Urob si sám veterný generátor z práčky: návod na zostavenie veterného mlyna

Vypočítame výkon budúceho veterného generátora

Najprv musíte zistiť, koľko energie by mal mať veterný generátor vlastnými rukami, aké sú funkcie a zaťaženia, ktorým bude čeliť. Alternatívne zdroje elektriny sa spravidla používajú ako pomocné, to znamená, že pomáhajú hlavnému napájaniu.Ak je teda výkon systému dokonca od 500 wattov, je to už celkom dobré.

Konečný výkon veternej turbíny však závisí od iných faktorov vrátane:

• rýchlosť vetra;
• počet čepelí.

Ak chcete zistiť vhodný pomer pre svietidlá horizontálneho typu, odporúčame vám oboznámiť sa s nižšie uvedenou tabuľkou. Čísla v ňom na križovatke predstavujú požadovaný výkon (uvádzaný vo wattoch).

Tabuľka. Výpočet požadovaného výkonu pre horizontálne veterné generátory.

1 m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2 m	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3 m	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4 m	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5 m	83	166	383	662	1050	1570	2233	3063	4076
6 m	120	283	551	953	1513	2258	3215	4410	5866
7 m	162	384	750	1300	2060	3070	4310	6000	8000
8 m	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9 m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

Napríklad, ak je vo vašej oblasti rýchlosť vetra prevažne od 5 do 8 metrov za sekundu a požadovaný výkon veterného generátora je 1,5 až 2 kilowatty, potom by priemer konštrukcie mal zodpovedať približne 6 metrom alebo viac.

Čo potrebuješ

Ako počiatočný základ pre konštrukciu zariadení možno použiť rôzne komponenty z domácich spotrebičov a automobilov. Niektoré nástroje a materiály potrebné počas prevádzky sa môžu líšiť v závislosti od typu zariadenia.

Na vytvorenie z práčky

Na dokončenie práce na vytvorení veterného generátora z práčky budete potrebovať:

• elektrický motor z práčky s výkonom 1,4-1,6 kW;
• 32 neodýmových magnetov s priemerom 10-12 mm;
• brúsny papier;
• epoxidové alebo studené zváranie;
• skrutkovač;
• usmerňovač prúdu;
• tester.

Na vytvorenie z indukčného motora

Ak chcete vyrobiť zariadenie z asynchrónneho motora pre súkromný dom, možno budete potrebovať:

• oceľová vodovodná rúra s vonkajším priemerom 70-80 mm na stavbu stožiara;
• materiál pre lopatky obežného kolesa (hliníková rúrka, tenké drevené dosky, sklolaminát) alebo prefabrikované lopatky;
• materiály na výrobu základov (dosky, rúrkové alebo profilové ozdoby, cementová malta);
• oceľové lano;
• tenký plech alebo preglejka odolná voči vlhkosti pre driek;
• asynchrónny motor (najpopulárnejšie modely sú AIR80 alebo AIR71);
• prídavné neodýmové magnety.

Na výrobu z plastových fliaš

Ak chcete urobiť malý na báze veterného generátora plastové fľaše nevyžadujú drahé materiály.

Materiály a nástroje na zostavenie veternej turbíny z plastových fliaš:

• oceľová alebo pochrómovaná rúrka s priemerom 25 mm a hrúbkou steny do 1,0 mm s celkovou dĺžkou 3000 mm;
• cylindrické plastové fľaše s objemom 1,5 litra - 16 kusov (pri použití fliaš s väčším objemom možno budete musieť prepočítať rozmery hriadeľa);
• uzávery fliaš v množstve 16 jednotiek;
• guľkové ložiská č. 205 (vhodné sú aj iné série s priemerom otvoru hriadeľa 25 mm);
• pár svoriek s veľkosťou 6/4 "(používané ako ložiskové puzdrá);
• dve 3/4″ svorky, ktoré budú slúžiť ako upevňovacie body pre veternú turbínu;
• prídavná svorka na inštaláciu generátora (v príklade nižšie sa používa produkt s veľkosťou 3,5″);
• deväť skrutiek veľkosti M4 * 35 s maticami M4;
• 32 podložiek M5 na inštaláciu krytov;
• gumová trubica s vnútorným priemerom 25 mm (dĺžka 150-200 mm);
• puzdro s vonkajším priemerom 25 mm a vnútorným otvorom 9-10 mm;
• krokový motor do 10 W;
• generátor bicyklov;
• lampáš s dynamom;
• vŕtačka alebo skrutkovač;
• Píla na kov;
• vrtáky na vytváranie otvorov v kovovej rúre s priemerom 4 a 8 mm;
• skrutkovač s plochým bodnutím v tvare kríža;
• kľúč 7 mm.

