Tuulivoimakysymys innovatiivisena aikanamme kiinnostaa monia. Ne, jotka ovat käyneet Euroopan maissa ainakin kerran autollaan, ovat luultavasti nähneet valtavia tuulipuistoja.
Sadat generaattorit kohtaavat matkan varrella.
Tällaista kuvaa tarkkaillen monet alkavat uskoa, että sähkön saaminen tuulen avulla on erittäin lupaava ja kannattava ammatti. Viisaat eurooppalaiset eivät voi olla väärässä.
Samalla jostain syystä jätetään huomiotta se tosiasia, että saman Euroopan muissa paikoissa tällaisia tuulipuistoja ei käytännössä ole. Miksi se tapahtui?
Tämä koskee juuri tätä, milloin, missä ja miten tuuliturbiinien käyttö on kannattavaa ja milloin ei, ja siitä keskustellaan artikkelissa.
Autonomia
Varmasti seuraavan sähkön hinnannousun jälkeen mietit tuuligeneraattorin asentamista alueellesi. Siten on tarjonnut, jos ei kaikki, niin suurimman osan sähkön tarpeistaan.
Jotkut jopa ajattelevat tullakseen verkosta riippumattomiksi tällä tavalla. Kuinka realistista ja mahdollista tämä on? Valitettavasti 90 %:lle yksityiskodin omistajista nämä unelmat jäävät haaveiksi.
Ja jotta et tuhlaa rahojasi, kerromme sinulle kaikki numerot, miksi näin on.
Tuulen nopeus
Valitettavasti maassamme ei ole paljon alueita, joissa tuulen nopeus on vähintään 5-7 metriä sekunnissa. Tiedot on otettu keskimäärin vuodelta. Suurimmalla osalla asumiseen sopivista leveysasteista juuri tämä nopeus on enintään 2-4 m/s. 
Tämä tarkoittaa, että tuuliturbiinisi ei toimi suurimman osan ajasta. Vakaaseen sähköntuotantoon se tarvitsee noin 10 m/s tuulen. 
Jos tuuli alueellasi on 7m/s, generaattori toimii enintään 50 % nimellisarvostaan. Ja jos vain 2m / s, niin jopa 5%.
Itse asiassa tunnissa 2 kW:n generaattori antaa sinulle enintään 100 W.
Kohtaat myös toisen tuuliongelman, josta valmistajat vaikenevat. Maan lähellä sen nopeus on paljon pienempi kuin yläpuolella, missä sijoitetaan teollisuuslaitoksia, joiden korkeus on 25-30 m. 
Asennat yksikön enintään kymmenen metrin päähän. Siksi älä edes opasta eri paikkojen tuulipöytiä. Nämä tiedot eivät sovellu sinulle.
Valmistajat vaikenevat vaatimattomasti siitä, että heidän tuulivarakarttoihinsa mittaukset tehdään 50-70 metrin korkeudessa! Lisäksi turbulenssia ja pyörteitä koskevia tietoja ei oteta siellä huomioon. 
Jos yrität nostaa sitä yli 10 metrin korkeudelle, ajattelet varmasti salamansuojaa. Kitkasähköistyt terät, herkullinen syötti purkauksiin! 
Lisäksi jostain syystä kaikki ovat huolissaan vain sellaisesta parametrista kuin tuulen nopeus, ja samalla unohtavat sen tiheyden tai paineen. Ja ero energian suhteen on erittäin merkittävä. Sähköntuotannon riippuvuus tuulenpaineesta on suhteeton.
Joten kun tuulenpaine kaksinkertaistuu, tuotettu teho kasvaa kahdeksankertaiseksi!
Lisäksi generaattoreiden määritellyissä teknisissä ominaisuuksissa on tietty oveluutta.
Tietysti voit uskoa niitä, mutta vain ihanteellisissa olosuhteissa. Koska:
- ja laminaarisessa virtauksessa vakiosuuntaisella ja lisääntyneellä tiheydellä
Kesämökilläsi tuulen nopeus voi olla sellainen, että akselia ei voi kääntää, energian tuottamisesta puhumattakaan. 
Ja tämä on keväällä tai syksyllä. Tänä aikana ilmamassojen aktiivisimmat liikkeet tapahtuvat. 
Älä unohda, että tuuliturbiini ei toimi kääntöpöydän joutokäyntitilassa, vaan sen täytyy pyörittää generaattorin roottoria neodyymimagneettien ympäröimänä. 
Ja tämä on vain niin kauan kuin tuulimyllyn sähköpotentiaali on pienempi kuin akun jännite. Kun jännite riittää latauksen aloittamiseen, akku muuttuu kuormitukseksi. 
Jos käytämme hitaita rakenteita, joissa on pystysuuntainen pyörimisakseli, niin siellä on jo nostettu vaihdelaatikko. Oletko yrittänyt pyörittää boost-vaihdetta? Tämä malli muuttuu monimutkaisemmaksi, mikä lisää painoa, tuuletusta ja kustannuksia. 
Jopa pohjoisen laivaston majakoissa asiantuntijat käyttävät mieluummin aurinkopaneeleja jatkuvan tuulen ja napa-yön vuoksi. Kun kysytään, miksi näin on, vastaus on yksinkertainen - ongelmia on vähemmän!
Akut tuuliturbiiniin
Suuret teollisuustuuliturbiinit voivat siirtää tehoa suoraan verkkoon ohittaen mahdolliset akut. 
Mutta et voi tulla ilman niitä. Televisio tai jääkaappi eivät toimi ilman akkua. Jopa valaistus loistaa iskeissä ja käynnistyksissä tuulenpuuskien mukaan. 
Samanaikaisesti generaattorin 12-15 vuoden aikana sinun on vaihdettava 3-4 paristosarjaa, mikä kaksinkertaistaa alkuperäiset kustannukset. Lisäksi otamme melkein ihanteellisen vaihtoehdon, kun akut tyhjenevät enintään puolet kapasiteetistaan. 
Tietysti voit ostaa halpoja akkumalleja, mutta kustannukset eivät vähene. Pelkästään uusien akkujen kauppaan meneminen ei suoriteta 4 kertaa, vaan jo 8 kertaa.
Missä on paras paikka asentaa
Toinen vakavasti harkitsemisen arvoinen asia on vapaan tilan saatavuus. Lisäksi pinta-alaltaan se voi mennä 100 metriä tai enemmän kumpaankin suuntaan mastosta. 
Tuulen tulee kulkea vapaasti teriä pitkin ja saavuttaa ne esteettä kaikista suunnista. Osoittautuu, että sinun on asuttava joko aroilla tai lähellä merta (parempi suoraan sen rannalla).
Ihanteellinen sijainti olisi mäen huipulla. Aerodynaamisesti ilmavirtaus tiivistyy vastaavalla tuulen nopeuden ja paineen kasvulla. 
Unohda lähinaapurit. Heidän puutarhansa ja kaksi-kolmikerroksiset kartanot "juovat veresi" hyvin, joka kerta tukkien suotuisan tuulen. Sekä naapurimaiden metsäviljelmät. 
Samoja teollisuustuulimyllyjä ei sijoiteta suoraan toistensa taakse, vaan ne on asennettu vinottain. Jokaisen seuraavan ei pitäisi sulkea edellistä. 
Hinta 1 kW teholle
Neljäs syy on korkea hinta. Älä mene lankaan myyjien hinnastoissa olevista hinnoista. Ne eivät koskaan näytä kaikkien tarvittavien laitteiden todellisia kustannuksia.
Siksi kerro hinnat aina kahdella, jopa valitessasi niin sanottuja valmiita sarjoja. 
Mutta siinä ei vielä kaikki. Älä unohda käyttökustannuksia, jotka voivat olla jopa 70 % tuuliturbiinien hinnasta. Yritä korjata generaattori korkealla tai pura ja kokoa masto joka kerta. 
Älä myöskään unohda vaihtaa akkua säännöllisesti. Siksi älä odota, että tuuliturbiini voi maksaa sinulle 1 dollarin 1 kW sähköä kohti.
Kun lasket kaikki todelliset kustannukset, käy ilmi, että jokainen kilowatti tällaisen tuuligeneraattorin tehosta maksoi sinulle vähintään 5 taalaa.
Takaisinmaksuaika ja säästöjen laskeminen
Viides syy liittyy erottamattomasti neljään ensimmäiseen. Tämä on takaisinmaksuaika.
Räätälöidyn tuuliturbiinin osalta tämä määräaika ei ole KOSKAAN.
Tuulimyllyn, maston ja lisälaitteiden hinta 2 kilowatin korkealaatuisille malleille saavuttaa keskimäärin 200 tuhatta ruplaa. Tällaisten laitteistojen tuottavuus on 100 - 200 kW kuukaudessa, ei enempää. Ja tämä hyvässä säässä. 
Jopa sade heikentää tuuliturbiinien tehoa. Sadetta 20%, lunta 30%.
Joten kaikki säästösi osoittautuvat - se on 500 ruplaa. 12 kuukauden jatkuvasta työstä tulee hieman enemmän - 6 tuhatta.
