Kako napraviti regulator za vjetrogenerator vlastitim rukama: uređaj, princip rada, dijagram montaže

Koje su vjetroturbine najučinkovitije

Horizontalno

okomito

Ova vrsta opreme je stekla najveću popularnost, u kojoj je os rotacije turbine paralelna s tlom. Takvi vjetrogeneratori se često nazivaju vjetrenjačama, u kojima se lopatice okreću protiv strujanja vjetra. Dizajn opreme uključuje sustav za automatsko pomicanje glave.Potrebno je pronaći strujanje vjetra. Također je potreban uređaj za okretanje oštrica kako bi se čak i mala sila upotrijebila za proizvodnju električne energije. Korištenje takve opreme prikladnije je u industrijskim poduzećima nego u svakodnevnom životu. U praksi se češće koriste za izradu sustava vjetroelektrana.

Uređaji ove vrste su manje učinkoviti u praksi. Rotacija lopatica turbine vrši se paralelno s površinom zemlje, bez obzira na snagu vjetra i njegov vektor. Smjer strujanja također ne igra ulogu, s bilo kakvim udarcem, rotacijski elementi se pomiču prema njemu. Kao rezultat toga, vjetrogenerator gubi dio svoje snage, što dovodi do smanjenja energetske učinkovitosti opreme u cjelini. Ali u smislu instalacije i održavanja, jedinice u kojima su oštrice raspoređene okomito prikladnije su za kućnu upotrebu. To je zbog činjenice da su sklop mjenjača i generator postavljeni na tlo. Nedostaci takve opreme uključuju skupu instalaciju i ozbiljne operativne troškove. Za montažu generatora potrebno je dovoljno prostora. Stoga je upotreba vertikalnih uređaja prikladnija u malim privatnim gospodarstvima.

Dvokraki	Trokraki	s više oštrica
Ovu vrstu jedinica karakterizira prisutnost dvaju elemenata rotacije. Ova je opcija danas praktički neučinkovita, ali je prilično česta zbog svoje pouzdanosti.	Ova vrsta opreme je najčešća. Jedinice s tri oštrice koriste se ne samo u poljoprivredi i industriji, već iu privatnim kućanstvima. Ova vrsta opreme stekla je popularnost zbog svoje pouzdanosti i učinkovitosti.	Potonji može imati 50 ili više elemenata rotacije. Da bi se osigurala proizvodnja potrebne količine električne energije, nije potrebno pomicati same lopatice, već ih dovesti do potrebnog broja okretaja. Prisutnost svakog dodatnog elementa rotacije osigurava povećanje parametra ukupnog otpora kotača vjetra. Kao rezultat toga, izlaz opreme pri potrebnom broju okretaja bit će problematičan. Uređaji s vrtuljkom opremljeni s mnoštvom lopatica počinju se rotirati uz malu snagu vjetra. Ali njihova je upotreba relevantnija ako sama činjenica pomicanja igra ulogu, na primjer, kada je potrebno crpljenje vode. Kako bi se učinkovito osigurala proizvodnja velike količine energije, jedinice s više lopatica ne koriste se. Za njihov rad potrebna je ugradnja zupčanika. To ne samo da komplicira cijeli dizajn opreme u cjelini, već je čini i manje pouzdanom u usporedbi s onima s dvije i tri oštrice.

S tvrdim oštricama

Jedriličarske jedinice

Trošak takvih jedinica veći je zbog visoke cijene proizvodnje rotacijskih dijelova. Ali u usporedbi s opremom za jedrenje, generatori s krutim lopaticama su pouzdaniji i imaju dugi vijek trajanja. Budući da zrak sadrži prašinu i pijesak, rotacijski elementi su podvrgnuti velikom opterećenju. Kada oprema radi u stabilnim uvjetima, zahtijeva godišnju zamjenu antikorozivnog filma koji se nanosi na krajeve oštrica. Bez toga, rotacijski element s vremenom počinje gubiti svoja radna svojstva.

