Učinite sami generator vjetra male brzine iz automobilskog generatora. DIY vjetroelektrane Domaći vertikalni vjetrogenerator 3 kW

Vjetroturbina ne zahtijeva gorivo ili solarnu energiju za proizvodnju električne energije. Ova karakteristika tjera mnoge ljude da razmišljaju o tome kako izgraditi vjetrogenerator vlastitim rukama, jer kupnja i ugradnja gotove opreme nije jeftina.

Princip rada i vrste vjetrogeneratora

Sami možete napraviti vjetrenjaču samo ako razumijete njenu strukturu. Prototip ove jedinice je stara vjetrenjača. Pritiskom strujanja zraka na njegovim krilima osovina je počela da se kreće, što je prenosilo obrtni moment na opremu mlina.

Vjetroturbine za proizvodnju električne energije koriste isti princip korištenja energije vjetra za rotaciju rotora:

1. Kretanje lopatica kada su izložene vjetru uzrokuje rotaciju ulaznog vratila sa mjenjačem. Obrtni moment se prenosi na sekundarnu osovinu (rotor) generatora, opremljenu sa 12 magneta. Kao rezultat njegove rotacije, u prstenu statora pojavljuje se naizmjenična struja.
2. Ova vrsta električne energije ne može puniti baterije bez posebnog uređaja – kontrolera (ispravljača). Uređaj pretvara naizmjeničnu struju u jednosmjernu, omogućavajući njeno akumuliranje kako bi kućanski aparati mogli raditi bez prekida. Regulator također obavlja još jednu funkciju: pravovremeno zaustavlja punjenje baterije i prenosi višak energije koju stvara vjetrenjača na jedinice koje troše veliku količinu (na primjer, na grijaće elemente za grijanje kuće)
3. Da bi se osigurao napon od 220 V, struja se iz baterija dovodi do pretvarača, a zatim ide do mjesta potrošnje električne energije.

Kako bi se osiguralo da su lopatice uvijek u najboljoj poziciji za interakciju s vjetrom, na krilne uređaje je ugrađen rep koji vam omogućava da okrenete propeler prema vjetru. Tvornički modeli vjetroagregata imaju uređaje za kočenje ili dodatne krugove za preklapanje repa ili uvlačenje lopatica od vjetra u nepovoljnom vremenu.

Postoji nekoliko tipova vjetrogeneratora, klasificirajući ih prema broju i materijalu lopatica ili nagibu propelera. Ali glavna podjela se događa prema lokaciji ose ili ulaznog vratila:

1. Horizontalni tip podrazumijeva da se okno nalazi paralelno sa površinom zemlje. Takvi generatori se nazivaju lopatni generatori.
2. Za vertikalne vjetrenjače, os je okomita na horizont, a ravnine se nalaze oko nje. Vertikalni generatori se mogu nazvati ortogonalnim ili karuselskim.

Bez obzira na lokaciju ose rotacije, princip rada jedinice ostaje isti.

Modeli vjetroturbina mogu imati propeler ili vjetro točak sa 2, 3 ili više lopatica. Vjeruje se da uređaji s više lopatica mogu generirati struju pri slabom vjetru, dok propeleri sa 2-3 krila zahtijevaju veći protok zraka. Prilikom odabira modela potrebno je voditi računa o važnom pravilu da svaka lopatica stvara otpor strujanju vjetra i smanjuje brzinu rotacije, pa je točak s više lopatica prilično teško okretati do radne brzine.

Među vrstama vjetrenjača postoje jedrenje i krute. Ovi nazivi ukazuju na materijal od kojeg su napravljena krila. Ako ga sami sastavite, tip jedra će biti jednostavniji i ekonomičniji, ali oštrice od plastičnog materijala (tkanina, film itd.) nisu izdržljive i otporne na habanje.

Vertikalna opcija

Lakše je napraviti vjetrogenerator vertikalnog tipa nego horizontalni. Dizajn ne zahtijeva vremensku lopaticu i postavlja se na nisku visinu (do 2 m). Recenzije onih koji koriste vertikalne vjetroturbine (vetroelektrične instalacije) ukazuju na neznatnu buku tijekom rotacije i jednostavnost održavanja radnih jedinica jedinica. Generator se nalazi na dnu konstrukcije i održavanje se može izvoditi bez rada na visini ili spuštanja jarbola na tlo.

Na gornjem kraju osovine je ugrađen ležaj koji ujedno služi i kao jarbol. Ovaj dio ne zahtijeva gotovo nikakvo održavanje i može služiti nekoliko godina bez popravke.

Za razliku od vjetroturbine s lopaticama, vertikalne vjetroturbine ne zahtijevaju ugradnju visokog jarbola. Oni rade bez obzira na smjer vjetra, što pojednostavljuje dizajn pokretnog dijela. Za lopatice kompaktnog vjetrogeneratora možete koristiti PVC cijev velikog promjera (na primjer, kanalizacijsku cijev), a za snažniju vjetroturbinu prikladan je tanki pocinčani čelik. Ovi materijali su dostupni svakom kućnom majstoru i relativno su jeftini.

Dizajn vjetrobranskog kotača možete sami odabrati između mnogih dostupnih opcija:

• Dornier dizajn sa 2 ravne oštrice;
• Savonius sistem sa 4 polucilindrična krila;
• ortogonalna vjetrenjača sa više lopatica sa 2 reda ravni;
• helikoidne vjetroturbine sa zakrivljenim profilom lopatice.

Sve vertikalne vjetroturbine koriste Savoniusov princip. Kod kuće možete napraviti oštrice od čeličnih ili plastičnih bačvi, prepolovljenih po dužini. Dizajnerska karakteristika je da efikasnost jedinice dostiže svoj maksimum kada je brzina oštrice 2 puta manja od brzine vjetra. Stoga ne biste trebali pokušavati povećati brzinu za vertikalnu vjetroturbinu.

Horizontalni modeli

Za razliku od vertikalnih generatora, domaći vjetrogeneratori s propelerom imaju veću efikasnost kako se brzina lopatice povećava. Ali brojni i uski elementi propelera ne doprinose boljim performansama: pod jakim pritiskom vjetra nemaju vremena za okretanje osovine zbog zračnog jastuka koji se formira ispred propelera.

