Domáce veterné turbíny s vlastnými rukami na 12 voltov. Vertikálny veterný generátor pre letné sídlo

Obsah:

Nie je žiadnym tajomstvom, že náklady na verejné služby v našej krajine neustále rastú, aj keď sa zdá, že na to nie sú žiadne predpoklady. Spolu s tým sa zvyšuje počet spotrebiteľov, ktorí sa snažia tento stĺpec výdavkov nejako znížiť. Niekto šetrí vodu, niekto plyn, no aj tak je najväčší záujem o alternatívne zdroje svetla, ako je solárna batéria alebo elektrický generátor využívajúci na prácu vietor.

Úspory v takýchto prípadoch sú, samozrejme, citeľné, ale hlavný problém spočíva v tom, že takéto inštalácie nie sú lacné a na to, aby ste pocítili skutočné úspory, musí prejsť viac ako jeden rok. Koniec koncov, inštalácia by sa mala najskôr zaplatiť.

Práve kvôli vysokým nákladom sa začali objavovať otázky o tom, ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami. Koniec koncov, takéto inštalácie boli vynájdené a vytvorené osobou, čo znamená, že doma je možné ich znovu vytvoriť. A preto sa pokúsme pochopiť, aké realistické je vyrobiť generátor pre veterný mlyn vlastnými rukami z improvizovaných prostriedkov, či je na jeho bezproblémovú prevádzku potrebné nejaké ďalšie vybavenie a aké úspory energie sú možné pri použití takéhoto zariadenia na dom, byt alebo chata.

Možné obmedzenia

Hlavnou vecou pri inštalácii veterného generátora sú, samozrejme, pokusy nášho štátu získať akýkoľvek zisk aj v tejto oblasti. Aby nedošlo k certifikácii inštalácie svojpomocne, t.j. neplatiť samostatné dane, stojí za to zbierať veterný generátor s nízkym výkonom, ktorý nevyrába viac ako 5 kW. Hoci doma je dosť problematické vyrobiť si doma vyrobené zariadenie s väčším výkonom.

Mali by ste tiež objasniť dostupnosť predpisov a dokumentov o výške budov v oblasti inštalácie, aby ste ju neprekročili pre najlepší vietor.

Stojí za to pamätať aj na susedov - môžu ich rušiť hluk, ktorý vydávajú lopatky a prevodovka, ktorou sú vybavené domáce veterné generátory. Samozrejme, že takéto inštalácie robia malý hluk, ale závisť ešte nikto nezrušil a v prípade sťažností sú možné pokuty, ako aj rozhodnutie o demontáži. Výhodou je tu verzia v továrenskom prevedení, pretože. je nízkohlučný, ale vzhľadom na jeho vysoké náklady sa s takýmto zariadením teraz nepočíta.

Nezabudnite tiež na ochranu pred rádiovým rušením - pri vlastnej výrobe veterného mlyna je potrebné zabezpečiť inštaláciu filtra. No, pri nákupe takéhoto zariadenia - objasnite jeho prítomnosť v okruhu.

Zariadenie veterného generátora

Bez ohľadu na typ takéhoto 220-voltového zariadenia pre domácich majstrov, jeho súčasti budú rovnaké. Akékoľvek veterné generátory pozostávajú zo zariadenia, ktoré priamo generuje elektrinu, lopatiek, batérie, stožiaru a elektronickej jednotky - meniča.

V každom prípade prvá vec, ktorá začína výrobou takéhoto zariadenia, je výber typu, elektrického obvodu a dizajnu vzhľadu. Podľa typu sa veterné turbíny delia na plachtové a lopatkové, prípadne horizontálne a vertikálne. Pre stredné zemepisné šírky, kde nie sú žiadne ostré poryvy vetra, ako aj v zariadeniach s výkonom do 5 kW, bude taký veterný generátor ako „plachetnica“ najlepšou voľbou, a preto sa pokúsime pochopiť to podrobnejšie.

Samotná podstata činnosti takýchto zariadení je nasledovná: lopatky, ktoré sa otáčajú pomocou sily vetra, prenášajú krútiaci moment priamo alebo cez prevodovku na rotor generátora, v dôsledku čoho vzniká elektrina, ktorá vstupuje do batérie cez elektronická jednotka. Batéria uchováva energiu a môže byť neskôr použitá pre potreby domácnosti.

Pokúsme sa zistiť, aké typy veterných turbín je možné vyrobiť doma a čo je na to potrebné.

Rotačná inštalácia

Takýto veterný generátor typu „urob si sám“ je schopný vyrobiť dostatok elektriny na osvetlenie malého záhradného domčeka, prístavieb, ako aj niekoľkých svietidiel na dvore. Takéto veterné mlyny sú vyrobené z automobilového generátora alebo štartéra, a preto, aby sme si nekúpili drahé vybavenie na jeho výrobu, zvážime zariadenie, ktoré bude generovať až jeden a pol kilowattu. Na to budete potrebovať nasledujúce materiály:

• 12 voltový automobilový generátor;
• héliová alebo kyselinová batéria (potrebujete aj 12-voltovú);
• zapečatený spínač;
• menič napätia od 12 do 220 V a 700–1500 wattov;
• veľkokapacitné čepele z nehrdzavejúcej ocele alebo hliníka. Vhodná môže byť aj plastová rúrka s priemerom 20–25 cm;
• relé nabíjania batérie s voltmetrom;
• spojovacie prvky, t.j. skrutky a matice;
• drôty s prierezom 4 a 2,5 metrov štvorcových. mm;
• dve svorky na upevnenie na stožiar zariadenia;
• kovová rúra dostatočnej dĺžky na použitie ako stožiar;
• a samozrejme rôzne nástroje: nožnice na kov, brúsky, kľúče, skrutkovače a vŕtačky so sadou vrtákov.