Na vytvorenie z elektromotora

Potrebné materiály:

• generátor z auta;
• použiteľná batéria 12 V;
• menič s výkonom najmenej 1 kW na premenu jednosmerného prúdu s napätím 12 voltov na striedavý prúd 220 voltov;
• sud s objemom 200 litrov na výrobu lopatiek;
• 12 V žiarovka na ovládanie;
• spínač a voltmeter;
• medené vedenie s prierezom vodiča 2,5 mm²;
• rúrka s priemerom asi 45-50 mm pre os;
• rúry s priemerom 100 mm alebo viac na stavbu stožiara;
• ložiská;
• zváračka;
• cementová malta;
• kotevné laná s priemerom 6 mm a kotvy na upevnenie k zemi;
• upevňovacie prvky (hardvér, svorky atď.).

Nástroje:

• ruleta;
• ceruzka a ryska na kov;
• sada kľúčov;
• vŕtačka alebo skrutkovač;
• nádoba na miešanie roztoku;
• vrtáky do kovu;
• brúska a niekoľko náhradných kôl;
• kovové nožnice;
• pilníky a brúsny papier.

Zákonnosť inštalácie veternej turbíny

Alternatívne zdroje energie sú snom každého letného obyvateľa alebo majiteľa domu, ktorého lokalita sa nachádza ďaleko od centrálnych sietí. Keď však dostávame účty za elektrinu spotrebovanú v mestskom byte a pri pohľade na zvýšené tarify si uvedomíme, že veterný generátor vytvorený pre domáce potreby by nám neublížil.

Po prečítaní tohto článku si možno splníte svoj sen.

Veterný generátor je vynikajúcim riešením na zásobovanie prímestského zariadenia elektrickou energiou. Navyše v niektorých prípadoch je jeho inštalácia jediným možným východiskom.

Aby sme neplytvali peniazmi, námahou a časom, rozhodnime sa: existujú nejaké vonkajšie okolnosti, ktoré nám budú vytvárať prekážky v procese prevádzky veternej turbíny?

Na zabezpečenie elektrickej energie do chaty alebo malej chaty stačí malá veterná elektráreň, ktorej výkon nepresiahne 1 kW. Takéto zariadenia v Rusku sa rovnajú výrobkom pre domácnosť. Ich inštalácia si nevyžaduje certifikáty, povolenia ani žiadne dodatočné schválenia.

Aby bolo možné určiť realizovateľnosť inštalácie veterného generátora, je potrebné zistiť potenciál veternej energie konkrétnej oblasti (kliknutím zväčšíte)

Pre každý prípad by ste sa však mali opýtať, či existujú nejaké miestne predpisy týkajúce sa individuálneho zásobovania energiou, ktoré by mohli vytvárať prekážky pri inštalácii a prevádzke tohto zariadenia.

Nároky môžu vzniknúť od vašich susedov, ak zažijú nepríjemnosti spojené s prevádzkou veterného mlyna. Pamätajte, že naše práva končia tam, kde začínajú práva iných ľudí.

Preto pri kúpe alebo vlastnej výrobe veternej turbíny pre dom musíte venovať veľkú pozornosť nasledujúcim parametrom:

Výška stožiara. Pri montáži veternej turbíny je potrebné vziať do úvahy obmedzenia výšky jednotlivých budov, ktoré existujú v mnohých krajinách sveta, ako aj umiestnenie vlastného pozemku. Uvedomte si, že v blízkosti mostov, letísk a tunelov sú zakázané budovy, ktoré sú vyššie ako 15 metrov.
Hluk z prevodovky a nožov. Parametre generovaného hluku je možné nastaviť pomocou špeciálneho zariadenia, po ktorom je možné dokumentovať výsledky merania

Je dôležité, aby neprekračovali stanovené normy hluku.
Éterové rušenie. V ideálnom prípade by pri vytváraní veterného mlyna mala byť zabezpečená ochrana proti tele-rušeniu tam, kde vaše zariadenie môže spôsobiť takéto problémy.
environmentálne tvrdenia. Táto organizácia vám môže zabrániť v prevádzke zariadenia iba v prípade, že narúša migráciu sťahovavých vtákov. Ale to je nepravdepodobné.

Pri vytváraní a inštalácii zariadenia sami sa naučte tieto body a pri nákupe hotového výrobku venujte pozornosť parametrom, ktoré sú v jeho pase. Je lepšie chrániť sa vopred, ako sa neskôr rozčuľovať.

