Cum se face o elice pentru o centrală eoliană. Conectare la motor și montare pe catarg. Etapa finală este catargul și elicea.
Designul acestui generator eolian nu este în mod fundamental diferit de alți analogi. Articolul descrie întregul proces de fabricație de la început până la sfârșit. Fotografia de mai jos arată toate piesele metalice (cu excepția cozii) folosite în moara de vânt. Piesele auto folosite nu sunt folosite. Să începem cu butucul (butucul) și arborele. Diametrul fiecărui rotor este de 400 mm, sunt fabricate din oțel de 12 mm. Aceste rotoare au fost tăiate pe o mașină CNC tăiere cu jet de apă. Au fost tăiate bine și cu găuri am plătit vreo 70 de dolari. Mecanismul de întoarcere al morii de vânt este realizat dintr-o țeavă de trei inci lungime de 400 mm. Fixăm arborele pentru butuc în interiorul unei țevi cu diametrul de 100 mm, prin 2 inele de oțel. Suportul de coadă este realizat din oțel de 12 mm și are o înălțime de 150 mm, montat la un unghi de 18°.
Fotografia arată cadrul finit. Dacă ar fi să o fac din nou, s-ar putea să schimb câteva lucruri. Anume:
- Aș putea face unele părți puțin mai groase
- suportul de coadă l-ar face mai masiv și, de asemenea, ar crește diametrul mecanismului de rotire
- axă și butuc mărite
Deși, generatorul meu eolian de casă își face bine treaba.
Statorul va avea un diametru de 500 mm. Am făcut un șablon cu diametrul de 500 mm, am făcut șase găuri de-a lungul marginilor și una în centru pentru arbore. Am instalat acest șablon pe arbore și am folosit șuruburi pentru a atașa suporturile de el și le-am sudat. Astfel, suporturile sunt poziționate precis și nu s-au deplasat în timpul sudării.
Și acesta este un șablon pentru plasarea magneților pe rotor. După cum puteți vedea, vor fi folosiți 16 magneți. Magneții înșiși au dimensiunea de 40x75x20 mm, puternici și periculoși.
Și acesta este un șablon pentru locația aproximativă a bobinelor. În viitor, va servi drept bază a statorului.
Atașăm magneții la rotor folosind super glue. În viitor, spațiul din jurul magneților va trebui umplut cu rășină epoxidică sau poliesterică.
Facem o mașină de bobinat din placaj. Forma miezului este ca în fotografie. Diametrul cercurilor este de 150 mm. Grosimea statorului va fi de 15 mm, deci bobinele fabricate ar trebui să fie puțin mai subțiri.
A ridica dimensiuni optime pentru bobine s-a bobinat una de probă, care conține 79 de spire cu sârmă de 2,5 mm. Se va instala între rotoare și se va putea determina cantitatea necesară se rotește la viteza de rotație proiectată. Acesta este un generator eolian de 5 metri, ceea ce înseamnă că viteza de rotație va fi de 70 - 80 rpm.
Decupăm forma și atașăm bobina de ea. Atașăm formularul în sine la paranteze.
Acum trebuie să măsurați parametrii bobinei. Un tahometru optic a fost folosit pentru a măsura numărul de rotații, iar un tahometru electric a fost folosit pentru a măsura numărul de rotații. indicatori multimetru. La 70 rpm, bobina producea o tensiune de 2,4 V.
Clarificare. Amplasarea magneților s-a dovedit a fi prea aproape unul de celălalt. Mai aproape de centru, distanța dintre magneți era mai mică de 10 mm. Aceasta introduce pierderi în bobină deoarece avem doi poli opusi.
S-a decis să se lase totul la locul său, dar este de remarcat faptul că pot fi folosiți magneți mai mici și acest lucru va reduce greutatea rotorului.
Spatele unei mori de vânt cu o bobină de testare. După cum puteți vedea, a fost folosită și o rezistență de balast, cu care puteți măsura puterea morii de vânt.
Facem găuri pentru a conecta rotoarele. Forța de atracție este foarte puternică, așa că trebuie să fii extrem de atent. Instalați partea din față.
Cu partea din față, bobina producea 5,4 V la 70 rpm. Eu cred ca viteza minima de rotatie va fi de aproximativ 100 de rotatii, asa ca voi infasura bobinele cu sarma mai groasa si cu mai putine spire.
O bobină nouă a fost înfășurată și testată sub o sarcină de rezistență de 1 ohm. La ~100 rpm, bobina producea 6 V și un curent de 6 A (36 W). Nu sunt pe deplin sigur de calculele mele, dar mi se pare că folosind 12 bobine conectate într-o stea, ar produce aproximativ 400 de wați la 100 rpm.
Această lucrare a durat două zile.
Lungimea cozii morii de vânt este de 2,5 m Axa articulată a cozii este realizată dintr-o țeavă cu pereți groși, cu un diametru de 45 mm. Partea contrară a balamalei (pe care glisează coada) este realizată dintr-o țeavă (diametru 50 mm) cu fantă.
Secțiunea de coadă îndreptată a unui generator eolian de acasă.
După ce am pliat coada, am măsurat distanța dintre mecanismul de rotire al morii de vânt și coadă pentru a realiza o „bară de protecție” din oțel. L-am sudat la coadă. Această „bară de protecție” va proteja paletele morii de vânt în momentul în care coada este pliată (în vânt puternic). Aici se termină toate lucrările cu capete metalice.
Vopsea prin pulverizare cadrul, rotoarele și coada vopsea acrilică(preacoperit cu grund).
Aceasta este o matriță pentru asamblarea unui stator (diametru 500 mm, grosime 15 mm, diametrul cercului din centrul statorului 180 mm). Este realizat pentru amplasarea corectă a bobinelor. După cum puteți vedea, există un șurub în centru este conceput pentru a strânge capacul (când îl umplem cu rășină). Vom folosi patru butuci de-a lungul marginilor din jurul matriței.