Výrobný algoritmus

Prvým krokom je vyrobiť lopatky ventilátora budúceho veterného generátora pre súkromný dom vlastnými rukami. Stará veľká hliníková panvica na to funguje dobre, ale tu sú možné možnosti. Je potrebné označiť ceruzkou a potom nádobu pozdĺž označených línií odrezať brúskou alebo kovovými nožnicami, pričom malé časti ponechajú nezrezané zhora a zospodu, t.j. ako je znázornené na obrázku. Čepele by mali byť rovnaké a ich počet závisí len od preferencií majstra.

Rezané čepele sú ohnuté správnym smerom. Treba mať na pamäti, že smer otáčania závisí od smeru otáčania lopatiek a rýchlosť, ktorou bude skrutka otáčať generátor, závisí od uhla ich natočenia a veľkosti. Je pohodlnejšie ich rezať brúskou, ale ak je kov tenký, kovové nožnice sú celkom vhodné.

Pri plastovom potrubí je situácia trochu komplikovanejšia. Musí sa pozdĺžne rozdeliť na štyri časti, potom pre každý z polkruhových segmentov urobte „zátky zhora a zdola a potom ich usporiadajte do jednej skrutky, aby ste získali vzhľad prvej možnosti.

Potom sa pomocou vŕtačky vytvoria montážne otvory na hriadeli generátora a hotovej vrtuli, po ktorých sa lopatky pripevnia k hriadeľu rotora pomocou skrutiek. Podobnú prácu môžete vykonať pomocou prevodovky, ktorá zvyšuje rýchlosť otáčania generátora - to je už na uvážení samotného pána.

Po vykonanej práci zostáva len upevniť veterný generátor pomocou svoriek na stožiar a natiahnuť drôty pozdĺž neho.

Montáž zariadení na zemi

Pretože optimálna dĺžka stožiara veternej farmy je 5–13 metrov, jeho základňa musí byť pre dobrú stabilitu vyliata betónom. Má tiež zmysel premýšľať o možnostiach, ako spustiť veterný generátor pre dom dole alebo sa k nemu dostať v prípade poruchy.

Drôty prichádzajúce zo samotného veterného generátora sú pripojené cez nabíjacie relé k batérii. Ďalej v obvode je menič, z ktorého už bude do rozvádzača privádzané napätie 220 voltov.

Všetky zariadenia musia byť chránené pred atmosférickými zrážkami a priamym prístupom detí. Spínač je inštalovaný na stožiari v prístupnej výške a prerušuje kladný vodič z veterného generátora do nabíjacieho relé. V prípade zbytočnosti alebo slabého vetra je teda možné zaťaženie odstrániť tak, že sa lopatky budú otáčať „naprázdno“.

Je veľmi dôležité odpojiť záťaž pri príliš silnom vetre, ktorý môže poškodiť ako samotný generátor, tak aj relé nabíjania batérie.

Existuje však výkonnejšia možnosť výroby veterného generátora vlastnými rukami doma. Samozrejme, je to trochu komplikovanejšie, ale napriek tomu je podľa pravidiel a postupov celkom možné vyrobiť takéto zariadenie.

Axiálny veterný generátor

Takéto zariadenie (dalo by sa dokonca povedať - veterná farma pre domácich majstrov) je vyrobené na báze neodymových magnetov, ktoré sa nedávno objavili na našom trhu. Vďaka nim sa dosahuje vyšší výkon generátora. Ak urobíte podobnú inštaláciu na obyčajných feritových magnetoch, potom z nej nebudete môcť získať viac ako jeden a pol kilowattu. Pred časom, keď sa neodýmové prvky práve objavili na regáloch, bola ich cena pomerne vysoká, ale teraz dochádza k poklesu nákladov, a preto sú takéto magnety dostupnejšie.

Aby ste si mohli vyrobiť axiálny veterný generátor pre svoj dom vlastnými rukami, budete potrebovať náboj s brzdovým kotúčom z auta. Navyše tu nie je dôležité jeho opotrebenie, a preto sa takýto diel vždy nájde v každom autoservise. Bude potrebné dôkladne vyčistiť, namazať ložiská, vo všeobecnosti uviesť do dobrého prevádzkového stavu. Optimálny počet magnetov bude 20 kusov, s rozmermi 25 x 8 mm. Nalepia sa na vnútornú stranu brzdového kotúča.

Po označení disku do sektorov by ste mali prilepiť magnety a striedať ich póly - to je veľmi dôležité. Pre pevnejšie spojenie sa odporúča použiť epoxidové lepidlo. Po zaschnutí lepidla sa všetky magnety nalejú rovnakou epoxidovou živicou, a aby lepidlo nevytieklo, môžete okolo kotúča z plastelíny urobiť malý okraj.

Vinutie cievky

Je dobre známe, že predtým, ako začnete navíjať, musíte vypočítať požadovaný počet závitov cievky. Na základe skutočnosti, že veterný generátor musí pracovať pri nízkej rýchlosti, je potrebné nabíjať batériu už pri 100-150 ot./min. Preto by celkový počet závitov vo všetkých cievkach vinutia mal byť 1200–1500, viac je zbytočné. Je veľmi jednoduché vypočítať počet závitov jednej cievky. S 20 cievkami a celkovým počtom 1400 otáčok by jedna mala mať 70 otáčok.

Čím viac cievok, tým väčší výkon možno dosiahnuť pri nízkych otáčkach. Zároveň platí, že čím väčší je prierez drôtu pri navíjaní, tým nižší je odpor, a teda väčšia sila prúdu.

Samozrejme, najlepšou možnosťou by bolo použiť špeciálny stroj na navíjanie cievok, ale ak nie je k dispozícii, je celkom možné túto prácu vykonať ručne.

Na kontrolu výstupného výkonu stačí jedno vinutie. Pri rolovaní v generátore už bude možné merať parametre budúceho zariadenia.

Samotný stator môže byť vyrobený z preglejky, ktorá ho zosilňuje, pre spoľahlivosť, sklenenými vláknami a epoxidom. Ale pripojenie cievok sa vykonáva podľa jednej z dvoch schém podľa výberu majstra. Môže to byť buď "trojuholník" alebo "hviezda". Ďalej sú cievky upevnené a drôty sú vyvedené. Ak chcete skontrolovať výkon veterného generátora pre súkromný dom, manuálne rolujte stabilnou rýchlosťou a odčítajte napätie z výstupných vodičov.

