Jak zrobić generator wiatru własnymi rękami

Turbiny wiatrowe wciąż zyskują na popularności. Najczęściej interesują ich osoby mieszkające na terenach wiejskich i mające możliwość zainstalowania tak efektownych konstrukcji na swoich działkach. Ale biorąc pod uwagę wysoki koszt tego sprzętu, nie każdy może sobie pozwolić na jego zakup. Zobaczmy, jak zrobić DIY turbinę wiatrową i zaoszczędzić pieniądze na tworzeniu własnego alternatywnego źródła energii elektrycznej.

Generator wiatrowy – źródło energii elektrycznej

Taryfy za media są podnoszone co najmniej raz w roku. A jeśli przyjrzeć się bliżej, to za kilka lat ta sama energia elektryczna drożeje dwukrotnie – liczby w dokumentach płatniczych rosną jak grzyby po deszczu. Oczywiście wszystko to trafia do kieszeni konsumenta, którego dochody nie wykazują tak stabilnego wzrostu. A dochody realne, jak pokazują statystyki, wykazują tendencję spadkową.

Jeszcze do niedawna można było walczyć ze wzrostem taryf za energię elektryczną w jeden prosty, ale nielegalny sposób – za pomocą magnesu neodymowego. Ten produkt został nałożony na korpus przepływomierza, w wyniku czego się zatrzymał. Ale zdecydowanie nie zalecamy korzystania z tej techniki - jest niebezpieczna, nielegalna, a kara za przechwycenie będzie taka, że nie będzie wydawać się mała.

Schemat był po prostu świetny, ale później przestał działać z następujących powodów:

Częste rundy kontrolne zaczęły masowo identyfikować pozbawionych skrupułów właścicieli.

Częstsze stały się rundy kontrolne – przedstawiciele organów regulacyjnych chodzą od domu do domu;
Na ladach zaczęto naklejać specjalne naklejki - pod wpływem pola magnetycznego ciemnieją, odsłaniając intruza;
Liczniki stały się odporne na działanie pola magnetycznego - zainstalowano tutaj elektroniczne jednostki rozliczeniowe.

Dlatego ludzie zaczęli zwracać uwagę na alternatywne źródła energii elektrycznej, takie jak turbiny wiatrowe.

Innym sposobem na zdemaskowanie złodzieja kradnącego prąd jest przeprowadzenie badania poziomu namagnesowania miernika, które łatwo ujawni fakty kradzieży.

Wiatraki do domu stają się powszechne w obszarach, w których często wieją wiatry. Generator wiatrowy wykorzystuje energię prądów powietrza wiatru do wytwarzania energii elektrycznej. W tym celu są wyposażone w łopatki napędzające wirniki generatorów. Powstała energia elektryczna jest zamieniana na prąd stały, po czym jest przekazywana do odbiorców lub magazynowana w bateriach.

Turbiny wiatrowe do prywatnego domu, zarówno domowe, jak i montowane fabrycznie, mogą być głównym lub pomocniczym źródłem energii elektrycznej. Oto typowy przykład działającego źródła pomocniczego - podgrzewa ono wodę w bojlerze lub zasila niskonapięciowe oświetlenie domowe, podczas gdy reszta urządzeń domowych jest zasilana z głównego źródła zasilania. Możliwa jest również praca jako główne źródło energii elektrycznej w domach niepodłączonych do sieci elektrycznych. Tutaj karmią:

Żyrandole i lampy;
Duże urządzenia gospodarstwa domowego;
Urządzenia grzewcze i nie tylko.

W związku z tym, aby ogrzać swój dom, musisz zbudować lub kupić farmę wiatrową o mocy 10 kW - to powinno wystarczyć na wszystkie potrzeby.

Farma wiatrowa może zasilać zarówno tradycyjne urządzenia elektryczne, jak i niskonapięciowe – działają na 12 lub 24 woltach. Generator wiatrowy 220 V jest realizowany zgodnie ze schematem za pomocą przetwornic inwerterowych z akumulacją energii elektrycznej w akumulatorach. Generatory wiatrowe na 12, 24 lub 36 V są prostsze - stosuje się tu prostsze regulatory ładowania akumulatorów ze stabilizatorami.

Domowy generator wiatrowy do domu i jego funkcje

Zanim powiemy Ci, jak zrobić wiatrak do generowania prądu, porozmawiajmy o tym, dlaczego nie możesz użyć modelu fabrycznego. Fabryczne turbiny wiatrowe są rzeczywiście bardziej wydajne niż ich domowe odpowiedniki. Wszystko, co można zrobić w produkcji, będzie bardziej niezawodne niż to, co można zrobić w warunkach rzemieślniczych. Zasada ta dotyczy również turbin wiatrowych.

Własna produkcja generatora wiatrowego jest korzystna ze względu na jego niski koszt. Próbki fabryczne o mocy od 3 kW do 5 kW będą kosztować 150-220 tysięcy rubli, w zależności od producenta. Tak wysoka cena tłumaczy niedostępność modeli sklepowych dla większości konsumentów, bo wpływa również na okres zwrotu – w niektórych przypadkach sięga 10-12 lat, choć niektóre modele „odbijają się” znacznie wcześniej.