Statorul este format din 12 bobine. Fiecare bobină cântărește 550 g, conține 68 de spire, este înfășurată din două fire de cupru cu o secțiune transversală de 1,65 mm2., totuși, a fost posibil să-l bobinați cu un fir cu o secțiune transversală de 3,3 mm2. La 75 rpm, bobinele produc 48 V. Pentru 4 magneți sunt 3 bobine, asta ne oferă schema simpla conexiuni pentru a primi trei faze de la generatorul morii de vânt.
Acest generator conține 7,2 kg de cupru și 11 kg de magneți. Toate acestea au costat 700 de dolari.
Fiecare fază este formată din patru bobine conectate în serie. Tăiem cablurile bobinei și le curățăm arzator pe gaz lac de la capete.
Lipiți cablurile bobinei în serie. Izolăm zonele de lipit cu tub termocontractabil.
La sfârșitul lucrărilor de lipire, punem toate bobinele pe șablon și le fixăm cu bandă.
Îndepărtăm toată banda și conectăm înfășurările generatorului cu o conexiune în stea.
Frecați matrița cu ceară (de exemplu, ceară de mașină). Acoperiți părțile laterale și inferioare formei cu rășină poliesterică. Așezăm un strat de fibră de sticlă (acest lucru va face statorul puternic) și umplem acest strat cu rășină poliesterică. Apoi, asezam colacele prinse in matrita. Amestecați rășina cu pudra de talc și umpleți bobinele. Așezăm un strat de fibră de sticlă deasupra și îl acoperim cu rășină. Acoperiți forma cu un capac și strângeți cu cleme. Lăsați peste noapte până când rășina s-a întărit complet.
Este mai ușor să umpleți rotoarele. Decupăm partea interioară cu un diametru de 200 mm din placaj și o presăm strâns pe baza metalică (pentru a nu curge nicăieri). Înfășuram exteriorul cu bandă adezivă. Îl umplem în același mod ca și statorul: amestecăm rășină poliesterică cu talc.
După ce rășina s-a întărit complet. Gărăm șase găuri cu un diametru de 12 mm în stator, apoi folosind aceste găuri vom atașa statorul la 6 console. Când marcați găurile, asigurați-vă că găurile sunt situate între bobine.
Mai găurim trei găuri (9 mm) pentru roboții din alamă, acestea vor servi ca contacte de conectare. Asigurați-vă că toate piesele metalice din apropierea rotorului sunt fabricate din oţel inoxidabil, în caz contrar, magneții vor atrage șuruburile spre ei înșiși și vor îngreuna pornirea generatorului eolian în condiții de vânt scăzut.
Montam butucul pe cadrul generatorului eolian. Mai târziu putem centra axa și introduceți știftul în piulița care fixează axa.
Când instalați statorul, asigurați-vă că distanța dintre acesta și rotor este de 2 mm.
În fotografia de mai jos, puteți vedea partea din față a rotorului, care este fixată cu trei șuruburi. Rotoarele trebuie aliniate între ele în câmpul magnetic (polul sudic al rotorului frontal este opus polului nord al rotorului din spate).
Acum să trecem la palele morii de vânt.
Vecinul meu Scott (proprietarul unui magazin de lemne) a făcut lamele.
Specificatii:
latime la baza 350 mm.
Latime la capete 150 mm.
pantă la capete 3 grade la mijloc 6
lungime 2 m
partea din față este plată.
Lungimea palelor este de 2 m, dând un diametru al morii de vânt de 5 m.
Capetele lamelor. Grosime la bază 50 mm, mijloc 40 mm, capăt 20 mm.
Aceste lame vor fi instalate între doi butuci din placaj, grosimea de 20 mm. Diametru butuc 660 mm.
Înainte de a instala lamele, le vopsim și acoperim ulei de in, acest lucru îi va proteja de diverse efecte nocive. Apoi atașăm lamele la butuci. Fiecare lamă este fixată cu trei șuruburi.
În fotografie măsuram distanța dintre palele morii de vânt pentru a asigura locația corectă a acestora. După ce toate lamele sunt instalate, le strângem suplimentar pe butuc cu șuruburi. 15 șuruburi pe fiecare parte.
Din păcate, am uitat să fac fotografii la fabricarea cozii generatorului eolian. Este fabricat din placaj rezistent de 60 mm grosime. Coada morii de vânt are formă de săgeată și are o lungime de 130 mm. și 60 mm lățime. Vopsit și acoperit cu ulei de in. Atașat cu patru șuruburi la brațul din coadă.
Așadar, moara de vânt este gata, nu mai rămâne decât să o instalezi. În ceea ce privește schema de cablare, aceasta este implementată de cele mai multe într-un mod simplu. Partea superioară a catargului generatorului eolian este realizată dintr-o țeavă metalică cu diametrul de 60 mm. Există o șaibă groasă pe țeavă, iar în interiorul țevii există un manșon de plastic. Firele sunt direcționate în interiorul catargului. Când întoarceți moara de vânt, firele se vor răsuci puțin, dar asta nu este mare lucru. În partea de jos a catargului există un conector pentru conectarea cablului.
Înainte de a începe să ridicăm instalația, am echilibrat paletele morii de vânt. Acest lucru s-a efectuat după cum urmează: elementul cel mai greu a fost coborât timp de șase ore, s-a adăugat o sarcină la lamele opuse (șuruburile au servit ca sarcină, permit efectuarea lucrării cu cea mai mare precizie). Am făcut asta cu fiecare lamă.
Catargul s-a dovedit a fi destul de înalt - 18 metri. După cum puteți vedea, asta a avut loc iarna. Pentru ca pickup-ul meu să nu alunece în zăpadă, am atașat la roți lanțuri antiderapante și am așezat mai mulți bușteni în pat.
Moara de vânt de casă este complet gata de instalare.
Inainte de ridicare s-a decis scoaterea lamelor pentru a nu le deteriora accidental.
Catarg montat cu generator.
Turbina eoliana complet gata de functionare.
Într-o zi cu vânt.
În vânturi puternice, îndoiesc coada. Apropo, la 27 m/s, designul face față bine sarcinii.