• Vhodnosť veterného mlyna je odôvodnená predovšetkým dostatočne vysokým a stabilným tlakom vetra v danej oblasti;
• Je potrebné mať dostatočne veľkú plochu, ktorej užitočná plocha sa v dôsledku inštalácie systému výrazne nezníži;
• Vzhľadom na hluk sprevádzajúci prácu veterného mlyna je žiaduce, aby medzi susedným domom a inštaláciou bola vzdialenosť najmenej 200 m;
• Neustále rastúce náklady na elektrinu presvedčivo hovoria v prospech veterného generátora;
• Inštalácia veterného generátora je možná len v oblastiach, do ktorých úrady nezasahujú, ale skôr podporujú využívanie zelených druhov energie;
• Ak sú v oblasti výstavby miniveternej elektrárne časté prerušenia, inštalácia minimalizuje nepríjemnosti;
• Majiteľ systému sa musí pripraviť na to, že prostriedky vložené do hotového produktu sa mu hneď nevrátia. Ekonomický efekt sa môže prejaviť o 10 – 15 rokov;
• Ak návratnosť systému nie je posledným momentom, mali by ste premýšľať o vybudovaní mini elektrárne vlastnými rukami.

Začiatok práce

Práca na výrobe veterného generátora začína tým, že musíte vziať nádobu z nehrdzavejúcej ocele alebo hliníka. Najčastejšie sa používa vedro, veľká panvica, vriaca voda atď. To bude základ pre budúci veterný mlyn.

Pomocou meracej pásky a značky alebo ceruzky musíte rozdeliť nádobu na 4 rovnaké časti. Ďalej je samozrejme potrebné rezať tento kov podľa značky. Zvyčajne sa na to používa brúska, ak je však základňa vyrobená z materiálu, ako je pozinkovaný kov alebo lakovaný cín, budete musieť pracovať s nožnicami, pretože takéto materiály sa pri rezaní brúskou jednoducho prehrejú. Budú to čepele, ale nemali by ste úplne odrezať štruktúru. Teraz musíte začať prerábať kladku generátora.

V spodnej časti nádrže aj v kladke generátora musíte urobiť značky a vyvŕtať otvory pre skrutky

Tu je veľmi dôležité sledovať symetrické usporiadanie, aby pri otáčaní nedochádzalo k nerovnováhe.

Potom je potrebné ohýbať čepele, ale nie príliš.

Je dôležité zvážiť smer, ktorým sa bude generátor otáčať. Najčastejšie je smer v smere hodinových ručičiek. Pokiaľ ide o ohýbanie lopatiek, oblasť týchto zariadení bude priamo ovplyvňovať rýchlosť otáčania, pretože sa mení rovina dopadu prúdu vzduchu na zariadenie.

Pokiaľ ide o ohýbanie lopatiek, oblasť týchto zariadení bude priamo ovplyvňovať rýchlosť otáčania, pretože sa mení rovina dopadu prúdu vzduchu na zariadenie.

Po všetkých týchto manipuláciách sa na kladku generátora pripevní vedro alebo iná nádoba s hotovými otvormi pre skrutky.

Generátor je pripevnený k stožiaru a upevnený pripravenými svorkami. Potom musíte pripojiť vodiče a zostaviť elektrický obvod.

Tu budete musieť mať po ruke schému, budete si musieť zapamätať farby všetkých vodičov a označenie kontaktov. Neskôr to všetko bude určite potrebné, ale zatiaľ môžete drôty pripevniť aj na stožiar veterného mlyna.

Domáce veterné generátory tiež vyžadujú pripojenie batérie. Na jeho pripojenie budete potrebovať predtým zakúpené vodiče s prierezom 4 mm2. Dĺžka 1 meter bude stačiť. Na pripojenie záťaže k tejto sieti, tj spotrebiteľov elektrickej energie (svetelné lampy, domáce spotrebiče atď.), stačia vodiče 2,5 mm2. Potom budete musieť nainštalovať a pripojiť menič k okruhu, na to opäť potrebujete vodiče 4 mm2.

Ako si sami vyrobiť veterný generátor vertikálneho typu

Vlastná výroba veterného generátora je celkom možná, aj keď nie taká jednoduchá, ako by sa to mohlo zdať na prvý pohľad. Budete musieť buď zostaviť celú sadu zariadení, čo je veľmi ťažké, alebo zakúpiť niektoré z jej prvkov, čo je dosť drahé. Súprava môže obsahovať:

• veterný generátor
• striedač
• ovládač
• balenie batérií
• drôty, káble, príslušenstvo

Najlepšou možnosťou by bol čiastočný nákup hotového zariadenia, čiastočná výroba vlastnými rukami. Faktom je, že ceny za uzly a prvky sú veľmi vysoké, nie sú dostupné pre každého. Navyše vysoká jednorazová investícia vyvoláva otázku, či by sa tieto prostriedky nedali minúť efektívnejšie.

