Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama

Vrste generatora električne energije

Obično se domaći generator kod kuće izrađuje na bazi asinkronog motora, magnetskog, parnog, na drva.

Opcija #1 - asinkroni generator

Uređaj će moći generirati napon od 220-380 V, na temelju performansi odabranog motora.

Da biste sastavili takav generator, trebate samo pokrenuti asinkroni motor spajanjem kondenzatora na namote.

Generator baziran na asinkronom motoru sam sinkronizira, pokreće namote rotora s konstantnim magnetskim poljem.

Motor je opremljen rotorom s trofaznim ili jednofaznim namotom, ulazom za kabel, uređajem za kratki spoj, četkama, upravljačkim senzorom

Ako je rotor kaveznog tipa, tada se namoti pobuđuju pomoću preostale sile magnetizacije.

Opcija # 2 - uređaj s magnetima

Za magnetski generator prikladni su kolektor, koračni (sinkroni bez četkica) motor i drugi.

Namotavanje s velikim brojem polova povećava učinkovitost. U usporedbi s klasičnim krugom (gdje je učinkovitost 0,86), 48-polni namot omogućuje vam povećanje snage generatora

Tijekom procesa montaže, magneti se montiraju na rotirajuću os i ugrađuju u pravokutnu zavojnicu. Potonji stvara elektrostatičko polje tijekom rotacije magneta.

Opcija #3 - generator pare

Za generator pare koristi se peć s vodenim krugom. Uređaj radi zahvaljujući toplinskoj energiji pare i lopatica turbine.

Da biste sami napravili generator pare, trebat će vam peć s vodenim (hlađenim) krugom

To je zatvoreni sustav s masivnim, nepokretnim postrojenjem koje zahtijeva kontrolu i rashladni krug za pretvaranje pare u vodu.

Opcija # 4 - uređaj za spaljivanje drva

Za generator na drva koriste se peći, uključujući i one za kampiranje. Peltierovi elementi su pričvršćeni na zidove peći, a konstrukcija je postavljena u kućište radijatora.

Princip rada generatora je sljedeći: kada se površina ploča vodiča zagrijava s jedne strane, druga se hladi.

Da biste sami napravili generator na drva, možete koristiti bilo koju peć. Generator se napaja Peltierovim elementima koji zagrijavaju i hlade ploče vodiča.

Na polovima ploča pojavljuje se električna struja. Najveća razlika između temperatura ploča osigurava generatoru maksimalnu snagu.

Jedinica je učinkovitija na temperaturama ispod nule.

Domaći generator vjetra: prednosti i nedostaci

Instalacija vjetroturbine može biti potrebna ako vaše mjesto nije opskrbljeno električnom energijom, ako postoje stalni prekidi u električnoj mreži ili želite uštedjeti na računima za struju. Vjetrenjača se može kupiti, a možete i napraviti sami.

Domaći vjetrogenerator ima sljedeće prednosti:

• Omogućuje vam uštedu novca na kupnji tvorničkog uređaja, jer se proizvodnja najčešće izrađuje od improviziranih dijelova;
• Idealno za vaše potrebe i uvjete rada, jer snagu uređaja sami izračunavate vodeći računa o gustoći i jačini vjetra u vašem području;
• Bolje se usklađuje s dizajnom kuće i krajobraznim dizajnom, jer izgled vjetrenjače ovisi samo o vašoj mašti i vještinama.

Nedostaci domaćih uređaja uključuju njihovu nepouzdanost i krhkost: domaći proizvodi često se izrađuju od starih motora iz kućanskih aparata i automobila, pa brzo propadaju. Međutim, kako bi vjetroturbina bila učinkovita, potrebno je ispravno izračunati snagu uređaja.

