Okomiti vjetrogenerator "uradi sam": kako sastaviti vjetrenjaču s okomitom osi rotacije

Obnovljivo, ekološko, zeleno

Možda nije vrijedno podsjećati da je sve novo dobro zaboravljeno staro. Ljudi su jako dugo naučili koristiti snagu riječnog toka i brzinu vjetra za dobivanje mehaničke energije. Sunce nam grije vodu i pokreće automobile, hrani svemirske brodove. Kotači, postavljeni u korita potoka i rječica, već su u srednjem vijeku opskrbljivali polja vodom. Jedna vjetrenjača mogla bi dati brašno za nekoliko okolnih sela.

Trenutno nas zanima jednostavno pitanje: kako svom domu osigurati jeftino svjetlo i toplinu, kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama? Snaga od 5 kW ili nešto manje, glavna stvar je da svoj dom možete opskrbiti strujom za rad električnih uređaja.

Zanimljivo je da u svijetu postoji klasifikacija zgrada prema stupnju učinkovitosti resursa:

• konvencionalna, građena prije 1980.-1995.;
• s niskom i ultra-niskom potrošnjom energije - do 45-90 kWh po 1 kV / m;
• pasivni i nehlapljivi, koji primaju struju iz obnovljivih izvora (na primjer, ugradnjom rotacijskog vjetrogeneratora (5 kW) vlastitim rukama ili sustava solarnih panela, možete riješiti ovaj problem);
• energetski aktivne zgrade koje proizvode više električne energije nego što im je potrebno, dobivaju novac dajući ga kroz mrežu drugim potrošačima.

Ispostavilo se da se naše vlastite, kućne mini-stanice instalirane na krovovima iu dvorištima u konačnici mogu natjecati s velikim dobavljačima električne energije. A vlade različitih zemalja na sve moguće načine potiču stvaranje i aktivno korištenje alternativnih izvora energije.

Kako napraviti vjetrogenerator od 220V vlastitim rukama?

Da bi privatna kuća osigurala stalni protok električne energije pri prosječnoj brzini vjetra od 4 m / s, dovoljno je:

• 0,15-0,2 kW, koji idu za osnovne potrebe;
• 1-5 kW za električnu opremu;
• 20 kW za cijelu kuću s grijanjem.

domaći model

Treba imati na umu da vjetar ne puše uvijek, stoga, vlastitim rukama, vjetrenjača za kuću treba imati bateriju s regulatorom punjenja, kao i pretvarač na koji su uređaji spojeni.

Za bilo koji model domaće vjetrenjače bit će potrebni glavni elementi:

• rotor - dio koji se okreće od vjetra;
• oštrice, obično su montirane od drveta ili lakog metala;
• generator koji će pretvarati snagu vjetra u električnu energiju;
• rep koji pomaže odrediti smjer strujanja zraka (za vodoravnu verziju);
• horizontalna tračnica za držanje generatora, repa i turbine;
• poklapati se;
• spojna žica i štit.

Možete koristiti ovaj dijagram za izgradnju

U kompletnom setu štita nalazit će se baterija, kontroler i inverter. Razmotrite dvije mogućnosti kako izgraditi vjetrogenerator vlastitim rukama.

Ugradnja generatora na okvir

Motor bicikla, kada se koristi za predviđenu svrhu, radi pod značajnim opterećenjima. Parametri izračunate snage motora zadovoljavaju uvjete za korištenje proizvoda kao domaćeg generatora vjetrenjača. Osovina generatora pričvršćena je navojnim spojem na okvir koji je napravljen od aluminijske legure debljine 10 mm. Krevet je pričvršćen vijcima na okvir.

Dimenzije kreveta, postavljanje rupa određuju se dimenzijama odabranog generatora. Za izradu okvira odabire se presjek kanala debljine presjeka 6-10 mm. Konstrukcijske dimenzije okvira ovise o dimenzijama jedinice za okretanje.

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, baza 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 proizvodi približno 30 volti pri 300 okretaja u minuti, to se smatra normalnim rezultatom.

