Vytvárame veternú farmu vlastnými rukami. Veterné turbíny pre domácnosť: typy, približné ceny, vlastná výroba Ako zefektívniť veterný mlyn

Snáď nejeden letný obyvateľ bude polemizovať s tým, že dnes je potrebné nejaké mať alternatívny zdroj elektriny, pretože svetlo sa môže kedykoľvek vypnúť. Podomácky vyrobené veterné turbíny si dnes získali veľkú obľubu ako zdroj voľnej energie. Na trhu sú ponúkané rôzne modely takýchto zariadení a na internete môžete vidieť schémy, výkresy a videá, ktoré vám umožňujú zostaviť si ich sami.

Stojí za zmienku, že domáci veterný generátor bude veľmi užitočný aj pri nízkom výkone. Už len fakt, že uprostred tmavej tmy bude chata osvetlená a bude možné bez problémov sledovať televíziu či nabíjať mobilné zariadenie, poistí problémy a zvýši prestíž pred susedmi.

Tri malé tajomstvá

Prvým tajomstvom je, v akej výške bude inštalovaný domáci veterný generátor. Je jasné, že je jednoduchšie ho namontovať vo výške niekoľkých metrov od zeme, ale potom z toho nebude veľký zmysel. Treba mať na pamäti, že čím vyšší je veterný generátor, tým silnejší je vietor, tým rýchlejšie sa otáčajú jeho lopatky a tým viac energie môžete získať z elektrárne typu „urob si sám“.

Druhým tajomstvom je výber batérie. Na internete sa odporúča nebyť múdry a nainštalovať autobatériu. Áno, je to jednoduchšie a na prvý pohľad aj lacnejšie. Musíte však vedieť, že autobatérie by mali byť inštalované v dobre vetranom priestore, vyžadujú údržbu a ich životnosť nepresahuje 3 roky. Bolo by lepšie kúpiť špeciálnu batériu. Hoci to stojí viac, ospravedlní sa to.

Tretím tajomstvom je, ktorý veterný generátor je vhodnejší na výrobu vlastných rúk - horizontálne alebo vertikálne? Každá možnosť má svoje výhody a nevýhody. Budeme uvažovať veterné turbíny vertikálneho typu, ktorých princíp činnosti je znázornený na obr.

Po prvé, o nevýhodách: vertikálna veterná turbína má nízku účinnosť v porovnaní s horizontálnymi modelmi, na jej zostavenie je potrebných viac materiálov, čo teda vedie k zvýšeniu nákladov na konštrukciu. Na druhej strane môžu fungovať pri slabšom vetre ako ich horizontálne náprotivky, čo kompenzuje ich nízku účinnosť. Netreba ich zdvíhať príliš vysoko a ich montáž a inštalácia je jednoduchšia a lacnejšia, čo neguje rozdiel v nákladoch na materiál.

Dôležitým faktorom je skutočnosť, že vertikálny veterný generátor je spoľahlivejší v prípade náhlych poryvov vetra a hurikánov, pretože jeho stabilita sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou otáčania. Vertikálne konštrukcie sú navyše takmer tiché, čo umožňuje ich inštaláciu kdekoľvek, až po strechu obytného domu. To všetko vedie k tomu, že o tieto agregáty je stále väčší dopyt a vyrábajú sa v rôznych modifikáciách v závislosti od požadovaného výkonu a vetra prevládajúcich v určitých regiónoch, ktoré, mimochodom, nájdete vo videu nižšie.

Najjednoduchší dizajn

Nie je ťažké zostaviť vertikálny veterný generátor s nízkym výkonom vlastnými rukami bez preháňania, odpadové materiály: veľký plastová fľaša alebo plechovka, oceľová náprava a starý elektromotor. Nádobu alebo fľašu stačí rozrezať na polovicu a tieto polovice pripevniť na os otáčania spojenú s generátorom (obr. 3). Je jednoduché vyrobiť takýto vertikálny veterný mlyn skladací a vziať si ho so sebou na rybačku alebo kemping, kde nielen osvetlí miesto na spanie, ale umožní vám aj dobiť telefón alebo iné mobilné zariadenie.