Domaći vjetrogeneratori s više lopatica uradite sami najbolje je napraviti u područjima s ne previše jakim vjetrovima. Ako snaga vjetra u regiji često prelazi 10-15 m u sekundi, ima smisla izgraditi vjetroturbinu sa 2-3 lopatice. Oba tipa mogu započeti rad pri brzini protoka zraka od oko 2-3 m u sekundi.

Horizontalni model zahtijeva ugradnju visokog jarbola (6-12 m). Kako bi izbjegli radove na velikoj nadmorskoj visini tokom održavanja, majstori ugrađuju jednostavan mehanizam za sklapanje u podnožje jarbola - osovinu. Kako bi se osigurala stabilnost konstrukcije pod jakim opterećenjima vjetrom, potrebni su nosači kablova koji drže stalak u okomitom položaju.

Gondola sa generatorom i propelerom mora biti postavljena na ležaj i opremljena perom tako da propeler uvijek zauzima povoljan položaj u odnosu na vjetar. Kablovi kroz koje će se odvoditi struja trebaju biti postavljeni tako da se ne uvijaju kada se gondola okreće, ne stvaraju smetnje ili se pokidaju. Stoga se izvode unutar cjevastog jarbola.

Kako napraviti vjetrogenerator od 220V?

Rad na stvaranju vjetroturbine trebao bi započeti određivanjem potrebne snage jedinice:

• za osvjetljavanje nekoliko prostorija dovoljno je imati generator snage manje od 1 kW; obezbediće napajanje žarulja sa žarnom niti ili štedljivih lampi, a osim toga biće moguće povezati laptop ili TV na mrežu;
• domaći vjetrogenerator snage 5 kW snabdijevat će električnu energiju kućanskim aparatima (frižider, perilica rublja, štednjak itd.);
• Da biste u potpunosti prebacili kuću na autonomno napajanje, potreban vam je snažan generator kapaciteta većeg od 20 kW.

Možete sami napraviti generator ili prilagoditi odgovarajuću jedinicu skinutu sa starog automobila. Na ovaj način je moguće osigurati proizvodnju struje do 2-3 kW. Da biste vlastitim rukama napravili snažniji vjetrogenerator od 220 V, morat ćete napraviti precizne proračune broja zavojnica i zavoja žice, veličine i broja magneta na rotoru i parametara krila lopatice.

Jednostavan dizajn

Za najjednostavniji dizajn snage od oko 1-1,5 kW trebat će vam:

• auto generator (12 V);
• kiselinska baterija (12 V);
• prekidač (12 V);
• strujni pretvarač 700-1500 V i 12-220 V;
• metalni veliki kontejner;
• vijci, podloške, matice;
• stezaljke za pričvršćivanje generatora (2 kom.).

Morate napraviti simetrične rupe za vijke u remenici auto generatora. Podijelite obim posude na 4 jednaka dijela. Izrežite oštrice:

• na strani posude označite pravokutnike prema oznakama podjele kruga;
• pronađite vertikalnu sredinu svakog elementa;
• označite vrh i dno posude čvrstim rubovima širine 3-5 cm;
• izrežite metal između pojedinačnih pravokutnika do linije oboda;
• napravite rezove duž gornje i donje granice oznaka tako da sredina pravokutnika ostane netaknuta i povezana s rubovima;
• rotirati svaku oštricu u odnosu na središnju os;
• odredite središte okruglog dna, označite lokacije rupa za vijke u skladu s njihovom lokacijom na remenici generatora.

Prilikom rasklapanja krila vrijedi odrediti smjer rotacije kotača vjetra kako bi se izvukli potrebni dijelovi aviona. Da bi se osiguralo jednako opterećenje na svim lopaticama, potrebno je izmjeriti njihove uglove rotacije.

Montaža konstrukcije se sastoji od pričvršćivanja remenice generatora i dna kontejnera. Nakon toga se priprema podloga za ugradnju vjetrogeneratora (jarbol od debele cijevi visine oko 2 m). Najlakši način za pričvršćivanje generatora na njega je stezaljkama odgovarajućeg promjera. Da bi se baterija napunila, struja iz generatora mora se proći kroz ispravljač; povezivanje se mora izvršiti pomoću električnih kola automobila.

Domaći generator za vjetroturbinu s lopaticama

Jedinica za horizontalni generator vjetra može se sastaviti od glavčina kotača iz automobila ili koristiti električni motor iz mašine za pranje rublja. Da biste radili, morat ćete kupiti magnete od neodimija (legura niobijuma). Bolje je uzeti pravokutne elemente.

Njihov broj se može odrediti brojem zavojnica ako se koristi motor. Za trofazni generator, broj magneta bi trebao biti 2/3 broja zavojnica, a za jednofazni generator trebao bi mu odgovarati. Praktičari savjetuju odabir trofaznog generatora.

Kada koristite motor mašine za pranje veša, magneti se moraju zalepiti na rotor motora. Ako se koristi glavčina kotača, magneti se postavljaju na krug od čeličnog lima debljine oko 5 mm. Prilikom sastavljanja rotora slijedite sljedeća pravila:

1. Udaljenost između magneta mora biti ista. Pravokutni elementi na glavčini imaju svoje dugačke strane duž polumjera kruga, a na osovini motora - duž njegove uzdužne ose.
2. Prije rada potrebno je identificirati i označiti polove magneta. Postavljaju se tako da suprotni elementi imaju različite polaritete. Prilikom postavljanja magneta izmjenjuju se pozitivni i negativni polovi susjednih dijelova.
3. Kako bi magneti bili čvrsto na površini rotora, preporučuje se da ih napunite epoksidom.

Kada se osovina motora koristi kao rotor, dio se ugrađuje na svoje mjesto u namotu, a funkcionalnost konstrukcije se provjerava primjenom voltmetarskih sondi na terminale žice i rotiranjem osovine pomoću bušilice.

Ako se koristi čvorište, tada samostalno namotajte zavojnice emajlirane bakrene žice s poprečnim presjekom od 1 mm. Svaki kalem treba da se sastoji od 60 zavoja i da ima visinu od 9 mm. Zavojnice treba montirati na ravni dio glavčine kotača.