Vjetrogenerator - izvor električne energije

Cijene komunalnih usluga podižu se najmanje jednom godišnje. A ako dobro pogledate, onda u nekim godinama cijena iste struje poraste dvaput - brojke u platnim dokumentima rastu kao gljive nakon kiše.Naravno, sve to pogađa džep potrošača, čiji prihodi ne pokazuju tako stalan rast. A realni prihodi, kako pokazuju statistike, pokazuju silazni trend.

U novije vrijeme, bilo je moguće boriti se protiv rasta tarifa električne energije na jedan jednostavan, ali nezakonit način - uz pomoć neodimijskog magneta. Ovaj proizvod nanese se na tijelo mjerača protoka, zbog čega se zaustavio. No, izričito ne preporučamo korištenje ove tehnike - ona je nesigurna, protuzakonita, a kazna nakon hvatanja bit će takva da se neće činiti malom.

Shema je bila super, ali je kasnije prestala raditi iz sljedećih razloga:

Česti kontrolni krugovi počeli su masovno identificirati nesavjesne vlasnike.

• Kontrolne runde su učestale - predstavnici regulatornih tijela idu od kuće do kuće;
• Na pultove su se počele lijepiti posebne naljepnice - pod utjecajem magnetskog polja potamnele, izlažući uljeza;
• Brojači su postali imuni na magnetsko polje - ovdje su ugrađene elektroničke obračunske jedinice.

Stoga su ljudi počeli obraćati pažnju na alternativne izvore električne energije, poput vjetroturbina. Drugi način da se razotkrije prekršitelj koji krade struju je provođenje ispitivanja razine magnetiziranosti brojila, što lako otkriva činjenice krađe.

Drugi način da se razotkrije prekršitelj koji krade struju je provođenje ispitivanja razine magnetiziranosti brojila, što lako otkriva činjenice krađe.

Vjetrenjače za dom postaju uobičajene u područjima gdje vjetrovi često pušu. Generator vjetra koristi energiju strujanja zraka vjetra za proizvodnju električne energije. Da bi to učinili, opremljeni su lopaticama koje pokreću rotore generatora.Rezultirajuća električna energija pretvara se u istosmjernu struju, nakon čega se prenosi do potrošača ili pohranjuje u baterije.

Vjetroturbine za privatnu kuću, domaće i tvornički sastavljene, mogu biti glavni ili pomoćni izvori električne energije. Evo tipičnog primjera rada pomoćnog izvora - zagrijava vodu u bojleru ili napaja niskonaponska kućna svjetla, dok se ostali kućanski aparati napajaju iz glavnog izvora napajanja. Također je moguće raditi kao glavni izvor električne energije u kućama koje nisu priključene na električne mreže. Ovdje se hrane:

• Lusteri i svjetiljke;
• Veliki kućanski aparati;
• Uređaji za grijanje i ostalo.

U skladu s tim, kako biste zagrijali svoj dom, morate napraviti ili kupiti vjetroelektranu od 10 kW - to bi trebalo biti dovoljno za sve potrebe.

Vjetroelektrana može napajati i tradicionalne električne uređaje i one niskonaponske - rade na 12 ili 24 volta. Vjetrogenerator od 220 V izvodi se prema shemi pomoću inverterskih pretvarača s akumulacijom električne energije u baterijama. Vjetrogeneratori za 12, 24 ili 36 V su jednostavniji - ovdje se koriste jednostavniji regulatori punjenja baterija sa stabilizatorima.

uređaj za generiranje

Kao generator koristi se električni motor za bicikl s parametrima od 24 V 250 W. Sličan proizvod košta od 5 do 15 tisuća rubalja. lako se može naručiti putem interneta.

Tablica 2. Tehnički specifikacije motora za bicikl od 250 W

Proizvođač	Zlatni motor (Kina)
Nazivni napon napajanja	24 V
Maksimalna snaga	250 W
Ocjenjena brzina	200 okretaja u minuti
Zakretni moment	20 Nm
učinkovitosti	81%
Vrsta snage statora	bez četkica

Spojka je spojena na tijelo motora vijcima kroz rupe za pričvršćivanje žbica. Sasvim je moguće odabrati generator po adekvatnijoj cijeni, na primjer, elektromotor s trajnim magnetskom uzbudom iz vrpce elektroničkog računala. Parametri uređaja 300 W, 36 V, 1600 o/min.