Întreruperea curentului din diverse motive, din păcate, încă se întâmplă în zonele rurale și, din păcate, nu numai în zonele rurale. Pentru astfel de cazuri, este bine să ai o centrală proprie de acasă, care ar asigura locuința iluminat de urgență. Oricine urmărește publicațiile noastre despre utilizarea unei unități motorizate universale (UMU) va putea construi o unitate purtătoare de curent (vezi...
PVES-ul meu este ușor de fabricat și nu necesită materiale speciale. Generatorul electric este un dinam de bicicletă, al cărui arbore se rotește cu ajutorul unei elice. Paletele elicei 17 sunt tăiate din placaj de 3 mm grosime și fixate cu șuruburi M4 de butucul 16, tăiat dintr-un bloc de lemn. La realizarea unei bucșe, trebuie luate în considerare următoarele: lamele sunt instalate astfel încât...
Utilizarea energiei râurilor mici nu este relevantă în scara industriala, cu toate acestea poate fi foarte util în unele cazuri speciale. Astfel puteți organiza alimentarea cu energie a unei case forestiere sau a unei ferme căreia este imposibil să se alimenteze cu energie electrică. Această fotografie arată barajul original. O țeavă din PVC de 4 inci iese din ea, apa curge înapoi în râu...
Întotdeauna mi-am dorit să iau energie electrică de la pârâul care străbate perimetrul casei mele. Acum vreo trei ani am instalat o turbină temporară pentru a vedea dacă roata turbinei va funcționa dimensiune mai mare. Versiunea demo a acestei roți a fost realizată din vechi suporturi abrazive pentru roți și paleți de lemn ca lame. Ca generator am folosit...
Până de curând, generatoarele eoliene erau considerate o raritate, dar astăzi această zonă se dezvoltă rapid, iar mulți au câștigat experiență în crearea de turbine eoliene pentru a genera energie electrică. Astfel de dispozitive pot fi folosite cel mai mult zone diferite– pentru alimentarea cu apă, electrificarea caselor private, exploatarea unităților agricole (de exemplu, concasoare) sau încălzirea apei în scopul încălzirii unei locuințe.
Modelele industriale au multe avantaje, cu excepția costului. Prin urmare, astăzi vom afla cum să facem un generator eolian cu propriile noastre mâini și ce materiale/unelte vor fi necesare pentru aceasta.
Caracteristicile de proiectare și mecanica unui generator eolian
Principiul de funcționare al unui generator eolian este transformarea energiei cinetice în energie electrică. Dispozitivul este format dintr-un număr de elemente de sistem, fiecare dintre ele având propria sa funcție. Să încercăm să ne dăm seama.
Fiţi atenți! Generatoarele eoliene pot fi rotative (verticale) sau clasice (orizontale). Acestea din urmă au mai multe randament ridicat, de aceea se fac mai des decât altele.
Este de remarcat faptul că morile de vânt verticale trebuie îndreptate spre vânt, deoarece pur și simplu sunt incapabile să funcționeze cu un flux lateral. Generatoarele orizontale au alte avantaje. Să-i cunoaștem.
- Turbinele dispozitivelor rotative vor „prinde” vântul, indiferent de direcția din care suflă. Ceea ce este extrem de convenabil în caz de vânt instabil/variabil în regiune.
- Este mult mai ușor să construiești o moară de vânt orizontală decât una orizontală.
- Structura poate fi amplasată direct pe sol, dar cu condiția ca acolo să fie suficient vânt.
În ceea ce privește dezavantajele, un generator eolian orizontal are doar unul - o eficiență destul de scăzută.
Calculul puterii viitorului generator eolian
În primul rând, ar trebui să aflați ce putere ar trebui să aibă un generator eolian cu propriile mâini, care sunt funcțiile și sarcinile cu care se va confrunta. De regulă, sursele alternative de energie electrică sunt utilizate ca auxiliare, adică destinate să asiste sursa principală de alimentare. Prin urmare, dacă puterea sistemului este chiar de 500 de wați sau mai mult, aceasta este deja destul de bună.
Fiţi atenți! Să se încălzească casă privată, care este de dimensiune medie, veți avea nevoie de aproximativ doi-trei kilowați.
În același timp, puterea finală a unui generator eolian depinde de alți factori, printre care:
- viteza vântului;
- numărul de lame.
Pentru a afla raportul potrivit pentru dispozitivele de tip orizontal, vă recomandăm să vă familiarizați cu tabelul de mai jos. Numerele din el la intersecție sunt puterea necesară (indicată în wați).
Masă. Calculul puterii necesare pentru generatoarele eoliene orizontale.
| 1m | 3 | 8 | 15 | 27 | 42 | 63 | 90 | 122 | 143 |
| 2m | 13 | 31 | 63 | 107 | 168 | 250 | 357 | 490 | 650 |
| 3m | 30 | 71 | 137 | 236 | 376 | 564 | 804 | 1102 | 1467 |
| 4m | 53 | 128 | 245 | 423 | 672 | 1000 | 1423 | 1960 | 2600 |
| 5m | 83 | 166 | 383 | 662 | 1050 | 1570 | 2233 | 3063 | 4076 |
| 6m | 120 | 283 | 551 | 953 | 1513 | 2258 | 3215 | 4410 | 5866 |
| 7m | 162 | 384 | 750 | 1300 | 2060 | 3070 | 4310 | 6000 | 8000 |
| 8m | 212 | 502 | 980 | 1693 | 2689 | 4014 | 5715 | 7840 | 10435 |
| 9m | 268 | 653 | 1240 | 2140 | 3403 | 5080 | 7230 | 9923 | 13207 |
De exemplu, dacă în regiunea dumneavoastră viteza vântului este predominant de la 5 la 8 metri pe secundă, iar puterea necesară a generatorului eolian este 1,5-2 kilowați, atunci diametrul structurii ar trebui să fie de aproximativ 6 metri sau mai mult.
Cum ar trebui să fie lamele?