Stožiar a vrtuľa

Pokiaľ ide o stožiar, neexistujú žiadne rozdiely od výroby rotačného veterného generátora. Požiadavky naň sú rovnaké. Ale listy vrtule pre takúto inštaláciu sú vyrobené inak. Na tento účel sa používa 16 mm PVC rúrka. Tvar lopatiek je experimentálny, t.j. každý si určí tú optimálnu, ako sa hovorí, pokusom a omylom.

Zároveň musí byť dĺžka čepele na veternom mlyne vlastnými rukami aspoň meter, aby bolo možné posúvať generátor, a tiež je potrebné vyvážiť hotovú skrutku, aby sa eliminoval hluk, tlčanie a poškodenie ložísk počas prevádzky.

S trochou rozmýšľania môžete lopatky veternej turbíny navrhnúť tak, aby sa pri veľmi silnom vetre dali zložiť a následne roztiahnuť. To ochráni zariadenie pred zlyhaním v prípade varovania pred búrkou a náhlych poryvov.

Inštalácia zariadenia na zemi sa vykonáva podobne ako v predchádzajúcej verzii rotačného veterného generátora.

servis

Samozrejme, generátor vzduchu, ako každé iné zariadenie, si vyžaduje pozornosť, pravidelné revízie a samozrejme niekedy opravy. Hlavná vec, ktorú je potrebné neustále kontrolovať, čistiť a mazať špeciálnym grafitovým mazivom, sú kefy generátora, pretože. majú tendenciu sa počas prevádzky opotrebovať.

Pri najmenšom podozrení na nerovnováhu, vibrácie, uvoľnenie skrutkových upevnení a spojov je potrebné generátor spustiť na zem a nastaviť alebo opraviť.

Približne raz za 2-3 roky je potrebné zariadenie natrieť. A je lepšie, ak je náter špeciálny, t.j. antikorózne. Taktiež je potrebné pravidelne kontrolovať napnutie a upevnenie prídržných laniek.

Záver

Niekto si môže povedať, že cena elektriny nie je taká vysoká, aby sa dala robiť taká práca, robiť domáce veterné mlyny. Okrem toho aj do striedačky atď. bude musieť minúť. Ale ak sa nad tým zamyslíte, pri kvalitne odvedenej práci bude dostatok elektriny nielen na vykurovanie domu, ale aj budov, v zime vykurovania maštale so zvieratami. Vo všeobecnosti pri správnom prístupe k výrobe takéhoto domáceho produktu, t.j. veterná turbína a spotreba elektriny, môžete úplne opustiť platenú elektrinu, a to je dobrá úspora.

Vietor ako nekonečný zdroj energie je čoraz rozšírenejší. Takýto zdroj alternatívnej energie je populárny najmä v odľahlých regiónoch (napríklad Tajga), na polárnych staniciach. Okrem toho stále viac a viac veterných turbín pre domácnosti vyrábajú obyvatelia predmestí. Aké typy veterných mlynov existujú a ako zostaviť zariadenie na premenu veternej energie vlastnými rukami - prečítajte si nižšie.

Výroba vetra je schopnosť vyrábať elektrinu z veternej energie. Veterný generátor je v skutočnosti solárny generátor: vetry vznikajú v dôsledku nerovnomerného zahrievania zemského povrchu slnkom, rotácie planéty a jej reliéfu. Generátory využívajú pohyb vzdušných hmôt a pomocou mechanickej energie ju premieňajú na elektrinu.

V priemere môže jeden 20 kW veterný mlyn poskytnúť elektrinu jednej malej obci.

Na princípe veternej výroby je možné postaviť celú elektráreň a postaviť autonómne zariadenia, ktoré dodávajú elektrinu určitým oblastiam a dokonca aj domom. Dnes 45 % všetkej energie vyrábajú veterné turbíny. Najväčšia veterná farma sa nachádza v Nemecku a ročne vyprodukuje až 7 miliónov kWh energie za hodinu. Majitelia vidieckych domov vo vzdialených regiónoch a dedinách preto čoraz častejšie uvažujú o využití veternej energie na domáce účely. Súčasne je možné veterné mlyny použiť ako samostatné, tak aj.

Veterný generátor: princíp činnosti, typy zariadení

Väčšina veterných mlynov je oceľová veža - stožiar, na vrchu ktorého sú upevnené tri lopatky. Moderné domáce 5 kw čelné sklo druhej veľkosti dokáže bez problémov vygenerovať až 5000 wattov elektriny. To je dosť na to, aby zabezpečilo elektrinu obytnej budove, letnej rezidencii. Axiálny generátor dodáva až 500 Wh. Najvýkonnejší veterný generátor na svete - 8 MW.

Moderná veterná turbína môže mať:

• Horizontálna os otáčania;
• vertikálna os otáčania.

Horizontálny priezor má os, ktorá sa otáča rovnobežne so zemou (ako bežný veterný mlyn). Vertikálne veterné turbíny môžu mať lopatky aj rotory, ktoré sa pohybujú rovnobežne so zemou.

Energeticky úsporné potrubia sú jednoducho nenahraditeľné. Umožňujú vám ušetriť energiu aj váš rozpočet. Všetky podrobnosti v našom článku:

Rotory sa môžu líšiť tvarom a veľkosťou a delia sa na:

• Zariadenia Savonius (rotory sú vyrobené vo forme polvalcov);
• Ugrinsky rotory (vylepšené rotory polvalcového typu);
• Darier rotory (môžu byť špirálové, zakrivené a v tvare H);
• Veterné turbíny s viacerými lopatkami (používané vo veterných mlynoch kolotočového typu);
• Špirálové rotory (majú kužeľový rotor).

Vertikálne veterné generátory majú často tvar yule (príkladom je rotačný veterný generátor „Džingischán“). Za najefektívnejšie zariadenie svojej skupiny sa považuje viaclopatkový dizajn špičkového typu.