Vlastná elektráreň na letné sídlo

Výroba ďalších však bude musieť začať nákupom vedra a toto nie je podvod. Áno, na začiatok si musíte kúpiť obyčajné pozinkované vedro. To samozrejme v prípade, že by sa takéto deravé vedro nepovaľovalo niekde v maštali. Označíme ho na štyri časti a urobíme zárezy nožnicami na kov, ako je znázornené na obr.4.

Vedro je pripevnené k spodnej časti kladky generátora. Mal by byť upevnený štyrmi skrutkami, ktoré sú umiestnené striktne symetricky a v rovnakej vzdialenosti od osi otáčania, čím sa zabráni nerovnováhe.

Takže takmer všetko je pripravené, zostáva vykonať nasledujúce kroky:

1. Ohnite kov na štrbinách, aby ste získali čepele. Ak najčastejšie prevláda silný vietor, stačí strany mierne prehnúť. Ak je slabý vietor, môžete ho ťažšie ohnúť. V každom prípade je možné veľkosť ohybu upraviť neskôr;
2. Pripojte všetky potrebné zariadenia (okrem generátora) podľa obr. 5;
3. Upevnite generátor pomocou drôtov, ktoré z neho vychádzajú na stožiar;
4. Zabezpečte stožiar;
5. Pripojte vodiče prichádzajúce z generátora k ovládaču.

Všetko. Ručne vyrobený veterný generátor je pripravený.

Elektrické schéma

Pozrime sa bližšie na elektrický obvod. Je jasné, že vietor sa môže každú chvíľu zastaviť. Veterné turbíny sa preto nepripájajú priamo k domácim spotrebičom, ale najskôr z nich nabíjajú batérie, na zaistenie bezpečnosti ktorých sa používa regulátor nabíjania. Ďalej, vzhľadom na to, že batérie poskytujú jednosmerný prúd nízkeho napätia, zatiaľ čo takmer všetky domáce spotrebiče spotrebúvajú striedavý prúd napätie 220 voltov, je nainštalovaný menič napätia alebo, ako sa tiež nazýva, menič a až potom sú pripojení všetci spotrebitelia.

Aby veterný generátor zabezpečil prevádzku osobného počítača, televízora, alarmu a niekoľkých energeticky úsporných lámp, stačí nainštalovať batériu s kapacitou 75 ampérov / hodinu, menič napätia (invertor) s výkonom 1,0 kW, plus generátor príslušného výkonu. Čo ešte potrebujete, keď relaxujete na vidieku?

Zhrnutie

Vertikálny veterný generátor, ktorý je možné vyrobiť podľa vyššie uvedených pokynov, môže pracovať pri pomerne slabom vetre a bez ohľadu na jeho smer. Jeho konštrukcia je zjednodušená vďaka tomu, že nemá lopatku, ktorá otáča vrtuľu horizontálneho veterného generátora po vetre.

Hlavnou nevýhodou vertikálnej osi veterné turbíny je malá účinnosť, ale je vykúpená radom ďalších výhod:

• Rýchlosť a jednoduchosť montáže;
• Absencia ultrazvukových vibrácií typických pre horizontálne veterné generátory;
• Nenáročné na údržbu;
• Dostatočne tichá prevádzka, ktorá vám umožní nainštalovať vertikálny veterný mlyn takmer kdekoľvek.

Samozrejme, vlastnoručne vyrobený veterný mlyn nemusí odolať príliš silnému vetru, ktorý dokáže rozbiť vedro. Ale to nie je problém, stačí si kúpiť nový alebo uložiť starý, ktorý doslúžil niekde v maštali.

Vo videu nižšie môžete vidieť, ako sú domáce spotrebiče napájané v krajine. Je pravda, že veterný generátor tu nie je vyrobený z vedra, ale aj vlastnými rukami.