Ova vrsta oštrica je jednostavnija u smislu proizvodnje i jeftinija od metala ili stakloplastike.Ali uštede u proizvodnji mogu dovesti do ozbiljnih troškova u budućnosti. Uz promjer vjetrobranskog kotača od tri metra, brzina vrha oštrice može biti do 500 km/h, kada su okretaji opreme oko 600 u minuti. Ovo je ozbiljno opterećenje čak i za krute dijelove. Praksa pokazuje da se elementi rotacije na jedriličarskoj opremi moraju često mijenjati, posebno ako je sila vjetra velika.

U skladu s vrstom rotacijskog mehanizma, sve jedinice se mogu podijeliti u nekoliko tipova:

• ortogonalni Darier uređaji;
• jedinice sa Savonius rotirajućim sklopom;
• uređaji s vertikalno-aksijalnim dizajnom jedinice;
• oprema s rotacijskim mehanizmom helikoidnog tipa.

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.

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 uvjete s dimenzijama 100 x 90 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.

Kako spojiti regulator na vjetrogenerator?

Regulator je prvi uređaj na koji se primjenjuje napon koji stvara generator. Regulator je spojen pomoću posebnih terminala. Generator je spojen na ulaz, a izlazni terminali su spojeni na baterije.

Postoje mnoge sheme za samoproizvodnju, u kojima postoji samo nekoliko jednostavnih dijelova. Takve sheme lako provode čak i ljudi s početnim obrazovanjem, pouzdani su i nezahtjevni.Uz samostalnu proizvodnju vjetrenjače, takve sheme osiguravaju punopravni rad, a odsutnost ikakvih dodatnih značajki nije značajan nedostatak. Što je manje elemenata u krugu, to je pouzdaniji i manje sklon kvarovima ili kvarovima, pa je opcija najuspješnija.

Spajanje vjetrenjače na bateriju

Baterija je spojena na generator preko ispravljača - diodnog mosta. Baterije trebaju istosmjernu struju, a generator vjetrenjače proizvodi promjenu, štoviše, vrlo nestabilnu amplitudu. Ispravljač mijenja izmjeničnu struju, mijenjajući je u izravnu

Ako je generator trofazni, onda je potrebno koristiti trofazni ispravljač, na to treba obratiti posebnu pozornost

Baterije obično nisu nove, sposobne su prokuhati. Stoga se preporuča koristiti barem jednostavan kontroler izrađen od relejnog regulatora. Na vrijeme će isključiti punjenje i održati baterije u radu. U svakom slučaju, ne biste trebali štedjeti na opremi i smanjiti sastav kompleta, jer o tome ovisi puni rad cijele vjetroturbine.

Spajanje jednofaznog vjetrogeneratora na trofazni regulator

Jednofazni generator može se spojiti na trofazni regulator ili za jednu fazu ili paralelno za sve tri. Ispravnija opcija je korištenje jedne faze, tj. vjetrenjača je spojena na dva kontakta - štipanje i jednu fazu. To će osigurati ispravnu obradu napona i njegov izlaz na potrošačke uređaje.

Općenito, uporaba takvih različitih uređaja je nepraktična.Osim toga, zbrka s opcijama povezivanja može stvoriti značajnu prijetnju integritetu opreme, što je neprihvatljivo. Prilikom sastavljanja kompleta morate odmah odrediti njegov sastav i vrstu susjednih uređaja kako biste spriječili korištenje različitih uređaja u jednom paketu. Rizična spajanja mogu dopustiti samo educirani ljudi koji su stručnjaci za elektrotehniku, iako sami snažno odbijaju takve radnje.

