Kako napraviti vjetrogenerator. DIY vertikalni generator vjetra

Vjetrogenerator (vjetrenjača) je uređaj koji pretvara kinetičku energiju vjetra u mehaničku energiju, a zatim je pretvara u električnu. Proizvodnja vetrogeneratora u Rusiji za poslednjih godina značajno je porastao zajedno sa interesom potrošača. Danas tržište nudi uvezene i ruske vjetrogeneratore snage od 0,1 do 70 kW. Vetrogeneratore za svoj dom možete kupiti od dole navedenih kompanija, čiji su proizvodi najpopularniji među potrošačima:

• Vetro Svet doo (Sankt Peterburg), snaga vetroturbina 0,25–1,5 kW;
• SKB Iskra doo (Moskva), snaga 0,5 kW;
• LLC "GRC-Vertical" (regija Čeljabinsk, Miass), snaga 1,5–30 kW;
• Sapsan-Energia LLC (Moskovska oblast), snaga 0,5–5 kW;
• CJSC "Wind Energy Company" (Sankt Peterburg), snage 5 i 30 kW;
• LMV "Energija vjetra" (Habarovsk), snaga 0,1–10 kW.

Postoje domaći i industrijski vetrogeneratori:

• Vjetrogeneratori za domaćinstvo su vjetroturbine male snage, dovoljne da osiguraju energiju privatnoj kući. Za njihov rad potrebna je konstantna brzina vjetra od 4 m/sec, a noviji razvoj opreme omogućava proizvodnju električne energije u slabim vjetrovima.
• Industrijski vjetrogeneratori imaju snagu od nekoliko mW. Takve instalacije rade na krajnjem sjeveru u područjima sa stalnim jakim vjetrovima.

Neophodni uslovi za rad helikopterskog generatora:

1. prosječna godišnja brzina vjetra od najmanje 4 m/sec;
2. slobodan prostor za ugradnju vjetroturbine (po mogućnosti na brdu);
3. nema potrebe formalno koordinirati instalaciju sa lokalnom upravom - samo je trebate obavijestiti;
4. pristanak susjeda na instalaciju - buka koju stvara vjetrenjača može izazvati nezadovoljstvo ljudi koji žive u blizini;
5. Osim same instalacije, trebat će vam dosta dodatne opreme: baterije, instalacija inventara, kontrolni sistem, jarbol.

Koliko košta vetrogenerator?

Cijene vjetrogeneratora ruske proizvodnje su niže od cijena njemačkih, danskih ili indijskih. Najjeftinije su kineske vjetrenjače, iako im je kvalitet znatno lošiji. Najjednostavniji vjetrogeneratori za privatne kuće koštaju do 500 dolara. Mogu se koristiti za lokalnu proizvodnju električne energije, ali neće moći riješiti problem kompletnog energetskog snabdijevanja kuće. Snažniji vjetrogeneratori od 3 kW koji će u potpunosti osigurati dom električnom energijom koštat će više.

Približna cijena seta vjetrogeneratora za kuću:

• za manju privatnu (seosku) kuću, snage 3 kW/72V, ekv. 1700-1800 dolara;
• za napajanje vikendice strujom snage 5 kW/120V ekv. $4000;
• obezbijediti struju za više kuća ili farma, snaga 10 kW/240V, ekv. 8500 dolara.

Posebno su traženi vjetrogeneratori s vertikalnom osom rotacije proizvedeni u Rusiji. Među prednostima ove opreme:

1. niske potrebne brzine vjetra za kretanje rotora;
2. nezavisnost od smjera vjetra;
3. slaba zvučna pozadina, bez vibracija;
4. dizajn siguran za ptice;
5. nije potreban prisilni start;
6. radi u bilo kojem vremenskim uvjetima, pri bilo kojoj sili vjetra.

Cijene vjetrogeneratora za kućnu upotrebu su prilično visoke, ali cijena električne energije stalno raste, a vjetrogeneratori se brzo isplate. Među nedostacima ističemo veliku potrošnju materijala, nizak koeficijent konverzije energije vjetra u električnu energiju, te velike dimenzije instalacija velike snage.

Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama

Kupovina fabričkog vetrogeneratora nije uvek Najbolja odluka. Glavna prepreka je visoka cijena industrijske turbine na vjetar. Takva oprema se ne može instalirati u svakom području - potrebna je ugradnja jarbola posebna dozvola, te je opasno ostavljati opremu na nenaseljenom mjestu. Alternativna opcija je napraviti vjetrogenerator za privatnu kuću vlastitim rukama. U mnogim slučajevima ovo je prihvatljivo, s obzirom na to minimalni troškovi i priliku da se kreativno izrazite.

Rotacijski vjetrogenerator je relativno jednostavan uređaj za pretvaranje. Neće biti dovoljno za potpuno opskrbu vile strujom, već za malu seoska kuća Domaća vjetrenjača će biti dovoljna. Moći će osvijetliti kuću, gospodarske zgrade, staze na gradilištu itd.

Najjednostavnija opcija je korištenje automobilskog generatora kao generatora vjetrenjače. Generatori su jeftini, lako se mogu popraviti, dostupni su na tržištu veliki izbor. Cijena je otprilike 20 USD po 1 kW. Oni proizvode stabilan napon od određene brzine i povezani su na 12 voltne baterije.

Nedostaci:

• zahtijevaju velike brzine - od 1,5-2,0 hiljada i više u minuti;
• lošiji u pouzdanosti od fabričkih generatora za vjetroturbine;
• Imaju relativno kratak vijek trajanja (do 4000 sati rada), što je kompenzirano njihovom niskom cijenom.

Za sastavljanje vjetrogeneratora vlastitim rukama auto generator sa snagom od 1,5 kW trebat će vam:

1. 12 V auto generator;
2. baterija koja odgovara naponu;
3. pretvarač od 12 do 220V, snage 1,3 kW;
4. mala bačva (kantica) od aluminija ili čelika;
5. relej za punjenje i lampica upozorenja automobila;
6. prekidač za zaštitu od vlage, 12V;
7. uređaj za praćenje napona (stari voltmetar);
8. bakrena žica poprečnog presjeka 2 mm;
9. pričvršćivači (vijci, podloške, matice, stege).

Od ručni alati trebat će vam: makaze za metal, brusilica, mjerna traka, olovka, odvijači, ključevi set uključuje kliješta, električnu bušilicu sa bušilicama.