Systém funguje takto:

• veterný mlyn sa otáča a prenáša krútiaci moment na generátor
• vzniká elektrický prúd, ktorý nabíja batériu
• batéria je pripojená k meniču, ktorý premieňa jednosmerný prúd na 220 V 50 Hz striedavý prúd.

Montáž zvyčajne začína generátorom. Najúspešnejšou možnosťou je zostaviť 3-fázový dizajn na neodymových magnetoch, čo umožňuje generovať príslušný prúd.

Rotujúce časti sú vyrobené na základe jedného z najdostupnejších systémov na obnovu vlastnými rukami. Čepele sú vyrobené z rúrkových profilov, kovových sudov rozrezaných na polovicu alebo plechu ohýbaného určitým spôsobom.

Stožiar je privarený k zemi a inštalovaný vo zvislej polohe už hotový. Voliteľne je vyrobený z dreva ihneď na mieste inštalácie generátora. Pre pevnú a spoľahlivú inštaláciu by mal byť vytvorený základ pre podpery a stožiar by mal byť upevnený kotvami. Vo vysokej výške by mal byť navyše zaistený striami.

Všetky komponenty a časti systému si vyžadujú vzájomné prispôsobenie z hľadiska nastavenia výkonu, výkonu. Nie je možné vopred povedať, aká účinná bude veterná turbína, pretože príliš veľa neznámych parametrov nám neumožní vypočítať charakteristiky systému. Zároveň, ak na začiatku položíte systém pod určitý výkon, potom je výstup vždy veľmi blízkymi hodnotám. Hlavnou požiadavkou je pevnosť a presnosť výroby uzlov tak, aby prevádzka generátora bola dostatočne stabilná a spoľahlivá.

Porovnajte výhody a nevýhody inštalácie

Veterné generátory sa používajú už mnoho rokov, ich dizajn sa neustále zdokonaľuje a vietor je ľahko dostupným zdrojom energie.

Zariadenia ním poháňané sú absolútne bezpečné pre životné prostredie a pohodlné, pretože. umiestnené na stožiaroch a nezaberajú úžitkovú plochu. Ľahko sa udržiavajú a opravujú.

Kvôli nestabilite veterných turbín je potrebné vymýšľať spôsoby, ako dodať domom dodatočnú energiu. Dobrou možnosťou je kombinácia veterných a solárnych zariadení

Veterné mlyny sú počas prevádzky hlučné. Zvuk môže byť hlasnejší alebo tichší, ale vždy je prítomný. Niekedy to ruší majiteľov domov a dokonca aj susedov.

Môžu byť zaznamenané aj ďalšie nepríjemnosti. Vietor je nepredvídateľný živel, preto je chod generátorov nestabilný a energiu musíte akumulovať, aby ste v období pokoja nezostali bez elektriny.

Hlavné problémy a bežné chyby

Hlavným problémom, ktorému čelia tvorcovia domácich veterných turbín, je nedostatočný výstupný prúd. To je možné, ak bol pri montáži použitý slabý generátor. Pred začatím inštalácie by ste mali starostlivo vypočítať elektrický obvod veterného generátora

Ak je zostava zostavená samostatne - s vinutím cievky - je dôležité správne vypočítať priemer drôtu a počet závitov

Bežné chyby, ktoré sa vyskytujú pri montáži:

1. Nesprávny výber materiálov vedie k úplnému alebo čiastočnému zničeniu. Najčastejšie sa to deje s vrtuľou. Odporúča sa spoliehať na existujúce skúsenosti získané pri vytváraní pracovných štruktúr.
2. Slabé spevnenie stožiara hrozí kolapsom veternej turbíny. Väčšina remeselníkov používa dodatočné nadstavce, ktoré síce zaberú ďalší priestor, no zaručia stabilitu veternej turbíny.
3. Absencia brzdového mechanizmu v generátoroch vedie k predčasnému opotrebovaniu ložísk a sedadiel, ako aj k prehriatiu celej zostavy pri silnom vetre. V niektorých prípadoch sa hriadeľ môže zaseknúť.
4. Problémy s elektrickou časťou vznikajú pri porušení montážnych pravidiel alebo pri použití nepoužiteľných komponentov.

Ak je zariadenie správne zostavené, nemali by byť žiadne problémy s jeho prevádzkou.

Na veterných turbínach typu veterných lopatiek, ktoré sa otáčajú okolo svojej osi, je nevyhnutné nainštalovať obmedzovač, ktorý zabráni pretáčaniu počas silného vetra.

Výroba veterného mlyna na vlastnú päsť je uskutočniteľná úloha pre osobu, ktorá vie, ako používať domáce elektrické náradie. V sieti existuje veľa schém a návrhov, medzi ktorými si môžete vybrať vhodnú možnosť pre konkrétnu situáciu. Kombinácia veterných turbín so solárnymi panelmi je možná, čo zefektívni domáci energetický systém.