Pravna strana pitanja

Domaći vjetrogenerator za dom ne spada pod zabrane, njegova proizvodnja i uporaba ne povlači administrativnu ili kaznenu kaznu. Ako snaga vjetrogeneratora ne prelazi 5 kW, on pripada kućanskim aparatima i ne zahtijeva nikakvu koordinaciju s lokalnom energetskom tvrtkom. Štoviše, ne morate plaćati nikakve poreze ako ne ostvarujete dobit od prodaje električne energije. Osim toga, domaća generirajuća vjetrenjača, čak i s takvim performansama, zahtijeva složena inženjerska rješenja: lako ju je napraviti. Stoga domaća snaga rijetko prelazi 2 kW. Zapravo, ova snaga je obično dovoljna za napajanje privatne kuće (naravno, ako nemate bojler i snažan klima uređaj).

U ovom slučaju govorimo o saveznom zakonu. Stoga, prije nego što se odlučite za izradu vjetrenjače vlastitim rukama, ne bi bilo suvišno provjeriti prisutnost (odsutnost) predmetnih i općinskih regulatornih pravnih akata koji mogu nametnuti neka ograničenja i zabrane.Na primjer, ako se vaš dom nalazi u posebno zaštićenom prirodnom području, korištenje energije vjetra (a to je prirodni resurs) može zahtijevati dodatna odobrenja.

Problemi sa zakonom mogu nastati u prisutnosti nemirnih susjeda. Vjetrenjače za dom su pojedinačne zgrade, pa su i podložne nekim ograničenjima:

• Visina jarbola (čak i ako je vjetroturbina bez lopatica) ne može premašiti norme utvrđene u vašoj regiji. Osim toga, mogu postojati ograničenja povezana s lokacijom vaše stranice. Na primjer, preko vas može proći klizna staza za slijetanje do najbližeg aerodroma. Ili u neposrednoj blizini vaše stranice nalazi se dalekovod. Ako padne, konstrukcija može oštetiti stupove ili žice. Opće granice pod normalnim opterećenjem vjetrom su 15 metara visine (neke improvizirane vjetrenjače penju se i do 30 metara). Ako jarbol i tijelo uređaja imaju veliku površinu poprečnog presjeka, susjedi mogu podnijeti zahtjeve protiv vas, na čiju parcelu pada sjena. Jasno je da takve pritužbe obično proizlaze „iz štete“, ali postoji zakonska osnova.
• Buka oštrice. Glavni izvor problema sa susjedima. Pri klasičnom horizontalnom dizajnu vjetrenjača emitira infrazvuk. Ovo nije samo neugodna buka, kada se dosegne određena razina, valne vibracije zraka nepovoljno djeluju na ljudski organizam i domaće životinje. Domaći generator vjetrenjača obično nije "remek-djelo" inženjeringa, a sam po sebi može napraviti veliku buku.Vrlo je poželjno službeno testirati svoj uređaj u nadzornim tijelima (na primjer, u SES-u), te dobiti pisano mišljenje da utvrđeni standardi buke nisu prekoračeni.
• Elektromagnetska radijacija. Svaki električni uređaj emitira radio smetnje. Uzmimo, na primjer, vjetrenjaču iz autogeneratora. Kako bi se smanjila razina smetnji u automobilskom prijamniku, u automobil su ugrađeni kondenzatorski filtri. Kada razvijate projekt, svakako uzmite u obzir ovu točku.

  Potraživanja se mogu podnijeti ne samo od susjeda koji imaju problema s prijemom TV i radio signala. Ako u blizini postoje industrijski ili vojni prihvatni centri, nije suvišno provjeriti razinu smetnji u jedinici elektroničke kontrole smetnji (EW).

• Ekologija. Zvuči paradoksalno: čini se da koristite ekološki prihvatljivu jedinicu, kakvi problemi mogu biti? Propeler koji se nalazi na visini od 15 metara i više može postati prepreka migraciji ptica. Rotirajuće oštrice su nevidljive za ptice i lako se mogu pogoditi.

DIY

Kupnja gotove vjetroturbine nedostižna je većini korisnika. Osim toga, želja za izradom raznih mehanizama i uređaja je neiskorijenjiva među ljudima, a ako i postoji hitno treba riješiti problem jasno. Razmislite kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama.