Mutta jos muistat 200 tuhannen alkuperäiset kulut, palautat ne 32 vuoden kuluttua!
Ja kaikki tämä ottamatta huomioon käyttökustannuksia. Ja jos arvioimme, että hyvän tuulimyllyn keskimääräinen käyttöikä on noin 20 vuotta, niin käy ilmi, että se hajoaa lopullisesti ja peruuttamattomasti jo ennen kuin se saavuttaa takaisinmaksun. 
Samaan aikaan 2 kilowatin yksikkö ei kata 100 % tarpeitasi. Korkeintaan kolmanneksella! Jos haluat yhdistää kaiken siitä kokonaan, ota 10 kilowatin malli, ei vähempää. Takaisinmaksuaika ei tästä muutu. 
Mutta siellä on jo täysin erilaiset mitat ja paino. 
Ja sen kiinnittäminen sellaisenaan putkeen kattosi ullakon läpi ei varmasti toimi. 
Jotkut ovat kuitenkin edelleen vakuuttuneita siitä, että sähkön hinnan loputtoman nousun myötä tuulivoimalasta tulee joskus kannattava.
Milloin ostaa tuuliturbiini
Tietenkin sähkö kallistuu joka vuosi. Esimerkiksi 10 vuotta sitten sen hinta oli 70 % alhaisempi. Tehdään likimääräiset laskelmat ja selvitetään tuulimyllyn takaisinmaksun mahdollisuus, kun otetaan huomioon sähkön hinnan voimakas nousu.
Harkitsemme generaattoria, jonka kapasiteetti on 2 kW. 
Kuten aiemmin selvisimme, tällaisen mallin hinta on noin 200 tuhatta. Mutta kun otetaan huomioon kaikki lisäkustannukset, sinun on kerrottava se kahdella. Siitä tulee vähintään 400 tuhatta ruplaa. kustannuksia ja käyttöikä on kaksikymmentä vuotta.
Eli siitä tulee 20 tuhatta vuodessa. Lisäksi itse asiassa tänä vuonna laite antaa sinulle enintään 900 kW. Koefin takia. asennettu kapasiteetti (pienillä tuuliturbiineilla se ei ylitä viittä prosenttia), kerryt kuukaudessa 75 kW. 
Vaikka otammekin 1000 kW vuodessa laskelmien yksinkertaistamiseksi, tuuliturbiinista saatu 1 kW / h hinta on sinulle 20 ruplaa. Jos oletetaan, että lämpövoimaloiden sähkön hinta nousee 4 kertaa, niin tämä ei tapahdu huomenna eikä edes 5 vuoden kuluttua. 
Mitkä tuulimyllyt valita
No, niiden, jotka asuvat kaukana sähköasemista ja 0,4 kV ilmajohdoista, kannattaa ostaa tehokkaimmat tuuliturbiinimallit, joihin sinulla on varaa. Koska kuvissa ilmoitetusta tehosta saat enintään 15%.
Toinen kuluttajaryhmä tekee ansaitusti valinnan ei kiinalaisten tehdasmallien hyväksi, vaan päinvastoin, suosii itseoppineiden mestareiden kotitekoisia tuuliturbiineja. Tästä on myös omat etunsa. 
Suurimmaksi osaksi tällaisten laitteiden keksijät ovat päteviä ja vastuullisia miehiä. Ja lähes 100% tapauksista he voivat palauttaa asennuksen ilman ongelmia, jos jokin meni pieleen tai se on korjattava. Tämä ei varmasti ole ongelma. 
Teolliset kiinalaiset tuulimyllyt näyttävät tietysti kauniilta. Ja jos kuitenkin päätät ostaa sen, suorita välittömästi sähköporalla tarkastettuasi ennaltaehkäisevät korjaukset ja vaihda kiinalainen metalliromu laakereihin, joissa on korkealaatuinen voitelu. 
Jos lähistöllä on suuria lintujen pesimäpaikkoja, ei haittaisi ostaa lisää teriä.
Poikaset kuuluvat joskus kehruu "minimylly" -jakaumaan. Muoviterät rikkoutuvat ja metalliterät taipuvat. 
Ja haluaisin lopettaa niiden käyttäjien viisaudella, jotka eivät totelleet kaikkia väitteitä ja olivat lähellä kaikkia yllä kuvattuja ongelmia. Muista, että kodin kallein tuuliviiri on tuuligeneraattori!
Jos sinulla on kotona vanha tietokonejäähdytin, voit rakentaa erinomaisen tuuliturbiinin, joka tuottaa sähköä. Pieni tuulivoimala on hieno asia, etenkin alueilla, joilla on usein ja voimakkaita tuulia. Opimme lisää sen valmistuksen ominaisuuksista ja teknologiasta.
Kuinka tehdä minituuligeneraattori omin käsin
Minituuligeneraattorin työskentely tulisi aloittaa tulevan tuuliturbiinin piirustusten valmistamisella. Lisäksi materiaalit on valmistettava muodossa:
- paksu muovipullo;
- vanha jäähdytysjäähdytin tai tuuletin, itse generaattorin teho riippuu suoraan sen koosta ja tehosta;
- pienvirtalanka 5-8 metriä;
- puupalkki, jonka poikkileikkaus ja mitat määritetään yksilöllisesti;
- kaksi teräsputkea, jotka menevät yhdeksi;
- diodit;
- epoksiliima ja superliima;
- solmio kiinnikkeet;
- vanha CD-levy.
Ensinnäkin sinun on aloitettava työ etsimällä sopiva jäähdytysmekanismi. Suosittelemme käyttämään vanhan tietokoneen jäähdytintä. Aluksi jäähdytin puretaan, sen potkuriosa sijaitsee sähkömoottorissa. Useimmiten se kiinnitetään kiinnitysrenkaaseen, se sijaitsee kumitiivisteen alla. Kun olet poistanut O-renkaan, irrota tuulettimen siivet.
Tätä seuraa generaattorisarjan toiminnan varmistavien kaapelien juottaminen. Puhaltimen kuparikäämeissä on kaksi johdinliitäntää, ne ovat käämien liittimiä. Yksi osista erottuu liitetyn kuparilangan läsnäolosta, ja toisessa on kaksi johtoa. Kaksi johtoa liitetään yhden johdon jalkoihin juottamalla.
Seuraava askel pienen tuuligeneraattorin luomisessa on tasasuuntaajan luominen. Tämän laitteen päätehtävä on muuntaa AC DC:ksi. Näitä tarkoituksia varten tarvitaan neljä diodia, ne leikataan siten, että yksi pari mustasta merkistä jää 10 cm:n segmenttiin. Diodin pitkä pää on taivutettu muodostamaan U-muotoinen liitos. Kaikki diodit on kytketty juottamalla. Tuuligeneraattorin testaamiseksi kytke siihen diodit, jos LED toimii, niin tuuligeneraattori toimii oikein. Jääkaapin ulompi muoviosa on poistettu, käytä veistä käsitelläksesi epäsäännöllisyydet.
Tätä seuraa tuuliturbiinin siiven valmistusprosessi. Käytä terien valmistukseen vanhaa pulloa, kuten shampoopulloa. Pullon ylä- ja alaosa leikataan pois. Saat sylinterimäisen tuotteen, se on leikattava pituussuunnassa. Tee valmiiksi piirustus terien muodossa, leikkaa sen mukaan pullosta terät tuuligeneraattorille. Huomaa, että terien pää tulee leikata sadankaksikymmentä asteen kulmassa. Tätä seuraa terien kiinnitysprosessi jäähdyttimeen.
Seuraava vaihe on tuulimyllyn varren valmistus. Moottorin kiinnittämiseen käytetään puusta valmistettua tankoa. Sen pyöriminen tapahtuu teräsputkien avulla. Käytä turhaa levyä varren valmistamiseen. Puulohko on varustettu läpimenevällä reiällä, sen halkaisijan tulee olla hieman suurempi kuin teräsputken halkaisija. Jos letku on löysällä, kiinnitä se epoksiliimalla. Tangon päähän tehdään leikkaus levyn kiinnitystä varten. Myös paikka, jossa moottori on liitetty tankoon, on käsiteltävä liimalla. Johdot ja juotos on myös suositeltavaa peittää liimalla korroosion estämiseksi.
Tätä seuraa prosessi, jossa tuki tehdään. Käytä kahta putkea sen rakentamiseen. Yksi niistä on kiinnitetty puupalkkaan ja toinen on asetettu suhteessa pyörimiseen. Voit käyttää laakereita niiden yhdistämiseen ja fluoroplastia parantaaksesi liukumista.
DIY mini tuuligeneraattori moottorista
Tarjoamme mahdollisuuden valmistaa tuuligeneraattori vanhan tulostimen moottorista. Tällä mallilla on keskimääräinen suorituskyky ja se toimii pienimmässäkin tuulessa. Tuuligeneraattorin käyttöä varten tarvitset myös akun, laitteen maksimiteho on 100mA.
Tuulimyllyn pääosana käytetään tyhjäkäynnillä olevan mustesuihkutulostimen moottoria. Ensin tulostin on purettava ja moottori irrotettava siitä.