Hlavnou výhodou podomácky vyrobených zariadení je, že majiteľ dobre pozná inštalačné zariadenie a je schopný ho v krátkom čase upgradovať alebo opraviť.

Čo je to veterný generátor?

Veterný generátor je komplex mechanických zariadení súvisiacich s alternatívnym zdrojom elektriny, ktorý premieňa kinetickú energiu vetra na mechanickú energiu pomocou lopatiek a potom na elektrickú energiu.

Veterný generátor - alternatívny zdroj energie pre súkromný dom

Moderné modely majú tri čepele, čo poskytuje vyššiu efektivitu inštalácie. Minimálna rýchlosť vetra, pri ktorej sa veterný mlyn spustí, je 2-3 m / s.V technických špecifikáciách je tiež vždy uvedená nominálna rýchlosť - ukazovateľ vetra, pri ktorom inštalácia udáva maximálny ukazovateľ účinnosti, zvyčajne 9-10 m / s. Pri rýchlosti vetra bližšie k 25 m/s lopatky zaujmú kolmú polohu voči vetru, vďaka čomu výrazne klesá produkcia energie.

Na zabezpečenie elektrického domu v súkromnom dome s rýchlosťou vetra 4 m / s stačí:

• 0,15-0,2 kW pre základné potreby: osvetlenie miestnosti, TV;
• 1-5 kW na zabezpečenie chodu základných elektrospotrebičov (chladnička, práčka, počítač, žehlička a pod.) a osvetlenia;
• 20 kW zabezpečí energiu pre celý dom vrátane vykurovania.

Pretože vietor sa môže kedykoľvek zastaviť, veterný mlyn nie je napojený priamo na elektrospotrebiče, ale na batérie s regulátorom nabíjania. Pretože batérie vyrábajú striedavý prúd a pre domáce spotrebiče potrebujete konštantných 220 V, nainštalujte menič, na ktorý sú pripojené všetky elektrické spotrebiče. Nevýhody veterných turbín zahŕňajú hluk a vibrácie, ktoré produkujú, najmä pre výkonné inštalácie, viac ako 100 kW.

Typy lopatiek veterných turbín

Vlastnoručne vyrobený domáci veterník z krokového motora

Krokové motory sa používajú v mnohých elektromechanických zariadeniach, ako sú tlačiarne. Ak začnete otáčať hriadeľ takéhoto motora, na jeho svorkách sa objaví elektrické napätie. To znamená, že krokový motor môže byť použitý ako elektrický generátor.

Čo sa pripraviť do práce

Pred začatím práce by ste si mali zaobstarať malý krokový motor, napríklad z tlačiarne.Pripravte elektronické súčiastky a vodiče na zostavenie obvodu usmerňovača. Na vytvorenie konštrukcie bude vyžadovať orezanie tenkého oceľového plechu alebo hliníka. A samozrejme - malé spojovacie prvky. Potrebujete jednoduchý zámočnícky nástroj a spájkovačku.

Výkresy a náčrty

Dizajnová časť môže byť vypracovaná vo forme náčrtov. Elektromotor je namontovaný na preglejkovej doske pozdĺž montážnych otvorov na kryte motora. Obvod usmerňovača je znázornený na obrázku nižšie.

Schéma zapojenia usmerňovača pre generátor krokového motora

Technológia výroby

Priskrutkujte motor k preglejkovej doske. Ak chcete zvýšiť rýchlosť a získať zvýšené napätie, môžete vytvoriť prevodovku zvyšujúcu rýchlosť. Aby ste to dosiahli, po starostlivom určení vzdialenosti od stredu k stredu a výbere parametrov zuba musíte na rovnakú základnú dosku na osi nainštalovať ozubené koleso s väčším priemerom.

prevodovka s posilňovačom rýchlosti

Rukoväť na hnacom prevode je potrebná na testovanie a na generovanie prúdu pri urgentnom nabíjaní mikroakumulátorov.

Kompletné zariadenie na kontrolu jeho činnostiDoska obsahuje motor-generátor a usmerňovaciu jednotku.

Kontrola zdravia

Na kontrolu funkčnosti hotového zariadenia je k nemu pripojený USB tester. Po otočení gombíka sa na monitore testera zobrazí hodnota elektrického napätia.

Kontrola stavu zariadenia

Ak chcete pracovať ako veterný generátor, na hriadeľ motora by sa malo nasadiť obežné koleso.

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 o sebe, 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

Princíp fungovania

Zariadenie a schematický diagram činnosti veterných turbín. Prúdenie vetra spôsobuje rotáciu lopatiek a tie zase uvádzajú do pohybu rotor generátora, ktorý generuje prúd. Jeho sila je priamo úmerná rýchlosti vetra.