Fabryczne farmy wiatrowe dla domu są bardziej niezawodne i mniej podatne na awarie. Ale każda awaria może prowadzić do gigantycznych kosztów części zamiennych. Jeśli chodzi o produkty domowe, są one łatwe do samodzielnej naprawy, ponieważ są składane z improwizowanych materiałów. To usprawiedliwia dalekie od najdoskonalszego projektu.

Tak, wykonanie generatora wiatrowego o mocy 30 kW własnymi rękami będzie bardzo trudne, ale każdy, kto umie pracować z narzędziami, będzie mógł złożyć mały wiatrak o małej mocy i zapewnić sobie niezbędną ilość energii elektrycznej.

Schemat domowego generatora wiatru - główne elementy

Wykonanie domowej turbiny wiatrowej w domu jest stosunkowo łatwe. Poniżej znajduje się prosty rysunek wyjaśniający położenie poszczególnych węzłów. Zgodnie z tym rysunkiem musimy wykonać lub przygotować następujące węzły:

Schemat domowego wiatraka.

Ostrza - mogą być wykonane z różnych materiałów;
Generator do generatora wiatrowego - możesz kupić gotowy lub zrobić go sam;
Sekcja ogonowa - kieruje pióra w kierunku wiatru, co pozwala na osiągnięcie maksymalnej wydajności;
Mnożnik - zwiększa prędkość obrotową wału (wirnika) generatora;
Maszt montażowy - wszystkie powyższe węzły będą na nim utrzymywane;
Linki napinające - utrzymują całą konstrukcję i zapobiegają jej upadkowi pod wpływem podmuchów wiatru;
Kontroler ładowania, akumulatory i falownik zapewniają konwersję, stabilizację i akumulację odbieranej energii elektrycznej.

Postaramy się zrobić z Tobą prosty rotacyjny generator wiatrowy.

Instrukcje krok po kroku dotyczące zbierania generatora wiatrowego

Nawet dziecko potrafi zrobić wiatrak z plastikowych butelek. Będzie kręcił się wesoło na wietrze, robiąc hałas. Istnieje ogromna liczba różnych schematów budowy takich wiatraków, w których oś obrotu może znajdować się zarówno pionowo, jak i poziomo. Takie rzeczy nie zapewniają prądu, ale doskonale rozpraszają krety na osobistych działkach, które szkodzą roślinom i wszędzie kopią norki.

Domowy generator wiatru do domu jest nieco podobny do takiego wiatraka butelkowego. Tylko w rozmiarze jest większy, a projekt jest poważniejszy. Ale jeśli do takiego wiatraka podłączysz mały silnik, może on stać się źródłem energii elektrycznej, a nawet zasilać coś elektrycznego, na przykład diodę LED - jego moc nie wystarczy na więcej. Patrząc na schemat takiej „zabawki”, możesz zrozumieć, jak zrobić pełnoprawny generator wiatrowy.

Tworzenie generatora do wiatraka

Do zmontowania farmy wiatrowej potrzebny jest generator i samowzbudzenie. Innymi słowy, jego konstrukcja musi zawierać magnesy, które indukują elektryczność w uzwojeniach. Tak układają się niektóre silniki elektryczne, na przykład w śrubokrętach. Ale zrobienie porządnego generatora wiatrowego ze śrubokręta nie zadziała - moc będzie po prostu śmieszna, maksymalna wystarczy do obsługi małej lampy LED.

Nie sprawdzi się też zrobienie farmy wiatrowej z autogeneratora – tutaj zastosowano uzwojenie wzbudzenia zasilane akumulatorem, więc nam to nie odpowiada. Z domowego wentylatora możemy zrobić tylko stracha na wróble dla ptaków atakujących ogród. Dlatego musisz poszukać normalnego samowzbudnego generatora o odpowiedniej mocy. Jeszcze lepiej, zaszalej i kup zakupiony model.

Naprawdę bardziej opłaca się kupić generator niż go zrobić - wydajność modelu fabrycznego będzie wyższa niż modelu domowej roboty.

Zobaczmy, jak zrobić generator dla naszego wiatraka własnymi rękami.

Jego maksymalna moc to 3-3,5 kW. Do tego potrzebujemy:

Stojan - wykonany jest z dwóch kawałków blachy, wyciętych w formie okręgów o średnicy 500 mm. Do każdego koła wzdłuż krawędzi (nieznacznie odchodzącej od krawędzi) przyklejono 12 magnesów neodymowych o średnicy 50 mm. Ich bieguny muszą się zmieniać. Podobnie przygotowujemy drugie koło, ale tylko bieguny tutaj powinny znajdować się z przesunięciem;
Rotor - jest to konstrukcja 9 cewek nawiniętych drutem miedzianym o średnicy 3 mm w izolacji lakierniczej. W każdej cewce wykonujemy 70 zwojów, chociaż niektóre źródła zalecają wykonanie 90 zwojów. Aby umieścić cewki, konieczne jest wykonanie podstawy z materiału niemagnetycznego;
Oś - należy to zrobić dokładnie na środku wirnika. Co więcej, nie powinno być uderzeń, konstrukcja musi być starannie wyśrodkowana, w przeciwnym razie wiatr szybko ją złamie.