Forma lamelor poate fi:
- navigatie;
- înaripat
În ceea ce privește lamele de tip pânză, acestea sunt plate și, prin urmare, mai puțin eficiente. Nu țin cont de aerodinamică, ci se rotesc exclusiv sub presiunea fluxului vântului. Ca rezultat, nu mai mult de 10% din toată energia este convertită în energie electrică. Dar pentru lamele aripilor, zona suprafețelor interne și externe este diferită. De asemenea, merită remarcat faptul că astfel de lame ar trebui să fie amplasate la un unghi de 7-10 grade față de vânt.
Acum câteva cuvinte despre materialul din care ar trebui să fie lamele. Pentru morile de vânt antice s-au folosit rame de lemn formate din stâlpi și buiandrugi. „Aripi” speciale din țesătură au fost întinse peste astfel de rame. Dacă materialul se uza, era pur și simplu înlocuit cu unul nou. Deși există o opțiune alternativă - utilizarea materialelor dense (de exemplu, prelată) în aceste scopuri.
Deși puteți face lame cu propriile mâini din materiale mai moderne.
- Dacă elicea este mică, atunci țevile de clorură de polivinil tăiate pot servi drept lame pentru ea.
- Puteți folosi și metale ușoare (de exemplu, duraluminiu).
- Dacă intenționați să utilizați „pânze”, acestea pot fi tăiate din placaj.
- În cele din urmă, pentru o unitate mare, lamele pot fi făcute din scânduri (chiar dacă sunt grele, nu contează, trebuie doar să se echilibreze între ele).
Fiţi atenți! Dacă în regiune predomină vânturile puternice, este mai bine să acordați preferință lamelor grele - acest lucru va asigura o funcționare mai stabilă a întregului sistem.
În ceea ce privește diametrul țevilor, acesta ar trebui să corespundă cu 1/5 din lungimea lor totală. Fiecare dintre aceste țevi este tăiată pe lungime în patru bucăți, iar la bază este necesar să tăiați un dreptunghi care măsoară 5x5 (elementele de fixare vor fi amplasate aici), iar după aceea, faceți o tăietură oblică, datorită căreia fiecare lamă se va înclina de la baza. Hârtia abrazivă este folosită pentru a prelucra marginea ruptă.
Realizarea unui generator eolian vertical acasă
Acum haideți să aflăm cum să faceți de fapt un generator eolian cu propriile mâini. Procedura constă în mai multe etape, să ne familiarizăm cu caracteristicile fiecăreia dintre ele.
Prima etapă. Pregătim instrumente și materiale
Nu există cerințe privind dimensiunea turbinei - cu cât este mai mare, cu atât este mai bine pentru sistemul în sine. Și în exemplul dat în acest articol, diametrul turbinei este de 60 de centimetri.
Pentru a face singur o turbină verticală, pregătiți în avans:
- o țeavă cu diametrul de 60 de centimetri din oțel inoxidabil;
- șuruburi, piulițe și alte elemente de fixare;
- o pereche de discuri de plastic cu diametrul de 60 de centimetri (este important ca plasticul să fie durabil);
- un butuc dintr-o mașină pentru bază;
- colțuri cu care vor fi atașate lamele (șase piese pentru fiecare element; adică 36 de exemplare în total).
În plus, aveți grijă de următoarele instrumente în avans:
- chei;
- puzzle;
- masca;
- mănuși de protecție;
- Bulgar;
- şurubelniţă;
- burghiu electric.
Pentru echilibrarea lamelor se pot folosi magneți sau plăci mici de metal. Dacă dezechilibrul este minor, puteți pur și simplu să forați găuri în locurile potrivite.
Etapa a doua. Face un desen
Cu siguranță nu te poți lipsi de un desen aici. Îl poți folosi pe cel de mai jos sau îl poți crea pe al tău.
Etapa a treia. Realizarea unei moară de vânt verticală
Pasul 1. Mai întâi, ia o țeavă de metal și tăiați-o pe lungime, astfel încât să ajungeți cu șase lame de aceeași dimensiune.
Pasul 2. Tăiați din plastic o pereche de cercuri identice cu un diametru de 60 de centimetri. Acestea vor servi drept suport pentru părțile inferioare și superioare ale turbinei.
Pasul 3. Puteți tăia o mică gaură în suportul superior (aproximativ 30 de centimetri în diametru), ceea ce va face structura oarecum mai ușoară.
Pasul 4. Marcați de-a lungul orificiilor de pe butucul mașinii găuri similare în suportul inferior de plastic necesare pentru prindere. Folosește un burghiu pentru a face găuri.
Pasul 5. Marcați locația lamelor în conformitate cu șablonul (ar trebui să obțineți o pereche de triunghiuri care par să formeze o stea). Marcați locațiile de montare pentru colțuri. Totul ar trebui să fie la fel pe ambele suporturi.
Pasul 6. Tăiați lamele. Le puteți tăia de mai multe ori folosind o râșniță.
Pasul 7 Marcați locațiile de montare pe lame și colțuri. Faceți toate aceste găuri.
Pasul 8 Conectați lamele la baze folosind unghiuri, șuruburi și piulițe.
Fiţi atenți! Puterea dispozitivului depinde în mare măsură de lungimea lamelor, dar dacă acestea din urmă sunt mari, va fi mult mai dificil să le echilibrați. Mai mult, structura se poate desface sub influența vântului puternic.
Etapa a patra. Facem un generator
În acest caz, generatorul trebuie să fie autoexcitant și neapărat la magneți permanenți. Dacă luați un generator obișnuit dintr-o mașină, atunci înfășurarea de tensiune de aici funcționează din baterie, cu alte cuvinte, în absența tensiunii, nu va exista nicio excitare. În consecință, dacă utilizați un generator simplu în tandem cu o baterie și vântul este relativ slab pentru o lungă perioadă de timp, bateria se va descărca în curând pur și simplu, iar mai târziu, când vântul se întoarce, generatorul eolian nu va porni din nou cu propriul dvs. mâinile.