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 na dodávanie elektriny do určitých oblastí a dokonca aj domov. Dnes 45 % všetkej energie vyrábajú veterné turbíny. Najväčšia veterná farma sa nachádza v Nemecku a ročne vyprodukuje až 7 miliónov kWh energie za hodinu. Preto stále viac a viac majiteľov vidiecke domy vo vzdialených regiónoch a obciach 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 v kolotočových veterných mlynoch);
• 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.

Domáce veterný generátor: výhody a nevýhody

Inštalácia veternej turbíny 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 ladí s dizajnom domu a dizajn krajiny, po všetkom vzhľad veterný mlyn závisí len od vašej fantázie a schopností.

Do nevýhod domáce zariadenia ich nespoľahlivosť a krehkosť možno pripísať: často sa domáce výrobky vyrábajú zo starých motorov domáce prístroje a stroje, 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 stredne veľkých 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 na vykurovanie využívať iba veternú energiu: rýchlosť vetra je dosť premenlivá. Ale ako dodatočný zdroj, ktorý ušetrí peniaze, môžete použiť vietor.

Na tento účel môžete použiť množstvo vzorcov, ktoré sú uvedené v sieti. Väčšina jednoduché riešenie použije kalkulačku, ktorá 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 musíte pracovať schému zapojenia veterné mlyny, podrobné konštrukčné výkresy, ktoré možno nakresliť na obyčajný list papiera alebo vizualizovať pomocou počítačového programu na 3D 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 od 350 do 700 otáčok za minútu. Navyše, aj na jednolistovom veternom mlyne je možné použiť nízkootáčkový motor. Tiež nízkorýchlostný generátor môže byť 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 prevodovku, ktorá znižuje rýchlosť, bude potrebné nainštalovať na konštrukciu 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 potrubia 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 nalepené na rotorovom disku. Je lepšie zvoliť obdĺžnikové magnety, magnetické polia v ktorej sú sústredené po celej ploche.
4. Navíjanie cievok generátora. Navíjanie sa vykonáva medeným závitom s priemerom najmenej dva mm. Zároveň by pradien nemalo byť viac 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 použitie. domáce prístroje(napríklad chladnička a TV). Takýto generátor je ideálny na udržanie prevádzky osvetľovacích, vykurovacích a ventilačných systémov malého vidiecky dom, skleníky.

Urob si sám veterné mlyny 5 kW (video)

Veterná turbína je bezpečná moderné zariadenie, ktorý umožňuje transformovať veternú energiu na elektrickú energiu, ktorá je potrebná na prevádzku domácich spotrebičov, vykurovacích systémov, zásobovania vodou, vetrania. S trochou kalkulácie môžete postaviť veternú turbínu bez odbornej pomoci. Vyššie uvedené môže pomôcť s týmto. podrobné pokyny, obrázky a odporúčania pre výber komponentov!

Príklady veterných mlynov (foto)

V tomto článku budeme podrobne analyzovať, ako vyrobiť veternú turbínu vlastnými rukami. Predsa život moderný človek Bez elektriny je ťažké si to predstaviť. A dokonca aj malé prerušenia dodávky elektriny sa niekedy stanú „paralyzujúcim momentom“ pre normálny život vo vašom vlastnom dome. A musíme uznať, že pre niektoré prímestské dediny alebo osady 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 vlastný zdroj a dokonca pracovať takmer „zadarmo“ sa 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. Treba byť veľmi skúsený remeselník všetkých odborov - pred nami je množstvo operácií vysokej zložitosti, vyžadujúcich 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 bežné problémy a smery ich riešenia v procese tvorby 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 pri uzavretí obvodu povedie k vzhľadu elektrický prúd. 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.

Schéma je samozrejme znázornená 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 „chytiť“ silu vetra. Teda približne rovnako, ako sa to kedysi podarilo tvorcom veterných mlynov.