Za trofazni generator spojite krajeve žica na sljedeći način:

• Ostavite vanjski terminal 1 zavojnice slobodnim, a unutrašnji spojite na vanjski na 4;
• spojite unutrašnje ožičenje od 4 zavojnice s vanjskim na 7 i nastavite do kraja, povezujući dijelove namota svaka 2 komada; na potonjem bi trebao biti slobodan unutrašnji kraj, koji se lako može uvrnuti s već lijevom olovkom ili drugačije označenom;
• ponovite postupak od 2 zavojnice, povezujući žice po istom principu svaka 2 elementa;
• uradite isto sa zavojnicom 3 i preostalim koji nisu povezani.

Na kraju rada majstor će imati 6 zasebnih igala. Namotaj se mora napuniti epoksidom i osušiti.

Zatim morate stegnuti osovinu u ležaj glavčine, na koji postavite prsten rotora sa magnetima. Razmak između ravnina dijelova je 1-1,5 mm. Provjerite prisutnost struje na terminalima, sastavite vjetrenjaču i postavite je na jarbol.

Servis opreme

Prilikom rada vjetrenjače, jednom mjesečno morate obaviti opći pregled pričvršćivača, provjeriti električni sistem na neravnotežu napona, ispravnost regulatora i ujednačenu napetost kablova. Za nesmetani rad, jednom svaka 3-4 mjeseca vrijedi pregledati priključke akumulatora, provjeriti nivoe elektrolita i ulja u mjenjaču generatora.

Godišnji pregled uključuje provjeru površina lopatica, utvrđivanje performansi ležajeva i njihovu zamjenu. Za to vrijeme se također dopunjava nivo elektrolita i dodaje ulje u mjenjač. Godišnje održavanje uključuje provjeru funkcionalnosti svih komponenti.

Izrađujemo vjetroelektranu vlastitim rukama u našoj privatnoj kući. Upoznajmo se sa postojećim industrijskim analozima na tržištu i sa radovima narodnih majstora.

Kroz svoj razvoj, čovječanstvo nikada nije prestalo tražiti jeftine obnovljive izvore energije koji bi mogli riješiti mnoge probleme snabdijevanja energijom. Jedan od tih izvora je energija vjetra, za pretvaranje u električnu energiju razvijene su vjetroelektrane (VE), ili, kako ih češće nazivaju, vjetroelektrane.

Svaka osoba, posebno ona koja ima privatnu ili seosku kuću, željela bi imati vlastiti vjetrogenerator, koji bi stanovanju pružao jeftinu električnu energiju. Prepreka tome je visoka cijena industrijskog dizajna vjetroturbina i, shodno tome, period povrata je predug za pojedinačnog vlasnika kuće, što njegovu kupovinu čini neisplativom. Jedan od izlaza bi mogao biti da napravite vjetroelektranu vlastitim rukama, što vam omogućava ne samo da smanjite ukupne troškove njene kupovine, već i da ove troškove rasporedite u određenom vremenskom periodu, jer se radovi izvode preko dosta dugo vremena.

Da bi se napravila vjetroelektrana, potrebno je utvrditi da li vremenski uslovi dozvoljavaju korištenje energije vjetra kao stalnog izvora energije. Uostalom, ako je vjetar rijedak u vašem području, teško da je vrijedno započeti izgradnju domaće vjetroelektrane. Ako je s vjetrom sve u redu, preporučljivo je saznati opće klimatske karakteristike, a posebno brzinu vjetra, s njegovom raspodjelom u vremenu. Poznavanje brzine vjetra omogućit će vam da odaberete pravi dizajn vjetroelektrane i napravite ga sami.

Vrste

Vjetroelektrane "uradi sam" klasificirane su prema lokaciji osi rotacije i su:

• sa horizontalnim rasporedom;
• sa vertikalnim rasporedom.

Instalacije s horizontalnom osom nazivaju se instalacije propelerskog tipa i najčešće se koriste zbog svoje visoke učinkovitosti. Nedostatak ovih instalacija je njihov složeniji dizajn, koji otežava mogućnosti izrade domaće proizvodnje, potreba za korištenjem mehanizma za praćenje smjera vjetra, te veća ovisnost rada od brzine vjetra - ove instalacije po pravilu nemojte raditi pri malim brzinama.

Instalacije sa vertikalnim rasporedom radne osovine su jednostavnije, nepretenciozne i malo ovise o brzini i smjeru vjetra - ortogonalne sa Darrieus rotorom i rotacijske sa Savonius rotorom. Njihov nedostatak je veoma niska efikasnost, oko 15%.

Nedostatak oba tipa domaćih vjetroelektrana je nizak kvalitet proizvedene električne energije, što zahtijeva skupe opcije za kompenzaciju ovog kvaliteta - stabilizatori, baterije, električni pretvarači. U svom čistom obliku, električna energija je prikladna samo za upotrebu u aktivnim kućnim opterećenjima - žaruljama sa žarnom niti i jednostavnim uređajima za grijanje. Struja ovog kvaliteta nije prikladna za napajanje kućanskih aparata.

Strukturni elementi

Strukturno, bez obzira na lokaciju ose, domaća punopravna vjetroelektrana trebala bi se sastojati od sljedećih elemenata:

• uređaj za orijentaciju vjetroturbine u smjeru vjetra;
• mjenjač ili multiplikator za prijenos rotacije s vjetromotora na generator;
• DC generator;
• Charger;
• Punjiva baterija za pohranjivanje električne energije;
• inverter za pretvaranje jednosmerne struje u naizmeničnu.

Karakteristike izbora izvora struje

Jedan od složenih elemenata vjetroelektrane je generator. Najprikladniji za DIY proizvodnju je DC elektromotor s radnim naponom od 60-100 volti. Ova opcija ne zahtijeva modifikacije i može raditi s opremom za punjenje akumulatora automobila.

Korištenje automobilskog izvora napona je komplicirano činjenicom da je njegova nominalna brzina rotacije oko 1800-2500 o/min, a nijedan dizajn vjetroagregata ne može osigurati takvu brzinu rotacije uz direktnu vezu. U tom slučaju, instalacija mora uključivati ​​mjenjač ili multiplikator odgovarajuće izvedbe za povećanje brzine rotacije na potrebnu veličinu. Najvjerovatnije će ovaj parametar morati biti odabran eksperimentalno.