De asemenea, este posibil să se realizeze un sistem folosind magneți de neodim. Acest tip de dispozitiv va produce de la 1,5 kilowați (dacă vântul este slab) la 3,5 kilowați (dacă vântul este puternic). Instrucțiuni pas cu pas pentru a crea un astfel de generator este după cum urmează.
Pasul 1. Faceți câteva clătite metalice, fiecare de aproximativ 50 de centimetri lungime.
Pasul 2. Folosind superglue, lipiți magneți de neodim care măsoară 2,5x5,0,12 centimetri (douăsprezece bucăți pentru fiecare) de clătite în jurul întregului perimetru.
Pasul 3. Puneți clătitele unul față de celălalt, amintindu-vă de polaritate.
Pasul 4. Așezați un stator de casă (din sârmă) între ele secțiune transversală 0.3 centimetru, faceți 9 bobine, fiecare cu 70 de spire). Conectați bobinele cu un asterisc (așa cum se arată în imagine), apoi umpleți-le cu rășină polimerică. În acest caz, este important ca bobinele să fie înfășurate într-o singură direcție, puteți marca sfârșitul/începutul înfășurării folosind o izoletă colorată - acest lucru va fi mai convenabil.
Pasul 5. Statorul ar trebui să aibă o grosime de aproximativ 2 centimetri. Înfășurarea ar trebui să iasă prin șuruburi și piulițe. Distanța dintre rotor și stator ar trebui să fie de 2 milimetri.
Magneții vor fi atrași destul de puternic, iar pentru o conexiune lină este necesar să se facă găuri în ei și să se taie fire pentru știfturi. Aliniați imediat rotoarele, apoi folosiți cheile pentru a-l coborî pe cel de sus pe cel de jos. Apoi puteți elimina știfturile temporare.
Fiţi atenți! Generatorul descris mai sus poate fi folosit nu numai pentru morile de vânt verticale, ci și orizontale.
Etapa cinci. Asamblam întreaga structură
Mai întâi, instalați un suport special pe catarg, prin care va fi atașat statorul (care, la rândul său, poate avea trei sau șase lame). Fixați butucul deasupra suportului folosind aceleași piulițe. Înșurubați generatorul finit pe cele patru știfturi situate la butuc. După aceasta, conectați statorul la suport, care este fixat fix pe catarg. Atașați turbina la a doua placă a rotorului. Conectați firele statorului la regulatorul de tensiune folosind bornele.
Etapa a șasea. Instalăm o unitate care poate transforma vântul în energie electrică
Pentru a instala întregul generator eolian cu propriile mâini, trebuie să urmați pașii de mai jos sub formă de instrucțiuni pas cu pas.
Pasul 1. Betonați o fundație fiabilă și durabilă în pământ.
Pasul 2. După turnarea soluției de beton acolo, adăugați știfturile necesare pentru a atașa balamaua masivă (toate acestea se pot face cu ușurință cu propriile mâini).
Pasul 3. Când betonul s-a întărit complet, puneți balamaua pe știfturi și fixați-o cu piulițe.
Pasul 4. Instalați catargul în partea mobilă a balamalei.
Pasul 5. Atașați 3 sau 4 tiranți în partea de sus a catargului (puteți folosi o flanșă sau o sudură). Veți avea nevoie și de un cablu de oțel.
Pasul 6. Ridicați catargul pe o balama folosind unul dintre cablurile pregătite ( îl puteți trage folosind o mașină).
Pasul 7 Verticalitatea întregului catarg este strict fixată de fire de tip.
Unde poate fi instalat un astfel de generator eolian?
Eficiența funcționării acestuia depinde în mare măsură de cât de corect alegeți locul pentru instalarea generatorului eolian. Locația ar trebui să fie astfel încât lamele de sistem să primească la fel de mult Mai mult vânt. Situl trebuie să fie deschis și ridicat (de exemplu, acoperișul unei case, dar cât mai departe de copaci și alte clădiri). De obicei, motivul pentru aceasta constă nu numai în interferențe, ci și în faptul că dispozitivul face zgomot în timpul funcționării, care poate să nu fie plăcut de vecini sau proprietarii înșiși.
Pentru o înțelegere mai detaliată a problemei, vă recomandăm să urmăriți videoclipul tematic de mai jos.
Video - Cum să faci un generator eolian folosind un ventilator de uz casnic
Generator eolian rotativ (orizontal).
Un astfel de dispozitiv va face față furnizării de energie electrică casă mică sau mai multe anexe. Puterea maximă a generatorului eolian nu va depăși 1,5 kilowați.
Pentru muncă, pregătiți:
- generator auto de 12 wați;
- releu, indicator luminos al bateriei;
- bateria în sine este de 12 wați;
- convertor de curent;
- o tigaie sau o găleată mare din duraluminiu sau oțel inoxidabil;
- o pereche de cleme pentru atașarea generatorului la catarg;
- comutator;
- sârmă, 0,4 și 0,25 centimetri;
- șuruburi, piulițe, șaibe;
- voltmetru.
Instrumentele de care veți avea nevoie sunt aceleași ca în cazul precedent. Mai întâi, luați o tigaie (sau găleată) și, folosind un marker și o bandă de măsurare, împărțiți-o în patru părți egale. Tăiați lamele, dar nu tăiați până la capăt (așa cum se arată în imagine).
Faceți găuri pentru șuruburi în partea de jos, apoi îndoiți lamele, dar nu prea mult. Luați în considerare faptul cum se va roti generatorul (în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic).
Apoi, atașați tigaia cu lamele deja pregătite pe scripete și fixați-o cu șuruburi. Instalați generatorul pe catargul prefixat (utilizați clemele furnizate pentru aceasta), apoi conectați toate cablurile și asamblați circuitul. Rescrie întregul circuit, fixează firele pe suport.
Pentru a conecta bateria, utilizați un cablu de 4 mm cu o lungime maximă de 1 metru. Pentru a conecta sarcina, utilizați un cablu cu o secțiune transversală mai mică. Instalați și un invertor. Mai jos este un exemplu de diagramă de conectare.
