoj visini treba ga dodatno učvrstiti strijama.

Sve komponente i dijelovi sustava zahtijevaju međusobnu prilagodbu u smislu snage, postavki performansi. Nemoguće je unaprijed reći koliko će vjetroturbina biti učinkovita, jer nam previše nepoznatih parametara neće dopustiti da izračunamo karakteristike sustava. Istodobno, ako sustav u početku postavite pod određenu snagu, tada je izlaz uvijek prilično blizu vrijednosti. Glavni zahtjev je snaga i točnost izrade čvorova kako bi rad generatora bio dovoljno stabilan i pouzdan.

DIY vertikalni vjetrogenerator

Korišteni materijali i oprema

Dimenzije turbine mogu se birati proizvoljno - što je veće, to je snažnije. U primjeru, promjer proizvoda je 60 cm.

Za izradu vertikalne turbine trebat će vam:

1. Cijev Ø 60 cm (po mogućnosti nehrđajući čelik - pocinčani, duralumin itd.).
2. Izdržljiva plastika (dva diska promjera 60 cm).
3. Kutovi za pričvršćivanje oštrica (6 kom. za svaki) - 36 kom.
4. Za bazu - čvorište automobila.
5. Matice, vijci podloške za pričvršćivanje.

Oprema i alati:

1. Ubodna pila.
2. bugarski.
3. Bušilica.
4. Odvijač.
5. Ključevi.
6. Rukavice, maska.

Za balansiranje oštrica možete koristiti malu metalnu pločicu, magnete, a uz laganu neravnotežu možete jednostavno izbušiti rupe.

Crtež uređaja vjetrogeneratora

Izrada vertikalne vjetrenjače

1. Metalna cijev se reže uzdužno tako da se dobije 6 identičnih oštrica.
2. Od plastike su izrezana dva identična kruga (promjera 60 cm). To će biti gornja i donja potpora turbine.
3. Da biste malo olakšali konstrukciju, možete izrezati krug Ø 30 cm u sredini gornjeg nosača.
4. Ovisno o tome koliko rupa ima na glavčini automobila, na njima su označene točno iste rupe za ugradnju u donji plastični nosač. Izbušena bušilicom.
5. Prema predlošku, trebate označiti mjesto oštrica (dva trokuta koja tvore zvijezdu). Označena su mjesta pričvršćivanja uglova. Na dva nosača trebao bi ispasti identičan.
6. Bolje je rezati oštrice ne jednu po jednu, već sve odjednom (koristi se brusilica).
7. Točke pričvršćivanja uglova također treba zabilježiti na oštricama. Zatim izbušite rupe.
8. Uz pomoć uglova, oštrice su pričvršćene na osnovne krugove vijcima i maticama kroz podloške.

Što su oštrice duže, to će jedinica biti snažnija, ali što će je teže biti uravnotežiti, na jakom vjetru struktura će se "olabaviti".

DIY generator

Za vjetrenjaču morate odabrati samopobuđeni generator s trajnim magnetima (koristili su se u traktorima T-4, MTZ, T-16, T-25).

Ako stavite konvencionalni automobilski generator, njihov naponski namot napaja baterija, odnosno: nema napona - nema pobude.

To znači da ako instalirate autogenerator + bateriju, a dugo će biti slab vjetar, baterija će se jednostavno isprazniti i kada se vjetar ponovno pojavi, sustav se neće pokrenuti.

Ili napravite vjetrogenerator na neodimijskim magnetima vlastitim rukama. Takva jedinica će izdati sa slabim vjetrom od 1,5 kW, maksimalno, s jakim vjetrom od 3,5 kW. Korak upute:

Izrađuju se dvije metalne palačinke, promjera 50 cm.

12 neodimijskih magneta na svakom (veličine oko 50 x 25 x 1,2 mm) pričvršćeno je na njih oko perimetra super-ljepilom. Magneti se izmjenjuju: "sjever" - "jug".

Palačinke se postavljaju jedna nasuprot drugoj, polovi su također orijentirani "sjever" - "jug".

Između njih je domaći stator. Riječ je o 9 zavojnica bakrene žice presjeka od 3 mm. 70 okreta svaki. Između sebe, oni su povezani prema shemi "zvijezda" i ispunjeni polimernom smolom. Zavojnice su namotane u jednom smjeru. Radi praktičnosti, početak i kraj namota moraju biti označeni (na primjer, električnom trakom različitih boja).