Domáci veterný generátor: výhody a nevýhody

Inštalácia veterného mlyna môže byť nevyhnutná, ak nie je na vašu lokalitu dodávaná elektrina, dochádza k neustálym prerušeniam v elektrickej sieti alebo ak chcete ušetriť na účtoch za elektrinu. Veterný mlyn sa dá kúpiť, alebo si ho môžete vyrobiť sami.

Domáci veterný generátor má nasledujúce výhody:

• Umožňuje vám ušetriť peniaze na nákup továrenského zariadenia, pretože výroba sa najčastejšie vyrába z improvizovaných častí;
• Ideálne pre vaše potreby a prevádzkové podmienky, pretože výkon zariadenia si vypočítate sami, pričom zohľadníte hustotu a silu vetra vo vašej oblasti;
• Lepšie harmonizuje s dizajnom domu a krajinným dizajnom, pretože vzhľad veterného mlyna závisí len od vašej fantázie a zručností.

Nevýhody domácich zariadení zahŕňajú ich nespoľahlivosť a krehkosť: domáce výrobky sa často vyrábajú zo starých motorov z domácich spotrebičov a automobilov, takže rýchlo zlyhajú. Aby však bola veterná turbína efektívna, je potrebné správne vypočítať výkon zariadenia.

Ako vyrobiť veterný mlyn vlastnými rukami

Aby ste si vyrobili veterný generátor vlastnými rukami, mali by ste presne vedieť, aké detaily existujú v jeho dizajne a za čo sú zodpovedné. Takže bude možné pochopiť, ako nahradiť niektoré časti, ktoré je ťažké nájsť doma.

Každá veterná turbína má vo svojom dizajne:

• Čepele, ktoré sa otáčajú;
• Generátor striedavého prúdu;
• Ovládač - zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu z lopatiek na prúd;
• Invertor je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd na striedavý prúd;
• Nabíjateľné batérie;
• Stožiar.

Jednoduchý malý veterný mlyn môže byť vyrobený pomocou domáceho ventilátora ako základu. Niektorí remeselníci prispôsobujú starý počítačový chladič pre mini-veterný mlyn. Je pravda, že výkon takéhoto veterného ventilátora nepresiahne 100 wattov. Keď je potrebná 5 kW veterná turbína na napájanie malých a stredných domov a 10 kW pre komerčné zariadenia.

Urob si sám elektrický generátor: výpočet výkonu zariadenia

Výroba akéhokoľvek veterného mlyna na súkromné ​​použitie začína prípravnou fázou - výpočtom výkonu zariadenia. Takže napríklad na prevádzku ohrevu vody bude potrebné nainštalovať veterný mlyn s výškou najmenej 5-6 metrov. Zároveň nie je možné využívať iba energiu vetra na vykurovanie: rýchlosť vetra je dosť premenlivá. Ale ako dodatočný zdroj, ktorý ušetrí peniaze, môžete použiť vietor.

Na tento účel môžete použiť množstvo vzorcov, ktoré sú prezentované v sieti. Najjednoduchším riešením je použiť kalkulačku, ktorá si sama vypočíta silu vetra. V tomto prípade budete musieť do programu zadať iba požadované hodnoty. Najčastejšie sú to: plocha, na ktorú vietor fúka, hustota a rýchlosť vetra.

Priemernú rýchlosť vzdušných hmôt vo vašej oblasti môžete zistiť kontaktovaním meteorologickej služby.

Okrem toho na prácu budete potrebovať elektrický obvod veterného mlyna, podrobné konštrukčné výkresy, ktoré je možné nakresliť na bežný list papiera alebo vizualizovať pomocou počítačového programu na trojrozmerné modelovanie.

Ako si vybrať generátor pre veterný mlyn

Domáce veterné mlyny by mali byť tiché. Preto je lepšie použiť ako generátor pre veterné turbíny nízkootáčkový (nízkootáčkový) motor. Takýto motor je schopný vykonávať 350 až 700 otáčok za minútu. Navyše, aj na jednolistovom veternom mlyne je možné použiť nízkootáčkový motor. Nízkorýchlostný generátor môže byť tiež vyrobený z krokového motora.

Na zvýšenie rýchlosti veterného mlyna môžete použiť multiplikátor: zrýchli rotáciu lopatiek 5-10 krát.

Obľúbené sú najmä kotúčové motory na neodýmových magnetoch. Magnety môžu mať súčasne rôzne veľkosti a podľa toho aj výkon. Takýto generátor sa vyrába pomerne jednoducho, ale jeho cena je pomerne vysoká.

Na spustenie vrtule môžete použiť generátor pedálového bicykla.

Mnoho ľudí vyrába nízkoenergetický generátor z plynového generátora, automobilového alebo traktorového generátora, batérie zo skrutkovača. V tomto prípade je potrebné mať na pamäti, že prevodovka, ktorá znižuje rýchlosť, bude musieť byť nainštalovaná na dizajn s generátorom z traktora a autogenerátora.

Urob si sám veterné generátory na 220 V

Na zostavenie lapača vetra potrebujeme: 12 V generátor, batérie, menič z 12 V na 220 V, voltmeter, medené drôty, upevňovacie prvky (svorky, skrutky, matice).

Výroba akéhokoľvek veterného mlyna zahŕňa nasledujúce kroky:

1. Výroba čepele. Lopatky vertikálneho veterného generátora môžu byť vyrobené z hlavne. Časti môžete rezať brúskou. Skrutka pre malý veterný mlyn môže byť vyrobená z PVC rúrky s prierezom 160 mm.
2. Výroba stožiarov. Stožiar musí byť vysoký aspoň 6 metrov. Zároveň, aby torzná sila nezlomila sťažeň, musí byť fixovaný na 4 strie. Zároveň musí byť každý úsek navinutý na poleno, ktoré by malo byť zakopané hlboko v zemi.
3. Inštalácia neodýmových magnetov. Magnety sú prilepené na kotúč rotora. Je lepšie zvoliť obdĺžnikové magnety, v ktorých sú magnetické polia sústredené po celej ploche.
4. Navíjanie cievok generátora. Navíjanie sa vykonáva medeným závitom s priemerom najmenej dva mm. Zároveň by pradienka nemali byť väčšie ako 1200.
5. Upevnenie nožov na potrubie pomocou matíc.