Rekonstruisani asinhroni motor koji koristi neodimijumske magnete može biti moguća opcija, ali ova metoda zahteva složene proračune i rad na okretanju, što često nije prihvatljivo za DIY rad. Postoji opcija sa faznim spajanjem kondenzatora na namote motora, čiji se kapacitet izračunava ovisno o njegovoj snazi.

Manufacturing

S obzirom da efikasnost elektrane sa horizontalnom osom ima bolje pokazatelje efikasnosti, a nesmetano snabdevanje električnom energijom trebalo bi da se obezbedi skladištenjem energije u bateriji, poželjno je da ovu vrstu vetroturbine proizvedete sopstvenim rukama, koje ćemo razmotriti u ovom članku.

Da biste napravili takvu elektranu vlastitim rukama, trebat će vam sljedeći alat:

• Stroj za elektrolučno zavarivanje;
• set ključeva;
• set bušilica za metal;
• električna bušilica;
• nožna pila za metal ili kutna brusilica s diskom za rezanje;
• vijci promjera 6 mm sa maticama za pričvršćivanje lopatica na remenicu i aluminijskog lima na četvrtastu cijev.

Za izradu vjetroelektrane vlastitim rukama trebat će vam sljedeći materijali:

• plastična cijev 150 mm dužine 600 mm;
• aluminijumski lim dimenzija 300x300 mm i debljine 2,0 - 2,5 mm;
• metalna kvadratna cijev 80x40 mm i dužine 1,0 m;
• cijev promjera 25 mm i dužine 300 mm;
• cijev promjera 32 mm i dužine 4000-6000 mm;
• bakrenu žicu dovoljno dugačku da poveže elektromotor koji se nalazi na jarbolu dugom 6 m i opterećenje koje će napajati ovaj izvor struje;
• DC motor 500 o/min;
• remenica za motor prečnika 120-150 mm;
• 12 voltna baterija;
• Relej za punjenje akumulatora automobila;
• inverter 12/220 volti.

DIY proizvodni proces se izvodi sljedećim redoslijedom:

Nadalje, tokom rada instalacije može biti potrebno promijeniti veličinu i konfiguraciju lopatica, prijenosni omjer između vjetromotora i generatora - svaki vjetrogenerator koji sami napravite je individualan zbog upotrebe različitih komponenti i uslovi proizvodnje vetra. U početku se preporučuje proizvodnja vjetroelektrane male snage, u kojoj se primljene informacije mogu obraditi bez ulaganja velike količine novca.

Sama izrada vjetrenjače izgleda kao nemoguć zadatak koji zahtijeva puno vremena i truda. Ali slijedeći upute korak po korak, lako i brzo možete postići željeni rezultat za malo novca.

Postavivši za cilj nabavku vjetrogeneratora, mnogi ga žele sami napraviti. Kako je pokazalo istraživanje na Internetu, većina to radi, ali im je ova odluka oduzela mnogo vremena i truda (barem na prvoj skupštini). Najčešće korišteni sklopni krug su DC magneti. Ovaj put je mnogo jednostavniji od stvaranja samog generatora. Iz tog razloga se preporučuje strpljenje i početak traženja motora koji bi bio savršen za izradu vjetrogeneratora vlastitim rukama.

Izbor generatora

Kako se ispostavilo, većina ljudi koristi stari kompjuterski motor kao generator. Takav motor je retkost i korišćen je još u vremenima kada su računari koristili velike drajvere sa trakama. Među svim mogućim opcijama, najboljim se može smatrati 30-voltni DC motor proizvođača Ametek. Ovo je najpogodnija opcija za izradu vjetrogeneratora, jer čak i mala rotacija njegove osovine može slobodno generirati 12 V. Ovaj motor je prilično teško pronaći, ali ebay i Amazon trgovačke platforme su pune njegovih analoga. Osim toga, u opisu upućeni ljudi navode mogućnost korištenja kao generatora za vjetrenjaču.

Odabir motora mora se izvršiti uzimajući u obzir sljedeće parametre:

• D.C;
• mala brzina;
• visokog napona;
• visoka struja.

Stvar je u tome što motor dizajniran za 7200 o/min i napon od 24 V vjerojatno neće moći proizvesti potrebne vrijednosti pri malim brzinama. Ali ako uzmete 30-voltni motor s nominalnom vrijednošću od 325 o/min, onda je sasvim realno očekivati ​​od njega napon od 12 volti čak i pri malim brzinama karakterističnim za vjetrenjaču.

Približna cijena istog Ameteka je otprilike 26 dolara. Možete pronaći nešto jeftiniji motor, ali to nije toliko važno. Uz normalan svjetlosni pritisak, bez problema pali lampu od 12 volti, što nam je i trebalo. Dakle, našli smo motor-generator. Pređimo na sljedeći korak - izračunavanje oštrica.

Blades

Kao primjer, lako možete koristiti običnu PVC vodovodnu cijev dužine 60 cm i prečnika 15 cm. Isjecite je na 4 dijela. To će biti prazne oštrice. Zatim izrežite kvadrat 5x5 u podnožju da biste kasnije napravili zatvarač. Kako biste zadržali točan oblik i ne odrezali višak, preporučuje se da u početku izbušite malu rupu na pravom mjestu. Zatim jednostavno odrežite višak plastike duž radnog komada dijagonalno. To je to, prva oštrica je spremna.

Upotrijebite izrezani komad kao šablon za kreiranje preostale tri oštrice. Služit će i kao rezervni dio ako nešto krene po zlu. Odabrali smo motor za naš vjetrogenerator i napravili lopatice. Sada ih moramo učiniti jednim.

Sastavljanje generatora sa noževima

Za kombinovanje noževa sa generatorom možete koristiti običnu remenicu kao osnovu i aluminijski disk prečnika 13 cm. Pričvršćivanjem vijčanim spojem dobit ćete odličnu laganu i praktičnu podlogu koja će biti srednja karika koja prenosi snagu vjetra sa lopatica, rotirajući vjetrogenerator. Same oštrice su također pričvršćene pomoću vijaka. Možete kupiti kapu u vodoinstalaterskoj radnji kako biste sakrili sve metalne dijelove i učinili vjetrenjaču modernijom. Praksa je pokazala da svi ovi parametri omogućavaju čak i lagani povjetarac da stvori rotacije, a u isto vrijeme vjetrogenerator proizvodi 12 V koliko bi trebao.