Prednosti domaćeg generatora

Mnogo niži troškovi energije daleko su od jedinog plusa korištenja vjetrogeneratora. Postoji niz prednosti koje određuju izbor majstora:

1. Veliki broj dostupnih video tutorijala o tome kako raditi s detaljnim opisom svake faze. Kao modele za rad možete koristiti slike i dijagrame vjetrogeneratora.
2. Dostupni materijali za izradu generatora (stari metalni spremnik, setovi alata, baterija mogu se naći u kućanstvu svakog revnog vlasnika). Visokokvalitetni vjetrogenerator može se izraditi vlastitim rukama od automobilskog generatora.
3. Do danas je poznat niz modela čiji se princip rada upadljivo razlikuje jedan od drugog.
4. Male zgrade na gradilištu ne krše propise zakonodavnog okvira, ali u isto vrijeme mogu osigurati energiju za većinu kućanskih aparata u kući, vrtu, gospodarskoj zoni.

Što se tiče samostalnog rada, vjetrogeneratore je lakše izgraditi od vodenih modela.

Foto primjer sastavljanja vjetrenjače u koracima

Razmotrimo primjer izgradnje vjetrenjače od 24 V sastavljene na temelju automobilskog generatora. Domaće počinje stabilno raditi uz snagu vjetra od 5 m / s. U srednje vjetrovitom vremenu s udarima od 15 m/s jedinica isporučuje od 8 do 11 A, u danima s jakim vjetrom učinkovitost raste. Snaga ne veća od 300 vata.

Zapravo, sav posao je obavljen, ostaje spojiti različite komponente korisne instalacije u svakodnevnom životu:

Instalacija "uradi sam" razvija 24 V, može se koristiti za punjenje baterija mobilne opreme i opskrbu energijom rasvjetne linije štedljivim svjetiljkama.

Mogućnosti prije instalacije

Kvalitetan rad uređaja ključ je za uspješno opskrbu ljetne kuće ili kuće električnom energijom, a time i razumnog ulaganja snaga i sredstava majstora.

Prije ugradnje generatora potrebno je procijeniti niz parametara, kako sa strane same instalacije, tako i sa strane mjesta namjeravane ugradnje konstrukcije.

Obavezna je analiza stanja tla i obližnjih objekata. U blizini vjetrogeneratora ne bi trebalo biti uređaja koji se mogu lako oštetiti oštricama.

Prostor na kojem se nalazi instalacija mora biti zaštićen od djece i iznenadnih gostiju.Sa strane domaćeg vjetrogeneratora, procjenjuju se sljedeće karakteristike:

• Visina jarbola (govorimo o zakonodavnom pitanju).
• Dimenzije oštrica, njihov uređaj.
• Snaga uređaja. Vjetrogeneratori se mogu koristiti čak i za malu privatnu kuću.
• Buka iz radne strukture.
• Sigurnost za zračne frekvencije.

Tehničko stanje svih sastavnih dijelova nužno se procjenjuje na integritet, sigurnost, upotrebljivost svakog elementa. Optimalni rad može se izvesti preliminarnim sastavljanjem uputa i planskog dijagrama kako to učiniti. vjetrogenerator uradi sam.

Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama

Kupnja tvorničke vjetroturbine nije uvijek najbolje rješenje. Glavna prepreka je visoka cijena industrijskih vjetrenjača. Takva se oprema ne može instalirati na svakom području - za postavljanje jarbola potrebna je posebna dozvola, a opasno je ostaviti opremu na nenaseljenom mjestu. Alternativna opcija je napraviti vjetrogenerator za privatnu kuću vlastitim rukama. U mnogim slučajevima to je prihvatljivo, s obzirom na minimalne troškove i mogućnost kreativnog izražavanja.

Rotacijski vjetrogenerator je relativno jednostavan uređaj za pretvaranje. Neće biti dovoljno da se ljetnikovac u potpunosti opskrbi strujom, ali domaća vjetrenjača bit će dovoljna za malu seosku kuću. Moći će osvijetliti kuću, gospodarske zgrade, staze na gradilištu itd.

Dijagrami ožičenja

Autonomno osiguranje objekta (s baterijama). Objekt pokreće samo vjetroturbina.