Magnety upevnené na rotore, ktoré sa otáčajú v statore, vytvárajú striedavý prúd. Takýto prúd sa musí usmerniť, to znamená previesť na jednosmerný prúd, pretože iba jednosmerný prúd môže nabíjať batérie.

Elektrina sa skladuje v batérii a spotrebováva sa bez vetra.

Stabilita nabíjacieho prúdu batérie je riadená zariadením, ktoré reguluje rýchlosť otáčania lopatiek v závislosti od množstva nabitia batérie.

Navíjame cievku

Ak si vyberiete nie príliš vysokorýchlostnú možnosť, nabíjanie 12V batérie začína pri 100-150 ot./min. Počet závitov by mal zodpovedať 1 000 - 1 200. Vydelením závitov na všetkých cievkach dostaneme ich číslo na jednotku.

Ak sa na otáčky použije veľký drôt, odpor sa zníži a prúdová sila sa zvýši.

Vlastnosti ručne montovaných veterných turbín ovplyvňuje hrúbka magnetov na disku a ich počet.

Cievky sa zvyčajne vyrábajú v okrúhlom tvare, ale ich miernym natiahnutím bude možné narovnať zákruty. Po dokončení by cievky mali byť rovnaké alebo o niečo väčšie ako magnety. S magnetmi musí súvisieť aj hrúbka statora.

Ak je druhý väčší v dôsledku väčšieho počtu závitov, zväčší sa priestor medzi kotúčmi a magnetický tok sa zníži.

Viac odporových cievok však povedie k zníženiu prúdu. Na tvar statora je vhodná preglejka. Na zvýšenie pevnosti produktu sa na vrch zvitkov (v spodnej časti formy) umiestni sklolaminát. Pred nanesením epoxidovej živice sa forma ošetrí vazelínou alebo voskom, prípadne sa použije páska.

Generátor sa testuje ručným otáčaním. Pri napätí 40V dosahuje prúd 10A.

Mini a mikro

Ale ako sa veľkosť čepele zmenšuje, náročnosť klesá s druhou mocninou priemeru kolesa. Už teraz je možné samostatne vyrobiť horizontálne lopatkové APU pre výkon až 100 W. Optimálne bude 6-čepelové. Pri väčšom počte lopatiek bude priemer rotora, navrhnutý pre rovnaký výkon, menší, ale bude ťažké ich pevne upevniť na náboji.Rotory s menej ako 6 lopatkami možno ignorovať: 2-listový 100 W potrebuje rotor s priemerom 6,34 m a 4-listový s rovnakým výkonom - 4,5 m. Pre 6-listový výkon-priemer je vyjadrený vzťah takto:

• 10 W - 1,16 m.
• 20 W - 1,64 m.
• 30 W - 2 m.
• 40 W - 2,32 m.
• 50 W - 2,6 m.
• 60 W - 2,84 m.
• 70 W - 3,08 m.
• 80 W - 3,28 m.
• 90 W - 3,48 m.
• 100 W - 3,68 m.
• 300 W - 6,34 m.

Optimálne bude počítať s výkonom 10-20 wattov. Po prvé, plastová čepeľ s rozpätím väčším ako 0,8 m neodolá vetru s rýchlosťou viac ako 20 m/s bez dodatočných ochranných opatrení. Po druhé, pri rozpätí čepele do rovnakého 0,8 m lineárna rýchlosť jeho koncov neprekročí rýchlosť vetra viac ako trikrát a požiadavky na profilovanie so zákrutom sa znížia o rády; tu bude „žľab“ so segmentovým profilom z potrubia fungovať celkom uspokojivo, poz. B na obr. A 10-20 W dodá energiu tabletu, dobije smartfón alebo rozsvieti žiarovku gazdinej.

Mini a mikro veterné generátory

Ďalej vyberte generátor. Čínsky motor je perfektný - náboj kolesa pre elektrické bicykle, poz. 1 na obr. Jeho výkon ako motora je 200-300 wattov, no v režime generátora vydá až okolo 100 wattov. Bude nám to však pasovať z hľadiska obratu?

Koeficient rýchlosti z pre 6 lopatiek je 3. Vzorec na výpočet rýchlosti otáčania pri zaťažení je N = v / l * z * 60, kde N je rýchlosť otáčania, 1 / min, v je rýchlosť vetra a l je obvod rotora. Pri rozpätí lopatiek 0,8 m a vetre 5 m/s dostaneme 72 otáčok za minútu; pri 20 m/s - 288 ot./min. Koleso bicykla sa tiež otáča približne rovnakou rýchlosťou, takže odoberieme našich 10-20 wattov z generátora, ktorý dokáže dať 100.Rotor môžete nasadiť priamo na jeho hriadeľ.