Terän pidikkeissä käytetään transistoria. Se on porattava asennettavan akselin kokoon nähden. Lisäksi kaikki osat kiinnitetään epoksipohjaisella liimalla. Lisäksi tämän koostumuksen avulla laitteen erityisen tärkeät osat suojataan kosteudelta ja huonolta säältä.
Leikkaa tuulimyllyn terät irti muoviputkella, jonka halkaisija on noin 12 cm. Näihin tarkoituksiin käytetään leikkauskonetta. Osaleveyden optimaalinen arvo on 90 mm, reiät tehdään erikoislaitteella, jonka jälkeen akseli asennetaan generaattorin moottoriin ruuviliitoksilla.
Tuuliturbiinin valmistuksen perustana käytetään putkea, jonka halkaisija on 55 mm. Käytä vaneria hännän tekemiseen. Moottori asennetaan putken sisään, sitten suoritetaan tasasuuntaajan rakentaminen. Koska moottori ei tuota paljon sähköä kevyessä tuulessa. Näin ollen on mahdollista soveltaa sarjaan sisältyvää tuplausmenetelmää.
Piiri asennetaan muovipussiin ja asennetaan putken sisään tasasuuntaajan mukana. Seuraavaksi moottori kiinnitetään vaijerilla. Lisäksi kaikki reiät on tiivistetty silikonipistoolilla. Toista reikää käytetään veden tyhjentämiseen ja toista kondenssivesimassan haihduttamiseen.
Tuuligeneraattorin hännän kiinnittämiseen käytetään pulttia ja lankaa. Näin asennus on mahdollista kiinnittää turvallisesti. Tarkkaile saatujen liitosten jäykkyyttä.
Tuulimyllyn asentamiseen tarkoitetun maston rakentamiseksi käytä itsekierteittävillä ruuveilla toisiinsa yhdistettyjä palkkeja. Kiinnitä tuuliturbiini mastoon ja asenna se aiemmin osoitettuun paikkaan. Tällaisen asennuksen avulla on mahdollista ladata matkapuhelin tai järjestää taustavalo.
Valmistamme minituuligeneraattorin omin käsin
Ennen kuin aloitat työskentelyn tuuligeneraattorilla, sinun on päätettävä tuulien määrä ilmastoalueellasi. Harmaanvihreät - tuulettomat vyöhykkeet tarkoittavat yksinomaan purjetyyppisten tuuligeneraattoreiden käyttöä. Jos on tarpeen tarjota vakiovirtaa, niihin lisätään tehostimen muodossa oleva laite. Tämä laite toimii tasasuuntaajana ja myös stabiloi jännitettä. Tarvitset myös laturin, tehokkaan akun, muuntimen. Tämän asennuksen valmistuskustannukset ovat kohtuuttoman korkeat, eivätkä ne aina ole perusteltuja.
Keltaisella merkityillä alueilla, joilla on heikko tuuli, on mahdollista valmistaa hidastuuligeneraattori. Näillä laitteilla on hyvä suorituskyky.
Mikä tahansa tuuliturbiini sopii tuulisille alueille. Useimmiten käytetään pystysuuntaisia laitteita - teriä tai purjeveneitä.
Laskelmien tekemiseksi tuulipuiston tehon määrittämiseksi on otettava huomioon seuraavat tekijät:
- vakio tuulen nopeus tietyllä alueella;
- ilma on jatkuva väliaine, joten tuuligeneraattorin teho riippuu roottorin laadusta ja suorituskyvystä;
- ilmavirroilla on kineettistä energiaa.
Ehdotamme purjehtivien tuuliturbiinien ominaisuuksien tarkastelua. Nämä laitteet on valmistettu kulutusta kestävästä materiaalista, joka kestää hyvin tuulta. Jos päätät tehdä tällaisen asennuksen itse, sinun on ensin suoritettava useita näihin laitteisiin liittyviä laskelmia.
Materiaalina tuuligeneraattorin valmistukseen voit käyttää erilaisia raudankappaleita, jotka makaavat kotonasi. Kallein tavara on akku. Sen teho määrää laitoksen koon ja suorituskyvyn.
Kotitekoisen aksiaalityyppisen tuuligeneraattorin valmistaminen kotona on melko helppoa. Työ tulee aloittaa mastosta. Sen valmistukseen käytetään useimmiten putkia, niiden tulisi olla halkaisijaltaan erilaisia. Putkien yhdistämiseen käytetään hitsauskonetta. Masto asennetaan betonoidulle alueelle. Samalla useita metrejä siitä menee syvälle maahan, jotta saadaan vakaa rakenne. Kaksi magneettia on liimattava asennuksen yksittäisiin osiin, kestävämmän kiinnityksen saamiseksi ne kaadetaan lisäksi epoksihartsilla.
Tätä seuraa muottien ja vanerin valmistusprosessi. Näihin tarkoituksiin käytetään vaihekytkentäisiä keloja. Staattorin valmistusprosessi näyttää tältä: vahapaperi asennetaan aiemmin leikatun vanerin neliöön. Tämän jälkeen asennetaan vaneri, johon on valmiiksi leikattu reiät staattorin asentamista varten. Tätä seuraa lasikangasmukin asennus ja kelojen asennus.
Sen jälkeen valmis staattori poistetaan aiemmin valmistetusta muodosta. Ruuvin valmistukseen käytetään duralumiiniputkea. Ruuvi on valmistettu yhden metrin halkaisijalla. Käytä sähköpalapeliä terien leikkaamiseen. Laita yksikön keskiosaan reikä, jolla ruuvi kiinnitetään generaattoriin.
Tuuligeneraattorissa on takaelementti, joka on siirtynyt akseliin nähden. Voimakkailla tuulenpuuskilla syntyy painetta tuuligeneraattorin pintaan ja se siirtyy sivulle. Tämän järjestelmän avulla voit suojata laitetta kovalta tuulelta. Tämän tuuliturbiinimallin avulla voit tuottaa tarpeeksi energiaa kodin katuvalaistukseen. Tuuligeneraattorin valmistaminen ei ole vaikeaa, pääedellytys korkealaatuisen laitteen saamiseksi on verrata alueesi tuulen voimakkuutta sen tehoon.
DIY mini tuuligeneraattorin valmistustekniikka
Valmistettavalle tuuligeneraattorille vaaditaan vähimmäismäärä työkaluja ja materiaaleja. Tarjoamme mahdollisuuden minituuligeneraattorin rakentamiseen kesäasuntoon. Tämä laite pystyy tarjoamaan pienelle talolle vähimmäismäärän sähkölaitteita - sähköä.
Tällaisen tuuligeneraattorin valmistamiseksi tarvitset ensin levyn, johon magneetit on asennettu. Tätä seuraa kuparikelojen käämitys, jotka valetaan hartsilla. Pyörimistä varten generaattori asennetaan aiemmin toimitettuun alustaan.
Nämä tuuliturbiinit erottuvat hyvästä suorituskyvystä ja laadukkaasta työstä. Magneetin suhde napoihin on kaksi-kolme, jos tuuligeneraattorissa on kaksi vaihetta, yksivaiheiselle laitteelle riittää suhde yhdestä kolmeen. Kaikki navat liittyvät toisiinsa riippuen käytetyistä kelavaihtoehdoista.
Tuuligeneraattorin teho määräytyy ensisijaisesti sen rakentamisessa käytettyjen magneettien koon mukaan. Teräsputken tai tukin käyttäminen generaattorin mastona riittää. Uusia paristoja ei tarvitse käyttää, vaan kaikki sopivan tehoiset laitteet käyvät.
On mahdollista valmistaa useita tuuligeneraattoreita kerralla, kun taas jokainen niistä suorittaa tiettyjä toimintoja - yksi tarjoaa asuntoon valoa, toinen vastaa television toiminnasta ja kolmas yövalaistuksesta.
Sekä yksilöiden että koko tämän päivän ihmiskunnan toiminta on käytännössä mahdotonta ilman sähköä. Valitettavasti nopeasti kasvava öljyn ja kaasun, hiilen ja turpeen kulutus johtaa näiden resurssien vähenemiseen planeetalla. Mitä voidaan tehdä, kun maan asukkailla on vielä tämä kaikki? Asiantuntijoiden päätelmien mukaan energiakompleksien kehittäminen voi ratkaista maailman talous- ja rahoituskriisien ongelmat. Siksi kiireellisimmät ovat polttoainevapaiden energialähteiden etsiminen ja käyttö.
Uusiutuva, ekologinen, vihreä
Ehkä ei kannata muistuttaa, että kaikki uusi on hyvin unohdettua vanhaa. Ihmiset oppivat jo kauan sitten käyttämään joen virtauksen voimaa ja tuulen nopeutta mekaanisen energian saamiseksi. Aurinko lämmittää vesimme ja kuljettaa autoja, toimii avaruusaluksilla. Purojen ja pienten jokien uomiin asennetut pyörät toimittivat vettä pelloille jo keskiajalla. Jauhoja voitaisiin toimittaa useisiin naapurikyliin.