V prítomnosti výkonných batérií a meniča bude výsledné zariadenie schopné generovať také množstvo elektriny, ktoré bude stačiť na používanie domácich spotrebičov (napríklad chladničky a televízora). Takýto generátor je ideálny na udržanie prevádzky osvetľovacích, vykurovacích a ventilačných systémov malého vidieckeho domu, skleníka.

Urob si sám veterné mlyny 5 kW (video)

Veterná turbína je bezpečné, moderné zariadenie, ktoré vám umožňuje transformovať veternú energiu na elektrickú energiu, ktorá je potrebná na prevádzku domácich spotrebičov, vykurovacích systémov, zásobovania vodou a vetrania. S trochou kalkulácie dokážete postaviť veternú turbínu aj bez odbornej pomoci. Pomôcť k tomu môžu vyššie uvedené podrobné pokyny, obrázky a odporúčania pre výber komponentov!

Príklady veterných mlynov (foto)

V modernej realite si každý majiteľ domu dobre uvedomuje neustále zvyšovanie nákladov na energie - to platí aj pre elektrickú energiu. Preto, aby ste vytvorili pohodlné životné podmienky v prímestskej bytovej výstavbe v lete aj v zime, budete musieť buď zaplatiť za služby dodávky energie, alebo nájsť alternatívne východisko z tejto situácie, pretože prírodné zdroje energie sú bezplatné.

Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami - krok za krokom

Územie nášho štátu tvoria prevažne roviny. Napriek tomu, že v mestách je prístup vetra blokovaný výškovými budovami, za mestom zúria silné vzdušné prúdy. Preto je nezávislá výroba veterného generátora jediným správnym riešením na zásobovanie vidieckeho domu elektrickou energiou. Najprv však musíte zistiť, ktorý model je vhodný na vlastnú výrobu.

Rotačné

Rotačný veterný mlyn je jednoduché zariadenie na konverziu, ktoré sa dá ľahko robiť vlastnými rukami. Prirodzene, takýto výrobok nebude schopný poskytnúť elektrinu vidieckemu zámku, ale dokonale sa hodí pre vidiecky dom. Umožní osvetliť nielen bytovú výstavbu, ale aj hospodárske budovy a dokonca aj cestičky v záhrade. Pre vlastnú montáž jednotky s výkonom do 1500 wattov je potrebné pripraviť spotrebný materiál a komponenty z nasledujúceho zoznamu:

Prirodzene, musíte mať minimálnu sadu nástrojov: nožnice na rezanie kovu, brúsku, krajčírsky meter, ceruzku, súpravu kľúčov a skrutkovačov, vŕtačku s vŕtačkami a kliešte.

krok za krokom

Montáž začína výrobou rotora a zmenou remenice, pri ktorej dodržiavajú určitú postupnosť práce.

Na pripojenie batérie sa používajú vodiče s prierezom 4 mm a dĺžkou najviac 100 cm.Spotrebiče sa pripájajú vodičmi s prierezom 2 mm. Do prerušenia obvodu je dôležité zahrnúť menič DC-na-AC 220V podľa schémy kontaktov svoriek.

Dizajn pre a proti

Ak sa vykonajú všetky manipulácie, správne, potom zariadenie vydrží dostatočne dlho. Pri použití dostatočne výkonnej batérie a vhodného meniča do 1,5 kW možno napájať pouličné a vnútorné osvetlenie, chladničku a televízor. Výroba takéhoto veterného mlyna je veľmi jednoduchá a cenovo výhodná. Takýto výrobok sa ľahko opravuje a je nenáročný na používanie. Je pracovne veľmi spoľahlivý a nerobí hluk, ktorý obťažuje obyvateľov domu. Rotačný veterný mlyn má však nízku produktivitu a jeho prevádzka závisí od prítomnosti vetra.

Axiálna konštrukcia bez železného statora na báze neodýmových permanentných magnetov sa na území nášho štátu objavila nie tak dávno z dôvodu nedostupnosti komponentov. Dnes však silné magnety nie sú nezvyčajné a cena za ne v porovnaní s pred pár rokmi výrazne klesla.

Základom takéhoto generátora je náboj s brzdovými kotúčmi z osobného automobilu. Ak nejde o nový diel, je vhodné ho pretriediť a vymeniť mazivá a ložiská.

Umiestnenie a inštalácia neodýmových magnetov

Práca začína prilepením magnetov na rotorový disk. Na tento účel sa používajú magnety v množstve 20 ks. a rozmermi 2,5 x 0,8 cm Ak chcete zmeniť počet tyčí, musíte dodržiavať nasledujúce pravidlá:

• jednofázový generátor predpokladá počet magnetov zodpovedajúci počtu pólov;
• v prípade trojfázového zariadenia je dodržaný pomer 2/3 pólov a cievok;
• umiestnenie magnetov by malo prebiehať so striedajúcimi sa pólmi, na zjednodušenie ich rozloženia je lepšie použiť hotovú šablónu z lepenky.

Ak je to možné, odporúča sa použiť obdĺžnikové magnety, pretože v okrúhlych analógoch sú magnetické polia sústredené v strede a nie po celom povrchu. Dôležité je dodržať podmienku, že magnety oproti sebe majú opačné póly. Aby bolo možné určiť póly, magnety sú privedené k sebe a priťahovacie strany sú kladné, preto sú odpudzujúce hrany záporné.

Na upevnenie magnetov sa používa špeciálne lepidlo, po ktorom sú na zvýšenie pevnosti vystužené epoxidovou živicou. Na tento účel je vyplnený magnetickými prvkami. Aby sa zabránilo šíreniu živice, strany sú vyrobené z bežnej plastelíny.