Tu však nastáva nasledujúci problém: keď sme minuli veľa práce a peňazí, aspoň za motor, dostali sme ... hračku! Čo je 10-20, dobre, 50 wattov? A veterný mlyn s lopatkami, ktorý dokáže poháňať aspoň televízor, sa doma vyrobiť nedá. Je možné kúpiť hotový mini-veterný generátor a nebude to stáť menej? Stále je to možné a dokonca lacnejšie, pozri poz. 4 a 5. Okrem toho bude aj pojazdná. Položte ho na peň - a použite ho.

Druhá možnosť je, ak niekde leží krokový motor zo starej 5- alebo 8-palcovej mechaniky, alebo z papierovej mechaniky či vozíka nepoužiteľnej atramentovej či ihličkovej tlačiarne. Môže fungovať ako generátor a pripojiť k nemu karuselový rotor z plechoviek (poz. 6) je jednoduchšie ako zostaviť konštrukciu, ako je znázornená na poz. 3.

Vo všeobecnosti je podľa „lopatiek“ záver jednoznačný: domáca výroba – skôr na to, aby sa človek nasýtil, ale nie pre skutočnú dlhodobú energetickú efektívnosť.

Typy veterných turbín a princíp ich činnosti

Priemyselné aj domáce veterné turbíny sú odlišné.

Sú klasifikované podľa niekoľkých kritérií:

• Vlastnosti otáčania rotora s lopatkami, ktoré sú k nemu pripevnené - vertikálne alebo horizontálne. Prvé z nich menej reagujú na negatívne environmentálne faktory, zatiaľ čo druhé sa vyznačujú vyššou účinnosťou.
• Počet lopatiek. Za najpraktickejšie sa považujú inštalácie s tromi čepeľami, ale čepelí môže byť viac alebo menej.
• Materiál. Na výrobu lopatiek sa používajú rôzne materiály - tuhé alebo plachtové. Prvé sú zvyčajne odolnejšie, zatiaľ čo druhé sú lacnejšie.
• Rozstup čepele. Môže byť pevná alebo vymeniteľná.

Najjednoduchší spôsob výroby horizontálneho veterného generátora.Ľudia bez veľkých skúseností si vyberajú práve takýto dizajn, niektorí remeselníci však uprednostňujú výrobu nízkohlučnej a efektívnej vertikálnej inštalácie

Horizontálne veterné mlyny sú vhodné, pretože na ich vytvorenie nevyžadujú vysoko presné výpočty, samotný dizajn sa ľahšie vyrába a začína pri najmenšom vetre. Nevýhody - veľa hluku počas prevádzky a objemnosť.

Vertikálny veterný generátor je vhodný pre ľudí, ktorí sú pripravení vynaložiť čas a úsilie na zostavenie a údržbu zložitého, ale kompaktného dizajnu. Odporúčame vám pozrieť si podrobné pokyny na výrobu vertikálneho veterného generátora vlastnými rukami.

Konverzné zariadenia veterného generátora transformujú elektrický prúd, čo vedie k veľkým stratám energie. V závislosti od vlastností zariadení môžu tieto straty dosiahnuť 15-20%

Veterný generátor funguje vďaka rotácii lopatiek pripevnených k rotoru. Samotný rotor je pevný na hriadeli generátoraktorý vyrába elektrinu. Energia sa prenáša do batérií. Tu sa hromadí a napája domáce elektrické spotrebiče.

Veterná turbína je vybavená regulátorom, ktorý premieňa trojfázový striedavý prúd na jednosmerný a riadi nabíjanie batérie. Inštalačná schéma musí brať do úvahy, že za batériou musí byť pripojený menič.

Princíp činnosti veterného generátora a typy zariadení

Všetky veterné turbíny sa skladajú z lopatky, rotora turbíny, generátora, hriadeľa generátora, meniča a batérie. Podmienečne je možné rozdeliť všetky modely na priemyselné a domáce, pričom princíp fungovania bude pre nich rovnaký.

Príklad schémy nákupu

Rotor pri otáčaní vytvára trojfázový striedavý prúd, ktorý prechádza cez regulátor do batérie a následne sa v striedači mení na stabilný pre napájanie elektrospotrebičov.

Jednoduchá schéma práce

K rotácii lopatiek dochádza v dôsledku fyzického nárazu pomocou impulzu alebo zdvíhacej sily, v dôsledku čoho sa zotrvačník dostane do činnosti, ako aj pod vplyvom brzdnej sily. V tomto procese sa zotrvačník začne otáčať a rotor vytvára magnetické pole na pevnej časti generátora, po ktorom sa reprodukuje prúd.