Tällä hetkellä olemme kiinnostuneita yksinkertaisesta kysymyksestä: kuinka tarjota kotiimme halpaa valoa ja lämpöä, kuinka tehdä tuulimylly omin käsin? 5 kW tai vähän vähemmän, pääasia, että saat kotiisi virtaa sähkölaitteiden toimintaa varten.
On mielenkiintoista, että maailmassa on rakennusten luokittelu resurssitehokkuuden tason mukaan:
- perinteinen, rakennettu ennen 1980-1995;
- alhaisella ja erittäin alhaisella energiankulutuksella - jopa 45-90 kWh / 1 kW / m;
- passiivinen ja haihtumaton, vastaanottava virtaa uusiutuvista lähteistä (esimerkiksi asentamalla pyörivä tuuligeneraattori (5 kW) omin käsin tai aurinkopaneelijärjestelmä, voit ratkaista tämän ongelman);
- energiatehokkaat rakennukset, jotka tuottavat enemmän sähköä kuin tarvitsevat, saavat rahaa siirtämällä sitä verkon kautta muille kuluttajille.
Osoittautuu, että omat, kodin miniasemat katoille ja pihoihin asennettavat voivat lopulta muodostaa eräänlaisen kilpailun nykyisten suurten toimittajien kanssa. Ja eri maiden hallitukset kannustavat kaikin mahdollisin tavoin luomaan ja aktiiviseen käyttöön
Kuinka määrittää oman voimalaitoksesi kannattavuus
Tutkijat ovat osoittaneet, että tuulten varakapasiteetti on paljon suurempi kuin kaikki vuosisatoja vanhat kertyneet polttoainevarat. Uusiutuvista energialähteistä saatavan energian menetelmien joukossa tuuliturbiineilla on erityinen paikka, koska niiden valmistus on helpompaa kuin aurinkopaneelien luominen. Itse asiassa 5 kW tuuligeneraattori voidaan koota omin käsin, ja siinä on tarvittavat komponentit, mukaan lukien magneetit, kuparilanka, vaneri ja metalli teriin.
Asiantuntijat väittävät, että oikean muodon lisäksi myös oikeaan paikkaan rakennetusta rakenteesta voi tulla tuottava ja vastaavasti kannattava. Tämä tarkoittaa, että on tarpeen ottaa huomioon ilmavirtojen läsnäolo, pysyvyys ja jopa nopeus jokaisessa yksittäistapauksessa ja jopa tietyllä alueella. Jos alueella on ajoittain tyyni, tyyni ja tuuleton päivä, generaattorilla varustetun maston rakentaminen ei tuota mitään hyötyä.
Ennen kuin aloitat tuuliturbiinin valmistamisen omin käsin (5 kW), sinun on mietittävä sen mallia ja ulkonäköä. Älä odota suurta energiatehoa heikolta rakenteelta. Ja päinvastoin, kun tarvitset vain paria hehkulamppua maassa, ei ole mitään järkeä rakentaa valtavaa tuuliturbiinia omin käsin. 5 kW - teho riittää toimittamaan sähköä lähes koko valaistusjärjestelmään ja kodinkoneisiin. Tulee jatkuvaa tuulta - tulee olemaan valoa.
Kuinka tehdä tuuligeneraattori omin käsin: toimintosarja
Korkealle mastolle valitussa paikassa itse tuulimylly vahvistetaan siihen kiinnitetyllä generaattorilla. Syntynyt energia syötetään johtojen kautta haluttuun huoneeseen. Uskotaan, että mitä korkeampi maston rakenne, mitä suurempi tuulipyörän halkaisija ja mitä voimakkaampi ilmavirtaus, sitä korkeampi koko laitteen hyötysuhde. Itse asiassa kaikki ei ole aivan niin:
- esimerkiksi voimakas hurrikaani voi helposti rikkoa terät;
- jotkut mallit voidaan asentaa tavallisen talon katolle;
- Oikein valittu turbiini on helppo käynnistää ja toimii hyvin myös erittäin alhaisissa tuulennopeuksissa.
Tuulivoimaloiden päätyypit
Rakenteita, joissa roottorin pyörimisakseli on sijoitettu vaakasuoraan, pidetään klassisina. Niissä on yleensä 2-3 terää ja ne on asennettu korkealle maanpinnan yläpuolelle. Tällaisen asennuksen suurin tehokkuus ilmenee vakiosuunnassa ja sen nopeudessa 10 m / s. Tämän terärakenteen merkittävä haittapuoli on terien pyörimisen epäonnistuminen usein vaihtuvan, kiihkeästi Tämä johtaa joko tuottamattomaan työhön tai koko asennuksen tuhoutumiseen. Tällaisen generaattorin käynnistämiseksi pysäytyksen jälkeen tarvitaan terien pakotettu alkupyöriminen. Lisäksi terien aktiivisella pyörimisellä ne lähettävät erityisiä ääniä, jotka ovat epämiellyttäviä ihmiskorville.
Pystytuuligeneraattorilla ("Volchok" 5 kW tai muu) on erilainen roottorin sijoitus. H- tai tynnyrin muotoinen turbiini vangitsee tuulen mistä tahansa suunnasta. Nämä rakenteet ovat pienempiä, kulkevat jopa heikoimmilla ilmavirroilla (1,5-3 m / s), eivät vaadi korkeita mastoja, niitä voidaan käyttää jopa kaupunkiympäristöissä. Lisäksi omin käsin koottujen tuuliturbiinien nimellisteho (5 kW on todellinen) saavuttaa tuulen nopeudella 3-4 m / s.
Purjeet eivät ole laivoissa, vaan maalla
Yksi tuulivoiman suosituimmista suunnista nyt on vaakasuuntaisen generaattorin luominen pehmeillä siivellä. Suurin ero on sekä valmistusmateriaali että itse muoto: tee-se-itse-tuuliturbiineissa (5 kW, purjetyyppi) on 4-6 kolmionmuotoista kangassiipeä. Lisäksi, toisin kuin perinteiset mallit, niiden poikkileikkaus kasvaa suunnassa keskeltä reunaan. Tämän ominaisuuden avulla ei vain "saappaa" heikko tuulta, vaan myös vältetään tappiot hurrikaanin ilmavirran aikana.
Purjeveneiden etuja ovat seuraavat indikaattorit:
- suuri teho hitaalla pyörimisellä;
- itsesuuntautuminen ja säätö mille tahansa tuulelle;
- korkea säänkesto ja alhainen inertia;
- ei tarvetta pyörän pakolliseen aukikelaukseen;
- täysin hiljainen pyöriminen jopa suurilla nopeuksilla;
- tärinän ja äänihäiriöiden puuttuminen;
- suunnittelun suhteellinen halpa.
DIY tuulimyllyt
5 kW tarvittavaa sähköä voidaan saada useilla tavoilla:
- rakentaa yksinkertaisin pyörivä rakenne;
- koota useiden purjehduspyörien kompleksi, jotka sijaitsevat peräkkäin samalla akselilla;
- käytä aksiaalista suunnittelua neodyymimagneeteilla.
On tärkeää muistaa, että tuulipyörän teho on verrannollinen tuulen nopeuden kuutioarvon ja turbiinin pyyhkäisyalueen tuloon. Joten kuinka tehdä 5 kW tuuliturbiini? Ohje on pidemmässä.
Voit ottaa pohjaksi auton navan ja jarrulevyt. 32 magneettia (25 x 8 mm) on sijoitettu ympyrässä rinnakkain roottorin tuleville levyille (generaattorin liikkuva osa) jokaiselle levylle, 16 kappaletta, lisäksi plussat vuorottelevat aina miinusten kanssa. Vastakkaisilla magneeteilla on oltava eri napa-arvot. Merkinnän ja asettamisen jälkeen kaikki ympyrän päällä oleva kaadetaan epoksilla.
Kuparilankakelat asetetaan staattoriin. Niiden lukumäärän tulee olla pienempi kuin magneettien lukumäärä, eli 12. Aiemmin kaikki johdot tuodaan ulos ja liitetään toisiinsa tähdellä tai kolmiolla, sitten ne kaadetaan myös epoksiliimalla. Ennen kaatamista on suositeltavaa työntää muovailuvahakappaleita keloihin. Kun hartsi on kovettunut ja poistettu, tulee reikiä, joita tarvitaan tuuletukseen ja staattorin jäähdytykseen.
Miten se kaikki toimii
Staattoriin nähden pyörivät roottorilevyt muodostavat magneettikentän ja käämiin syntyy sähkövirtaa. Ja tuulimylly, joka on yhdistetty hihnapyöräjärjestelmän avulla, tarvitaan näiden työrakenteen osien siirtämiseen. Kuinka tehdä tuuligeneraattori omin käsin? Jotkut alkavat rakentaa omaa voimalaitostaan kokoamalla generaattorin. Muut - siiven pyörivän osan luomisella.