Domaći generator vjetrenjača od neodimijskih magneta

Debljina statora je oko 15 - 20 mm. U njegovoj proizvodnji potrebno je predvidjeti izlaze namota iz zavojnica kroz vijke s maticama. Oni će napajati generator.

Udaljenost između statora i rotora je 2 mm.

Suština rada je da su sjever i jug magneta obrnuti, što uzrokuje da električna struja "prođe" kroz zavojnicu.

Magneti rotora bit će jako privučeni. Da biste glatko spojili dijelove, trebate izbušiti rupe u njima i izrezati navoje za klinove. Rotori se odmah međusobno poravnavaju i postupno, uz pomoć tipki, gornji se spušta na donji. Uostalom, privremene ukosnice se uklanjaju.

Ovaj generator se može koristiti na vertikalnim i horizontalnim modelima.

Proces montaže

• Na jarbol je ugrađen nosač za montažu statora (može biti s tri ili šest lopatica).
• Iznad njega je maticama pričvršćena glavčina.
• U glavčini se nalaze 4 klina. Uključuju generator.
• Stator generatora spojen je na nosač pričvršćen za jarbol.
• Na drugu ploču rotora pričvršćena je turbina s lopaticom.
• Od statora, žice su spojene terminalima na regulator napona.

Glavne karakteristike

Učinak vjetrogeneratora ovisi o broju i veličini lopatica instaliranih na njemu, što se jasno vidi iz formule:

N=pSV3/2, gdje je

N je snaga strujanja zraka, koja određuje snagu uređaja;

r – gustoća zraka;

S je područje koje vjetrogenerator obrađuje;

V je brzina vjetra.

Glavne karakteristike ovog elementa tehničkih uređaja ove vrste su:

Geometrijske dimenzije.

Prema donjem dijagramu:

R je polumjer koji određuje područje zahvata uređaja;

b - širina, određuje brzinu određenog modela;

c - debljina, ovisi o materijalu od kojeg je izrađen i značajkama dizajna;

φ - kut ugradnje određuje položaj ravnine rotacije oštrice u odnosu na njegovu os;

r je polumjer presjeka ili unutarnji radijus rotacije.

• Mehanička čvrstoća - određuje sposobnost elementa da izdrži opterećenja koja se na njega primjenjuju i ovisi o materijalu koji se koristi u proizvodnji i njegovom dizajnu.
• Aerodinamička učinkovitost - određuje sposobnost pretvaranja translacijskog gibanja energije vjetra u rotacijsko gibanje osovine vjetrogeneratora.
• Aeroakustički parametri - karakteriziraju razinu buke koja nastaje tijekom rada vjetroturbine.

Oštrice PVC cijevi

Jednako je važan izbor materijala za izradu lopatica vjetroagregata. Najlakši način je napraviti lopatice vjetroturbine od plastične cijevi. PVC cijevi, koje se mogu kupiti u bilo kojoj trgovini hardvera, možda su najprikladniji materijal. Potrebno je koristiti cijevi potrebne debljine stijenke (predviđene za kanalizacijske ili tlačne plinovode), inače dolazni protok zraka s dovoljno jakim vjetrom može saviti lopatice, što će dovesti do njihovog uništenja na jarbolu generatora.

pvc cijevi s oznakama za rezanje

Treba imati na umu da oštrica vjetrogeneratora doživljava znatna opterećenja od centrifugalne sile, što je veća, što je oštrica duža. Brzina kretanja krajnjeg dijela oštrice kotača s dvije lopatice kućnog vjetrogeneratora je stotine metara u sekundi, što je usporedivo s brzinom pištoljskog metka (vrh oštrice industrijskog vjetrogeneratora kotač može postići nadzvučne brzine).

PVC oštrica možda neće izdržati vlačno opterećenje pri tako velikim brzinama, a fragmenti gelera koji lete brzinom metka predstavljaju stvarnu prijetnju ljudskom životu i zdravlju. Zaključak je očit - duljinu oštrice smanjujemo povećanjem broja oštrica.Osim toga, kotač vjetra s velikim brojem lopatica puno je lakše balansirati i stvara manje buke.