După cum puteți vedea, este foarte posibil să construiți un generator eolian cu propriile mâini. Designul poate fi de două tipuri, dar dacă aveți abilitățile și zelul adecvat, vă puteți descurca chiar și singur. Asta-i tot, succes!
Vântul, ca sursă nesfârșită de energie, devine din ce în ce mai răspândit. Această sursă de energie alternativă este deosebit de populară în regiunile îndepărtate (de exemplu, Taiga) și în stațiile polare. În plus, generatoarele eoliene de uz casnic sunt fabricate din ce în ce mai mult de locuitorii din suburbii. Ce tipuri de mori de vânt există și cum să asamblați un dispozitiv pentru conversia energiei eoliene cu propriile mâini - citiți mai jos.
Pe ce se bazează generarea eoliană?
Generarea eoliană este capacitatea de a genera energie electrică din energia eoliană. Un generator eolian este, de fapt, un generator solar: vânturile se formează din cauza încălzirii neuniforme a suprafeței Pământului de către soare, a rotației planetei și a topografiei acesteia. Generatoarele folosesc mișcarea maselor de aer și o transformă în energie electrică prin energie mecanică.
În medie, o turbină eoliană de 20 kW poate furniza energie electrică unui sat mic.
Pe baza principiului generării eoliene, se poate construi o întreagă centrală electrică sau pot fi ridicate dispozitive autonome care să furnizeze energie electrică zonelor individuale și chiar caselor. Astăzi, 45% din toată energia este generată cu ajutorul generatoarelor eoliene. Cea mai mare centrală eoliană se află în Germania, iar în fiecare an produce până la 7 milioane de kW de energie pe oră. Prin urmare, din ce în ce mai mulți proprietari case de taraîn regiunile și satele îndepărtate în care se gândesc să folosească energia eoliană pentru scopuri casnice. În același timp, turbinele eoliene pot fi folosite ca sursă unică sau suplimentară de energie.
Generator eolian: principiu de funcționare, tipuri de dispozitive
Majoritatea turbinelor eoliene constau dintr-un turn de oțel - un catarg, în vârful căruia sunt fixate trei pale. Un generator eolian de uz casnic modern de 5 kW de a doua magnitudine poate genera cu ușurință până la 5000 W de energie electrică. Acest lucru este suficient pentru a furniza energie electrică unei clădiri rezidențiale sau unei cabane. Generatorul axial produce până la 500 W/h. Cel mai puternic generator eolian din lume - 8 MW.
O turbină eoliană modernă poate avea:
- Axa orizontală de rotație;
- Axa verticală de rotație.
O moară de vânt orizontală are o axă care se rotește paralel cu solul (ca o moară de vânt obișnuită). Turbinele eoliene verticale pot avea atât pale, cât și rotoare care se mișcă paralel cu solul.
Rotoarele pot varia ca formă și dimensiune și sunt împărțite în:
- Dispozitive Savonius (rotoarele sunt realizate sub formă de semicilindri);
- rotoare Ugrinsky (rotoare de tip semicilindric îmbunătățite);
- Rotoare Daria (pot fi elicoidale, curbate sau în formă de H);
- Generatoare eoliene cu palete multiple (utilizate la turbinele eoliene de tip rotativ);
- Rotoare elicoidale (au rotor conic).
Adesea, generatoarele eoliene verticale se rotesc în formă de vârf (un exemplu este generatorul eolian rotativ Genghis Khan). Este considerat cel mai eficient dispozitiv din grupul său design cu mai multe lame ca un top.
Generator eolian de casă: avantaje și dezavantaje
Instalarea unei turbine eoliene poate fi necesară dacă nu există energie electrică pe site-ul dvs., există întreruperi constante în rețeaua de transport a energiei sau doriți să economisiți la facturile de energie electrică. O moară de vânt poate fi achiziționată sau o puteți face singur.
Un generator eolian de casă are următoarele avantaje:
- Vă permite să economisiți bani la achiziționarea unui dispozitiv din fabrică, deoarece producția se face cel mai adesea din piese vechi;
- Ideal pentru nevoile și condițiile dvs. de operare, deoarece vă calculați singur puterea dispozitivului, ținând cont de densitatea și puterea vântului din regiunea dvs.;
- Se amestecă mai bine cu decorul casei și design peisagistic, la urma urmelor aspect moara de vânt depinde doar de imaginația și abilitățile tale.
Spre dezavantaje dispozitive de casă Acest lucru poate fi atribuit nefiabilității și fragilității lor: de multe ori cele de casă sunt fabricate din motoare vechi de la aparate electrocasnice și mașini, așa că eșuează rapid. În același timp, pentru ca o turbină eoliană să fie eficientă, este necesar să se calculeze corect puterea dispozitivului.
Cum să faci o moară de vânt cu propriile mâini
Pentru a realiza un generator eolian cu propriile mâini, ar trebui să știți exact ce părți există în designul său și de ce sunt responsabile. Astfel puteți înțelege cum să înlocuiți unele piese care sunt greu de găsit acasă.
Orice turbină eoliană are în proiectare:
- Lame care se rotesc;
- Generator electric care produce curent alternativ;
- Controlerul este un dispozitiv care convertește energia mecanică de la lame în curent;
- Invertorul este un dispozitiv care convertește curentul continuu în curent alternativ;
- Baterii reîncărcabile;
- Catarg.
Se poate face o simplă moară de vânt ventilator de uz casnic. Unii meșteri adaptează un vechi cooler de computer într-o mini-moară de vânt. Adevărat, puterea unui astfel de suflante de vânt nu va depăși 100 W. Când este nevoie de un generator eolian cu o putere de 5 kW pentru a alimenta casele mici și mijlocii și pt proprietăți comerciale– 10 kW.