Zariadenie veterného generátora teda predpokladá prítomnosť generátora a mechanizmu na jeho prenos na stator. rotačný pohyb, teda 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 obvode. Od batérií cez menič, ktorý premieňa jednosmerný prúd na striedavý požadované napätie a frekvencie sa energia dodáva 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.

Zaujímavosťou je, že 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 predpovedanú spotrebu energie za určité obdobie (napríklad mesiac).

Samozrejme, v bežnom živote sa dá využiť viac. jednoduché obvody. 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 využitie taká "elektráreň" - nie veľmi široká, ale len na rozšírenie porozumenia a získanie nejakých zručností - prečo nie?

Často nastanú situácie, keď sa elektrina v najbližšom prenosovom vedení stane nedostupnou alebo neprimerane drahou av takých prípadoch môže pomôcť iba podomácky vyrobený veterný mlyn. Pozrime sa na možnosti autonómneho zásobovania vidiecky dom elektriny.

Veterné generátory - ktorý model je lepší?

Veľmi často chcete ušetriť na elektrine alebo ju dostať tam, kde ešte nie sú veže na prenos energie. Je tiež možné, že jednoducho nie je možné pripojiť sa k tejto veži kvôli nedostatku voľného napájania. V každom z týchto prípadov je potrebné nájsť cenovo dostupný zdroj elektriny, najlepšie obnoviteľný, teda bez použitia paliva. Zabudnime preto na chvíľu na existenciu benzínových a naftových generátorov a skúsme využiť silu vetra na výrobu elektriny.

Veterné turbíny existujú už dlho, pred niekoľkými storočiami sa aktívne používali veterné mlyny. Áno, počas pokoja je takéto zariadenie málo užitočné a počas búrky môže zlyhať aj ten najspoľahlivejší mechanizmus (in najlepší prípad). Ale napriek všetkej svojej nespoľahlivosti je najjednoduchšie vyrobiť veterný generátor pre dom, ktorý si môžete urobiť sami, považuje sa za najefektívnejší, najmä ak nie je prístup k rieke. rýchly prúd na inštaláciu kolesa. A malo by sa pamätať na to, že veža veterného mlyna by nemala zasahovať do susedov hlukom, vibráciami alebo dokonca vrhaným tieňom, podľa pravidiel pre výstavbu obytnej budovy na mieste.

Existujú iba 2 hlavné typy veterných mlynov: s vertikálnou a horizontálnou osou otáčania. Mlyny, kedysi používané všade, boli stroje, ktorých lopatky boli namontované na horizontálne orientovanej osi. Podľa tohto princípu sa dnes vyrába aj väčšina veterných mlynov, pretože táto možnosť poskytuje najväčšiu účinnosť. Avšak veterné generátory s vertikálnou osou pre domácnosť, vyrobené ručne, fungujú v najslabšom vetre, ktorý nebude pohybovať lopatkami modelov vrtule. Stačia im ľahké poryvy od 1-2 metrov za sekundu. Pokiaľ ide o výrobu, je oveľa jednoduchšie vyrobiť vertikálny veterný mlyn, ktorý prijíma vietor z akéhokoľvek smeru.

Generátory sa vyznačujú aj typom lopatiek, ktoré majú oba vyššie uvedené druhy. Z väčšej časti je hlavným faktorom pri rozdelení do typov dizajn: pevný alebo plachtový. Už v závislosti od toho, ktorá možnosť je pre konkrétny model výhodnejšia, sa vyberie materiál na výrobu lopatiek zachytávača toku vetra. Môže to byť preglejka, cín alebo tenký oceľový plech, plast, kompozit - pre ľahkú tuhú konštrukciu a pre plachetnicu bude vhodný akýkoľvek pružný, ale odolný materiál, vrátane hodvábu, bannerovej tkaniny alebo dokonca tenkej plachty.