Najjednostavniji generator vjetra za rasvjetu dacha

Najjednostavniji dizajni koriste se za osvjetljavanje područja ili napajanje pumpe koja opskrbljuje vodu. Proces uključuje, u pravilu, uređaje za potrošnju koji se ne boje strujnih udara.Vjetrenjača rotira generator izravno povezan s potrošačima, bez kompleta za stabilizaciju međunapona.

DIY vjetrenjača iz auto generatora

Generator iz automobila najbolja je opcija pri izradi domaće vjetrenjače. Potrebna je minimalna rekonstrukcija, uglavnom premotavanje zavojnice tanjom žicom s više zavoja. Izmjena je minimalna, a rezultirajući učinak omogućuje korištenje vjetrenjače za pružanje doma. Trebat će vam dovoljno brz i snažan rotor koji može rotirati uređaje s visokim otporom.

Vjetrogenerator iz perilice rublja

Električni motor iz perilice često se koristi za stvaranje generatora. Najbolja opcija je ugradnja jakih neodimijskih magneta na rotor kako bi potaknuli namote. Da biste to učinili, potrebno je izbušiti udubljenja u rotoru s promjerom jednakim veličini magneta.

Zatim se ugrađuju u utičnice s izmjeničnim polaritetom i pune epoksidom. Gotovi generator instaliran je na platformi koja se okreće oko okomite osi, na osovini je montiran impeler s oklopom. Stabilizator repa pričvršćen je na mjesto na stražnjoj strani, koji pruža smjernice za uređaj.

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.

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 uvjete s dimenzijama 100 x 90 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.

Ključni čvorovi

Kao što je spomenuto, generator vjetra može se napraviti kod kuće.Za njegovo pouzdano funkcioniranje potrebno je pripremiti određene čvorove. To uključuje:

1. Oštrice. Mogu se izraditi od različitih materijala.
2. Generator. Također ga možete sami sastaviti ili kupiti gotov.
3. Repna zona. Koristi se za pomicanje oštrica u smjeru vektora, pružajući najveću moguću učinkovitost.
4. Multiplikator. Povećava brzinu rotacije rotora.
5. Jarbol za pričvršćivače. Igra ulogu elementa na kojem su fiksirani svi navedeni čvorovi.
6. Zatezna užad. Neophodan za pričvršćivanje strukture u cjelini i zaštitu od uništenja pod utjecajem vjetra.
7. Baterija, inverter i kontroler punjenja. Doprinijeti transformaciji, stabilizaciji energije i njezinoj akumulaciji.

Početnici bi trebali razmotriti jednostavne krugove rotacionog vjetrogeneratora.

Vrste i modifikacije vertikalnih vjetrenjača

Ortogonalni vjetrogenerator opremljen je s nekoliko lopatica koje se nalaze na određenoj udaljenosti paralelno s osi rotacije. Ove vjetrenjače poznate su i kao Darrieus rotor. Ove jedinice su se pokazale kao najučinkovitije i najfunkcionalnije.

Rotaciju lopatica omogućuje njihov krilasti oblik, koji stvara potrebnu silu dizanja. Međutim, normalan rad uređaja zahtijeva znatan trud, pa se izvedba generatora može povećati ugradnjom dodatnih statičkih zaslona. Kao nedostatke treba istaknuti prekomjernu buku, visoka dinamička opterećenja (vibracije), koji često dovode do preranog trošenja potpornih jedinica i kvara ležajeva.

Postoje vjetroturbine sa Savonius rotorom koje su najprikladnije za domaće uvjete. Vjetar se sastoji od nekoliko polucilindara koji se neprekidno okreću oko svoje osi. Rotacija se uvijek odvija u istom smjeru i ne ovisi o smjeru vjetra.

Nedostatak takvih instalacija je ljuljanje konstrukcije pod djelovanjem vjetra. Zbog toga se stvara napetost u osi i rotacijski ležaj rotora otkazuje. Osim toga, rotacija se ne može pokrenuti samostalno ako su u vjetrogenerator ugrađene samo dvije ili tri lopatice. U tom smislu, preporuča se pričvrstiti dva rotora na osi pod kutom od 90 stupnjeva jedan u odnosu na drugi.