Vjetrogenerator (s baterijama) i prelazak na mrežu.
AVR vam omogućuje prebacivanje snage objekta u nedostatku vjetra, a baterije su potpuno ispražnjene u mrežu. Isti krug može se koristiti i obrnuto - vjetrogenerator kao rezervni izvor energije. U tom slučaju, ATS vas prebacuje na baterije vjetrogeneratora u slučaju nestanka struje.

Vjetrogenerator (s baterijama) i rezervni dizel (benzinski) generator. U nedostatku vjetra i pražnjenju baterija automatski se pokreće standby generator.

Vjetrogenerator (bez baterija) i preklapanje s mrežom. Umjesto baterija koristi se javna elektroenergetska mreža - sva proizvedena električna energija ide u nju i iz nje se troši. Plaćate samo razliku između proizvedene i potrošene električne energije. Takva shema rada još nije dopuštena u Ukrajini i mnogim drugim zemljama.

Sorte

Prema mjestu gdje se nalazi generator, ova jedinica može biti:

Horizontalni dizajn. U ovom uređaju, os rotacije je paralelna s tlom, a ravnina lopatica je okomita. To omogućuje slobodno okretanje oko okomite osi.
Princip rada vertikalnih generatora je promjena smjera vjetra koji utječe na repnu ravninu, pa će se os rotacije generatora nalaziti duž vektora strujanja zraka

Pažnja! Problem u korištenju horizontalnih generatora je spajanje energetskih kabela, jer se žice mogu namotati oko jarbola i puknuti. Međutim, ovaj se problem može riješiti i postavljanjem limitera.

vertikalni dizajn

U ovoj izvedbi, os rotacije osovine je okomita na tlo, što omogućuje uređaju da ne ovisi o smjeru vjetra.Prednost ove instalacije je što su njezini crteži slobodno dostupni iz tehničke literature. Sam generator ne zahtijeva ugradnju ograničavača rotacije, kao u horizontalnim konstrukcijama.

Učinkovita instalacija rotacijskog tipa za privatnu kuću: od čega se može sastaviti?

Instalacija ovog tipa dizajnirana je za opskrbu električnom energijom vrtne kuće, gospodarskih zgrada i isticanje teritorija noću. Za proizvodnju rotacijske vjetroturbine maksimalne snage 1,5 kW bit će potreban niz uređaja:

• 12 V generator;
• helijeva ili kisela baterija 12 V .;
• poluhermetički prekidač za 12 V;
• pretvarač 700 → 1500 W i 12 → 220 V.;
• automobilski relej kontrolne lampe punjenja ili punjenja akumulatora;
• voltmetar;
• brusilica ili škare za metal;
• bušiti.

Dodatno će biti potrebno i:

• spremnik od nehrđajućeg čelika ili aluminija velikog kapaciteta;
• vijci s maticama i podloškama;
• žice s poprečnim presjekom od 4 mm2 i 2,5 mm2;
• stezaljke za pričvršćivanje generatora na jarbol;
• olovka ili marker;
• mjerna traka, rezači žice, bušilica, ključevi, odvijač.

Prednosti i nedostaci modela rotacijske vjetrenjače

Prednosti rotacijskog modela vjetrogeneratora su:

• profitabilnost;
• elementi su lako zamjenjivi i lako se mogu popraviti u slučaju loma;
• nedostatak posebnih uvjeta rada;
• pouzdanost u radu;
• prilično tih rad.

Tu su i nedostaci:

• performanse vjetrenjače nisu jako velike;
• Vjetrogenerator uvelike ovisi o iznenadnim naletima vjetra, koji čak mogu uzrokovati i zastoj propelera.

Jednofazni i trofazni

• Jednofazni generatori pod opterećenjem emitiraju vibracijske oscilacije, čiji je uzrok razlika u amplitudi struje.
• Trofazni generatori ne emitiraju vibracije, što povećava akustičnu udobnost tijekom njihovog rada. To omogućuje generatoru da radi gotovo tiho, osim toga, što je manje vibracija, to će duže trajati.

Kao što vidite, kada se uspoređuju obje vrste generatora, trofazni oblik ima najbolje karakteristike.

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.