Rozdiely v tvare lopatiek generátorov - porovnanie účinnosti

Najjednoduchšou verziou horizontálneho typu je konštrukcia plachty, to znamená jednoducho usporiadanie rovín vrtule v miernom uhle k rovine otáčania. Budú vyžadovať pevné čepele presný výpočet ohýbanie ich povrchov, alebo na dosiahnutie maximálneho výkonu bude potrebné zažiť. Nedostatočné zakrivenie „krídla“ bude mať za následok zníženie účinnosti v dôsledku zlého zachytávania prúdu vzduchu a príliš veľké zakrivenie samo vytvorí odpor proti otáčaniu v dôsledku trenia o vzduch.

Pokiaľ ide o generátory s vertikálnou osou, ich veterné kolektory môžu mať najviac rôzne formy, a vývoj nových kontúr a kriviek pokračuje. Najjednoduchšia možnosť je s lopatkami vo forme žľabov, takzvaný Savonius dizajn. Ich počet je zvyčajne párny - 2 alebo 4. Hoci sa to stáva skôr, keď vyrábajú domáce 30 kW viaclopatkové vertikálne veterné turbíny s dodatočnými statickými clonami na vonkajšom prstenci. Tieto clony smerujú a sústreďujú vietor do určitých oblastí rotora umiestneného vo vnútri prstenca, kde sú priamo inštalované lopatky. V závislosti od priemeru základného disku je možné ich čítať od 8 do 16 kusov.

Existujú tiež ortogonálne vrtule, ktoré sú umiestnené na vertikálne uložených osiach a otáčajú sa v horizontálnej rovine, ale ich hlavnou nevýhodou je extrémne nízka účinnosť. Takéto generátory tiež nepracujú so slabými nárazmi vetra, je potrebná rýchlosť najmenej 4 metre za sekundu. A najmenej bežne používané modely veterných mlynov Dorier, vrátane helicoidu, so špirálovitým ohybom lopatiek, oblúkovitými lapačmi vetra a dizajnom typu "H". Sú spoľahlivé a efektívne, ale je ťažké ich vyrobiť doma.

Výhody a nevýhody rôznych typov - analyzovať a hodnotiť

Ako už bolo spomenuté, výkon je oveľa vyšší pri modeloch s horizontálnou osou otáčania. Potrebujú však silný vietor, to sa zvyčajne stáva vo výške viac ako 10-15 metrov a práve v tejto dĺžke sa inštaluje stožiar, ktorý je korunovaný rotačnou gondolou s lopatkami. Za ďalšiu pozitívnu kvalitu možno považovať absenciu ohybového zaťaženia hriadeľa, ktoré sa vyskytuje vo veterných mlynoch so zvislou osou. Medzi nevýhody patrí skutočnosť, že modely s rotačnými vrtuľami majú 2 hriadele, čo znamená viac opotrebiteľných dielov a vyššiu pravdepodobnosť zlomenia.

Čo sa týka vertikálne systémy, ich výhody a nevýhody závisia od modelu. Napríklad veterné mlyny Savonius sú najjednoduchšie a môžu byť vyrobené pre domácnosť vlastnými rukami, a to ako z plechovky, tak aj z kovového alebo plastového suda. Spúšťajú sa v prítomnosti 4 lopatiek od najľahšieho vetra, najmä ak sú nainštalované vysokokvalitné diely, potom dôjde k samovoľnému odvíjaniu zotrvačnosťou aj pri nárazovom vetre. Ak sú však iba 2 alebo 3 lopatky, nezávislá rotácia je nemožná, preto umiestnia 2 takéto moduly na seba a umiestnia lapače vetra každého pod uhlom 90 stupňov voči druhému. Vietor tohto typu je veľký, a preto je pri silnej búrke bočný tlak na nápravu veľmi vysoký.

Ortogonálne veterné mlyny majú okrem nízkeho výkonu aj množstvo nevýhod. Po prvé, ide o pomerne silné vibrácie spôsobené nerovnomerným tlakom na rôzne časti čepele v tvare krídla. V dôsledku toho sa ložisko namontované na zvislom hriadeli rýchlo zhoršuje. Okrem toho takéto generátory vydávajú počas otáčania pomerne silný a nepríjemný hluk, a preto môžu spôsobiť nespokojnosť so susedmi v najbližších oblastiach. Helicoid, ak je zakúpený hotový, zmontovaný vo výrobe, je veľmi drahý, rovnako ako dizajn s viacerými lopatkami, ktorý má veľmi veľký počet dielov.