Vertikalni vjetrogenerator s više lopatica jedan je od najfunkcionalnijih uređaja ovog modela. Ima visoke performanse s malim opterećenjem na nosivim elementima.

Unutarnji dio konstrukcije sastoji se od dodatnih statičkih lopatica postavljenih u jednom redu. Oni komprimiraju protok zraka i reguliraju njegov smjer, čime se povećava učinkovitost rotora. Glavni nedostatak je visoka cijena zbog velikog broja dijelova i elemenata.

DIY vjetrenjače za dom, mehaničari vjetroagregata

esencija rad vjetrogeneratora – transformacija kinetičke energija vjetra u električnu energiju. Svaki element sustava obavlja svoju funkciju:

Vjetar kotač, oštrice. Oni hvataju kretanje zračnih masa, rotiraju i pokreću osovinu.
Generator se može odmah ugraditi na osovinu, ili može postojati kutni mjenjač koji će prenijeti kretanje prema dolje na kardan. Korištenjem mjenjača moguće je postići povećanje brzine (multiplikator).
Generator - pretvara energiju rotacije u električnu energiju. Ako generator proizvodi stabilnu struju, onda je spojen na baterije. Ako nije, relej regulatora napona se ugrađuje u sredini.
U sustavu možda nema baterija, ali s njima je rad stabilniji - koriste vjetrovite sate za punjenje i troše akumulirani potencijal kada vjetar popusti.
Inverter - služi za pretvaranje napona u željenu vrijednost, na primjer, 220V. Potrebno za praktičnost, budući da je većina uređaja dizajnirana za takav napon. Ali namjena vjetrenjače može biti različita, tako da svaki krug ne uključuje inverter.
Anemoskop je uređaj koji se koristi za snažne vjetroturbine. Prikuplja podatke o brzini i smjeru vjetra. Gotovo se nikad ne nalazi u domaćim dizajnima

Obično izrađuju malu vremensku lopaticu i rotirajući mehanizam.
Jarbol - ili oslonac na koji će biti pričvršćen propeler
Na visini je veća vjerojatnost da ćete uhvatiti stabilan i jak vjetar pa je važno obratiti pažnju na jarbol koji mora izdržati opterećenja.

Vjetrenjače mogu biti horizontalne (s klasičnim propelerom) i vertikalne (rotacijske). Horizontalne instalacije imaju najveću učinkovitost, pa se najčešće reproduciraju samostalnom proizvodnjom.

Generator vertikalnog tipa

Ali takve vjetrenjače treba okrenuti prema vjetru, jer uz bočnu struju prestaje raditi. Rotacijski vjetrogenerator "uradi sam" također ima svoje prednosti.

Dizajn vertikalnih sustava može se uvelike razlikovati, ali imaju zajedničke značajke.

• Vertikalno smještene turbine će uhvatiti vjetar, bez obzira gdje puše (horizontalni modeli moraju biti opremljeni vodilicom), što je vrlo zgodno ako vjetar u određenom području nije stabilan, promjenjiv.
• Takva se konstrukcija može postaviti izravno na tlo (naravno, ako ima dovoljno vjetra).
• Olakšajte instalaciju od horizontalne.

Jedini nedostatak je relativno niska učinkovitost.

Što će biti potrebno?

Najčešća opcija je korištenje motora perilice rublja za domaći generator. Ako nema stare "perilice", takav motor možete pronaći kod prodavača smeća na tržištu kućanstva, u najbližem servisnom centru kućanskih aparata ili specijaliziranoj trgovini. Nije problem naručiti takav motor iz Kine.

I novo i rabljeno će dugo trajati. Snaga od 200 vata lako se pretvara u kilovat ili više.

materijala

Za sastavljanje generatora, osim motora, trebate:

• neodimijski magneti u veličinama 20, 10 i 5 mm (ukupno 32);
• ispravljačke diode ili diodni most sa strujom od nekoliko desetaka ampera (pridržavajte se pravila dvostruke margine snage);
• epoksidno ljepilo;
• hladno zavarivanje;
• šmirgl papir;
• lim sa strane limenke.