Nekoliko osnovnih točaka u proizvodnji vjetrogeneratora:

1. Maksimalna efikasnost se može postići pretvaranjem automobilskog generatora u upotrebu trajnih magneta. Da biste to učinili, namotaj polja mora se zamijeniti s nekoliko feritnih magneta.
2. Glodanjem nemagnetnog rotora od titanijuma ili drugog nemagnetnog materijala, magnetizacija rotora se može izbeći.
3. Da biste povećali proizvodnju struje pri malim brzinama, trebate premotati stator, povećavajući broj zavoja za 5 puta i smanjujući promjer žice.
4. Ugradnja neodimijskih magneta na rotor će povećati snagu generatora pri malim brzinama. Parni broj magneta je pričvršćen za čeličnu traku, koja se mora pričvrstiti na bazu unutrašnjosti generatora. Prilikom postavljanja magneta, morate mijenjati polaritet kako biste povećali snagu.
5. Duraluminska cijev je prikladna za proizvodnju oštrica, pričvršćivači su izrađeni od čelika. Oštrice moraju biti izbalansirane, a struktura se mora što više olakšati uklanjanjem viška brusilicom i brusnom krpom.

Ima dovoljno materijala na internetu sa Detaljan opis radi, tako da nema potrebe ponavljati

Najjednostavniji model tvorničkog vjetrogeneratora za osvjetljenje dacha koštat će najmanje 60-70 hiljada rubalja. Alternativna vjetrenjača se može napraviti koristeći motor starog motora kao glavni element dizajna. veš mašina. I u ovom slučaju ne možete bez troškova, ali možete to upravljati za samo nekoliko hiljada rubalja.

Za generator vjetra iz mašine za pranje rublja, morat ćete kupiti rotor vlastitim rukama. Možete ga napraviti sami ako kupite neodimijske magnete, ali njihova cijena je otprilike ista kao i gotovih kineskih rotora od 2,5 kW. Osim toga, proizvodnja rotora je tehnički teška. Osim rotora, trebat će vam:

1. osovina je duga;
2. mjenjač;
3. zupčanici;
4. impeler;
5. jarbol dužine 10-12 metara (može se napraviti od cijevi od 32 mm).

Električni motor industrijske pumpe je pogodan za kućište zupčanika. Radno kolo je postavljeno u horizontalnoj ravni.

Bolje je napraviti impeler s dužinom oštrice od 1,5 m od izdržljivog duraluminskog kuta ili stakloplastike. Često se predlaže izrada oštrica od šperploče, ali iz iskustva, sa vjetrom od 10-15 m/sec na visini, oštrice šperploče se lome. Osovina mora biti čvrsto pričvršćena i dalje se slobodno okreće. Rotirajuća osovina povezana je sa generatorom prirubnicom.

Za više informacija o tome kako napraviti vjetrogenerator iz mašine za pranje rublja, pogledajte video ispod.

Kako instalirati vjetrogenerator

1. Postavite vjetrogenerator na otvorenom prostoru, po mogućnosti na brdu. Visina nosača je najmanje 10 m;
2. pričvrstiti jarbol na oslonac (stup);
3. montirajte mjenjač s impelerom na jarbol;
4. spojite osovinu na zupčanik na dnu mjenjača;
5. spojite osovinu na generator kroz prirubnicu;
6. Na vrh vjetrenjače možete postaviti mali pokrivač za kišu - to će produžiti vijek trajanja vjetrogeneratora.

U ovom članku ćemo detaljno pogledati kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama. Uostalom, teško je zamisliti život moderne osobe bez struje. Pa čak i mali prekidi u opskrbi električnom energijom ponekad postanu “paralizirajući trenutak” za normalan život u vlastiti dom. A takvi problemi, moramo priznati, za neka prigradska sela ili naselja u ruralnim područjima - nažalost, nije neuobičajeno. To znači da se morate nekako zaštititi od nevolja i nabaviti rezervni izvor energije. A ako uzmemo u obzir i stalno rastuće tarife, onda imati vlastiti izvor, pa čak i onaj koji radi praktički „besplatno“, postaje njegovani san mnogih vlasnika kuća.

Jedno od područja razvoja “slobodne energije” u naše vrijeme je korištenje energije vjetra. Mnogi su vjerovatno vidjeli impresivne slike ogromnih vjetroturbina, koje se uspješno koriste u nekim evropskim zemljama - na nekim mjestima udio energije koju proizvodi vjetar već dostiže nekoliko desetina posto ukupne zapremine. Dakle, nastaje iskušenje - ne bih li trebao pokušati napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama kako bih jednom zauvijek stekao neovisnost od električne mreže?

Pitanje je razumno, ali treba odmah ohladiti žar "sanjara". Za stvaranje zaista kvalitetne, produktivne instalacije za proizvodnju električne energije potrebno je značajno znanje iz mehanike i elektrotehnike. Morate biti vrlo iskusan majstor za sve zanate - postoji niz vrlo složenih operacija koje zahtijevaju precizan dizajn i kvalifikovan pristup izvršenju. Iz ukupno navedenih razloga, kao što se može suditi iz diskusija na forumima, dosta „prijavljenih“ ili nije dobilo očekivani rezultat ili je potpuno odustalo od planiranog projekta.

Stoga će ovaj članak dati pregled koji prikazuje uobičajene probleme i smjerove za njihovo rješavanje u procesu stvaranja vjetrogeneratora. Biće moguće grubo procijeniti obim posla i trezveno odmjeriti svoje mogućnosti - vrijedi li to preuzeti na sebe.

Šta je vjetrogenerator? Opća struktura sistema

Postoji nekoliko načina da dođete električna energija– zbog utjecaja fotonskog fluksa (svjetlo, npr. solarni paneli), zbog određenih hemijskih reakcija (u širokoj upotrebi u baterijama), zbog temperaturnih razlika. Ali trenutno se najčešće koristi transformacija kinetička energija na električnu. Ova transformacija se događa u posebnim uređajima, koji se nazivaju generatori.

Princip rada generatora koji pretvara kinetičku energiju u električnu, otkrio je i opisao Faraday još u 19. stoljeću.