Akýkoľvek veterný generátor môže byť inštalovaný v rotujúcom potrubí na zvýšenie účinnosti.

Princíp fungovania veterných mlynov - ako je systém usporiadaný?

Bez ohľadu na typ veterného mlyna si nedokáže sám vyrobiť energiu, potrebuje generátor, ktorého rotáciu hriadeľa zabezpečia lopatky. Ak máte dizajn s horizontálnou osou otáčania, budete potrebovať prevodovku na prenos pohybu na hriadeľ. Ďalej je pripojený regulátor, ktorý premieňa elektrinu prijatú na cievkach generátora na jednosmerný prúd, ktorý potom vstupuje do batérií. Ďalej môžete pripojiť LED žiarovku, ale ak chcete nabíjať zariadenie alebo pripojiť notebook, budete potrebovať aj menič, ktorý premení náboj uložený v batérii na striedavý prúd.

Treba mať na pamäti, že každá zmena prúdu zo striedavého na priamy a naopak znižuje celkové množstvo energie o 10–15 %.

Inštalácia vertikálnej osi je výhodná v tom, že jej hriadeľ môže byť dosť dlhý, čo vám umožňuje umiestniť generátor na spodok stožiara, to znamená do zóny priameho prístupu. Často je v okruhu inštalovaný automatický spínač v prípadoch, keď veterný mlyn pracuje v kombinácii so solárnymi panelmi alebo vodným kolesom. V niektorých modeloch je tiež brzda, ktorá je potrebná v prípade, že je batéria úplne nabitá. Na lopatkách veterných mlynov môžu byť závesy s horizontálnou osou otáčania, ktoré pri búrke sklápajú lapače vetra. Veľmi výkonný 5 kilowattový veterný generátor typu „urob si sám“ je niekedy doplnený o rotačný elektromotor, ktorý spúšťa snímač smeru prúdenia vzduchu.

Produkt na neodýmových magnetoch - stručný návod

Zverte montáž rotora a statora pre veterný mlyn lepší špecialista, ale ak sa rozhodnete vyrobiť veterný mlyn pre súkromný dom od začiatku vlastnými rukami, musíte vedieť, ako sa vyrába generátor. Mali by ste začať so základňou, pre ktorú je najlepšie použiť náboj auta, pretože už má ložiská. Na kotúč sú v pravidelných intervaloch nalepené neodýmové magnety, ktorých póly sa musia pri pohľade k vám striedať. Navyše v jednofázovom modeli sa musí počet protipólových strán zhodovať. Čo sa týka trojfázové generátory, odporúča sa dodržať pomery 2:3 alebo 3:4.

Ďalej by ste mali začať navíjať cievky pre stator. Je tiež lepšie zveriť túto úlohu špecialistovi alebo použiť špeciálne zariadenia, ktoré pomôžu zvládnuť túto úlohu presnejšie, ako keby sa všetko vykonávalo ručne. Aby ste úspešne nabili 12 wattovú batériu, potrebujete celkový počet závitov všetkých cievok rovný 1 000. Vo všeobecnosti možno na výpočet závitov použiť najjednoduchší vzorec ω=44/(T*S), kde 44 je konštantný faktor, T je Tesla indukcia a S je prierez drôtu v štvorcových centimetroch. Tesla indukcia je určená z tabuľky pre rôzne druhy vodiče:

Navinuté cievky (pre ľahké usporiadanie do kruhu je lepšie im dať obdĺžnikový alebo lichobežníkový tvar) sú pripevnené lepidlom na pevnú základňu statora. V tomto prípade musí tvar a rozmery vnútorného priestoru cievky zodpovedať obrysom magnetu. To isté platí pre hrúbku. Vytiahneme všetky konce vodičov a spojíme ich tak, aby sme dostali dva spoločné zväzky "+" a "-". Jadrá zvitkov naplníme rovnakým lepidlom, aké bolo použité na upevnenie, je možné ním úplne izolovať aj vodiče uložené na statorovom kotúči. Teraz, ak sú magnety kombinované s cievkami počas otáčania rotora, potenciálny rozdiel medzi pólmi vytvorí podmienky na výrobu elektriny.