Generatori potrebnih karakteristika mogu se izraditi ručno od automobilskog uređaja slične namjene. Stator nije podložan promjenama, rotor je opremljen neodimijskim magnetima. Recenzije majstora o takvim izmjenama generatora su pozitivne.

Primjeri domaćih generatora

Svaka vjetroelektrana sastavljena je od tri glavna elementa:

• Generator za vjetrenjaču se uklanja sa starog auta, aparata. U nedostatku strojnih dijelova, vjetrogenerator se izrađuje ručno od asinkronog motora.
• Jarbol, čija veličina ovisi o snazi ​​APU-a.
• Propeler montiran izravno na generator ili se drži pomoću remena.

Da biste vlastitim rukama napravili učinkovit vjetrogenerator, trebat će vam pomoćni dijelovi:

• Punjiva baterija koja obavlja funkciju prijamnika - pohranu energije.
• Regulator i inverter za pretvaranje različitih vrsta struje.
• Automatski prekidač napajanja za kontinuirano napajanje.

Propeler

Propeler je dizajniran za stvaranje potiska. Ovo je propeler koji se sastoji od lopatica i čahure koja ih povezuje s vratilom motora.

Za proizvodnju operativnog propelera uzimaju se u obzir 3 uvjeta:

• snaga motora;
• promjer impelera;
• frekvencija rotacije.

Promjer oštrice za vjetrenjaču izračunato uzimajući u obzir potrebnu snagu prema tabličnim pokazateljima ili u online kalkulatoru.

Generator

Pristupačne vjetroturbine iz automobila postale su široko rasprostranjene. Ali oni su inferiorni u odnosu na kompaktne asinkrone motore izrađene ručno na neodimijskim magnetima. Ovaj dizajn se sastavlja od nule s izradom namota ili se rotor prepravlja.

Električni motor stroja treba doraditi.

Elektromotori iz industrijskih instalacija, ventilatori, oprema su izvrsni. Za generator vjetra male snage iz odvijača trebat će vam nekoliko dodatnih dijelova, glavni uvjeti za njegov rad su promjer lopatica trebao bi biti 1,5-3 metra.

Kao svojevrsna minijaturna alternativa, prijenosna električna instalacija lako se može napraviti od koračnog motora pisača. Takav uređaj bit će spas za punjenje telefona daleko od kuće.

Jarbol

Izbor vrste ovisi o financijskim i tehničkim mogućnostima vlasnika. Domaća elektrana instalirana je na jednu od vrsta jarbola:

• istezanje;
• zavareni;
• stožast;
• hidraulički.

Strije od čeličnog kabela pričvršćene su na cijevi malog promjera na istoj ili različitim razinama. Za kolce su prikladni uglovi, kanali, ukopani ili betonirani. Teški i visoki oslonci zahtijevaju čvrst temelj s lijevanim sidrima. Uz malu snagu generatora do 1 kW i lagani dizajn, pitanje snage nije značajno.

Horizontalne vjetrenjače ne mogu se montirati na krov kuće zbog širenja buke i vibracija.

Lopatniki

Na energetsku učinkovitost domaće vjetroturbine utječe broj, oblik, težina i materijal krila. Jeftinije je izraditi lopatice za vjetroturbinu vlastitim rukama iz raspoloživih sredstava. Izvor je obično plastika, metal, drvo.

Najjednostavniji su od plastičnih boca, kućnog hladnjaka, ali nisu izdržljivi. Za jeftinu opciju prikladne su PVC cijevi izrezane prema shemama.

Aluminijske ploče će trajati dulje. Da bi se dobio aerodinamičan oblik i ispravno savijanje, poželjno je obraditi metalni dio na valjaonici.