Princip najjednostavnijeg električnog generatora

Ona leži u činjenici da ako se provodni okvir stavi u promjenjivo magnetsko polje, tada će se u njemu inducirati elektromotorna sila, koja će, kada se sklop zatvori, dovesti do pojave električne struje. Promjena magnetni fluks može se postići rotiranjem ovog okvira u magnetskom polju, bilo stvorenom trajnim magnetima, ili se pojavljuje u namotajima pobude. Kada se položaj okvira promijeni, mijenja se veličina magnetskog toka koji ga prelazi. I što je veća stopa promjene, veći su pokazatelji induciranog EMF-a. Dakle, što se više okretaja prenosi na rotor (rotirajući dio generatora), to se veći napon može postići na izlazu.

Dijagram je, naravno, prikazan uz velika pojednostavljenja, samo da bi se razumio princip.

Prijenos rotacije na rotor generatora može se izvesti na različite načine. A jedan od načina za pronalaženje besplatnog izvora energije koji će pokrenuti kinematički dio uređaja je „hvatanje“ sile vjetra. Odnosno, otprilike na isti način kako su to nekada uspjeli tvorci vjetrenjača.

Dakle, uređaj vjetrogenerator podrazumijeva prisutnost uređaja za generiranje i mehanizma za njegovo prenošenje na stator rotaciono kretanje, odnosno vjetroturbina. osim toga, preduslov postaje dizajn koji osigurava pouzdanu instalaciju sistema, jer se često mora postaviti na znatnu visinu tako da prirodne ili umjetne prepreke ne ometaju potpuno „hvatanje vjetra“. U nekim slučajevima se koristi i kinematička transmisija, dizajnirana za povećanje broja okretaja rotora.

Jedan primjer prijenosa prekomjernog pogona od vjetrenjače do generatora

Ali ovo nije sve. Prisustvo i brzina vjetra su najčešće izuzetno varijabilne vrijednosti. A nerazumno je učiniti potrošnju proizvedene energije zavisnom od „vremenskih hirova“. Stoga vjetrogenerator obično radi zajedno sa sistemom za skladištenje energije.

Generirana struja se ispravlja, stabilizira i preko posebnog kontrolnog uređaja ili ide direktno za dalju potrošnju, ili se preusmjerava na punjenje snažnih baterija uključenih u kolo. Od baterija preko invertera koji pretvara D.C. u naizmjeničnom naponu i frekvenciji napajanje se dovodi do mjesta potrošnje. Baterije postaju neka vrsta međuspremnika: ako je trenutno opterećenje manje od trenutne (vrlo ovisna o sili vjetra) snage generatora, ili ako neko vrijeme uopće nije priključen potrošački uređaj, tada se baterije pune. Ako opterećenje postane veće od proizvedene snage, baterije se isprazne.

Zanimljivo je da upravo ova karakteristika vjetroelektrane omogućava planiranje snage samog generatora, ne na osnovu indikatora vršnog opterećenja (za to će u velikoj mjeri biti zaslužan inverter), već na osnovu predviđene energije potrošnja u određenom periodu (na primjer, mjesec dana).

Naravno, više se može koristiti u svakodnevnom životu jednostavna kola. Na primjer, vjetroturbina jednostavno služi neku vrstu niskog napona Oprema za rasvjetu i tako dalje.

Prednosti i nedostaci vjetroelektrana

Na primjer, pogledajmo prvo najjednostavniji dizajn vjetrogenerator koji čak i srednjoškolac može sastaviti. Praktična upotreba takva „elektrana“ – ne posebno široka, već samo da proširite svoje razumijevanje i steknete neke vještine – zašto ne?

Uz rastuće cijene električne energije svuda je u toku potraga i razvoj alternativnih izvora. U većini regija zemlje preporučljivo je koristiti vjetrogeneratore. Za potpuno opskrbu električnom energijom privatnoj kući potrebna je prilično moćna i skupa instalacija.

Vjetrogenerator za dom

Ako napravite mali vjetrogenerator, možete koristiti električnu struju za zagrijavanje vode ili je koristiti za dio rasvjete, npr. pomoćne zgrade, baštenske staze i trem. Grijanje vode za kućne potrebe ili grijanje je najjednostavnija opcija korištenje energije vjetra bez njene akumulacije i konverzije. Ovdje je više pitanje da li će biti dovoljno snage za grijanje.

Prije nego što napravite generator, prvo biste trebali saznati obrasce vjetra u regiji.

Veliki vjetrogenerator nije pogodan za mnoga mjesta u ruskoj klimi zbog čestih promjena intenziteta i smjera strujanja zraka. Sa snagom iznad 1 kW, bit će inercijalan i neće se moći u potpunosti okrenuti kada se vjetar promijeni. Inercija u ravnini rotacije dovodi do preopterećenja od bočnih vjetrova, što dovodi do njegovog kvara.

S pojavom potrošača energije male snage, ima smisla koristiti male domaće vjetrogeneratore ne više od 12 volti za osvjetljavanje dacha LED lampe ili puniti telefonske baterije kada u kući nema struje. Kada to nije potrebno, za zagrijavanje vode može se koristiti električni generator.

Tip vjetrogeneratora

Za područja bez vjetra prikladan je samo generator vjetra na jedra. Da bi napajanje bilo konstantno, trebat će vam baterija od najmanje 12V, Punjač, inverter, stabilizator i ispravljač.

Za područja s niskim vjetrom možete samostalno napraviti vertikalni vjetrogenerator snage ne više od 2-3 kW. Postoji mnogo opcija i one su gotovo jednako dobre kao industrijski dizajn. Preporučljivo je kupiti vjetroturbine sa jedrenim rotorom. U Taganrogu se proizvode pouzdani modeli snage od 1 do 100 kilovata.

U vjetrovitim regijama možete napraviti vertikalni generator za svoj dom vlastitim rukama ako je potrebna snaga 0,5-1,5 kilovata. Oštrice se mogu napraviti od dostupnih materijala, na primjer, od bačve. Preporučljivo je kupiti produktivnije uređaje. Najjeftinije su “jedrilice”. Vertikalna vjetrenjača je skuplja, ali pouzdanije radi na jakom vjetru.

Uradi sam vjetrenjača male snage

Nije teško napraviti mali domaći vjetrogenerator kod kuće. Da biste započeli rad na polju stvaranja alternativnih izvora energije i stekli dragocjeno iskustvo u tome, kako sastaviti generator, možete sami napraviti jednostavan uređaj prilagođavanjem motora sa računara ili štampača.