Instalacija turbine

Za ugradnju turbine vlastitim rukama možete koristiti običan drveni stalak od bloka dužine 84 cm. Također je preporučljivo koristiti komad plastične cijevi promjera 10 cm za zaštitu motora od raznih vrsta padavina . Kao rep za 12-voltnu vjetrenjaču preporučuje se korištenje aluminijske ploče dimenzija 21x35 cm i debljine 20-30 mm. Idealan je kao protivteg i kao element za okretanje instalacije na vjetru. Sve dimenzije nisu kritične i mogu se malo mijenjati kako bi odgovarale dizajnerskim karakteristikama.

Također se preporučuje poliranje svih elemenata i zaobljenih uglova za atraktivniji izgled i bolje aerodinamičke performanse. Zatim prekrijte sve drvene dijelove s nekoliko slojeva boje. Možete odabrati bilo koju boju, jer ništa ne zavisi od toga.

Za veću praktičnost, na rubu gdje će se nalaziti sam generator, možete zašrafiti nekoliko traka tako da čvrsto sjedne na svoje mjesto. Motor je osiguran stezaljkama. Vetrogenerator je spreman. Sada ga trebate instalirati na jarbol.

Elementi jarbola

Konačni rezultat pri izradi vjetrenjače vlastitim rukama u potpunosti ovisi o sposobnosti okretanja ovisno o smjeru vjetra i glavnoj visini.

Obična željezna cijev promjera 2,5 centimetra lako klizi unutar električnog cjevovoda poprečnog presjeka od 3 centimetra. Ugradite željeznu prirubnicu na blok sa sjedištem za cijev od 2,5 cm.Njegov centar treba biti otprilike 19 cm od ruba. Zatim jednostavno zašrafite komad cijevi u prirubnicu. Također morate izbušiti rupu u bloku za žice koje će prolaziti kroz njega.

Baza se može napraviti u sljedećem redoslijedu:

1. Iz šperploče je izrezan krug promjera 60 cm;
2. Dva metalna vodovodna koljena promjera 2,5 cm pričvršćena su na njega pomoću prirubnica;
3. U sredini se ugrađuje T-priključak promjera 3,5 cm, na koji je pričvršćena glavna cijev;
4. U drvenom disku potrebno je izbušiti nekoliko rupa kako bi se učvrstio za tlo.

Cijev koja će služiti kao jarbol može se koristiti sklopiva ili čvrsta. Njegova dužina mora biti najmanje 3 metra, a promjer 3,5 cm. Za pričvršćivanje cijevi možete koristiti obične užad sa stezaljkama.

Napravili smo jarbol i sada možemo bezbedno da instaliramo naš 12-voltni vetrogenerator u njegov radni položaj. U tom slučaju, ne zaboravite spojiti žice na njega i provući ih kroz cijev. Morate napraviti rupu na bazi kako biste ih izvadili i spojili na kontroler, koji ćemo sada pogledati.

Kontrolni krug

Kontroler vam omogućava da regulišete punjenje baterija bez davanja viška energije. Ako je baterija puna, onda ovaj uređaj preusmjerava struju direktno na potrošača. Kontroler od 12 volti može se lako pronaći u bilo kojoj prodavnici elektronike. Ali to možete učiniti sami, što će se pozitivno odraziti na cijenu.

Na slici je prikazan dijagram sklopa kontrolera. Malo je izmijenjen zbog činjenice da je veliki broj standardnih dijelova vrlo teško pronaći. Svaki radio amater može da ga sastavi.

Nakon što smo instalirali vjetrenjaču i povezali kontroler, vidimo da naš dizajn radi, a čak i multimetar pokazuje gotovo tačnu vrijednost od 12 volti pri slabom vjetru. Vjetrogenerator je sastavljen ručno.

Troškovi

Vjerovatno najvažniji dio je cijena. Nakon malog istraživanja tržišta, možemo doći do zaključka da za kupovinu svih elemenata, uključujući inverter i baterije, naša vjetrenjača, sastavljena vlastitim rukama, neće koštati više od 250 dolara. Fabrički vetrogeneratori imaju skoro iste karakteristike kao i onaj koji sami sastavite. Samo morate platiti više od 1000 dolara za njih.

Materijal ćemo vam poslati e-poštom

U savremenom svetu sve više novca se mora plaćati za komunalije, na čijoj listi je i snabdevanje električnom energijom. Stoga vlasnici privatnih kuća sve više razmišljaju o tome kako napraviti vjetrogenerator od 220V vlastitim rukama, koji može osigurati neprekidnu struju za cijelu kuću.

Industrijski generator vjetra

Sve vjetroturbine se sastoje od lopatice, rotora turbine, generatora, osovine generatora, invertera i baterije. Svi modeli se mogu grubo podijeliti na industrijske i kućne, ali će im principi rada biti isti.

Rotirajući, rotor stvara naizmjeničnu struju sa tri faze, koja preko kontrolera ide do baterije, a zatim se u inverteru pretvara u stabilnu struju za napajanje električnih uređaja.

Rotacija lopatica nastaje uslijed fizičkog djelovanja pomoću impulsa ili sile podizanja, uslijed čega zamašnjak dolazi u akciju, kao i pod utjecajem sile kočenja. Pri tome se zamašnjak počinje okretati, a rotor stvara magnetsko polje na fiksnom dijelu generatora, nakon čega se struja reproducira.

Generalno, vjetrogeneratori se dijele na vertikalne i horizontalne. Što ima veze sa lokacijom ose rotacije.

Vertikalna opcija

Kada planirate stvoriti vjetrenjaču od 220 V vlastitim rukama, prije svega razmislite o vertikalnim opcijama. Među njima su:

• Savonius rotor. Najjednostavniji, koji se pojavio davne 1924. godine. Zasnovan je na dva polucilindra na okomitoj osi. Nedostaci uključuju nisku upotrebu energije vjetra.

• Sa rotorom Daria. Pojavio se 1931. godine, predenje nastaje zbog razlike u otporu između aerodinamičke grbe i džepa trake, pa su nedostaci mali okretni moment, kao i potreba za montiranjem neparnog broja oštrica.