Jednotka trojfázového a jednofázového typu

Jednofázové statory sú vo svojich parametroch horšie ako trojfázové náprotivky, pretože vibrácie sa zvyšujú so zvyšujúcim sa zaťažením. Je to spôsobené rozdielom v amplitúde prúdu vyplývajúceho z nekonzistentnosti jeho výstupu počas určitého časového obdobia. Na druhej strane v trojfázovom analógu takýto problém neexistuje. To umožnilo zvýšiť výkon trojfázového generátora takmer o 50% v porovnaní s jednofázovým modelom. Navyše, v dôsledku absencie dodatočných vibrácií sa počas prevádzky zariadenia nevytvára cudzí hluk.

Vinutie cievky

Každý elektrikár si je vedomý toho, že pred začatím navíjania cievky je dôležité vykonať predbežné výpočty. Domáci veterný generátor 220 V je zariadenie, ktoré pracuje pri nízkych rýchlostiach. Je potrebné dosiahnuť, aby nabíjanie batérie začínalo od 100 otáčok za minútu.

Ak vychádzame z takýchto parametrov, tak na navinutie všetkých cievok nebude potrebných viac ako 1200 otáčok. Na určenie závitov pre jednu cievku je potrebné vykonať jednoduché rozdelenie celkových indikátorov počtom jednotlivých prvkov.

Na zvýšenie výkonu nízkorýchlostného veterného mlyna sa zvyšuje počet pólov. Tým sa zvýši frekvencia prúdu v cievkach. Navíjanie cievok musí byť vykonané hrubými medenými drôtmi. Tým sa zníži hodnota odporu a následne sa zvýši prúdová sila. Je dôležité vziať do úvahy, že pri prudkom zvýšení napätia môže byť prúd úplne vynaložený na odpor vinutia. Na zjednodušenie navíjania môžete použiť špeciálny stroj.

V súlade s počtom a hrúbkou magnetov pripevnených na disky sa menia prevádzkové charakteristiky zariadenia. Ak chcete zistiť, aké indikátory napájania sa nakoniec získajú, stačí navíjať jeden prvok a posúvať ho v jednotke. Na určenie výkonových charakteristík sa napätie meria pri určitých otáčkach.

Cievka je často okrúhla, ale je vhodné ju mierne natiahnuť. V tomto prípade bude v každom sektore viac medi a usporiadanie závitov bude hustejšie. Priemer vnútorného otvoru cievky by sa mal rovnať rozmerom magnetu. Pri výrobe statora je dôležité vziať do úvahy, že jeho hrúbka sa musí rovnať parametrom magnetov.

Zvyčajne sa ako polotovar pre stator používa preglejka, ale je celkom možné urobiť značky na papieri nakreslením sektorov pre cievky a použiť obyčajnú plastelínu na obrubníky. Na dodanie pevnosti produktu sa používa sklolaminát, ktorý sa nachádza v spodnej časti formy na vrchu zvitkov. Je dôležité, aby sa epoxid nelepil na formu. Za týmto účelom je na vrchu pokrytý voskom. Cievky sú pevne pripevnené k sebe a konce fáz sú vytiahnuté. Potom sú všetky vodiče pripojené podľa schémy hviezdy alebo trojuholníka. Na otestovanie hotového zariadenia sa ručne otáča.

Zvyčajne je konečná výška stožiara 6 metrov, ale ak je to možné, je lepšie ju zvýšiť 2 krát. Z tohto dôvodu sa na jeho upevnenie používa betónová základňa. Upevnenie by malo byť také, aby sa potrubie dalo ľahko zdvihnúť a spustiť pomocou navijaka. Na hornom konci potrubia je upevnená skrutka.

Na výrobu skrutky potrebujete PVC rúrku, ktorej prierez by mal byť 16 cm.Z rúrky je vyrezaná dvojmetrová skrutka so šiestimi čepeľami. Optimálny tvar lopatiek je určený experimentálne, čo umožňuje zvýšiť krútiaci moment pri minimálnych otáčkach. Na odklonenie vrtule od silných poryvov vetra slúži skladací chvost. Vyrobená elektrina sa ukladá do batérií.

Video: domáci veterný generátor

Po zvážení dostupných možností pre veterné turbíny sa každý majiteľ domu bude môcť rozhodnúť pre vhodné zariadenie pre svoje účely. Každý z nich má svoje pozitívne aj negatívne stránky. Efektívnosť veterného mlyna cítiť najmä mimo mesta, kde dochádza k neustálemu pohybu vzdušných hmôt.

Veterný generátor vyrobený z automobilového generátora môže pomôcť v situácii, keď nie je možné pripojiť sa k elektrickému vedeniu v súkromnom dome. Alebo slúžiť ako pomocný zdroj alternatívnej energie. Takéto zariadenie môže byť vyrobené z improvizovaných materiálov s využitím úspechov remeselníkov. Fotografie a videá ukážu proces vytvárania domácej veternej turbíny.

Existuje obrovská druhová rozmanitosť veterných turbín a výkresov ich výroby. Každý dizajn však obsahuje nasledujúce povinné prvky:

• generátor;
• čepele;
• akumulátorová batéria;
• stožiar;
• elektronická jednotka.

S určitými zručnosťami si môžete vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami

Okrem toho je potrebné vopred premyslieť riadiaci a distribučný systém elektriny, nakresliť schému inštalácie.

veterné koleso

Lopatky sú možno najdôležitejšou súčasťou veternej turbíny. Prevádzka zostávajúcich komponentov zariadenia bude závisieť od konštrukcie. Sú vyrobené z rôznych materiálov. Dokonca aj z plastovej kanalizačnej rúry. Čepele z potrubia sa ľahko vyrábajú, sú lacné a nie sú ovplyvnené vlhkosťou. Proces výroby veternej turbíny je nasledovný:

1. Je potrebné vypočítať dĺžku čepele. Priemer potrubia by sa mal rovnať 1/5 celkovej metráže. Napríklad, ak je čepeľ dlhá meter, potom bude stačiť rúrka s priemerom 20 cm.
2. Rúru rozrežeme priamočiarou pílou na 4 časti.
3. Z jednej časti vyrobíme krídlo, ktoré bude slúžiť ako šablóna na rezanie nasledujúcich nožov.
4. Otrepy na okrajoch vyhladíme brúsnym prostriedkom.
5. Čepele sú upevnené na hliníkovom disku pomocou privarených pásikov na upevnenie.
6. Ďalej je generátor priskrutkovaný k tomuto disku.