12V vjetrogenerator sa horizontalnom osom

Da biste vlastitim rukama napravili vjetrenjaču male snage, prvo morate pripremiti crteže ili skice.

Pri brzini rotacije od 200-300 o/min. napon se može podići na 12 volti, a generirana snaga će biti oko 3 vata. Može se koristiti za punjenje male baterije. Za druge generatore, snaga se mora povećati na 1000 o/min. Samo u ovom slučaju oni će biti efikasni. Ali ovdje će vam trebati mjenjač, ​​koji stvara značajan otpor i također ima visoku cijenu.

Električni dio

Za sastavljanje električnog generatora potrebne su vam sljedeće komponente:

1. mali motor iz starog štampača, disk jedinice ili skenera;
2. 8 dioda tipa 1N4007 za dva ispravljačka mosta;
3. kondenzator kapaciteta 1000 mikrofarada;
4. PVC cijevi i plastični dijelovi;
5. aluminijumske ploče.

Slika ispod prikazuje krug generatora.

Koračni motor: dijagram povezivanja na ispravljač i stabilizator

Diodni mostovi su povezani sa svakim namotom motora, kojih ima dva. Nakon mostova priključuje se stabilizator LM7805. Rezultirajući izlaz je napon koji se obično primjenjuje na 12-voltnu bateriju.

Električni generatori na bazi neodimijumskih magneta sa izuzetno visoka čvrstoća kvačilo. Treba ih pažljivo koristiti. Snažnim udarom ili zagrijavanjem do temperature od 80-250 0 C (ovisno o vrsti), neodimijski magneti se demagnetiziraju.

Auto čvorište možete uzeti kao osnovu za generator koji je sami napravio.

Rotor sa neodimijumskim magnetima

Približno 20 komada neodimijumskih magneta promjera oko 25 mm zalijepljeno je na glavčinu superljepilom. Monofazni električni generatori se izrađuju sa jednakim brojem polova i magneta.

Magneti koji se nalaze jedan naspram drugog moraju se privući, odnosno okrenuti su suprotnim polovima. Nakon lijepljenja neodimijumskih magneta, oni se pune epoksidnom smolom.

Zavojnice su namotane u krug, a ukupan broj zavoja je 1000-1200. Snaga generatora neodimijskog magneta odabrana je tako da se može koristiti kao izvor istosmjerne struje, oko 6A, za punjenje baterije od 12 V.

Mehanički dio

Oštrice su napravljene od plastična cijev. Na njemu se crtaju praznine širine 10 cm i dužine 50 cm, a zatim se izrezuju. Za osovinu motora napravljena je čaura sa prirubnicom na koju su lopatice pričvršćene vijcima. Njihov broj može biti od dva do četiri. Plastika neće dugo trajati, ali će za prvi put biti dovoljna. Danas su se pojavili materijali prilično otporni na habanje, na primjer, ugljik i polipropilen. Jače oštrice se tada mogu napraviti od legure aluminijuma.

Oštrice se balansiraju odsijecanjem suvišnih dijelova na krajevima, a ugao nagiba stvara se zagrijavanjem i savijanjem.

Generator je pričvršćen vijcima na komad plastične cijevi na koju je zavarena okomita os. Lopatica od aluminijumske legure je takođe ugrađena koaksijalno na cev. Osovina je umetnuta u vertikalnu cijev jarbola. Između njih je ugrađen potisni ležaj. Cijela konstrukcija može se slobodno rotirati u horizontalnoj ravni.

Električna ploča se može postaviti na rotirajući dio, a napon se prenosi do potrošača preko dva klizna prstena sa četkicama. Ako se ploča s ispravljačem ugradi zasebno, tada će broj prstenova biti jednak šest, isti broj pinova koliko ima koračni motor.

Vjetrenjača je postavljena na visini od 5-8 m.

Ako uređaj efikasno stvara energiju, može se poboljšati tako što će biti vertikalno-aksijalan, na primjer, iz bureta. Konstrukcija je manje podložna bočnim preopterećenjima od horizontalnih. Na slici ispod prikazan je rotor sa lopaticama napravljenim od fragmenata cijevi, postavljen na osu unutar okvira i nije podložan sili prevrtanja.

Vjetrenjača sa okomitom osom i bačvastim rotorom

Profilirana površina cijevi stvara dodatnu krutost, zbog čega se može koristiti tanji lim.

Vjetrogenerator snage većeg od 1 kilovata

Uređaj mora pružiti opipljive prednosti i osigurati napon od 220 V kako bi se neki električni uređaji mogli uključiti. Da bi to učinio, mora se pokrenuti samostalno i proizvoditi električnu energiju u širokom rasponu.

Da biste napravili generator vjetra vlastitim rukama, prvo morate odrediti dizajn. Zavisi koliko je jak vjetar. Ako je slab, onda bi jedina opcija mogla biti jedrenja verzija rotora. Ovdje ne možete dobiti više od 2-3 kilovata energije. Osim toga, trebat će mjenjač i moćna baterija s punjačem.

Cijena cjelokupne opreme je visoka, pa treba da saznate da li će ona biti od koristi za vaš dom.

U područjima sa jakim vjetrovima, domaći vjetrogenerator može proizvesti 1,5-5 kilovata snage. Tada se može spojiti na kućnu mrežu od 220 V. Teško je sami napraviti uređaj veće snage.

Električni generator od DC motora

Motor male brzine može se koristiti kao generator, generiranje struja pri 400-500 o/min: PIK8-6/2.5 36V 0.3Nm 1600min-1. Dužina kućišta 143 mm, prečnik – 80 mm, prečnik osovine – 12 mm.

Kako izgleda DC motor?

Zahtijeva množitelj sa omjerom prijenosa od 1:12. Sa jednim obrtajem lopatica vetrenjače, električni generator će napraviti 12 obrtaja. Na slici ispod prikazan je dijagram uređaja.

Dijagram dizajna vjetroturbine

Mjenjač stvara dodatno opterećenje, ali je i dalje manje nego kod automobilskog generatora ili startera, gdje je potreban omjer prijenosa od najmanje 1:25.