Magneti se naručuju putem interneta iz Kine.

Alati

Sljedeći alati ubrzat će proces proizvodnje:

• tokarilica;
• škare;
• odvijač s mlaznicama;
• kliješta.

Princip rada

Regulatori koji se koriste u vjetroturbinama složeni su tehnički uređaji koji obavljaju sljedeće funkcije:

1. Obavlja kontrolu nad punjenjem punjivih baterija (ACB), koje su skladište proizvedene električne energije.
2. Pretvara izmjeničnu električnu struju koju proizvodi vjetrogenerator u istosmjernu struju, koja je radna struja za baterije.
3. Kontrolira rotaciju lopatica vjetroturbine.
4. Preusmjerava generiranu električnu struju, ovisno o napunjenosti baterije i količini proizvedene energije.

Rad kontrolera koji osigurava rad vjetroturbina u automatskom načinu rada, provodi se, ovisno o njihovoj izvedbi i snazi ​​vjetrogeneratora, kako slijedi:

1. Za vjetrenjače velike snage.

• Zajedno s regulatorom, u vjetroturbini je ugrađen balastni otpor. U tom se svojstvu mogu koristiti električni grijaći elementi ili drugi električni otpornici sa značajnim otporom.
• Tijekom rada vjetroturbine, kada napon na baterijama dosegne 14 - 15,0 Volti, regulator ih odvaja od dalekovoda i prebacuje tokove električne energije koju generira instalacija na otpor balasta.

2.Za vjetrenjače male snage.

Kada je punjenje baterije završeno, a vrijednosti napona dostigle su najveće moguće vrijednosti, regulator koči rotaciju lopatica vjetroturbine. Ova operacija se provodi zatvaranjem faza vjetrogeneratora, što dovodi do kočenja i zaustavljanja rotacije instalacije.

Osnova kućnog vjetrogeneratora

Tema proizvodnje i ugradnje domaćih vjetrogeneratora vrlo je široko zastupljena na Internetu. No, većina materijala je banalan opis principa dobivanja električne energije iz prirodnih izvora.

Teorijska metoda za uređenje (instalaciju) vjetroagregata odavno je poznata i sasvim je razumljiva. No, kako stvari praktički stoje u domaćem sektoru - pitanje je koje je daleko od potpunog razotkrivanja.

Najčešće se preporuča odabrati automobilske generatore ili AC indukcijske motore nadopunjene neodimijskim magnetima kao izvor struje za domaće vjetrogeneratore.

Postupak pretvaranja asinkronog motora izmjenične struje u generator za vjetrenjaču. Sastoji se od izrade "krznenog kaputa" rotora od neodimijskih magneta. Izuzetno složen i dugotrajan proces

Međutim, obje opcije zahtijevaju značajnu doradu, često složenu, skupu i dugotrajnu.

Puno jednostavnija i lakša u svakom pogledu za ugradnju elektromotora poput onih koje su prije proizvodili, a sada ih proizvodi Ametek (primjer) i drugi.

Za kućnu vjetroturbinu prikladni su istosmjerni motori s naponom od 30 - 100 volti. U generatorskom načinu rada iz njih se može dobiti približno 50% deklariranog radnog napona.

Treba napomenuti: kada rade u generacijskom modu, istosmjerni motori se moraju okretati do brzine iznad nazivne.

Štoviše, svaki pojedini motor iz desetak identičnih primjeraka može pokazati potpuno različite karakteristike.

Stoga je optimalan odabir elektromotora za kućni vjetrogenerator logičan sa sljedećim pokazateljima:

1. Postavka visokog radnog napona.
2. Nizak parametar RPM (kutna brzina rotacije).
3. Visoka radna struja.

Dakle, motor proizvođača Ametek s radnim naponom od 36 volti i kutnom brzinom rotacije od 325 okretaja u minuti izgleda dobro za ugradnju.