Generator electric de bricolaj: calcularea puterii dispozitivului
Fabricarea oricărei mori de vânt pentru uz privat începe cu etapa pregătitoare– calculul puterii dispozitivului. Deci, de exemplu, pentru a opera încălzirea apei, va trebui să instalați o moară de vânt cu o înălțime de cel puțin 5-6 metri. În același timp, nu este posibil să folosiți doar energia eoliană pentru încălzire: viteza vântului este destul de schimbătoare. Dar puteți folosi vântul ca o sursă suplimentară care va economisi bani.
Pentru a face acest lucru, puteți utiliza numeroase formule care sunt prezentate pe Internet. Cea mai simplă soluție este să folosești un calculator care calculează singur forța vântului. În acest caz, va trebui doar să introduceți valorile necesare în program. Cel mai adesea acestea sunt: zona peste care bate vantul, densitatea si viteza vantului.
Puteți afla viteza medie a maselor de aer din regiunea dumneavoastră contactând serviciul meteorologic.
În plus, pentru muncă veți avea nevoie schema electrica turbine eoliene, desene detaliate de proiectare care pot fi desenate pe o bucată de hârtie obișnuită sau vizualizate folosind un program de computer de modelare 3D.
Ce generator să alegi pentru o moară de vânt
Morile de vânt domestice ar trebui să aibă un zgomot redus. Prin urmare, este mai bine să utilizați un motor de viteză mică (viteză mică) ca generator pentru turbinele eoliene. Un astfel de motor este capabil să facă de la 350 la 700 de rotații pe minut. În plus, un motor de viteză mică poate fi folosit chiar și pe o moară de vânt cu o singură lamă. De asemenea, un generator de viteză mică poate fi realizat dintr-un motor pas cu pas.
Pentru a crește viteza morii de vânt, puteți folosi un multiplicator: acesta va accelera rotația palelor de 5-10 ori.
Motoarele cu disc cu magneți de neodim sunt deosebit de populare. Magneții, totuși, pot avea diferite dimensiuni și, în consecință, putere. Fabricarea unui astfel de generator este destul de simplă, dar costul său este destul de mare.
Pentru a porni elicea, puteți folosi un generator de biciclete cu pedale.
Mulți oameni fac un generator de putere redusă dintr-un generator de gaz, un generator de mașină sau un tractor sau o baterie dintr-o șurubelniță. Trebuie luat în considerare faptul că pe un design cu un generator de la un tractor și un generator de mașină, va fi necesar să instalați o cutie de viteze care reduce viteza.
Generatoare eoliene de bricolaj pentru 220 V
Pentru a asambla o captare de vânt vom avea nevoie de: un generator de 12 volți, baterii, un convertor de la 12 v la 220 v, un voltmetru, fire de cupru, elemente de fixare (cleme, șuruburi, piulițe).
Fabricarea oricărei mori de vânt implică următorii pași:
- Fabricarea lamelor. Paletele unui generator eolian vertical pot fi realizate dintr-un butoi. Puteți tăia piesele folosind o râșniță. Se poate face o elice pentru o mică moară de vânt Conducte din PVC cu o secțiune transversală de 160 mm.
- Realizarea unui catarg. Catargul trebuie să aibă cel puțin 6 metri înălțime. În același timp, pentru a preveni ruperea forței de răsucire a catargului, acesta trebuie asigurat cu 4 fire de tiran. Fiecare frânghie trebuie înfășurată în jurul unui buștean, care ar trebui să fie îngropat adânc în pământ.
- Instalarea magneților de neodim. Magneții sunt lipiți de discul rotorului. Este mai bine să alegeți magneți dreptunghiulari, câmpuri magnetice in care sunt concentrate pe toata suprafata.
- Bobine generatoare de bobinaj. Înfășurarea se realizează cu un fir de cupru cu un diametru de cel puțin doi mm. În același timp, nu ar trebui să existe mai mult de 1200 de scraci.
- Fixarea lamelor pe țeavă folosind piulițe.
În prezența puternicilor bateriiși un invertor, dispozitivul rezultat va fi capabil să genereze o cantitate de energie electrică care va fi suficientă pentru utilizare aparate electrocasnice(de exemplu, frigider și televizor). Un astfel de generator este perfect pentru menținerea funcționării sistemelor de iluminat, încălzire și ventilație de un mic casă de țară, sere.
Turbine eoliene DIY 5 kW (video)
O turbină eoliană este sigură, aparat modern, care vă permite să transformați energia eoliană în energie electrică necesară pentru funcționarea aparatelor de uz casnic, a sistemelor de încălzire, a alimentării cu apă și a ventilației. Cu puțin calcul, puteți construi un generator eolian fără ajutor profesional. Cele de mai sus vă pot ajuta în acest sens instrucțiuni detaliate, poze si recomandari pentru alegerea componentelor!
Generator eolian vertical bricolaj, desene, fotografii, videoclipuri ale unei turbine eoliene cu axa verticala.
Generatoarele eoliene sunt împărțite în funcție de tipul de plasare a axei de rotație (rotor) în verticală și orizontală. Ne-am uitat la proiectarea unui generator eolian cu un rotor orizontal în articolul precedent, acum să vorbim despre un generator eolian cu un rotor vertical.
În primul rând, să ne uităm la avantajele și dezavantajele unei mori de vânt verticală.
Avantaje:
Nivel scăzut de zgomot - vânt, roata practic nu face zgomot și nu interferează, nu există un șuierat caracteristic al elicei.
Simplitatea designului - realizarea unui astfel de generator eolian și instalarea acestuia nu va fi deosebit de dificilă.
Design fiabil - toate componentele sunt compacte și ușor de întreținut.
Defecte:
Principalul dezavantaj al proiectării unui generator eolian cu rotor vertical este viteza sa redusă, o astfel de turbină eoliană trebuie instalată într-o zonă cu o viteză predominantă a vântului de peste 4 m/s.
Practic nu există protecție împotriva vântului de uragan - dacă într-o moară de vânt orizontală în timpul unui uragan, coada pliabilă este activată automat și rotește roata vântului, atunci într-un astfel de design trebuie să blocați manual rotorul sau, opțional, să închideți contactele de la ieșirea bobinelor.