Tuulimyllyn akseli kytketään liukuliitoksella yhden roottorilevyn kanssa. Alempi, toinen levy magneeteilla asetetaan vahvalle laakerille. Staattori sijaitsee keskellä. Kaikki osat kiinnitetään vaneriympyrään pitkillä pulteilla ja kiinnitetään muttereilla. Kaikkien "pannukakkujen" väliin on jätettävä vähimmäisetäisyys roottorilevyjen vapaalle pyörimiselle. Tuloksena on 3-vaiheinen generaattori.
"tynnyri"
Jäljelle jää tuuliturbiinien valmistus. Omin käsin voidaan valmistaa 5 kW:n pyörivä rakenne 3 vaneriympyrästä ja ohuimmasta ja kevyimmästä duralumiinilevystä. Metalliset suorakaiteen muotoiset siivet on kiinnitetty vaneriin pulteilla ja kulmilla. Alustavasti jokaisessa ympyrän tasossa on aallon muodossa olevat ohjausurat ontto, joihin levyt työnnetään. Tuloksena olevassa kaksikerroksisessa roottorissa on 4 aaltoilevaa siipeä, jotka on kiinnitetty toisiinsa suorassa kulmassa. Toisin sanoen kunkin kahden napoilla kiinnitetyn vaneripannukakun välissä on 2 aaltomuotoon kaarevaa duralumiiniterää.
Tämä malli on asennettu keskelle terästappia, joka välittää vääntömomentin generaattoriin. Tämän mallin tee-se-itse-tuulimyllyt (5 kW) painavat noin 16-18 kg, korkeus 160-170 cm ja pohjan halkaisija 80-90 cm.
Mitä ottaa huomioon
Tuuliturbiini-"tynnyri" voidaan asentaa jopa rakennuksen katolle, vaikka 3-4 metriä korkea torni riittää. Generaattorin kotelo on kuitenkin suojattava luonnolliselta sateelta. On myös suositeltavaa asentaa akkuenergian varastointilaite.
Jotta vakiosta saadaan 3-vaiheinen vaihtovirta, piiriin on sisällytettävä muuntaja.
Kun alueella riittää tuulisia päiviä, omin käsin koottu tuuliturbiini (5 kW) voi tuottaa sähköä television ja hehkulamppujen lisäksi myös videovalvontajärjestelmään, ilmastointilaitteeseen, jääkaappiin ja muut sähkölaitteet.
Tuulivoimaloiden suosio kasvaa edelleen. He ovat useimmiten kiinnostuneita maaseudulla asuvista ihmisistä ja mahdollisuudesta asentaa tällaisia vaikuttavia rakenteita tonteilleen. Mutta ottaen huomioon tämän laitteen korkeat kustannukset, kaikilla ei ole varaa ostaa sitä. Katsotaanpa, kuinka tehdä tuuligeneraattori omin käsin ja säästää rahaa oman vaihtoehtoisen sähköenergian lähteen luomisessa.
Tuuligeneraattori - sähkön lähde
Käyttömaksuja korotetaan vähintään kerran vuodessa. Ja jos tarkkaan katsoo, niin saman sähkön hinta nousee joinakin vuosina kaksi kertaa - maksuasiakirjoissa luvut kasvavat kuin sieniä sateen jälkeen. Luonnollisesti tämä kaikki osuu kuluttajan taskuun, jonka tulot eivät näytä yhtä tasaista kasvua. Ja reaalitulot, kuten tilastot osoittavat, osoittavat laskusuuntausta.
Ei niin kauan sitten sähkötariffien nousua oli mahdollista käsitellä yhdellä yksinkertaisella mutta laittomalla tavalla - neodyymimagneetin avulla. Tätä tuotetta levitettiin virtausmittarin runkoon, minkä seurauksena se pysähtyi. Emme kuitenkaan suosittele tämän tekniikan käyttöä - se on vaarallista, laitonta, ja sieppauksesta määrättävä sakko on sellainen, että se ei vaikuta vähältä.
Piiri oli aivan loistava, mutta myöhemmin se lakkasi toimimasta seuraavista syistä:
Useammat valvontakierrokset alkoivat massiivisesti tunnistaa häikäilemättömiä omistajia.
- Valvontakierrokset ovat yleistyneet - sääntelyelinten edustajat menevät koteihinsa;
- Erityisiä tarroja alettiin liimata laskuriin - magneettikentän vaikutuksesta ne tummenevat paljastaen rikoksentekijän;
- Mittareista on tullut immuuneja magneettikentille - täällä on asennettu elektroniset mittausyksiköt.
Siksi ihmiset alkoivat kiinnittää huomiota vaihtoehtoisiin sähkönlähteisiin, esimerkiksi tuuligeneraattoreihin.
Toinen tapa paljastaa sähköä varastava tunkeilija on suorittaa mittarin magnetointitason tutkimus, joka paljastaa helposti varkauden tosiasiat.
Sisätuulimyllyt ovat yleistymässä alueilla, joilla tuulet usein puhaltavat. Tuulivoimageneraattori käyttää tuulen ilmavirtojen energiaa sähkön tuottamiseen. Tätä varten ne on varustettu lavoilla, jotka käyttävät generaattoreiden roottoreita. Vastaanotettu sähkö muunnetaan tasavirraksi, jonka jälkeen se siirretään kuluttajille tai varastoidaan akkuihin.
Omakotitalon tuuliturbiinit, sekä itse tehdyt että tehtaalla kootut, voivat olla pää- tai apuvoimanlähteitä. Tässä on tyypillinen esimerkki apulähteen toiminnasta - se lämmittää vettä kattilassa tai syöttää kotitalouksien pienjännitelamppuja, kun taas muut kodinkoneet toimivat pääsähköverkosta. On myös mahdollista toimia pääsähkönlähteenä taloissa, jotka eivät ole liitetty sähköverkkoihin. Täällä ne ruokkivat:
- Kattokruunut ja lamput;
- Suuret kodinkoneet;
- Lämmityslaitteet ja paljon muuta.
Näin ollen kotisi lämmittämiseksi sinun on tehtävä tai ostettava 10 kW tuulipuisto - tämän pitäisi riittää kaikkiin tarpeisiin.
Tuulipuisto voi käyttää sekä perinteisiä sähkölaitteita että pienjännitelaitteita - ne toimivat 12 tai 24 voltilla. 220 V:n tuuligeneraattori toteutetaan kaavion mukaisesti käyttämällä invertterimuuntajia, jotka keräävät sähköä akkuihin. 12, 24 tai 36 V tuuligeneraattorit ovat yksinkertaisempia - tässä käytetään yksinkertaisempia akun lataussäätimiä stabiloijilla.
Kotitekoinen tuulivoimala kotiin ja sen ominaisuudet
Ennen kuin kerromme, kuinka tuuliturbiini tehdään sähköä tuottamaan, puhutaan siitä, miksi et voi käyttää tehdasmallia. Tehdastuuliturbiinit ovat todellakin tehokkaampia kuin kotitekoiset vastineensa. Kaikki, mitä voidaan tehdä tuotannossa, on luotettavampaa kuin se, mitä voidaan tehdä käsityönä. Tämä sääntö koskee myös tuuliturbiineja.
Itse tehty tuuliturbiini on edullinen alhaisten kustannustensa vuoksi. Tehdasnäytteet, joiden kapasiteetti on 3 kW - 5 kW, maksavat 150-220 tuhatta ruplaa valmistajasta riippuen. Tällainen korkea hinta selittää myymälämallien epäsaatavuuden useimmille kuluttajille, koska se vaikuttaa myös takaisinmaksuaikaan - joissain tapauksissa se saavuttaa 10-12 vuotta, vaikka jotkut mallit "lyövät" itsensä pois paljon aikaisemmin.
Tehdastuulivoimalat kotikäyttöön ovat luotettavampia ja heikommin hajoavat. Mutta jokainen vika voi aiheuttaa valtavia varaosien kustannuksia. Mitä tulee kotitekoisiin tuotteisiin, ne on helppo korjata itse, koska ne on koottu romumateriaaleista. Tämä oikeuttaa kaukana täydellisimmästä suunnittelusta.
Kyllä, 30 kW:n tuuligeneraattorin valmistaminen omin käsin on erittäin vaikeaa, mutta jokainen, joka osaa työskennellä työkaluilla, pystyy kokoamaan pienen pienitehoisen tuuliturbiinin ja tarjoamaan itselleen tarvittavan määrän sähköä.
Kaavio kotitekoisesta tuuligeneraattorista - pääsolmut
Kotitekoisen tuuliturbiinin valmistaminen kotona on suhteellisen helppoa. Alla näet yksinkertaisen piirustuksen, joka selittää yksittäisten solmujen sijainnin. Tämän piirustuksen mukaan meidän on tehtävä tai valmistettava seuraavat solmut:
Kaavio kotitekoisesta tuulimyllystä.