Výroba veterného mlyna na základe hotového elektromotora

Zvyčajne sa domáci remeselníci pokúšajú použiť automobilové alternátory, však nie sú vhodné všetky, ale iba samobudiace, napríklad tie, ktoré boli použité v niektorých modeloch traktorov. Väčšina vyžaduje prítomnosť pripojenej batérie, aby sa objavil prúd. Ako základ pre veterný mlyn však možno použiť aj motorové koleso pre skúter alebo skúter. To umožní vyrábať nízkohlučné vertikálne veterné turbíny s výkonom 5 kW, ktoré budú mať veľmi vysoké zdroje v dôsledku najjednoduchší dizajn s minimom detailov.

Ako generátor môžete tiež použiť takmer akýkoľvek elektrický motor z domácich strojov, hlavná vec je, že v základni nie sú žiadne kefy, ako napríklad elektrické vŕtačky - takéto generátory vám nebudú vyhovovať. Chladič z počítača je vhodný aj pre nízkopríkonovú verziu, ale len na nabíjanie malých elektronických zariadení. Ak chcete získať vertikálny veterný generátor pre domácich majstrov, najmenej 2 kW, je lepšie brať ako základ motor z výkonného ventilátora.

Moc domáca veterná turbína bude stačiť na nabíjanie batérií rôznych zariadení, zabezpečenie osvetlenia a vo všeobecnosti na prevádzku domácich elektrických spotrebičov. Inštaláciou veterného generátora si ušetríte náklady na elektrickú energiu. V prípade potreby je možné príslušnú jednotku zostaviť ručne. Stačí sa rozhodnúť o hlavných parametroch veterného generátora a urobiť všetko v súlade s pokynmi.

Konštrukcia veterného generátora zahŕňa niekoľko lopatiek, ktoré sa otáčajú pod vplyvom veterných prúdov. V dôsledku takéhoto nárazu vzniká rotačná energia. Výsledná energia je privádzaná cez rotor do multiplikátora, ktorý následne prenáša energiu do generátora.

Existujú aj návrhy veterných turbín bez multiplikátorov. Neprítomnosť multiplikátora umožňuje výrazne zvýšiť produktivitu rastliny.

Veterné generátory môžu byť inštalované ako jednotlivo, tak aj v skupinách kombinovaných do veternej farmy. Veterné turbíny je tiež možné kombinovať s dieselovými generátormi, čo šetrí palivo a zaisťuje najefektívnejšiu prevádzku elektrického napájacieho systému v domácnosti.

Čo potrebujete vedieť pred montážou veternej turbíny?

Predtým, ako začnete s montážou veternej turbíny, musíte sa rozhodnúť pre niekoľko kľúčových bodov.

Prvý krok. Vyberte vhodný typ konštrukcie veternej turbíny. Inštalácia môže byť vertikálna a horizontálna. Kedy vlastná montáž je lepšie dať na výber v prospech vertikálnych modelov, pretože. ľahšie sa vyrábajú a vyvažujú.

Druhý krok. Určte správnu silu. V tejto chvíli je všetko individuálne - zamerajte sa na svoje vlastné potreby. Na získanie väčšieho výkonu je potrebné zväčšiť priemer a hmotnosť obežného kolesa.

Zvýšenie týchto charakteristík povedie k určitým ťažkostiam vo fáze upevnenia a vyváženia kolesa veternej turbíny. Zvážte tento moment a objektívne posúdiť svoje schopnosti. Ak ste začiatočník, zvážte inštaláciu niekoľkých stredne veľkých veterných turbín namiesto jednej veľmi výkonnej jednotky.