Majstori bi mogli biti zainteresirani oštrice od stakloplastike. To će zahtijevati stakloplastike, epoksidno ljepilo i drvenu matricu za modeliranje. Ovaj dizajn je prikladan za izradu jedriličarskog vjetrogeneratora ili jedrilice vlastitim rukama.

Napredak u radu

Jarbol

Prije ugradnje cijele konstrukcije, popunjavamo temelj s tri točke odgovarajućeg volumena, uzimajući u obzir nijanse klime i tla. Ugrađujemo jarbol s vjetroturbinom nakon što beton postigne maksimalnu čvrstoću (tjedno). Manje pouzdana opcija je zakopati jarbol u zemlju pola metra i koristiti nastavke.

Rotor

Nakon toga morate napraviti rotor i preraditi remenicu (frikcioni kotač s naplatkom ili utorom po obodu, koji prenosi kretanje na pogonski remen ili uže) generatora. Promjer rotora se bira na temelju prosječne godišnje brzine vjetra. Pri brzinama do 6-7m/s, učinkovitost rotora od 5m veća je od one od rotora od 4m.

oštrice

Bačvu podijelimo na 4 jednaka dijela pomoću mjerne trake i markera, a zatim izrežemo buduće oštrice škarama za metal ili brusilicom. Zatim ga pričvrstimo na generator vijcima na remenicu i dno. Mjesta za vijke moraju se vrlo precizno izmjeriti, kako se kasnije ne bi mučili s podešavanjem rotacije. Na cijevi savijamo oštrice, ali u razumnim granicama, kako bismo izbjegli oštre udare vjetra.

Spoj

Pričvršćujemo žice na generator i sastavljamo krug u dozi. Generator pričvršćujemo na jarbol, a žice na jarbol i generator.Zatim spojimo generator na krug i spojimo bateriju na krug (duljina žica nije veća od metra). Opterećenje povezujemo pomoću žica (presjek do 2,5 kV). Po želji možete ugraditi inverter 12-220 V za 700-1000 W. Brzina rotacije vjetrogeneratora postavlja se savijanjem lopatica.

Za 4-5 sati cijeli uređaj će biti sastavljen. Takav generator vjetra dovoljan je za potpuno napajanje seoske kuće ili vikendice.

Povećanje proizvodnje energije

Imajte na umu da povećanje visine jarbola na 18-26m povećava prosječnu godišnju brzinu vjetra za 15-30%. Proizvodnja energije se povećava za 1,3-1,5 puta. Ova tehnika se koristi kada je brzina vjetra ispod 4m/s. Visoki jarbol eliminira utjecaj drveća i zgrada.

Promjer rotora se bira prema prosječnoj godišnjoj brzini vjetra. Zapravo, do 6-7 m/s, snaga rotora od 3 m veća je od one kod rotora od 2 m. Pri standardnim prosječnim godišnjim brzinama izlaz se smanjuje.

Takav generator vjetra dovoljan je za potpuno napajanje seoske kuće ili vikendice.

Prednosti i princip rada vjetrenjača

Moderni vertikalni generator jedna je od opcija alternativne energije za dom. Jedinica je u stanju pretvoriti nalet vjetra u energetski resurs. Za ispravan rad ne trebaju dodatni uređaji koji određuju smjer vjetra.

Rotacijski generator vjetra vrlo je lako napraviti vlastitim rukama. Naravno, neće moći u potpunosti preuzeti energetsku opskrbu privatne velike vikendice, ali će se savršeno nositi s osvjetljenjem gospodarskih zgrada, vrtnih staza i lokalnog područja

Uređaj vertikalnog tipa radi na maloj nadmorskoj visini.Za njegovo održavanje nisu potrebni razni uređaji koji bi osigurali sigurno izvođenje visinskih radova popravka i održavanja.

Minimum pokretnih dijelova čini vjetroturbinu pouzdanijom i stabilnijom u radu. Optimalni profil lopatica i izvorni oblik rotora osiguravaju jedinici visoku razinu učinkovitosti, bez obzira u kojem smjeru vjetar puše u bilo kojem trenutku.