- Terät - ne voidaan valmistaa monenlaisista materiaaleista;
- Tuuligeneraattorin generaattori - voit ostaa valmiina tai tehdä sen itse;
- Häntä - ohjaa teriä tuulen suuntaan, jolloin voit saavuttaa maksimaalisen tehokkuuden;
- Kerroin - lisää generaattorin akselin (roottorin) pyörimisnopeutta;
- Kiinnitysmasto - kaikki yllä olevat solmut pidetään siinä;
- Kiristysköydet - pitele koko rakennetta ja estä sitä putoamasta tuulenpuuskista;
- Latausohjain, akut ja invertteri - tarjoavat vastaanotetun sähkön muuntamisen, stabiloinnin ja keräämisen.
Yritämme tehdä kanssasi yksinkertaisen pyörivän tuuligeneraattorin.
Vaiheittaiset ohjeet tuuligeneraattorin kokoamiseen
Jopa lapsi osaa tehdä tuulimyllyn muovipulloista. Se pyörii iloisesti tuulen alla ja pitää ääntä. Tällaisten tuuliturbiinien rakentamiseen on olemassa valtava määrä kaikenlaisia järjestelmiä, joissa pyörimisakseli voidaan sijoittaa sekä pysty- että vaakasuoraan. Sellaiset asiat eivät tuota sähköä, mutta ne hajottavat täydellisesti myyrät henkilökohtaisiin tontteihin, jotka vahingoittavat kasveja ja kaivavat uriaan kaikkialle.
Kotitekoinen tuuligeneraattori talolle on jonkin verran samanlainen kuin tällainen pullotuuliturbiini. Se on vain kooltaan suurempi ja suunnittelultaan vakavampi. Mutta jos kiinnität pienen moottorin tällaiseen tuulimyllyyn, siitä voi tulla sähkön lähde ja jopa antaa virtaa jollekin sähköiselle asialle, esimerkiksi LEDille - siinä ei riitä tehoa enempään. Tarkasteltaessa tällaisen "lelun" kaaviota, voit ymmärtää, kuinka tehdä täysimittainen tuuligeneraattori.
Generaattorin tekeminen tuulimyllylle
Tuulipuiston kokoamiseksi tarvitsemme generaattorin ja itseherätyksellä. Toisin sanoen sen suunnittelussa on oltava magneetteja, jotka indusoivat sähköä käämeissä. Näin jotkut sähkömoottorit on järjestetty esimerkiksi ruuvimeisseliin. Mutta kunnollisen tuuligeneraattorin valmistaminen ruuvimeisselistä ei toimi - teho on yksinkertaisesti naurettavaa, pienen LED-lampun toimintaan riittää maksimi.
Tuulipuiston tekeminen autogeneraattorista ei myöskään onnistu - täällä käytetään akulla toimivaa virityskäämiä, joten se ei sovi meille. Kotitaloustuulettimesta voimme tehdä vain variksenpelätin puutarhaan hyökkääville linnuille. Siksi sinun on etsittävä normaali itseherättynyt generaattori, jolla on sopiva teho. Vielä parempi, käytä rahaa ja osta ostettu malli.
Generaattori on todella kannattavampaa ostaa kuin valmistaa - tehdasnäytteen tehokkuus on korkeampi kuin kotitekoisen.
Katsotaanpa kuinka tehdä generaattori tuulimyllyllemme omin käsin.
Sen maksimiteho on 3-3,5 kW. Tätä varten tarvitsemme:
- Staattori - Se on valmistettu kahdesta metallilevystä, jotka on leikattu ympyröiksi, joiden halkaisija on 500 mm. Jokaiseen ympyrään reunaa pitkin liimataan 12 halkaisijaltaan 50 mm neodyymimagneettia (hieman reunasta taaksepäin). Niiden napojen tulisi vaihdella. Samalla tavalla valmistelemme toisen ympyrän, mutta vain pylväiden tulisi sijaita tässä siirtymällä;
- Roottori - se on 9 käämin rakenne, joka on kääritty kuparilangalla, jonka halkaisija on 3 mm lakkaeristykseen. Teemme 70 kierrosta jokaisessa kelassa, vaikka joissain lähteissä suositellaan 90 kierrosta. Kelojen sijoittamiseksi on tarpeen tehdä pohja ei-magneettisesta materiaalista;
- Akseli - se on tehtävä tarkalleen roottorin keskelle. Lisäksi ei pitäisi olla lyöntejä, rakenne on keskitettävä huolellisesti, muuten tuuli rikkoo sen nopeasti.
Asetamme staattorit ja roottorin - itse roottori pyörii staattorien välissä. Näiden elementtien välillä säilytetään 2 mm:n etäisyys. Yhdistämme kaikki käämit alla olevan kaavion mukaisesti, jotta saamme yksivaiheisen vaihtovirtalähteen.
Valmistamme teriä
Tässä katsauksessa teemme melko tehokkaan tuuligeneraattorin - sen teho on jopa 3-3,5 kW voimakkaassa tuulessa tai jopa 1,5 tai 2 kW keskituulessa. Lisäksi se osoittautuu melko hiljaiseksi, toisin kuin sähkömoottoreiden generaattorit. Seuraavaksi sinun on mietittävä terien sijaintia. Suunnittelemme yksinkertaisen kolmisiipisen vaakatuuliturbiinin valmistamista. Pystysuuntaista tuuligeneraattoria voisi ajatella, mutta tässä tapauksessa tuulienergian käyttökerroin on pienempi - keskimäärin 0,3.
Jos teet pystysuoran tuuligeneraattorin, sillä on vain yksi etu - se voi toimia missä tahansa tuulen suunnassa.
Kotona helpoin tapa on tehdä yksinkertaisia teriä. Niiden valmistukseen voidaan käyttää erilaisia materiaaleja:
- Puu on totta, ajan myötä se voi halkeilla ja kuivua;
- Polypropeeni - tämäntyyppinen muovi sopii pienitehoisiin generaattoreihin;
- Metalli on luotettava ja kestävä materiaali, josta voit tehdä minkä kokoisia teriä tahansa (ilmailussa käytetty duralumiini toimii hyvin).
Pieni taulukko auttaa arvioimaan terien halkaisijan. Tarkista likimääräinen tuulen nopeus paikallisesti ja selvitä, minkä halkaisijan tarvitset tuuligeneraattorin siivet.
Tuuliturbiinin siipien tekeminen ei ole niin vaikeaa. On paljon vaikeampaa varmistaa, että koko rakenteemme on tasapainossa - muuten voimakkaat tuulenpuuskat rikkovat sen nopeasti. Tasapainotus tehdään korjaamalla terien pituutta. Sen jälkeen yhdistämme siivet tuuligeneraattorimme roottoriin ja asennamme kokoonpanopaikalle rakenteen, johon pyrstöosa on kiinnitetty.
Käynnistä ja tarkista
Jatkossa tärkeintä on valita oikea paikka maston asentamiselle. Se on asetettava tiukasti pystysuoraan. Terägeneraattori sijoitetaan mahdollisimman korkealle paikkaan, jossa tuuli on voimakkaampi. Varmista, että lähistöllä ei ole metsäistutuksia, irrallisia puita, taloja ja suuria rakenteita, jotka estävät ilman virtausta - jos on esteitä, sijoita tuuligeneraattori etäälle niistä.
Heti kun tuuligeneraattori alkaa liikkua, on tehtävä seuraava - kytke yleismittari generaattorin pistorasiaan ja tarkista jännitteen olemassaolo. Nyt järjestelmä on valmis täysimittaiseen käyttöön, on vain päätettävä, mikä jännite taloon syötetään ja miten tämä tapahtuu.
Kuluttajien yhdistäminen
Olemme jo onnistuneet tekemään hiljaisen tuulimyllyn, ja melko tehokkaan. On aika kytkeä siihen elektroniikka. Kun asennat tuuligeneraattoreita omin käsin 220 V:lle, sinun on huolehdittava invertterimuuntimien ostamisesta. Näiden laitteiden hyötysuhde on 99%, joten häviöt muuttaessa syötettyä tasavirtaa vaihtovirraksi, jonka jännite on 220 volttia, ovat minimaaliset. Yhteensä järjestelmässä on kolme lisäsolmua:
- Akkupaketti - kerää ylimääräisen sähkön tulevaa käyttöä varten. Tätä ylijäämää käytetään kuluttajien ruokkimiseen rauhallisina aikoina tai kun se puhaltaa hyvin heikosti;
Yksi edullisimmista vaihtoehdoista uusiutuvien energialähteiden käyttöön on tuulienergian käyttö. Lue tästä artikkelista kuinka tehdä laskelma, koota ja asentaa tuuliturbiini itsenäisesti.
Tuuliturbiinien luokitus
Asennukset luokitellaan seuraavien tuuliturbiinien kriteerien perusteella:
- pyörimisakselin sijainti;
- terien lukumäärä;
- elementtien materiaali;
- ruuvin nousu.
Tuulivoimaloilla on yleensä malli, jossa on vaaka- ja pystysuuntainen pyörimisakseli.
Vaakasuora akselirakenne - potkurirakenne yhdellä, kahdella, kolmella tai useammalla lavalla. Tämä on yleisin ilmavoimaloiden versio korkean hyötysuhteensa vuoksi.