Preporučljivo je napraviti oštrice od aluminijumski lim dimenzija 60x12x2. Ako ih ugradite 6 na motor, uređaj neće biti tako brz i neće se okretati tokom velikih naleta vjetra. Treba obezbijediti mogućnost balansiranja. Da biste to učinili, oštrice su zalemljene na čahure s mogućnošću zašrafljenja na rotor tako da se mogu pomicati dalje ili bliže od njegovog središta.

Snaga generatora koji koristi trajne magnete od ferita ili čelika ne prelazi 0,5-0,7 kilovata. Može se povećati samo posebnim neodimijskim magnetima.

Generator s nemagnetiziranim statorom nije prikladan za rad. Kada duva slab vjetar, prestaje, a nakon toga neće moći samostalno da krene.

Konstantno grijanje u hladnoj sezoni zahtijeva puno energije, a grijanje velike kuće je problem. U tom smislu, može biti korisno za dachu kada morate ići tamo ne više od jednom tjedno. Ako sve pravilno izvagate, sistem grijanja na selu radi samo nekoliko sati. Ostalo vrijeme vlasnici su u prirodi. Koristeći vjetrenjaču kao izvor jednosmjerne struje za punjenje baterije, za 1-2 tjedna možete akumulirati električnu energiju za grijanje prostorija za takav vremenski period i tako sebi stvoriti dovoljan komfor.

Da napravim generator od motora naizmjenična struja ili starter automobila, potrebno ih je preurediti. Motor se može nadograditi da postane generator ako je rotor napravljen od neodimijumskih magneta, obrađenih na njihovu debljinu. Izrađuje se sa istim brojem polova kao i stator, koji se naizmjenično smjenjuju. Rotor s neodimijskim magnetima zalijepljenim na njegovu površinu ne bi trebao zalijepiti prilikom rotacije.

Vrste rotora

Dizajn rotora varira. Uobičajene opcije su prikazane na donjoj slici, koja prikazuje vrijednosti faktora iskorištenja energije vjetra (WEI).

Vrste i konstrukcije rotora vjetroturbina

Za rotaciju, vjetrenjače se izrađuju s okomitom ili horizontalnom osom. Vertikalna opcija ima prednost u jednostavnosti održavanja kada se glavne komponente nalaze na dnu. Nosivi ležaj je samopodesan i ima dug vijek trajanja.

Dvije lopatice Savonius rotora stvaraju trzaje, što nije baš zgodno. Iz tog razloga, napravljen je od dva para lopatica, razmaknutih za 2 nivoa, pri čemu je jedna rotirana u odnosu na drugu za 90 0. Bačve, kante i tiganje mogu se koristiti kao prazni.

Rotor Daria, čije su oštrice izrađene od elastične trake, jednostavan je za proizvodnju. Da bi se olakšala promocija, njihov broj treba biti neparan. Pokret se događa u trzajima, zbog čega se mehanički dio brzo lomi. Osim toga, traka vibrira prilikom rotacije, stvarajući urlik. Ovaj dizajn nije baš pogodan za trajnu upotrebu, iako su oštrice ponekad napravljene od materijala koji upija zvuk.
U ortogonalnom rotoru krila su profilisana. Optimalan broj oštrica je tri. Uređaj je brz, ali se mora odvrnuti prilikom pokretanja.

Helikoidni rotor ima visoku efikasnost zbog složene zakrivljenosti lopatica, što smanjuje gubitke. Koristi se rjeđe od drugih vjetroturbina zbog visoke cijene.

Dizajn rotora s horizontalnim lopaticama je najefikasniji. Ali zahtijeva stabilne prosječne vjetrove i također zahtijeva zaštitu od uragana. Oštrice se mogu napraviti od propilena kada im je prečnik manji od 1 m.

Ako izrežete oštrice iz plastične cijevi ili bureta debelih stijenki, nećete moći postići snagu veću od 200 W. Profil u obliku segmenta nije prikladan za kompresibilni plinoviti medij. Za to je potreban složen profil.

Prečnik rotora zavisi od toga kolika je snaga potrebna, kao i od broja lopatica. Za dvolopaticu od 10 W potreban je rotor prečnika 1,16 m, a za rotor od 100 W potrebno je 6,34 m. Za četverostruki i šestokraki prečnik će biti 4,5 m, odnosno 3,68 m.

Ako rotor postavite direktno na osovinu generatora, njegov ležaj neće dugo trajati, jer je opterećenje na svim lopaticama neravnomjerno. Nosivi ležaj za osovinu vjetrenjače mora biti samopodesan, sa dva ili tri nivoa. Tada se osovina rotora neće bojati savijanja i pomaka tijekom rotacije.

Veliku ulogu u radu vjetrenjače igra strujni kolektor koji se mora redovno održavati: podmazati, čistiti, podešavati. Treba obezbijediti mogućnost njegove prevencije, iako je to teško izvodljivo.

Sigurnost

Vjetrenjače snage veće od 100 W su bučni uređaji. Industrijska vjetroturbina može se ugraditi u dvorište privatne kuće, ako je certificirana. Njegova visina bi trebala biti veća od najbližih kuća. Čak ni vjetrenjača male snage ne može se postaviti na krov. Mehaničke vibracije od njegovog rada mogu stvoriti rezonancu i dovesti do uništenja strukture.

Velike brzine rotacije vjetrogeneratora zahtijevaju visokokvalitetnu proizvodnju. U suprotnom, ako se uređaj uništi, postoji opasnost da njegovi dijelovi mogu odletjeti na velike udaljenosti i uzrokovati ozljede ljudi ili kućnih ljubimaca. To treba posebno uzeti u obzir prilikom izrade vjetrenjače vlastitim rukama od otpadnog materijala.

Video. DIY vjetrogenerator.

Upotreba vjetrogeneratora nije preporučljiva u svim regijama, jer zavisi od klimatskih uslova. Osim toga, nema smisla da ih sami pravite bez nekog iskustva i znanja. Za početak možete početi kreirati jednostavan dizajn snage od nekoliko vati i napona do 12 volti, s kojim možete puniti telefon ili upaliti štedljivu lampu. Upotreba neodimijumskih magneta u generatoru može značajno povećati njegovu snagu.

Bolje je kupiti snažne vjetroturbine koje preuzimaju značajan dio kućnog napajanja, proizvodeći industrijske koje stvaraju napon od 220V, pažljivo vagajući sve prednosti i nedostatke. Ako ih kombinujete s drugim vrstama alternativnih izvora energije, električne energije može biti dovoljno za sve potrebe domaćinstva, uključujući i sistem grijanja doma.