Mali kućni modeli sastoje se od tri ili više laganih oštrica, odmah hvataju najslabiji nalet i počinju se rotirati čim snaga vjetra prijeđe 1,5 m / s. Zbog te sposobnosti njihova učinkovitost često premašuje učinkovitost velikih instalacija kojima je potreban jači vjetar.

Generator radi apsolutno tiho, ne ometa vlasnike i susjede, ne stvara štetne emisije u atmosferu i pouzdano služi dugi niz godina, točno opskrbljujući energijom stambene prostore.

Vertikalni generator vjetra radi na principu magnetske levitacije. Tijekom rotacije turbina stvaraju se impulsne i podizne sile, kao i stvarna sila kočenja. Prva dva tjeraju da se oštrice jedinice okreću. Ovo djelovanje aktivira rotor i stvara magnetsko polje koje stvara električnu energiju.

Vjetrenjača s okomitom osi rotacije nije inferiorna u učinkovitosti od svojih horizontalnih kolega. Osim toga, ne polaže nikakve zahtjeve na teritorijalni položaj i u potpunosti radi na gotovo svakom mjestu prikladnom za vlasnike kuća.

Uređaj funkcionira potpuno neovisno i ne zahtijeva intervenciju vlasnika u procesu.

Prednosti domaćeg generatora

Domaći generator je bolji od kupljenog po pristupačnijoj cijeni.Naravno, bitna je financijska strana, ali uređaj uradi sam je uređaj koji ima samo potrebne i navedene zahtjeve.

Vrijedno je uzeti u obzir da odabrani dizajn izravno utječe na učinkovitost. Dakle, u asinkronim generatorima gubici učinkovitosti ne prelaze 5%. Lakonski dizajn tijela sa zaštitom motora od vlage i prljavštine smanjuje potrebu za čestim održavanjem. Asinkroni generator je otporniji na udare struje zbog ispravljača na izlazu, što sprječava oštećenje priključene opreme.

Domaći generator radi bez obzira na udaljenost dalekovoda, osiguravajući električnu energiju u svim uvjetima. Pretvara energiju koristeći dostupnu vrstu goriva.

Takav uređaj učinkovito hrani strojeve za zavarivanje, žarulje sa žarnom niti, računalnu i mobilnu opremu s osjetljivošću na pad napona. Ima dobre performanse i motorne resurse.

Uređaj je dobra alternativa konvencionalnim izvorima energije, pomaže u slučaju nestanka struje u nuždi, štedi novac. Mobilni, male veličine, jednostavnog dizajna, lako se popravljaju - neispravne dijelove i sklopove možete zamijeniti sami.

Između ostalog, domaći ima malu veličinu, tako da se lako može instalirati čak iu malim sobama.

Domaći generator možete postaviti u malu sobu, zbog kompaktnog dizajna uređaj ne zahtijeva puno prostora za njegovu ugradnju

Ovisno o vrsti goriva koje se koristi, generator zahtijeva samo mjere opreza tijekom uporabe.Tijekom rada domaćeg generatora potrebno je poštivati ​​sigurnosne mjere: pratiti električne kabele, spriječiti njihovo uvijanje, ne dodirivati ​​rukama gole žice itd.

Tijekom rada domaćeg generatora potrebno je poštivati ​​sigurnosne mjere: pratiti električne kabele, spriječiti njihovo uvijanje, ne dodirivati ​​rukama gole žice itd.

Konačno

Pravilnim odabirom elemenata za domaći vjetrogenerator možete napraviti dobar model koji cijeloj kući osigurava neprekidni napon.

Ako niste sigurni u svoje sposobnosti ili nemate dovoljno alata, možete kupiti kućnu vjetrenjaču koja će vam se isplatiti uštedom na struji. Takva oprema postaje sve popularnija u današnjem gospodarstvu, savršena je za privatne kuće.

Domaće vjetroturbine obično nisu bučne i pouzdane, no performanse su mnogo niže od onih kupljenih. Odaberite i montirajte opremu po svom ukusu.

Uštedite vrijeme: istaknuti članci svaki tjedan poštom