Vo všeobecnosti sa veterné turbíny delia na vertikálne a horizontálne. Čo súvisí s umiestnením osi otáčania.

Vertikálna možnosť

Pri plánovaní vytvorenia 220V veterného mlyna vlastnými rukami v prvom rade premýšľajte o vertikálnych možnostiach. Medzi nimi sú:

Savonius rotor. Najjednoduchšie, ktoré sa objavilo v roku 1924. Jeho základ tvoria dva polvalce na zvislej osi. Medzi nevýhody patrí nízke využitie veternej energie.

Variant rotora Savonius

S rotorom Darrieus. Objavil sa v roku 1931, roztočenie nastáva v dôsledku rozdielu v odpore aerodynamického hrbolčeka a vrecka na pásku, takže medzi nevýhody patrí malý krútiaci moment, ako aj potreba namontovať nepárny počet lopatiek.

Akýsi veterný generátor Daria

Helicoid. Čepele majú skrútený tvar, čím sa znižuje zaťaženie ložiska a zvyšuje sa životnosť. Nevýhodou je vysoká cena.

Helicoid

Domáca verzia vyjde lacnejšie, ak je správne premyslená a namontovaná.

Horizontálne modely

Horizontálne modely sú rozdelené podľa počtu lopatiek.Ich účinnosť je vyššia, no je tu potreba inštalovať korouhvičku na neustále hľadanie smeru vetra. Všetky modely majú vysoké otáčky, namiesto lopatiek montujú protizávažie, ktoré ovplyvňuje odpor vzduchu.

Variant horizontálnych modelov

Modely s viacerými čepeľami môžu mať až 50 čepelí s vysokou zotrvačnosťou. Môžu byť použité na prevádzku vodných čerpadiel.

Ako to urobiť sami?

Najspoľahlivejšia a najjednoduchšia konštrukcia sa považuje za rotačnú veternú turbínu, ktorá je inštaláciou s vertikálnou osou otáčania. Hotový domáci generátor tohto typu je schopný plne zabezpečiť spotrebu energie letnej chaty, vrátane vybavenia obytných priestorov, prístavieb a pouličného osvetlenia (hoci nie príliš jasného).

Ak získate invertor s indikátormi 100 voltov a batériou 75 ampérov, potom bude veterný mlyn oveľa výkonnejší a produktívnejší: bude dostatok elektriny pre video dohľad aj alarm.

Na výrobu veterného generátora budete potrebovať konštrukčné detaily, spotrebný materiál a nástroje. Prvým krokom je nájsť vhodné komponenty do veterných mlynov, z ktorých mnohé možno nájsť medzi starými skladmi:

• Generátor z auta s výkonom asi 12 V;
• Dobíjacia batéria na 12 V;
• Tlačidlový polohermetický spínač;
• inventár;
• Auto relé používané na nabíjanie batérie.

Budete tiež potrebovať spotrebný materiál:

• Upevňovacie prvky (skrutky, matice, izolačné pásky);
• Oceľová alebo hliníková nádoba;
• Elektroinštalácia s prierezom 4m2. mm (dva metre) a 2,5 m2. mm (jeden meter);
• Stožiar, statív a ďalšie prvky na zvýšenie stability;
• Silné lano.

Po príprave všetkého, čo potrebujete, môžete začať s montážou so zameraním na pokyny krok za krokom, ktoré vám povedia, ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami:

• Z kovovej nádoby vystrihnite čepele rovnakej veľkosti, pričom na základni nechajte niekoľko centimetrov nedotknutý pás kovu.
• Symetricky vytvorte otvory pomocou vŕtačky pre existujúce skrutky v spodnej časti základne nádrže a kladky generátora.
• Ohnite čepele.
• Upevnite na remenicu čepele.
• Nainštalujte a zaistite generátor na stožiari pomocou svoriek alebo lana, pričom zhora ustúpte asi desať centimetrov.
• Vytvorte elektroinštaláciu (na pripojenie batérie stačí metrové jadro s prierezom 4 m2, na zaťaženie osvetlením a elektrospotrebičmi - 2,5 m2).
• Označte schému zapojenia, farebné a písmenové označenie pre budúce opravy.
• Nainštalujte vysielač so štvrtinovým vodičom.
• Ak je to potrebné, ozdobte štruktúru korouhvičkou a farbou.
• Zaistite drôty navinutím inštalačného stožiara.

Veterné generátory na 220 voltov s vlastnými rukami sú príležitosťou poskytnúť letnému domu alebo vidieckemu domu bezplatnú elektrinu v čo najkratšom čase. Dokonca aj začiatočník môže nastaviť takúto inštaláciu a väčšina detailov pre konštrukciu je už dlho nečinná v garáži.