Razmislite o izradi lopatica za vjetrobran sa šest lopatica promjera 2 m od PVC cijevi. Da bi se osigurala potrebna vlačna čvrstoća i čvrstoća na savijanje, debljina stijenke cijevi mora biti najmanje 4 mm. Proračun profila lopatica kotača vjetroagregata složen je i dugotrajan proces koji zahtijeva visoko specijalizirano znanje, pa bi bilo racionalnije da majstor amater koristi gotov predložak.

Šablona oštrice izrađena od PVC cijevi promjera 160 mm

Predložak mora biti izrezan iz papira, pričvršćen na zid cijevi i zaokružen markerom. Ponovite postupak još pet puta – iz jedne cijevi treba dobiti šest oštrica. Režemo cijev po linijama dobivenim električnom ubodnom pilom i dobijemo šest gotovo gotovih oštrica. Ostaje samo brusiti rezove i zaokružiti kutove i rubove. To će vjetrobranu dati uredan izgled i smanjiti buku pri radu.

Za međusobno spajanje lopatica i pričvršćivanje kotača na turbinu potrebno je izraditi spojnu jedinicu, a to je disk izrezan od čelika sa šest čeličnih traka zavarenih ili istovremeno izrezanih. Specifične dimenzije i konfiguracija spojnog čvora ovise o generatoru ili istosmjernom motoru koji će služiti kao srce mini vjetroelektrane. Ističemo samo da čelik od kojeg se izrađuje spojna jedinica mora biti dovoljne debljine kako se kotač ne bi savijao pod pritiskom vjetra.

Izrađujemo vjetrenjaču vlastitim rukama

1. Lopatice vjetroagregata

Vjetar je najznačajniji strukturni element uređaja. Pretvara silu vjetra u mehaničku energiju. Dakle, odabir svih ostalih elemenata ovisi o njegovoj strukturi.

Najčešći i najučinkovitiji tipovi oštrica su jedro i lopatica. Za izradu prve opcije potrebno je pričvrstiti list materijala na os, postavljajući ga pod kutom u odnosu na protok vjetra. Međutim, tijekom rotacijskih pokreta, takva će oštrica imati značajan aerodinamički otpor. Osim toga, povećavat će se s povećanjem napadačkog kuta, što smanjuje učinkovitost njihova funkcioniranja.

Druga vrsta oštrica radi s većom produktivnošću - krilate. Svojim obrisima podsjećaju na krilo zrakoplova, a troškovi sile trenja svedeni su na minimum. Ova vrsta vjetroturbina ima visoku stopu iskorištenja energije vjetra uz niske materijalne troškove.

Oštrice mogu biti izrađene od plastične ili plastične cijevi jer će biti produktivnije od drva. Najučinkovitija je konstrukcija kotača vjetra promjera dva metra i šest lopatica.

2. Vjetrogenerator

Najprihvatljivija opcija za opremu za proizvodnju vjetra je pretvarajući asinkroni generatorski mehanizam s izmjeničnom strujom. Njegove glavne prednosti su niska cijena, jednostavnost nabave i širina distribucije modela, mogućnost ponovne opreme i izvrstan rad pri malim brzinama.

Može se transformirati u generator permanentnih magneta. Studije su pokazale da takav uređaj može raditi pri malim brzinama, ali brzo gubi učinkovitost pri visokim vrijednostima.

3. Nosač vjetroturbine

Za pričvršćivanje lopatica na kućište generatora potrebno je koristiti glavu vjetroturbine, koja je čelični disk debljine do 10 mm.Na njega je zavareno šest metalnih traka s rupama za pričvršćivanje oštrica na njih. Sam disk je pričvršćen na mehanizam za generiranje pomoću vijaka s protumaticama.

Budući da uređaj za generiranje može izdržati najveća opterećenja, uključujući i žiroskopske sile, mora biti čvrsto fiksiran. Na uređaju je generator ugrađen s jedne strane, za to osovina mora biti spojena na tijelo, koje izgleda kao čelični element s navojnim rupama za uvrtanje na osovinu generatora istog promjera.

Za izradu potpornog okvira za opremu za proizvodnju vjetra, na koji će se postaviti svi ostali elementi, potrebno je koristiti metalnu ploču debljine do 10 mm ili komad grede istih dimenzija.

4. Zakretni vjetroagregat

Rotacijski mehanizam osigurava rotacijske pomake vjetrenjače oko okomite osi. Dakle, omogućuje okretanje uređaja u smjeru vjetra. Za njegovu proizvodnju bolje je koristiti valjkaste ležajeve, koji učinkovitije percipiraju aksijalna opterećenja.