Vrsta vjetrogeneratora Daria

• Oštrice imaju uvrnuti oblik, smanjujući opterećenje na ležaju i povećavajući vijek trajanja. Nedostatak je visoka cijena.

Domaća opcija bit će jeftinija ako je pravilno osmišljena i instalirana.

Povezani članak:

RCD: šta je to? Jeste li ikada čuli za skraćenicu RCD? O čemu se radi, saznaćete čitajući recenziju do kraja. Ukratko, želim da dodam da je ovaj uređaj sposoban zaštititi stanovanje i sve njegove stanovnike od vanrednih situacija vezanih za struju.

Horizontalni modeli

Horizontalni modeli podijeljeni su po broju oštrica. Imaju veću efikasnost, ali postoji potreba za ugradnjom vremenske lopatice koja će stalno tražiti smjer vjetra. Svi modeli imaju velike brzine rotacije, umjesto lopatica ugrađena je protutega koja utiče na otpor zraka.

Modeli sa više oštrica mogu imati do 50 oštrica sa velikom inercijom. Mogu se koristiti za rad pumpi za vodu.

Kako napraviti vjetrogenerator od 220V vlastitim rukama

Da biste privatnoj kući osigurali stalan protok električne energije pri prosječnoj brzini vjetra od 4 m/s, dovoljno je:

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

Vrijedno je uzeti u obzir da vjetar ne puše uvijek, pa biste trebali osigurati DIY vjetrenjaču za svoj dom s baterijom s regulatorom punjenja, kao i inverterom na koji su uređaji povezani.

Za bilo koji model domaće vjetrenjače trebat će vam sljedeći osnovni elementi:

• rotor - dio koji se okreće od vjetra;
• oštrice, obično su montirane od drveta ili lakog metala;
• generator koji će snagu vjetra pretvoriti u električnu energiju;
• rep, koji pomaže u određivanju smjera strujanja zraka (za horizontalnu verziju);
• horizontalno dvorište za držanje generatora, repa i turbine;
• match;
• spojna žica i štit.

Štit će uključivati ​​bateriju, kontroler i inverter. Pogledajmo dvije opcije kako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama.

Povezani članak:

Poznat vam je problem nestanka struje, koji se manifestuje treperenjem sijalica. U članku ćemo govoriti o tome kako odabrati pravi 220V stabilizator napona za svoj dom kako biste jednom zauvijek zaboravili na ovaj problem?

Značajke montaže vjetrogeneratora iz mašine za pranje rublja vlastitim rukama

Pogledajmo kako napraviti vjetrogenerator od 220 V vlastitim rukama koristeći motor starog stila.

Tabela 1. Detaljne upute za vjetrogenerator iz mašine za pranje rublja sa fotografijom

Šta da radim	Primjer fotografije
Trebali biste kupiti neodimijske magnete koji se montiraju u udubljenja na rotoru motora. Sami zarezi se izrađuju na tokarilici; za pravilno postavljanje koristite dijagram.
Magneti se moraju zalijepiti superljepilom u pripremljena udubljenja. Zatim ih treba umotati u papir, a ostatak prostora popuniti epoksidom.
Zatim pripremamo osovinu, koju je najbolje naručiti kod tokara. Unutar šuplje konstrukcije treba postojati prostor za kabel i rupa za njegov ulaz. Držač montiramo od željezne šipke. Za to koristimo brusilicu, kojom odsiječemo dvije cijevi (na njih pričvrstite generator), a na drugom kraju ih zavarimo.
Pređimo na lopatice, koje se mogu napraviti od cijevi od 16 cm za vanjsku kanalizaciju. U tom slučaju koristite ubodnu testeru.
Ostaje samo sastaviti vjetrogenerator, osiguravajući sve elemente. Za početak pričvršćujemo generator, lopatice, rotor i rep na potpornu šinu. Ne zaboravite pokriti generator kućištem.
Elektranu treba osigurati pomoću šarke, a jarbol montirati u betonsku podlogu sa 4 vijka.
Provucite žicu do razvodne ploče.
Povežite sve elemente i izvršite testiranje performansi.

Da biste lakše razumjeli cijeli slijed radnji prilikom sastavljanja vjetroelektrane vlastitim rukama od stare, pogledajte video:

Značajke sastavljanja vertikalnog vjetrogeneratora iz automobilskog generatora vlastitim rukama

Kada "domaći" ljudi razmišljaju o tome kako napraviti vjetrogeneratore od 220 V vlastitim rukama, najčešće koriste automobilske generatore kao osnovu. Nije teško sastaviti, ali za rad će vam trebati:

• 12V generator iz automobila;
• baterija;
• pretvarač od 12 do 220 W snage 1,2 kW;
• aluminijska ili čelična bačva ili kanta za oštrice;
• svjetlo upozorenja automobila;
• prekidač;
• voltmetar;
• bakrene žice s poprečnim presjekom većim od 2 mm;
• stezaljka za pričvršćivanje.

Da biste sastavili vertikalni generator vjetra vlastitim rukama, trebat će vam mjerač trake i olovka, set ključeva, električna bušilica i brusilica, kao i makaze za metal. Detaljna uputstva za instalaciju su data u nastavku.

Tabela 2. Sastavljanje vertikalnog vjetrogeneratora iz autogeneratora

Akcija	Slika
Pripremljeni metalni kontejner mora biti označen i isječen na 4 jednaka dijela, ali to ne smije biti urađeno u potpunosti. U svakom dijelu izbušite rupe za vijke, koje treba da budu simetrične.
Oštrice koje nisu potpuno izrezane su blago savijene; ​​brzina rotacije direktno ovisi o ovom procesu, pa unaprijed odlučite u kojem smjeru oprema treba rotirati.
Potrebno je pričvrstiti lopatice na remenicu i postaviti generator na jarbol pomoću stezaljki, a također sastaviti ožičenje prema pripremljenoj shemi.
Glavna stvar je pravilno spojiti žice na koje je priključena baterija u panelu, kao i pretvarač.

Da biste olakšali navigaciju, pogledajte video o tome kako sastaviti vjetrogenerator iz automobilskog generatora vlastitim rukama.