În primul rând, dacă decideți să faceți o moară de vânt cu o axă verticală, trebuie să vă decideți asupra unui generator.
Deoarece generatorul eolian vertical este de viteză mică, veți avea nevoie de un generator capabil să încarce bateria la viteze suficient de mici.
Un generator auto nu este pe deplin potrivit pentru acest design, deoarece produce curent de încărcare la viteze de peste 1000 rpm. Pentru generator auto trebuie să utilizați un scripete cu un raport de transmisie de 4 - 5 și să modificați generatorul în sine.
Este mai practic să utilizați un generator axial ca generator, procesul de fabricație este descris în acest sens.
Schema unui generator axial pentru un generator eolian.
Fabricarea unei roți de vânt pentru o moară de vânt verticală.
O roată eoliană (turbină) este formată din două suporturi, superior și inferior, precum și palete.
Roata de vânt este realizată din foi de aluminiu sau oțel inoxidabil; Înălțimea roții vântului trebuie să fie de cel puțin 1 metru.
În această roată eoliană, unghiul de îndoire al palelor stabilește viteza de rotație a rotorului, cu cât este mai mare îndoirea, cu atât este mai mare viteza de rotație.
Roata eoliană este fixată direct pe scripetele generatorului.
Pentru a instala un generator eolian vertical, puteți utiliza orice catarg, fabricarea catargului este descrisă în detaliu în acest articol.
Schema de conexiuni pentru generatorul eolian.
Generatorul este conectat la controler, care la rândul său este conectat la baterie. Este mai practic de utilizat ca dispozitiv de stocare a energiei baterie auto. Din moment ce electrocasnicele funcționează AC, vom avea nevoie de un invertor pentru a converti DC 12 V AC 220V.
Folosit pentru conectare fir de cupru secțiune transversală de până la 2,5 pătrați. Schema de conectare este descrisă în detaliu.
Video generator eolian vertical în funcțiune.
Articole populare din această secțiune
Colectori solari pentru casa
Cum se conectează un panou solar
Cum se instalează panouri solare
Am început cu o căutare pe Google. A existat o mare varietate de modele, diagrame, desene, videoclipuri ale generatoarelor eoliene verticale și rotative. Toți aveau cinci lucruri în comun:
1. Generator
2. Lame
3. Instalarea unei instalații care va transforma vântul în energie
4. Turn pentru ridicarea instalației și prinderea vântului
5. Baterii și sistem electronic de control
Am redus proiectul de creație la doar cinci pași mici. Dacă luați în considerare doar unul dintre puncte la un moment dat, proiectul nu pare prea dificil. Dar mai întâi lucrurile.
Generator
În primul rând, am început să aleg un generator. Cercetarea mea pe internet a arătat că mulți oameni și-au asamblat propriile mori de vânt. După cum am înțeles din poveștile lor, li s-a părut foarte greu, cel puțin prima încercare. Alții au folosit un circuit cu magnet DC. Această soluție părea mai simplă. Prin urmare, am început să caut motoare care erau cel mai potrivite pentru această sarcină.
Mulți s-au dovedit a folosi motoare vechi de unități de bandă pentru computer (o raritate din zilele în care computerele aveau unități de bandă mari de la bobină la bobină). Aparent, cele mai bune versiuni ale unor astfel de modele de motoare au fost de la Ametek. Cel mai potrivit, după părerea mea, este un motor de 99 volți DC, care funcționează grozav ca generator pentru o centrală mică. Din păcate, în zilele noastre sunt aproape imposibil de găsit. Deși există multe analogi similare care pot fi încă găsite, de exemplu, pe Ebay. Există, de asemenea, o descriere a avantajelor și dezavantajelor diferitelor motoare Ametek (descriere în limba engleză: http://www.tlgwindpower.com/ametek.htm).
După cum probabil ați ghicit, există multe alte modele potrivite disponibile. Acești magneți DC pot funcționa decent, dar nu au fost proiectați inițial pentru o turbină eoliană. Motoarele trebuie rotite mult mai repede decât viteza lor nominală pentru a produce ceva aproape de ei tensiune nominală. Deci, am căutat un model conceput pentru înaltă tensiune DC, viteză mică și curent mare, abținându-se de la tensiune joasăși viteze mari. Aveam nevoie de un motor care să producă mai mult de 12 volți la turații destul de mici. Deci, de exemplu, un motor evaluat la 325 rpm 30 volți poate produce 12+ volți la turații rezonabil scăzute. Pe de altă parte, un motor de 7200 rpm de 24 volți este puțin probabil să producă 12 volți atâta timp cât se rotește la câteva mii de rpm, ceea ce este prea rapid pentru o turbină eoliană.
Am putut cumpăra unul dintre motoarele Ametek de 30 volți potrivite de pe Ebay pentru doar 26 USD. Sunt ieftine pentru că... majoritatea vânează altele mai puternice. Puteți găsi și alți producători, așa că nu vă faceți griji pentru prețul Ameteks. În orice caz, motorul achiziționat de mine era în stare bună și funcționa perfect. Chiar și cu o simplă apăsare cu mâinile, a câștigat suficient impuls pentru a aprinde o lampă de 12 volți suficient de strălucitoare. I-am dat un test real pe al meu mașină de găurit, după ce l-am conectat la sarcina corespunzătoare, am fost convins că dacă aș putea atașa lame bune, ar produce număr mare energie.
Lame
Cercetări online recente au arătat că mulți oameni au sculptat aripi de morii de vânt din lemn. Mi s-a părut o muncă revoltătoare. De asemenea, am descoperit că alți bricolageri foloseau țevi din PVC. Această opțiune părea mai simplă.
Am urmat descrierea pe care am gasit-o. Mai întâi a trebuit să stabilim lungimea necesară. Recomandat de utilizat tevi din plastic, al cărui diametru este 1/5 din lungime. De exemplu, dacă aveți nevoie de lame de 50 cm lungime, atunci țeava ar trebui să aibă un diametru de 10 cm.