5. Strujni prijemnik

Pantograf funkcionira kako bi se smanjila vjerojatnost uvijanja i lomljenja žica koje dolaze iz generatora na vjetrenjaču. U svom dizajnu sadrži rukavac od izolacijskog materijala, kontakte i četke. Da bi se stvorila zaštita od vremenskih pojava, kontaktni čvorovi trenutnog prijemnika moraju biti zatvoreni.

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.

Princip rada i uređaj kinetičke vjetrenjače detaljno su opisani u članku koji preporučujemo da pročitate.

Struktura WUE uključuje:

• lopatice koje tvore propeler,
• rotirajući rotor turbine
• osi generatora i samog generatora,
• inverter koji pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu struju koji se koristi za punjenje baterija,
• baterija.

Suština vjetroturbina je jednostavna. Tijekom rotacije rotora stvara se trofazna izmjenična struja koja zatim prolazi kroz regulator i puni istosmjernu bateriju. Zatim, inverter pretvara struju tako da se može trošiti, napajajući rasvjetu, radio, TV, mikrovalnu pećnicu i tako dalje.

Detaljan raspored vjetrogeneratora s vodoravnom osi rotacije omogućuje vam da dobro zamislite koji elementi doprinose pretvorbi kinetičke energije u mehaničku, a zatim u električnu energiju.

Općenito, princip rada vjetrogeneratora bilo koje vrste i dizajna je sljedeći: u procesu rotacije na lopatice djeluju tri vrste sile: kočenje, impuls i podizanje.

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

Posljednje dvije sile svladavaju silu kočenja i pokreću zamašnjak. Na stacionarnom dijelu generatora rotor stvara magnetsko polje tako da električna struja prolazi kroz žice.

Značajke izrade lopatica za vjetrogenerator vlastitim rukama od raznih materijala

Oblik lopatice i učinkovitost vjetroturbine uvelike određuju korištene materijale.Među najčešćim:

PVC cijevi

Predstavljen na prodaju u širokom rasponu, što vam omogućuje da odaberete najbolju opciju, uzimajući u obzir veličinu budućeg dizajna. Prednost treba dati proizvodima za plinovod ili kanalizaciju - njihova gustoća će lako izdržati čak i jake udare vjetra. Ali vrijedi uzeti u obzir da centrifugalna sila povećava opterećenje lopatica proporcionalno povećanju njihove duljine. Rubovi vjetroturbine rotiraju se brzinom od nekoliko stotina metara u sekundi. A slučajno pucanje cijevi može uzrokovati ozljede ljudi u blizini.

Rješenje problema može biti smanjenje duljine strukture uz istodobno povećanje njihovog broja. Ovaj dizajn radi s manje buke i pouzdano se okreće čak i pri slabom vjetru. Prilikom odabira materijala potrebno je uzeti u obzir debljinu cijevi, o kojoj ovisi gustoća oštrice. Učinite sami crtež za lopatice vjetroagregata radi se pomoću posebnih tablica razvijenih na temelju praktičnog iskustva. Oni će vam pomoći da jednostavno odredite željene parametre materijala, ovisno o željenom broju dijelova i njihovoj duljini.

Obrada i oblikovanje lopatica PVC cijevi će trajati minimalno vremena. Prema oznaci, izrezuju se segmenti željene duljine, nakon čega se režu uzduž i lagano otvaraju. Brušenje rubova daje proizvodu estetskiji i uredniji izgled, a također pomaže u smanjenju razine buke. Gotovi dijelovi konstrukcije postavljeni su na čeličnu podlogu, čija se debljina izračunava uzimajući u obzir buduće opterećenje vjetrom.

Aluminij

Glavna prednost aluminija, za razliku od drugih materijala za lopatice vjetroturbina, je povećana čvrstoća i otpornost na savijanje i kidanje.Ali povećana težina metala, u usporedbi s plastikom, čini potrebnim poduzimanje posebnih mjera za jačanje strukture i pažljivo balansiranje kotača.

Oštrice se izrađuju sljedećim redoslijedom. Najprije se iz lima šperploče izrezuje uzorak prema kojem se izrezuju građevinski prazni. Oblikovanje u koritu dubine 10 mm daje proizvodima krilasti oblik s izvrsnim aerodinamičkim karakteristikama. Na svaku oštricu pričvršćen je rukavac s navojem, uz pomoć kojeg su svi dijelovi sastavljeni u jednu strukturu.