Umieszczamy stojany i wirnik - sam wirnik obraca się między stojanami. Pomiędzy tymi elementami zachowana jest odległość 2 mm. Wszystkie uzwojenia łączymy zgodnie z poniższym schematem, aby uzyskać jednofazowe źródło prądu przemiennego.

Robimy ostrza

W tym przeglądzie tworzymy dość mocny generator wiatrowy - jego moc wyniesie do 3-3,5 kW przy silnym wietrze lub do 1,5 lub 2 kW przy umiarkowanym wietrze. Co więcej, okaże się, że jest dość cichy, w przeciwieństwie do generatorów na silnikach elektrycznych. Następnie musisz pomyśleć o lokalizacji ostrzy. Ty i ja zdecydowaliśmy się stworzyć prosty trójłopatowy poziomy generator wiatrowy. Można by też pomyśleć o pionowym generatorze wiatrowym, ale w tym przypadku współczynnik wykorzystania energii wiatru będzie niższy – średnio 0,3.

Jeśli zrobisz pionowy generator wiatrowy, będzie miał tylko jedną zaletę - może pracować w dowolnym kierunku wiatru.

W domu najłatwiej jest zrobić proste ostrza. Do ich produkcji możesz użyć różnych materiałów:

Drewno – jednak z czasem może pękać i wysychać;
Polipropylen – ten rodzaj tworzywa nadaje się do generatorów małej mocy;
Metal jest niezawodnym i trwałym materiałem, z którego można wykonać ostrza o dowolnej wielkości (dobrze nadaje się duraluminium stosowane w lotnictwie).

Mały stolik pomoże oszacować średnicę ostrzy. Sprawdź przybliżoną prędkość wiatru w swojej okolicy i dowiedz się, jaką średnicę należy wykonać łopaty do generatora wiatrowego.

Wykonanie łopatek do turbiny wiatrowej nie jest takie trudne. Dużo trudniej jest zadbać o to, aby cała nasza konstrukcja była zbalansowana – w przeciwnym razie silne podmuchy wiatru szybko ją rozerwą. Wyważanie odbywa się poprzez korektę długości ostrzy. Następnie łączymy łopaty z wirnikiem naszej generatora wiatrowego i instalujemy konstrukcję w miejscu montażu, do którego przymocowana jest sekcja ogonowa.

Uruchomienie i weryfikacja

Najważniejszą rzeczą w przyszłości jest wybór odpowiedniego miejsca montażu masztu. Musi być ściśle pionowa. Generator łopatkowy jest umieszczony jak najwyżej, tam gdzie wiatr jest najsilniejszy. Upewnij się, że w pobliżu nie ma plantacji leśnych, wolno stojących drzew, domów i dużych konstrukcji blokujących przepływ powietrza - w przypadku zakłóceń umieść generator wiatrowy w pewnej odległości od nich.

Gdy tylko generator wiatrowy zacznie się poruszać, musisz wykonać następujące czynności - podłączyć multimetr do gniazda generatora i sprawdzić napięcie. Teraz system jest gotowy do pełnej pracy, pozostaje tylko zdecydować, jakie napięcie zostanie dostarczone do domu i jak to się stanie.

Łączenie konsumentów

Udało nam się już zrobić wiatrak cichy i dość mocny. Czas podłączyć do niego elektronikę. Montując turbiny wiatrowe własnymi rękami na 220 V, musisz zadbać o zakup przetwornic inwerterowych. Sprawność tych urządzeń sięga 99%, więc straty w konwersji dostarczonego prądu stałego na prąd przemienny o napięciu 220 woltów będą minimalne. W sumie system będzie miał trzy dodatkowe węzły:

Akumulator - gromadzi nadmiar wytworzonej energii elektrycznej do wykorzystania w przyszłości. Nadwyżki te są wykorzystywane do karmienia konsumentów w okresach spokoju lub w chwilach, gdy wieje bardzo słabo;
Kontroler ładowania - kontroluje prąd ładowania, przedłużając żywotność akumulatorów;
Konwerter - zamienia prąd stały na prąd przemienny.

Schemat jest również możliwy, gdy w domu zainstalowane są urządzenia gospodarstwa domowego i urządzenia oświetleniowe, które mogą pracować z napięciem 12 lub 24 woltów. W takim przypadku eliminuje się potrzebę konwertera falownika. Jeśli chodzi o zasilanie urządzeń kuchennych, aby nie powodować nadmiernego obciążenia generatora wiatrowego, zalecamy stosowanie sprzętu gazowego zasilanego butlą z gazem płynnym.

Generatory wiatrowe na 220V są korzystne, gdy w domu jest już sprzęt zasilany prądem zmiennym o określonym napięciu.