Čepele pre veterné koleso

Po montáži je potrebné veterné koleso vyvážiť. Je upevnený na statíve vodorovne. Operácia sa vykonáva v miestnosti uzavretej pred vetrom. Ak je vyváženie správne, koleso by sa nemalo pohybovať. Ak sa čepele otáčajú samy, potom je potrebné ich nabrúsiť, aby vyvážili celú štruktúru.

Až po úspešnom dokončení tohto postupu by ste mali pristúpiť k kontrole presnosti otáčania nožov, mali by sa otáčať v rovnakej rovine bez zošikmenia. Je povolená chyba 2 mm.

Schéma zostavy generátora

Stožiar

Na výrobu stožiara je vhodné staré vodovodné potrubie s priemerom minimálne 15 cm, dĺžkou cca 7 m. Ak sú do 30 m od miesta zamýšľanej inštalácie budovy, potom sa výška konštrukcie upraví smerom nahor. Pre efektívnu prevádzku veternej turbíny je radlica zdvihnutá nad prekážku aspoň o 1 m.

Základňa stožiara a kolíky na upevnenie kotevných drôtov sú zabetónované. Svorky so skrutkami sú privarené k kolíkom. Na strie sa používa pozinkovaný 6 mm kábel.

Poradenstvo. Zostavený stožiar má značnú hmotnosť, pri ručnej inštalácii budete potrebovať protizávažie z potrubia so záťažou.

Zmena generátora

Na výrobu generátora veterného mlyna je vhodný generátor z akéhokoľvek auta. Ich konštrukcie sú si navzájom podobné a zmena spočíva v previnutí drôtu statora a vytvorení rotora na neodymových magnetoch. V póloch rotora sú vyvŕtané otvory na upevnenie magnetov. Nainštalujte ich striedaním pólov. Rotor je zabalený v papieri a dutiny medzi magnetmi sú vyplnené epoxidom.

alternátor auta

Rovnakým spôsobom môžete prerobiť motor zo starej práčky. Len magnety sú v tomto prípade prilepené pod uhlom, aby sa neprilepili.

Nové vinutie je previnuté pozdĺž cievky na zub statora. Môžete urobiť hromadné navíjanie, je to vhodné pre každého. Čím väčší je počet závitov, tým efektívnejší bude generátor. Cievky sú navinuté v jednom smere podľa trojfázovej schémy.

Hotový generátor stojí za vyskúšanie a meranie údajov. Ak pri 300 otáčkach za minútu generátor produkuje asi 30 voltov, je to dobrý výsledok.

Generátor veternej turbíny z automobilového generátora

konečná montáž

Rám generátora je zvarený z profilovej rúry. Chvost je vyrobený z pozinkovaného plechu. Rotačná os je rúrka s dvoma ložiskami. Generátor je pripevnený k stožiaru tak, aby vzdialenosť od radlice k stožiaru bola minimálne 25 cm.Pre konečnú montáž a inštaláciu stožiara by mal byť z bezpečnostných dôvodov zvolený pokojný deň. Lopatky sa vplyvom silného vetra môžu ohnúť a zlomiť na stožiari.

Ak chcete použiť batérie na napájanie zariadení, ktoré bežia na 220 V, budete musieť nainštalovať menič napätia. Kapacita batérie sa volí individuálne pre veterný generátor. Tento indikátor závisí od rýchlosti vetra v danej oblasti, výkonu pripojeného zariadenia a frekvencie jeho používania.

Zariadenie veterného generátora

Aby ste zabránili zlyhaniu batérie z prebitia, budete potrebovať regulátor napätia. Môžete si ho vyrobiť sami, ak máte dostatočné znalosti v elektronike, alebo si ho kúpiť hotový. Na trhu je veľa ovládačov pre alternatívne energetické mechanizmy.

Poradenstvo. Aby sa zabránilo zlomeniu čepele pri silnom vetre, je nainštalované jednoduché zariadenie - ochranná lopatka.

Údržba veterných turbín

Veterný generátor, ako každé iné zariadenie, potrebuje technickú kontrolu a údržbu. Pre bezproblémovú prevádzku veterného mlyna sa pravidelne vykonávajú nasledujúce práce.

Schéma veterného generátora

1. Najväčšiu pozornosť si vyžaduje zberač prúdu. Kefy generátora potrebujú čistenie, mazanie a preventívnu úpravu každé dva mesiace.
2. Pri prvom náznaku poruchy čepele (chvenie a nevyváženosť kolesa) sa veterný generátor spustí na zem a opraví sa.
3. Raz za tri roky sa kovové časti natierajú antikoróznou farbou.
4. Pravidelne kontrolujte upevnenie a napnutie káblov.

Teraz, keď je inštalácia dokončená, môžete pripojiť spotrebiče a používať elektrickú energiu. Aspoň pokiaľ bude veterno.

DIY generátor veterného mlyna: video

V tomto článku budeme podrobne analyzovať, ako vyrobiť veternú turbínu vlastnými rukami. Koniec koncov, život moderného človeka bez elektriny je ťažké si predstaviť. A aj malé prerušenia dodávky elektriny sa niekedy stanú „paralyzujúcim momentom“ pre bežný život vo vlastnom dome. A musíme priznať, že v niektorých prímestských dedinách či osadách na vidieku nie sú takéto problémy, žiaľ, nezvyčajné. To znamená, že sa musíte nejako chrániť pred problémami, získať záložný zdroj energie. A ak vezmete do úvahy neustále sa zvyšujúce tarify, potom sa mať svoj vlastný zdroj a dokonca pracovať takmer „zadarmo“ stane drahocenným snom mnohých majiteľov domov.