Toteutus pystyakselilla - ortogonaaliset ja karusellirakenteet Darrieus- ja Savonius-roottoreiden esimerkissä. Kaksi viimeistä käsitettä olisi selvennettävä, koska molemmilla on tietty arvo tuuligeneraattoreiden suunnittelussa.
Darrieus-roottori on tuuliturbiinin ortogonaalinen rakenne, jossa aerodynaamiset siivet (kaksi tai useampi) sijaitsevat symmetrisesti toisiinsa nähden tietyllä etäisyydellä ja on asennettu säteittäisiin palkkeihin. Melko monimutkainen versio tuuliturbiinista, joka vaatii siipien huolellista aerodynaamista suoritusta.
Savonius-roottori on karusellityyppinen tuuliturbiinimalli, jossa kaksi puolisylinterimäistä siivekettä sijaitsevat toisiaan vasten muodostaen kokonaisuutena sinimäisen muodon. Rakenteiden tehokkuus on alhainen (noin 15 %), mutta se voidaan melkein kaksinkertaistaa, jos siivet sijoitetaan aallon suuntaan ei vaakasuoraan, vaan pystysuoraan ja käytetään monikerroksista rakennetta, jossa kunkin parin kulmasiirtymä on terät suhteessa muihin pareihin.
"Tuulivoimaloiden" edut ja haitat
Näiden laitteiden edut ovat ilmeisiä, etenkin kun niitä käytetään kotioloissa. "Tuulivoimaloiden" käyttäjät saavat itse asiassa mahdollisuuden tuottaa ilmaista sähköä, lukuun ottamatta pieniä rakennus- ja ylläpitokustannuksia. Tuuliturbiinien haitat ovat kuitenkin myös ilmeisiä.
Joten laitoksen tehokkaan toiminnan saavuttamiseksi tuulivirtojen vakauden ehdot on täytettävä. Ihminen ei voi luoda sellaisia olosuhteita. Tämä on puhtaasti luonnon etuoikeus. Toinen, mutta jo tekninen haittapuoli on tuotetun sähkön heikko laatu, minkä seurauksena järjestelmää on tarpeen täydentää kalliilla sähkömoduuleilla (kerroin, laturi, akut, muuntimet, stabilisaattorit).
Edut ja haitat kunkin tuuliturbiinien muunnelman ominaisuuksien suhteen tasapainottavat kenties nollassa. Jos vaaka-aksiaalisilla modifikaatioilla on korkea hyötysuhde, vakaan toiminnan varmistamiseksi ne edellyttävät tuulen virtauksen suunnan säätimien ja hurrikaanituulensuojalaitteiden käyttöä. Pystyaksiaalisilla modifikaatioilla on alhainen hyötysuhde, mutta ne toimivat vakaasti ilman tuulen suunnan seurantamekanismia. Samaan aikaan tällaiset tuuliturbiinit erottuvat alhaisesta melutasosta, sulkevat pois "paon" vaikutuksen voimakkaiden tuulien olosuhteissa ja ovat melko kompakteja.
Kotitekoiset tuuligeneraattorit
"Tuulimyllyn" tekeminen omin käsin on täysin ratkaistava tehtävä. Lisäksi rakentava ja järkevä lähestymistapa liiketoimintaan auttaa minimoimaan väistämättömät rahoituskulut. Ensinnäkin kannattaa luonnostella projekti, suorittaa tarvittavat tasapainotus- ja teholaskelmat. Näillä toimilla varmistetaan tuulipuiston onnistuneen rakentamisen lisäksi myös se, että kaikki ostetut laitteet pysyvät ehjinä.
On suositeltavaa aloittaa mikrotuulimyllyn rakentaminen, jonka teho on useita kymmeniä watteja. Tulevaisuudessa saatu kokemus auttaa luomaan tehokkaamman rakenteen. Kotituuligeneraattoria luotaessa sinun ei pitäisi keskittyä korkealaatuisen sähkön (220 V, 50 Hz) saamiseen, koska tämä vaihtoehto vaatii merkittäviä taloudellisia investointeja. On viisaampaa rajoittaa alun perin hankitun sähkön käyttöä, jota voidaan menestyksekkäästi käyttää ilman muuntamista muihin tarkoituksiin, esimerkiksi tukemaan sähkölämmittimille (TEN) rakennettuja lämmitys- ja käyttövesijärjestelmiä - tällaiset laitteet eivät vaadi tallia jännite ja taajuus. Tämä mahdollistaa yksinkertaisen piirin, joka toimii suoraan generaattorista.
Todennäköisesti kukaan ei väitä, että talon lämmitys ja kuuman veden tarjonta ovat vähemmän tärkeitä kuin kodinkoneet ja valaistuslaitteet, joihin usein haetaan tehoa kodin tuuliturbiinien asentamiseen. Tuuliturbiinin laite on nimenomaan tarkoitettu talon lämmön ja kuuman veden tarjoamiseen - tämä on vähimmäiskustannukset ja suunnittelun yksinkertaisuus.
Kodin tuuliturbiinin yleinen projekti
Rakenteellisesti kotiprojekti on monella tapaa samanlainen kuin teollisuusasennus. Totta, kotitalousratkaisut perustuvat usein pystyaksiaalisiin tuuliturbiineihin ja ne on varustettu pienjännitegeneraattoreilla. Kotitalouksien tuuliturbiinin moduulien koostumus edellyttäen, että saadaan korkealaatuista sähköä (220 V, 50 Hz):
- tuuliturbiini;
- tuulen suuntaus laite;
- kerroin;
- DC-generaattori (12V, 24V);
- akun latausmoduuli;
- ladattavat akut (litium-ioni, litium-polymeeri, lyijyhappo);
- DC-jännitteen 12 V (24 V) muuntaja AC-jännitteeksi 220 V.
Tuuligeneraattori PIC 8-6 / 2.5
Kuinka se toimii? Vain. Tuuli kääntää tuuliturbiinin. Vääntömomentti välitetään kertoimen kautta tasavirtageneraattorin akselille. Generaattorin lähdöstä saatu energia kertyy akkuihin latausmoduulin kautta. Akkujen liittimistä syötetään vakiojännite 12 V (24 V, 48 V) muuntimelle, jossa se muunnetaan kotitalouksien sähköverkkojen syöttöjännitteeksi.
Tietoja kodin "tuuliturbiinien" generaattoreista
Suurin osa tuuliturbiinien kotitalousrakenteista on pääsääntöisesti suunniteltu pieninopeuksisilla tasavirtamoottoreilla. Tämä on yksinkertaisin generaattorivaihtoehto, joka ei vaadi päivityksiä. Optimaalisesti - kestomagneeteilla varustetut sähkömoottorit, jotka on suunniteltu 60-100 voltin syöttöjännitteelle. On olemassa käytäntö käyttää autogeneraattoreita, mutta tällaisessa tapauksessa tarvitaan kertoimen käyttöönotto, koska autogeneraattorit tuottavat vaaditun jännitteen vain korkealla (1800-2500) rpm. Yksi mahdollisista vaihtoehdoista on asynkronisen AC-moottorin rekonstruointi, mutta se on myös melko monimutkainen, vaatii tarkkoja laskelmia, kääntötyötä ja neodyymimagneettien asentamista roottorialueelle. Vaihtoehtona on kolmivaiheinen asynkroninen moottori, jossa vaiheiden väliin on kytketty samankapasiteettisia kondensaattoreita. Lopuksi on mahdollisuus tehdä generaattori tyhjästä omin käsin. Tästä aiheesta on paljon ohjeita.
Pystyakselinen kotitekoinen "tuulimylly"
Savonius-roottorin pohjalta voidaan rakentaa melko tehokas ja ennen kaikkea edullinen tuuligeneraattori. Tässä esimerkkinä pidetään mikrovoimalaitosta, jonka teho ei ylitä 20 wattia. Tämä laite on kuitenkin varsin riittävä esimerkiksi sähköenergian tuottamiseen joihinkin kodinkoneisiin, jotka toimivat 12 voltin jännitteellä.
Osien sarja:
- Alumiinilevy 1,5-2 mm paksu.
- Muoviputki: halkaisija 125 mm, pituus 3000 mm.
- Alumiiniputki: halkaisija 32 mm, pituus 500 mm.
- DC-moottori (potentiaaligeneraattori), 30-60V, 360-450 rpm, esim. sähkömoottori malli PIK8-6 / 2.5.
- Jännitteen säädin.
- Akku.
Savonius-roottorin valmistus
Alumiinilevystä leikataan kolme "pannukakkua", joiden halkaisija on 285 mm. Jokaisen keskelle porataan reiät 32 mm alumiiniputkea varten. Siitä tulee jotain CD-levyjen kaltaista. Muoviputkesta leikataan kaksi 150 mm:n pituista palaa ja leikataan pituussuunnassa kahtia. Tuloksena on neljä puoliympyrän muotoista terää 125x150 mm. Kaikki kolme alumiinista "kompaktilevyä" asetetaan 32 mm:n putkeen ja kiinnitetään 320, 170, 20 mm:n etäisyydelle yläpisteestä tiukasti vaakasuoraan muodostaen kaksi tasoa. Terät asetetaan kiekkojen väliin, kaksi kappaletta per taso ja kiinnitetään tiukasti toisiaan vasten muodostaen sinimuodon. Tässä tapauksessa ylemmän tason terät siirtyvät suhteessa alemman tason teriin 90 asteen kulmassa. Tuloksena on nelilapainen Savonius-roottori. Elementtien kiinnittämiseen voit käyttää niittejä, itsekierteittäviä ruuveja, kulmia tai muita menetelmiä.