Snaga domaći vetrogenerator bit će dovoljno za punjenje baterija različite opreme, osiguravanje rasvjete i općenito upravljanje električnim aparatima za kućanstvo. Ugradnjom vjetrogeneratora uštedjet ćete se troškova energije. Po želji, predmetna jedinica se može sastaviti vlastitim rukama. Samo trebate odlučiti o osnovnim parametrima vjetrogeneratora i učiniti sve u skladu s uputama.

Dizajn vjetrogeneratora uključuje nekoliko lopatica koje se rotiraju pod utjecajem struja vjetra. Kao rezultat ovog utjecaja, stvara se energija rotacije. Rezultirajuća energija se preko rotora dovodi u multiplikator, koji zauzvrat prenosi energiju na električni generator.

Postoje i dizajni vjetrogeneratora bez množitelja. Odsustvo množitelja omogućava značajno povećanje produktivnosti instalacije.

Vjetrogeneratori se mogu instalirati pojedinačno ili u grupama u kombinaciji u vjetroelektranu. Vetroturbine se takođe mogu kombinovati sa dizel generatori, koji će uštedjeti gorivo i pružiti maksimum efikasan rad kućni električni sistemi.

Šta trebate znati prije nego što počnete sa montažom vjetrogeneratora?

Prije nego što počnete sa montažom vjetrogeneratora, morate odlučiti o nekoliko osnovnih točaka.

Prvi korak. Odaberite odgovarajući tip dizajna vjetroturbine. Instalacija može biti vertikalna ili horizontalna. Kada samostalno sastavljanje Bolje je odabrati okomite modele, jer lakši su za proizvodnju i balansiranje.

Drugi korak. Odredite odgovarajuću snagu. U ovom trenutku sve je individualno – fokusirajte se na vlastite potrebe. Da biste dobili više snage, morate povećati promjer i težinu radnog kola.

Povećanje ovih karakteristika će dovesti do određenih poteškoća u fazi osiguranja i balansiranja kotača vjetrogeneratora. Uzmite u obzir ovaj trenutak i objektivno procijenite svoje mogućnosti. Ako ste početnik, razmislite o instaliranju nekoliko vjetrogeneratora srednje snage umjesto jedne vrlo efikasne jedinice.

Treći korak. Razmislite možete li sami napraviti sve elemente vjetrogeneratora. Svaki detalj mora biti precizno izračunat i izrađen u potpunosti u skladu sa fabričkim analozima. Ako nemate potrebne vještine, bolje je kupiti gotove elemente.

Četvrti korak. Odaberite one koje vam odgovaraju punjive baterije. Bolje je odbiti automobilske akumulatore, jer... oni su kratkotrajni, eksplozivni i zahtjevni za njegu i održavanje.

Zapečaćene baterije su bolja opcija. Oni koštaju nekoliko puta više, ali traju nekoliko puta duže i općenito imaju bolje performanse.

Obratite posebnu pažnju na odabir odgovarajućeg broja oštrica. Najpopularniji su vjetrogeneratori sa 2 i 3 lopatice. Međutim, takve instalacije imaju niz nedostataka.

Kada radi generator sa 2 ili 3 lopatice, javljaju se snažne centrifugalne i žiroskopske sile. Pod uticajem navedenih sila, opterećenje na glavnim elementima vetrogeneratora značajno raste. Štaviše, u nekim trenucima sile djeluju u suprotnosti jedna s drugom.

Da biste izravnali dolazna opterećenja i održali integritet strukture vjetrogeneratora, morate izvesti kompetentan aerodinamički proračun lopatica i izraditi ih u točnom skladu s izračunatim podacima.Čak i minimalne greške nekoliko puta smanjuju efikasnost instalacije i povećavaju vjerovatnoću ranog kvara vjetrogeneratora.

Prilikom rada vjetroturbina velike brzine stvara se velika buka, posebno kada su u pitanju domaće instalacije.Što su lopatice veće, buka će biti glasnija. Ova tačka nameće brojna ograničenja. Na primjer, više neće biti moguće postaviti tako bučnu konstrukciju na krov kuće, osim ako, naravno, vlasnik ne voli osjećaj života na aerodromu.

Imajte na umu da kako se broj lopatica povećava, nivo vibracija nastao tokom rada vjetrogeneratora će se povećati. Jedinice s dvije oštrice teže je balansirati, posebno za neiskusnog korisnika. Posljedično, bit će mnogo buke i vibracija od vjetrenjača s dvije lopatice.

Dajte svoj izbor vjetrogeneratoru sa 5-6 lopatica. Praksa pokazuje da su takvi modeli najoptimalniji za self-made i koristiti kod kuće.

Preporučljivo je napraviti vijak prečnika oko 2 m. Gotovo svako može obaviti posao sklapanja i balansiranja. Kada steknete iskustvo, možete pokušati sastaviti i ugraditi točak sa 12 oštrica. Sastavljanje takve jedinice zahtijevat će više truda. Potrošnja materijala i vremenski troškovi također će se povećati. Međutim, 12 lopatica će vam omogućiti da primite snagu na nivou od 450-500 W čak i uz lagani vjetar od 6-8 m/s.

Imajte na umu da će sa 12 noževa točak biti prilično spor, a to može dovesti do raznih problema. Na primjer, morat ćete sastaviti poseban mjenjač, ​​koji je složeniji i skuplji za proizvodnju.

dakle, najbolja opcija za početnike kućni majstor je vjetrogenerator sa kotačem prečnika 200 cm, opremljen sa 6 lopatica srednje dužine.

Montažne komponente i alati

Sastavljanje vjetrenjače zahtijeva mnogo različitih komponenti i dodataka. Sakupite i kupite sve što vam je potrebno unapred kako ne biste morali da brinete o tome u budućnosti.

Ovisno o uvjetima određene situacije, lista potrebnih alata može se neznatno razlikovati. U ovom trenutku ćete se samostalno kretati u toku rada.

Korak po korak vodič za sastavljanje vjetrogeneratora

Montaža i ugradnja domaćeg vjetrogeneratora provodi se u nekoliko faza.