Jednou z oblastí rozvoja „voľnej energie“ v našej dobe je využívanie veternej energie. Mnohí zrejme videli pôsobivé obrázky obrovských veterných mlynov úspešne používaných v niektorých európskych krajinách – na niektorých miestach už podiel veternej energie dosahuje niekoľko desiatok percent z celkového počtu. Vyvstáva teda pokušenie - prečo sa nepokúsiť vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami, aby som raz a navždy získal nezávislosť od elektrickej siete?

Otázka je rozumná, ale človek by mal okamžite trochu ochladiť zápal „snílka“. Na vytvorenie skutočne kvalitnej, produktívnej inštalácie na výrobu elektriny sú potrebné značné znalosti v oblasti mechaniky a elektrotechniky. Musíte byť veľmi skúseným odborníkom - existuje množstvo operácií s vysokou zložitosťou, ktoré si vyžadujú precízny návrh a kvalifikovaný prístup pri realizácii. Kombináciou týchto dôvodov, ako možno usúdiť z diskusií na fórach, sa pomerne veľa „žiadateľov“ buď nedočkalo očakávaného výsledku, alebo dokonca od plánovaného projektu upustilo.

Preto tento článok poskytne prehľadný obrázok zobrazujúci bežné problémy a smery ich riešenia v procese vytvárania veterných turbín. Bude možné približne odhadnúť rozsah práce a triezvo zvážiť svoje schopnosti - či sa oplatí vziať na seba.

Čo je to veterný generátor? Všeobecné usporiadanie systému

Existuje niekoľko spôsobov, ako získať elektrickú energiu - v dôsledku vystavenia prúdu fotónov (svetlo, napríklad solárne panely), v dôsledku určitých chemických reakcií (veľmi využívaných v batériách), v dôsledku teplotných rozdielov. No najpoužívanejšia je premena kinetickej energie na elektrickú energiu. Táto transformácia prebieha v špeciálnych zariadeniach, ktoré sa nazývajú generátory.

Princíp činnosti generátora meniča kinetickej energie na elektrickú energiu objavil a opísal v 19. storočí Faraday.

Princíp zariadenia najjednoduchšieho elektrického generátora

Spočíva v tom, že ak je vodivá slučka umiestnená v meniacom sa magnetickom poli, potom sa v nej indukuje elektromotorická sila, ktorá po uzavretí obvodu povedie k vzniku elektrického prúdu. A zmena magnetického toku sa dá dosiahnuť otáčaním tohto rámu v magnetickom poli, buď vytvorenom permanentnými magnetmi, alebo sa objaví v budiacich vinutiach. Keď sa zmení poloha rámu, zmení sa veľkosť magnetického toku, ktorý ním prechádza. A čím vyššia je rýchlosť zmeny, tým väčší je výkon a indukované EMP. Čím viac otáčok sa teda prenáša na rotor (rotujúca časť generátora), tým väčšie napätie možno dosiahnuť na výstupe.

Diagram je samozrejme zobrazený s veľkými zjednodušeniami, len aby sa objasnil princíp.

Prenos rotácie na rotor generátora môže byť uskutočnený rôznymi spôsobmi. A jedným zo spôsobov, ako nájsť voľný zdroj energie, ktorý uvedie do pohybu kinematickú časť zariadenia, je „chytenie“ sily vetra. Teda približne rovnako, ako sa to kedysi podarilo tvorcom veterných mlynov.

Zariadenie veterného generátora teda predpokladá prítomnosť generátora a mechanizmu na prenos rotačného pohybu na stator, to znamená veterný mlyn. Okrem toho je predpokladom konštrukcia, ktorá zaisťuje spoľahlivú inštaláciu systému, pretože často musí byť umiestnená v značnej výške, aby prírodné alebo umelé prekážky nebránili plnohodnotnému „chytaniu vetra“. V niektorých prípadoch sa používa aj kinematický prevod určený na zvýšenie počtu otáčok rotora.

Jeden príklad overdrive z veterného mlyna na generátor

Ale to nie je všetko. Prítomnosť a rýchlosť vetra sú často extrémne premenlivé hodnoty. A dávať spotrebu vyrobenej energie do závislosti od „rozmarov počasia“ je nerozumný biznis. Preto veterný generátor zvyčajne pracuje v spojení so systémom skladovania energie.

Vzniknutý prúd je usmernený, stabilizovaný a prostredníctvom špeciálneho riadiaceho zariadenia ide buď priamo do ďalšieho odberu, alebo je presmerovaný na nabíjanie výkonných batérií zahrnutých v okruhu. Z batérií je cez menič, ktorý premieňa jednosmerný prúd na striedavý prúd požadovaného napätia a frekvencie, dodávaná energia do odberných miest. Batérie sa stávajú akýmsi vyrovnávacím článkom: ak je prúdové zaťaženie menšie ako aktuálny (veľmi závislý) výkon generátora, alebo ak spotrebiče nie sú nejaký čas vôbec pripojené, batérie sa nabíjajú. Ak je zaťaženie vyššie ako generovaný výkon, batérie sa vybijú.

Zaujímavý bod - práve táto vlastnosť veternej elektrárne vám umožňuje plánovať výkon samotného generátora, nie na základe ukazovateľov špičkového zaťaženia (za to bude vo väčšej miere zodpovedný menič), ale na základe predpovedaných spotreba energie za určité obdobie (napríklad mesiac).

Samozrejme, jednoduchšie schémy sa dajú využiť aj v bežnom živote. Napríklad veterná turbína jednoducho slúži nejakému nízkonapäťovému osvetľovaciemu zariadeniu atď.

Výhody a nevýhody veterných elektrární

Pozrime sa napríklad najskôr na najjednoduchší dizajn veternej turbíny, ktorú zvládne zostaviť aj stredoškolák. Praktické uplatnenie takejto „elektrárne“ nie je veľmi široké, ale len na rozšírenie porozumenia a získanie nejakých zručností – prečo nie?