» DIY jednostavan domaći vjetrogenerator

Alternativna energija proizvedena putem “vjetrenjača” primamljiva je ideja koja je zarobila ogroman broj potencijalnih potrošača električne energije. Pa, električari različitih kalibara koji pokušavaju napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama mogu se razumjeti. Jeftina (skoro besplatna) energija je uvijek vrijedila zlata. U međuvremenu, instaliranje čak i najjednostavnijeg kućnog vjetrogeneratora pruža pravu priliku da dobijete besplatnu struju. Ali kako napraviti domaći vjetrogenerator vlastitim rukama? Kako osposobiti sistem za energiju vjetra? Pokušajmo otkriti misteriju uz pomoć iskustva iskusnih električara.

Tema proizvodnje i ugradnje domaćih vjetrogeneratora vrlo je široko zastupljena na internetu. Međutim, većina materijala je banalan opis principa dobivanja električne energije.

Teorijska metodologija izgradnje (ugradnje) vjetrogeneratora je odavno poznata i sasvim razumljiva. Ali kako stvari praktično stoje u sektoru domaćinstava, pitanje je koje je daleko od potpunog razotkrivanja.

Najčešće se preporučuje odabir autogeneratora ili asinkronih AC motora dopunjenih neodimijskim magnetima kao izvor struje za domaće vjetrogeneratore.

Postupak pretvaranja asinhronog elektromotora na izmjeničnu struju u generator za vjetrenjaču. Uključuje izradu "kaputa" rotora od neodimijumskih magneta. Izuzetno složen i dugotrajan proces

Međutim, obje opcije zahtijevaju značajne modifikacije, često složene, skupe i dugotrajne.

Mnogo je jednostavnije i lakše u svakom pogledu ugraditi elektromotore, slične onima koji su se proizvodili prije, a sada ih proizvodi Ametek (primjer) i drugi.

DC motori napona od 30 - 100 volti pogodni su za kućni vjetrogenerator. U načinu rada generatora, od njih možete dobiti približno 50% deklariranog radnog napona.

Treba napomenuti: kada rade u režimu proizvodnje, DC elektromotori se moraju okretati do brzine veće od nazivne brzine.

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

DC motor za kućni vjetrogenerator. Najbolja opcija među proizvodima koje proizvodi Ametek. Prikladni su i slični elektromotori drugih kompanija

Nije teško provjeriti efikasnost bilo kojeg sličnog motora. Dovoljno je spojiti običnu automobilsku žarulju sa žarnom niti od 12 volti na električne priključke i ručno okrenuti osovinu motora. Ako su tehničke performanse elektromotora dobre, lampa će se sigurno upaliti.

Vjetrogenerator u kompletu za izgradnju kuće

• propeler sa tri lopatice,
• sistem vremenskih lopatica,
• metalni jarbol,
• kontroler punjenja baterije.

Preporučljivo je, ali nije neophodno, pratiti redoslijed proizvodnje svih preostalih dijelova vjetrogeneratora. Dosljednost je red koji je neophodan u svakom poslu za postizanje rezultata. Očigledno: gotovi kompleti pružaju značajnu pomoć u izgradnji energetske mašine:

Izrada lopatica propelera

Čini se prilično lako i jednostavno za proizvodnju lopatica propelera generatora od plastične cijevi promjera 150-200 mm.

Za opisani dizajn kućnog vjetrogeneratora izrađene su (izrezane) tri lopatice. Materijal: 152mm sanitarna cijev. Dužina svake oštrice je 610 mm.

Lopatice za propeler kućnog vjetrogeneratora. Elementi propelera izrađeni su od obične vodovodne cijevi, koja se široko koristi u stambenim i komunalnim uslugama.

Vodovodna cijev se u početku reže na dužinu s malom marginom za obradu. Zatim se izrezani komad reže duž središnje linije na četiri jednaka dijela.

Svaki dio je izrezan prema jednostavnom šablonu radne lopatice propelera. Sve odrezane ivice moraju biti temeljito očišćene i polirane radi bolje aerodinamike.

Elementi propelera vjetrogeneratora – plastične lopatice – postavljeni su na remenicu sastavljenu od dva odvojena diska. Remenica je postavljena na osovinu motora i zategnuta vijkom.

Dio glavčine na koji su postavljene lopatice ima prečnik od 127 mm. Drugi dio je zupčanik, prečnika 85 mm. Oba dijela glavčine nisu posebno proizvedena.

Lopatice propelera kućne vjetrenjače pričvršćene na glavčinu. Jednostavan vijak sastavljen od otpadnih dijelova i spreman za ugradnju na kućni vjetrogenerator

U starom tehničkom smeću uspjeli smo pronaći metalni disk i opremu. Ali disk nije imao rupu za osovinu, a zupčanik je imao mali prečnik. Kombinovanjem ovih delova u jednu celinu bilo je moguće rešiti problem odnosa mase i prečnika.

Nakon učvršćivanja lopatica, ostaje samo da se kraj glavčine pokrije plastičnim oblogom (opet radi aerodinamike).

Krilna baza vjetrogeneratora

Običan drveni blok (po mogućnosti od tvrdog drveta) dužine 600 mm prikladan je za podnožje lopatice. Na jedan kraj šipke stezaljkama je pričvršćen elektromotor, a na drugi "rep".

Lopatica dio instalacije, gdje su smješteni motor i rep vjetrenjače. Motor je dodatno osiguran stezaljkama, rep sa nadzemnim šipkama

Zadnji dio je izrađen od aluminijskog lima - to je izrezani pravokutni komad koji se jednostavno ugrađuje između montažnih blokova i pričvršćuje vijcima.

Da bi se poboljšala svojstva izdržljivosti, preporučuje se dodatno tretiranje drvene ploče impregnacijom i premazivanje lakom.

Na donjoj ravnini grede, na udaljenosti od 190 mm od stražnjeg kraja grede, kroz potpornu prirubnicu je pričvršćen cijevni izlaz za spajanje na jarbol.

Sistem vremenskih lopatica kućne vjetrenjače (njegov donji dio), napravljen od jednostavnih, pristupačnih dijelova. Svaki vlasnik domaćinstva će imati takve detalje.