Prva faza. Pripremite tri tačke betonska podloga. Odredite dubinu i ukupnu debljinu temelja u skladu sa vrstom tla i klimatskim uslovima na gradilištu. Pustite da se beton stvrdne 1-2 sedmice i postavite jarbol. Da biste to učinili, zakopajte potporni jarbol otprilike 50-60 cm u zemlju i učvrstite ga užadima.

Druga faza. Pripremite rotor i remenicu. Remenica je frikcioni točak. Po obodu takvog točka nalazi se žljeb ili naplatak. Prilikom odabira promjera rotora, morate se fokusirati na prosječnu godišnju brzinu vjetra. Da, kada prosječna brzina pri 6-8 m/s, rotor prečnika 5 m će biti efikasniji od rotora od 4 m.

Treća faza. Napravite lopatice budućeg vjetrogeneratora. Da biste to učinili, uzmite bačvu i podijelite je na nekoliko jednakih dijelova u skladu s odabranim brojem oštrica. Označite oštrice markerom, a zatim izrežite elemente. Brusilica je savršena za rezanje, možete koristiti i makaze za metal.

Četvrta faza. Pričvrstite dno cijevi na remenicu generatora. Za pričvršćivanje koristite vijke. Nakon toga morate saviti oštrice na cijevi. Nemojte pretjerivati, inače će gotova instalacija biti nestabilna. Podesite odgovarajuću brzinu rotacije vetrogeneratora promenom zavoja lopatica.

Peta faza. Spojite žice na generator i sastavite ih u strujni krug u dozi. Pričvrstite generator na jarbol. Spojite žice na generator i jarbol. Sastavite generator u strujni krug. Također spojite bateriju na strujni krug. Uzmite u obzir činjenicu da je maksimum dozvoljena dužinažice u slučaju takve instalacije je 100 cm Povežite opterećenje pomoću žica.

Za sklapanje jednog generatora potrebno je u prosjeku 3-6 sati, ovisno o raspoloživim vještinama i ukupnoj efikasnosti majstora.

Vjetrogenerator zahtijeva redovnu njegu i održavanje.

1. 2-3 sedmice nakon ugradnje novog generatora koji vam je potreban demontirajte uređaj i uvjerite se da su postojeći pričvršćivači sigurni. Radi sopstvene bezbednosti, proveravajte nosače samo u uslovima slabog vetra.
2. Podmažite ležajeve najmanje jednom u 6 mjeseci. Kada se pojave prvi znaci disbalansa kotača, odmah ga uklonite i otklonite sve probleme. Najčešći znak neravnoteže je neuobičajeno podrhtavanje oštrica.
3. Provjeravajte četke pantografa najmanje jednom svakih 6 mjeseci. Svakih 2-6 godina farba metalnih elemenata instalacije. Redovno farbanje će zaštititi metal od uništenja uslijed korozije.
4. Pratite stanje generatora. Redovno proveravajte da se generator ne pregreva tokom rada. Ako se površina jedinice toliko zagrije da vam je teško držati ruku na njoj, odnesite generator u radionicu.
5. Pratite stanje kolektora. Svaka kontaminacija mora biti uklonjena sa kontakata što je pre moguće, jer... značajno smanjuju efikasnost instalacije. Pazite na mehaničko stanje kontakata. Pregrijavanje jedinice, izgorjeli namotaji i drugi slični nedostaci - sve se to mora odmah eliminirati.

Dakle, nema ništa komplicirano u sastavljanju vjetrogeneratora. Dovoljno je samo pripremiti sve potrebne elemente, sastaviti instalaciju prema uputama i spojiti gotovu jedinicu na električnu mrežu. U redu sastavljeni vetrogenerator jer će kuća postati pouzdan izvor besplatne električne energije. Slijedite upute koje ste dobili i sve će uspjeti.

Sretno!

Video - Učinite sami vjetrogeneratori za dom

Uz godišnja povećanja cijena za javna komunalna preduzeća, ljudi, da bi uštedeli novac, pokušavaju da koriste alternativne izvore energije i toplote. Jedna opcija je autonomna struja. Postoji nekoliko različitih izvora: solarni paneli, dizel ili benzinski generatori, hidraulične instalacije, vjetroelektrane (VE). Ovaj članak je posvećen uređaju koji proizvodi električnu energiju pomoću vjetra, naime : kako napraviti vjetrogenerator od 220V vlastitim rukama i hoće li ovaj uređaj ispuniti vaša očekivanja.

Jedna od mnogih opcija dizajna vjetrenjača

Na internetu možete pronaći veliki izbor različiti primjeri sklopovi vjetrogeneratora, ali svi su podijeljeni u dvije klase: vertikalne i horizontalne. Svaka klasa ima podtipove:

• okomito:

• Industrial. Visina takvih elektrana može doseći više od 100 metara, a snaga varira od 4 do 6 MW.

• Uređaji za kućne potrebe. Postoje modeli proizvedeni u specijalizovanim fabrikama i uređaji izrađeni ručno;

• Horizontalno:

• Standard;

• Rotary.

Čitava klasa samoproizvedenih uređaja, bilo vjetroelektrana ili industrijskih, rade na principu elektromagnetne indukcije, odnosno magneti učvršćeni u rotoru generiraju naizmjeničnu struju kada se lopatice rotiraju. Preko kontrolera se napaja baterijama za skladištenje. Ovo je uređaj koji pretvara naizmjeničnu struju u jednosmjernu i kontrolira stupanj napunjenosti baterija.

Sljedeći čvor je inverter koji jednosmjernu struju pretvara u naizmjeničnu i izjednačava fluktuaciju električne energije na vrijednost od 50 Hz, a zatim se struja dovodi do potrošača.

Bilješka! Kontroler prebacuje protok električne energije direktno na inverter kada su baterije potpuno napunjene.

Povezani članak:

Pokušajmo shvatiti što je RCD, njegove mogućnosti, radne karakteristike i mogućnosti primjene. Također ćemo razmotriti nijanse na koje morate obratiti pažnju pri odabiru.

Upotreba vjetrogeneratora kod kuće

Na osnovu gore navedenih faktora, postavlja se pitanje: zašto ne postaviti vjetrenjaču u svaku kuću? Odgovor se sastoji od dvije glavne tačke:

• Cijena. Cijena uređaja s dovoljnom snagom je vrlo visoka. Na primjer, cijena jedinice snage 2 kW i napona od 24 V kreće se od 75.000 rubalja;
• Prosječna snaga vjetra u većini regija ne dostiže 4 m/s.