Takav se elektromotor koristi u dizajnu vjetrogeneratora - instalacije koja je u nastavku opisana kao primjer kućne vjetrenjače.

DC motor za kućni vjetrogenerator. Najbolja opcija među proizvodima koje proizvodi Ametek. Slični elektromotori drugih tvrtki također su prikladni.

Provjera učinkovitosti bilo kojeg sličnog motora je jednostavna. Dovoljno je spojiti konvencionalnu automobilsku žarulju sa žarnom niti od 12 volti na električne priključke i ručno okrenuti osovinu motora. Uz dobre tehničke pokazatelje elektromotora, lampa će sigurno zasvijetliti.

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.

Nijanse korištenja vjetroagregata

Trenutno se vjetroturbine koriste u različitim sektorima nacionalnog gospodarstva. Industrijske modele različitih kapaciteta koriste naftne i plinske tvrtke, telekomunikacijske tvrtke, bušaće i istražne stanice, proizvodni pogoni i državne agencije.

Vjetrenjača se može koristiti kao dodatni izvor energije u bolnicama i drugim ustanovama za osiguranje kontinuirane opskrbe električnom energijom u hitnim situacijama.

Posebno treba istaknuti važnost korištenja vjetroturbina za brzu obnovu pokvarene električne energije tijekom kataklizmi i prirodnih katastrofa. U tu svrhu Ministarstvo za izvanredne situacije često koristi vjetroturbine.

Vjetroturbine za kućanstvo savršene su za organiziranje rasvjete i grijanja vikend naselja i privatnih kuća, kao i za potrebe kućanstva na farmama.

U ovom slučaju treba uzeti u obzir neke točke:

• Uređaji do 1 kW mogu osigurati dovoljno struje samo na vjetrovitim mjestima. Obično je energija koju generiraju dovoljna samo za LED rasvjetu i napajanje malih elektroničkih uređaja.
• Za potpuno opskrbu električnom energijom vikendice (seoske kuće), trebat će vam vjetrogenerator snage preko 1 kW.Ovaj indikator je dovoljan za napajanje rasvjetnih tijela, kao i računala i TV-a, ali njegova snaga nije dovoljna za opskrbu električnom energijom modernog hladnjaka koji radi 24 sata dnevno.
• Za pružanje energije kućici trebat će vam vjetrenjača kapaciteta 3-5 kW, ali ni ovaj pokazatelj nije dovoljan za grijanje kuća. Za korištenje ove funkcije potrebna vam je moćna opcija, počevši od 10 kW.

Prilikom odabira modela treba imati na umu da se indikator snage naznačen na uređaju postiže samo pri maksimalnoj brzini vjetra. Dakle, instalacija od 300V će proizvesti naznačenu količinu energije samo pri brzini protoka zraka od 10-12 m / s.

Za one koji žele izgraditi vjetroturbinu vlastitim rukama, nudimo sljedeći članak koji sadrži korisne informacije.

Što je regulator punjenja?

Funkciju kontrole količine punjenja obavlja balastni regulator, odnosno regulator. Riječ je o elektroničkom uređaju koji pri porastu napona isključuje bateriju, odnosno izbacuje višak energije na potrošača – grijaći element, svjetiljku ili neki drugi jednostavan i nezahtjevan uređaj za neke promjene snage. Kada napunjenost padne, kontroler prebacuje bateriju u način punjenja, pomažući da se napuni rezerva energije.

Prvi dizajni kontrolera bili su jednostavni i dopuštali su samo uključivanje kočenja osovine. Nakon toga, funkcije uređaja su revidirane, a višak energije počeo se racionalnije koristiti. A s početkom korištenja vjetroagregata kao glavnog izvora energije za vikendice ili privatne kuće, problem korištenja viška energije nestao je sam od sebe, budući da trenutno u svakoj kući uvijek postoji nešto za spajanje.