Stakloplastika

Prema riječima stručnjaka, ovaj materijal je optimalna kombinacija karakteristika za izradu lopatica vjetroturbina "uradi sam". Mala težina, visoka čvrstoća i izvrsna aerodinamika glavne su prednosti materijala. Ali njegova obrada kod kuće je nešto teška. Prvo, matrica je dizajnirana i izrezana od drveta. Na jednu od površina nanosi se sloj epoksidne smole, a na vrh se postavlja komad stakloplastike odgovarajuće veličine. Zatim se ponovno polaže sloj smole i stakloplastike i ovaj slijed se ponavlja tri ili četiri puta. Dobiveni radni komad se suši tijekom dana. Samo polovica dijela je napravljena na ovaj način.

Opisani postupak treba ponoviti onoliko puta koliko se lopatica planira ugraditi na vjetrogenerator. Gotovi elementi su povezani epoksidnom smolom, a unutra se postavlja drveni pluto s čahurom s navojem i lijepi za montažu na metalnu podlogu konstrukcije.

Kineska elektronska alternativa

Izrada regulatora vjetroturbine vlastitim rukama je prestižan posao. Ali s obzirom na brzinu razvoja elektroničkih tehnologija, značenje samosastavljanja često gubi na važnosti. Osim toga, većina predloženih shema već je zastarjela.

Ispada jeftinije kupiti gotov proizvod, izrađen profesionalno, s visokokvalitetnom instalacijom, na modernim elektroničkim komponentama. Na primjer, na Aliexpressu možete kupiti odgovarajući uređaj po razumnoj cijeni.

Tako se, primjerice, među ponudama kineskog portala nalazi model za vjetrenjaču od 600 W. Uređaj vrijedan 1070 rubalja. pogodan za baterije od 12/24 volta, radne struje do 30 A.

Sasvim pristojan, dizajniran za vjetrogenerator od 600 W, kontroler punjenja kineske proizvodnje. Takav se uređaj može naručiti iz Kine i primiti poštom za otprilike mjesec i pol dana.

Visokokvalitetno kućište kontrolera za sve vremenske prilike dimenzija 100x90 mm opremljeno je snažnim hladnjakom za hlađenje. Dizajn kućišta odgovara klasi zaštite IP67. Raspon vanjskih temperatura je od - 35 do + 75ºS. Na kućištu se prikazuje svjetlosna indikacija stanja vjetrogeneratora.

Pitanje je, koji je razlog da trošite vrijeme i trud na sastavljanje jednostavne strukture vlastitim rukama, ako postoji stvarna prilika za kupnju nečeg sličnog i tehnički ozbiljnog?

Pa, ako ovaj model nije dovoljan, Kinezi imaju vrlo "kul" opcije. Tako je među novim dolascima zabilježen model snage 2 kW za radni napon od 96 volti.

Kineski proizvod s liste novih dolazaka. Omogućuje kontrolu punjenja baterije, radeći u tandemu s vjetrogeneratorom od 2 kW. Prihvaća ulazni napon do 96 volti

Istina, trošak ovog kontrolera već je pet puta skuplji od prethodnog razvoja. Ali opet, ako usporedite troškove proizvodnje nečeg sličnog vlastitim rukama, kupnja izgleda kao racionalna odluka.

Jedina stvar koja zbunjuje kineskih proizvoda je da oni imaju tendenciju da iznenada prestanu raditi u najneprikladnijim slučajevima.Stoga se kupljeni uređaj često mora sjetiti - naravno, vlastitim rukama. No, to je puno lakše i jednostavnije nego napraviti vlastiti kontroler punjenja vjetroagregata od nule.

Za ljubitelje domaćih proizvoda na našoj web stranici nalazi se niz članaka posvećenih proizvodnji vjetroagregata:

1. Učinite sami vjetrogenerator iz automobilskog generatora: tehnologija montaže vjetrenjače i analiza pogrešaka
2. Kako vlastitim rukama izgraditi lopatice za vjetrogenerator: primjeri vlastitih lopatica za vjetrenjaču
3. Učinite sami generator vjetra iz perilice rublja: upute za sastavljanje vjetrenjače
4. Kako izračunati vjetroturbinu: formule + praktični primjer izračuna