Odnosno, upotreba vjetroturbina kao glavnog izvora energije je neracionalna. IN standardna kuća, uz istovremeni rad svih kućanskih aparata troši do 1 kW na sat, a pri radu snažnih električnih alata ova brojka se povećava, povećavajući potrebni napon u mreži.

Da biste osigurali neprekidno napajanje, trebat će vam najmanje: kombinacija tri vjetroturbine od 3 kW, ili jedna kapaciteta najmanje 10 kW; nekoliko baterija dovoljnog kapaciteta; pouzdan kontroler i inverter.

Instalacija cijelog sistema koštat će najmanje 400.000 rubalja, a s promjenjivom brzinom vjetra ovaj način napajanja gubi na važnosti.

Preporučljivo je koristiti vjetrenjače od 220 volti koje se sami montiraju kao alternativni izvor energije. U vezi sa solarni paneli, generator goriva dovoljne snage ili sa centralnom električnom mrežom.

Bitan! Ukoliko postoji kombinacija izvora, potrebno je uključiti u ATS sistem (automatsko uključivanje rezervnog napajanja). Ovaj uređaj kontroliše snabdevanje energijom promenom izvora napajanja.

Kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama

Za instaliranje ovog uređaja kod kuće trebat će vam:

• Temeljno poznavanje električara;
• Napajanje. Ovo može biti alternator ili asinhroni motor.
• Sigurno mjesto za instalaciju uređaja. Budući da težina pojedinačnih kućanskih jedinica može doseći od 200 do 800 kg.
• Niodijumski magneti. Ova klasa magneta ima veće performanse;

• Žice odgovarajućeg poprečnog presjeka;
• Materijali za montažu okvira i same vjetrenjače.

Kao što je gore opisano, postoji mnogo opcija dizajna. Pozadina buke koju stvara jedinica ovisi o dimenzijama i načinu povezivanja čvorova. Ako ne želite nevolje sa susjedima, unaprijed razgovarajte o ovom pitanju, jer pojedine jedinice rade prilično bučno, na primjer, kao samostalna jedinica vjetrogenerator u sljedećem videu.

Nakon što su svi preliminarni koraci završeni, morat ćete odabrati izvor napajanja koji odgovara vašim potrebama. Ako su finansijska sredstva ograničena, moguće su dvije opcije budžeta:

• Car generator;
• Asinhroni motor iz mašine za pranje veša.

Svaka opcija ima svoje pozitivne i negativne strane.

Povezani članak:

U članku ćemo detaljno pogledati za šta je ova oprema potrebna, vrste, dijagrame povezivanja, prosječne cijene i specifikacije kako da to uradite sami.

DIY verzija vjetrogeneratora iz mašine za pranje rublja

Kako bi se povećala snaga, motor je nadograđen zamjenom feritnih magneta neodimijskim. Treba napomenuti da je postavljanje magneta prilično radno intenzivan proces, koje zahtijevaju određene vještine.

Preporuka! Niodijumski magneti su veoma moćni, budite izuzetno oprezni kada radite sa njima.

Da biste uštedjeli vrijeme i živce, jednostavnija opcija je kupovina gotovog rotora odgovarajuće veličine.Racionalno je koristiti takav motor u uređaju malih dimenzija.

Izrada vjetrogeneratora vlastitim rukama od automobilskog generatora

Ova opcija također treba poboljšati, jer standardni model radi na 5000 - 6000 o/min. Modernizacija uključuje:

• Uređaj je opremljen neodimijumskim magnetima. Postavljaju se po strogom redoslijedu, odnosno stupovi se izmjenjuju. Radi praktičnosti, šablon je izrezan od debelog kartona;

• Namotaj statora je premotan. Broj zavoja se povećava, pa se poprečni presjek žice smanjuje.
• IN standard Nema magneta, tako da centralna osovina mora biti napravljena od nemagnetnog materijala, poput titanijuma.

Ali čak i ako su svi zahtjevi ispunjeni, za optimalni napon rotor se mora rotirati najmanje 500 puta u minuti.

Opće negativne karakteristike:

• Obje opcije su kratkotrajne i zahtijevaju godišnje popravke ili zamjenu;
• Proizvedena snaga nije dovoljna za potpuno opskrbu energijom;
• Potrebno je značajno poboljšanje.

Ako već imate potrebno znanje i otprilike znate kako napraviti vjetrogenerator od 220V vlastitim rukama, bit će racionalnije montirati jedinicu veće snage.

Prilikom montaže horizontalnog ili vertikalnog generatora vjetra vlastitim rukama, osigurajte krutost cijele konstrukcije, od lopatica do kontrolnih nosača. Nepouzdane strukturne komponente mogu dovesti do nesreće.

Video: DIY vjetrogenerator 24V 2500W

Ugradnja noseće konstrukcije i lopatica

Prilikom izgradnje vertikalne vjetrenjače za dom vlastitim rukama, posebna se pažnja posvećuje podnožju cijele konstrukcije, jer se sama jedinica treba podići što je više moguće iznad tla. To će zahtijevati ozbiljnija finansijska ulaganja, ali će ušteđena energija vremenom platiti ove troškove. Što je struktura veća, to je veća brzina vjetra, stoga je za uređaj velikih dimenzija i težine potrebna priprema temelja.

Oštrice bilo koje vrste uređaja trebaju biti postavljene pod određenim kutom, kako za vertikalne tako i za horizontalne uređaje.

Bitan! U slučaju olujnog vjetra, rad vjetroturbina se ne preporučuje, jer lopatice možda neće izdržati velika opterećenja. Obezbedite sredstvo u svom dizajnu hitno zaustavljanje rotor.

Zaključak

Iako su vjetrogeneratori složenog dizajna i zahtijevaju stalnu pažnju, nezamjenjivi su na mjestima udaljenim od dalekovoda kao alternativni izvor električne energije. Potpuno siguran sa ekološke tačke gledišta. Stoga se nadamo da ćete nakon čitanja ovog članka i gledanja video uputa moći vlastitim rukama napraviti vjetrogenerator od 220 V, kako vertikalno tako i horizontalno, i osigurati svoj dom alternativnim izvorom električne energije.

Povratak