Nedaleko od mjesta pričvršćivanja prirubnice, na zidu cijevi izbušena je rupa d = 10-12 mm za izvođenje kabela kroz cijev od vjetrogeneratora do uređaja za skladištenje energije.

Baza i zglobni jarbol

Dok je dio vjetrobrana kućnog vjetrogeneratora spreman, vrijeme je za proizvodnju potpornog jarbola. Sasvim je dovoljno podići kućnu instalaciju na visinu od 5-7 metara. Metalna cijev d=50 mm (vanjska d=57 mm) savršeno se uklapa ispod jarbola ovog projekta vjetrogeneratora za dom.

Nosiva ploča za donji dio jarbola kućne vjetrenjače izrađena je od debelog lima šperploče (20 mm). Prečnik palačinke je 650 mm. Uz rubove palačinke od šperploče izbušene su 4 rupe d = 12 mm ravnomjerno u krugu i sa udubljenjem od 25-30 mm.

Donji i gornji dio koji će stati između jarbola. Na lijevoj strani je potporna platforma sa zglobnim mehanizmom za podizanje/spuštanje vjetrogeneratora postavljenog na površinu

Ove rupe su namijenjene za privremenu (ili trajnu) montažu igle na tlo. Da bi se osigurala čvrstoća ugradnje, dno šperploče može biti ojačano čeličnim limom.

Na površinu potporne ploče pričvršćena je konstrukcija sastavljena od metalnih vodovodnih prirubnica, cijevi, uglova i T-spojnice.

Između uglova i T-spojnice, navojni spoj nije u potpunosti izveden. Ovo se radi posebno kako bi se postigao efekat šarke. Dakle, podizanje ili spuštanje vjetrogeneratora može se izvesti bez poteškoća u bilo kojem trenutku.

Postolje ispod jarbola vjetrenjače opremljeno je sa četiri rupe za dodatno pričvršćivanje klinovima za tlo. Ovako otprilike izgleda stanje potpornog elementa kada se jarbol ugradi i podigne

T-spojnica je centralnom krivinom spojena na komad cijevi, u čijem je donjem dijelu ugrađen graničnik za jarbolnu cijev. Cijev jarbola se stavlja na cijevni komad manjeg promjera dok se ne zaustavi na graničniku.

Gornji dio jarbola i sistem vjetrenjača vjetrenjače povezani su na približno isti način. Ali tamo su, kao limiter, ležajevi ugrađeni unutar cijevi jarbola.

Pričvršćivanje jarbola užadima vrši se standardno pomoću običnih stezaljki, koje je lako napraviti vlastitim rukama od lima

Dakle, da biste sastavili cijeli sistem jarbola, potrebno je samo spojiti donji i gornji dio sa jarbolnom cijevi, bez ikakvih pričvršćivanja. Zatim, zahvaljujući uređaju na šarkama, podignite vjetrogenerator i pričvrstite jarbol žicama.

Pogodnost sistema šarki je očigledna. Na primjer, u slučaju lošeg vremena, vjetrogenerator se može brzo "položiti" na tlo, spasiti ga od uništenja i jednako brzo instalirati u radni položaj.

Kućni vjetrogenerator i krug kontrolera

Obavezno je praćenje napona i struja koje se uzimaju iz generatora kućne vjetroelektrane i dovode u baterije. U suprotnom, baterija će brzo otkazati.

Razlog je očigledan: nestabilnost ciklusa punjenja i kršenje parametara punjenja. Ili ga treba koristiti, na primjer, koji se ne plaše haotičnih ciklusa, visokih napona i struja.

Upravljačke funkcije se postižu sklapanjem i ugradnjom jednostavnog elektronskog kola u dizajn kućnog vjetrogeneratora. Kućne vjetroturbine su obično opremljene relativno jednostavnim krugovima.

Šematski dijagram regulatora punjenja baterije za vjetroelektranu, čija je montaža opisana u ovoj publikaciji. Minimum elektronskih komponenti i visoka pouzdanost

Glavna svrha sklopova je kontrola releja koji prebacuje izlaze vjetrogeneratora na bateriju ili na balastno opterećenje. Prebacivanje se vrši ovisno o trenutnom nivou napona na terminalima akumulatora.

U ovom slučaju korišteno je kolo kontrolera, tradicionalno za kućne vjetroturbine. Elektronska ploča sadrži mali broj elektronskih komponenti. Kolo možete jednostavno zalemiti kod kuće.

Princip dizajna osigurava da se baterije pune sve dok se ne dostigne granica napona terminala. Relej zatim prebacuje liniju na instalirani balast. Relej se mora uzeti sa kontaktnom grupom za velike struje, najmanje 40-60A.

Postavljanje strujnog kruga uključuje podešavanje trimera za postavljanje odgovarajućih napona kontrolnih tačaka “A” i “B”. Optimalne vrijednosti napona na ovim tačkama su: za "A" - 7,25 volti; za “B” - 5,9 volti.

Ako je krug konfiguriran s takvim parametrima, baterija će se isključiti kada napon na terminalu dosegne 14,5 V i ponovo spojiti na vod vjetrogeneratora kada napon na terminalu dostigne 11,8 V.

Strukturna električna shema kućne vjetrenjače: A1...A3 - baterija; B1 - ventilator; F1 - filter za izravnavanje; L1...L3 - žarulje sa žarnom niti (balast); D1...D3 - snažne diode

Kolo vjetrogeneratora omogućava kontrolu ventilatora “3” (može se koristiti za ventilaciju plinova akumulatora) i alternativnog opterećenja “4” preko tranzistora snage IRF serije.

Status izlaza je prikazan crvenim i zelenim LED diodama. Moguće je instalirati ručnu kontrolu stanja kontrolera preko dugmadi “1” i “2”.

Karakteristike sistemske veze

Završavajući ovu publikaciju, treba napomenuti jednu važnu osobinu. (pod pretpostavkom da turbina već radi) mora se izvesti sljedećim redoslijedom:

1. Spojite kontakte “Battery” na terminale baterije.
2. Spojite kontakte vjetrogeneratora na terminale releja.

Ako se ovaj redoslijed ne pridržava, postoji veliki rizik od oštećenja kontrolera.

Ugradnja vjetrogeneratora od 4 kW - video vodič

Tagovi:

Povratak