Moottoriliitäntä ja maston kiinnitys
Tasavirtamoottoreiden akselin, joilla on yllä olevat parametrit, halkaisija on yleensä enintään 10-12 mm. Moottorin akselin liittämiseksi tuuliturbiinin putkeen puristetaan putken alaosaan messinkiholkki, jolla on tarvittava sisähalkaisija. Putken ja holkin seinän läpi porataan reikä ja katkaistaan kierre lukitusruuvin kiinnittämiseksi. Seuraavaksi tuuliturbiinin putki asetetaan generaattorin akselille, minkä jälkeen liitos kiinnitetään tiukasti lukitusruuvilla.
Loput muoviputkesta (2800 mm) on tuuliturbiinin masto. Generaattorisarja Savonius-pyörällä on asennettu maston yläosaan - se työnnetään putkeen, kunnes se pysähtyy. Pysäyttimenä käytetään moottorin etupäähän kiinnitettyä metallilevysuojusta, jonka halkaisija on hieman suurempi kuin maston halkaisija. Kannen kehälle porataan reiät johtolankojen kiinnitystä varten. Koska sähkömoottorin kotelon halkaisija on pienempi kuin putken sisähalkaisija, generaattorin kohdistamiseksi keskelle käytetään välikappaleita tai pysäyttimiä. Generaattorin kaapeli johdetaan putken sisään ja ulos pohjassa olevan ikkunan kautta. Asennuksen yhteydessä on otettava huomioon generaattorin kosteussuojan rakenne tiivisteiden avulla. Jälleen sateelta suojaamiseksi tuuliturbiinin putken ja generaattorin akselin liitännän yläpuolelle voidaan asentaa sateenvarjokorkki.
Koko rakenteen asennus suoritetaan avoimessa, hyvin ilmastoidussa tilassa. Maston alle kaivetaan 0,5 metriä syvä reikä, putken alaosa lasketaan reikään, rakenne tasoitetaan harjaköysillä, minkä jälkeen reikä täytetään betonilla.
Jännitteensäädin (yksinkertainen laturi)
Valmistettu tuuligeneraattori ei yleensä pysty syöttämään 12 voltin jännitettä alhaisen nopeudensa vuoksi. Tuuliturbiinin suurin pyörimisnopeus tuulen nopeudella 6-8 m/s. saavuttaa arvon 200-250 rpm. Ulostulossa on mahdollista saada 5-7 voltin luokkaa oleva jännite. Akun lataamiseen tarvitaan 13,5-15 voltin jännite. Ratkaisu on käyttää yksinkertaista pulssijännitemuuntajaa, joka on koottu esimerkiksi jännitesäätimen LM2577ADJ pohjalta. Syöttämällä 5 voltin tasavirtaa muuntimen tuloon, ulostulossa saadaan 12-15 volttia, mikä riittää auton akun lataamiseen.
Valmis jännitteenmuunnin LM2577:lle
Tätä mikrotuuligeneraattoria voidaan varmasti parantaa. Lisää turbiinin tehoa, muuta maston materiaalia ja korkeutta, lisää DC-AC-muunnin jne.
Vaaka-aksiaalinen tuulinen sähköasennus
Osien sarja:
- Muoviputki, halkaisija 150 mm, alumiinilevy 1,5-2,5 mm paksu, puupalikka 80x40 1 m pitkä, putkisto: laippa - 3, kulma - 2, tee - 1.
- DC-sähkömoottori (generaattori) 30-60 V, 300-470 rpm.
- Pyörän hihnapyörä moottorille, jonka halkaisija on 130-150 mm (alumiini, messinki, tekstioliitti jne.).
- Teräsputket, joiden halkaisija on 25 mm ja 32 mm ja pituus 35 mm ja 3000 mm.
- Akun latausmoduuli.
- Paristot.
- Jännitteenmuuntaja 12 V - 120 V (220 V).
Vaakaakselisen "tuuliturbiinin" valmistus
Tuuliturbiinien siipien valmistukseen tarvitaan muoviputki. Tällaisen putken pala, 600 mm pitkä, leikataan pituussuunnassa neljään identtiseen osaan. Tuulimyllyyn tarvitaan kolme terää, jotka valmistetaan saaduista segmenteistä leikkaamalla osa materiaalista vinosti koko pituudelta, mutta ei tarkalleen kulmasta kulmaan, vaan alakulmasta yläkulmaan, pienellä siirtymällä jälkimmäisestä. Segmenttien alaosan käsittely rajoittuu kiinnitysterälehden muodostukseen kuhunkin kolmesta segmentistä. Tätä varten toista reunaa pitkin leikataan neliö, jonka koko on noin 50x50 mm, ja loppuosa toimii kiinnitysterälehtenä.
Tuuliturbiinin lavat kiinnitetään pyörän hihnapyörään pulttiliitoksilla. Hihnapyörä on asennettu suoraan DC-moottorin - generaattorin akselille. Tuuliturbiinin alustana käytetään yksinkertaista puupalkkaa, jonka halkaisija on 80x40 mm ja pituus 1 m. Generaattori on asennettu puupalkan toiseen päähän. Tangon toiseen päähän on asennettu "häntä", joka on valmistettu alumiinilevystä. Tangon alaosaan on kiinnitetty 25 mm:n metalliputki, joka on suunniteltu toimimaan pyörivänä akselina. Mastona käytetään kolmen metrin metalliputkea 32 mm. Maston yläosa on kääntöholkki, johon tuuliturbiinin putki työnnetään. Maston tuki on valmistettu paksusta vanerilevystä. Tälle tuelle, halkaisijaltaan 600 mm:n levyn muodossa, rakennetaan putkiosista rakenne, jonka ansiosta masto voidaan helposti nostaa tai laskea tai asentaa - purkaa. Joustotukia käytetään maston kiinnittämiseen.
Tuuliturbiinin kaikki elektroniikka on asennettu erilliseen moduuliin, jonka liitäntä mahdollistaa akkujen ja kuluttajakuorman kytkemisen. Moduuli sisältää akun latausohjaimen ja jännitteenmuuntimen. Tällaiset laitteet voidaan koota itsenäisesti asianmukaisella kokemuksella tai ostaa markkinoilta. Markkinoilla on monia erilaisia ratkaisuja haluttujen lähtöjännitteiden ja -virtojen saamiseksi.
Yhdistetyt tuuliturbiinit
Yhdistetyt tuuliturbiinit ovat vakava vaihtoehto kodin energiamoduulille. Itse asiassa yhdistelmä sisältää tuuligeneraattorin, aurinkoakun, diesel- tai bensiinivoimalaitoksen yhdistämisen yhdeksi järjestelmäksi. Voit yhdistää kaikin tavoin kykyjesi ja tarpeidesi mukaan. Kun on olemassa kolme yhdessä -vaihtoehto, tämä on luonnollisesti tehokkain ja luotettavin ratkaisu.
Myös tuulivoimaloiden yhdistelmällä on tarkoitus luoda tuulivoimaloita, jotka sisältävät kaksi erilaista muutosta kerralla. Esimerkiksi kun Savonius-roottori ja perinteinen kolmiteräinen kone toimivat yhdessä nipussa. Ensimmäinen turbiini toimii alhaisella tuulennopeudella ja toinen vain nimellisnopeudella. Siten laitteiston hyötysuhde säilyy, perusteettomat energiahäviöt suljetaan pois ja asynkronisten generaattoreiden tapauksessa loisvirrat kompensoidaan.
Yhdistetyt järjestelmät ovat teknisesti monimutkaisia ja kalliita vaihtoehtoja kotiharjoitteluun.
Kodin tuulipuiston tehon laskeminen
Voit laskea vaaka-akselin tuuligeneraattorin tehon käyttämällä standardikaavaa:
- N = p S V3 / 2
- N- asennusteho, W
- s- ilman tiheys (1,2 kg / m 3)
- S- puhallusalue, m 2
- V- tuulen nopeus, m/s
Esimerkiksi asennuksen teho, jonka siipien jänneväli on enintään 1 metri ja tuulen nopeus 7 m / s, on:
- N= 1,2 1 343/2 = 205,8 W
Savonius-roottorin perusteella luotu likimääräinen tuuliturbiinin teholaskenta voidaan laskea kaavalla:
- N = p R H V3
- N- asennusteho, W
- R- juoksupyörän säde, m
- V- tuulen nopeus, m/s
Esimerkiksi tekstissä mainitun Savonius-roottorilla varustetun tuulivoimalaitoksen suunnittelussa tehoarvo tuulen nopeudella 7 m/s. tulee olemaan:
- N= 1,2 0,142 0,3 343 = 17,5 W