Tretí krok. Zamyslite sa nad tým, či môžete všetky prvky veterného generátora vyrobiť sami. Každý detail musí byť presne vypočítaný a vyrobený v úplnom súlade s výrobnými náprotivkami. Pri absencii potrebných zručností je lepšie kúpiť hotové prvky.

Štvrtý krok. Vyberte si správne batérie. Je lepšie odmietnuť autobatérie, pretože. sú krátkodobé, výbušné a náročné na starostlivosť a údržbu.

Uprednostňovanou možnosťou sú uzavreté batérie. Sú niekoľkonásobne drahšie, no vydržia niekoľkonásobne dlhšie a vo všeobecnosti majú vyšší výkon.

Venujte zvláštnu pozornosť výberu správneho počtu nožov. Najpopulárnejšie sú veterné turbíny s 2 a 3 lopatkami. Takéto inštalácie však majú množstvo nevýhod.

Pri prevádzke generátora s 2 alebo 3 lopatkami vznikajú silné odstredivé a gyroskopické sily. Pod vplyvom uvedených síl sa výrazne zvyšuje zaťaženie hlavných prvkov veterného generátora. Zároveň v niektorých momentoch sily pôsobia proti sebe.

Aby ste vyrovnali prichádzajúce zaťaženia a zachovali dizajn veterného generátora neporušený, musíte vykonať kompetentný aerodynamický výpočet lopatiek a ich výroba v prísnom súlade s vypočítanými údajmi. Dokonca aj minimálne chyby niekoľkokrát znižujú účinnosť inštalácie a zvyšujú pravdepodobnosť skorého zlyhania veterného generátora.

Vysokorýchlostné veterné turbíny vytvárajú veľa hluku, najmä ak v otázke o domácich inštaláciách väčšia veľkosť budú mať čepele, tým silnejší bude hluk. Tento moment ukladá množstvo obmedzení. Napríklad už nebude možné inštalovať takúto hlučnú konštrukciu na strechu domu, pokiaľ, samozrejme, majiteľ nemá rád pocit života na letisku.

Majte na pamäti, že so zvýšením počtu lopatiek sa zvýši úroveň vibrácií generovaných počas prevádzky veterného generátora. Zostavy s dvoma čepeľami sa ťažšie vyvažujú, najmä pre neskúseného používateľa. V dôsledku toho bude z veterných mlynov s dvoma lopatkami vychádzať veľa hluku a vibrácií.

Dajte na výber v prospech veterného generátora s 5-6 čepeľami. Prax ukazuje, že takéto modely sú najoptimálnejšie pre vlastnú výrobu a použitie doma.

Skrutku sa odporúča vyrobiť s priemerom cca 2 m. Prácu s jej montážou a vyvážením zvládne takmer každý. Po získaní skúseností môžete skúsiť zostaviť a nainštalovať koleso s 12 čepeľami. Montáž takejto jednotky bude vyžadovať viac úsilia. Zvýšia sa aj materiálové a časové náklady. 12 lopatiek však umožní aj pri slabom vetre 6-8 m/s prijímať výkon na úrovni 450-500 wattov.

Majte na pamäti, že s 12 čepeľami bude koleso dosť pomalé a to môže viesť k rôznym problémom. Napríklad budete musieť zostaviť špeciálnu prevodovku, ktorá je zložitejšia a nákladnejšia na výrobu.

Touto cestou, najlepšia možnosť pre začiatočníka domáci majster je veterný generátor s kolesom s priemerom 200 cm, vybavený lopatkami strednej dĺžky v počte 6 kusov.

Montážne diely a nástroje

Zostavenie veterného mlyna bude vyžadovať množstvo rôznych komponentov a príslušenstva. Zhromaždite a nakúpte všetko potrebné vopred, aby ste sa o to v budúcnosti nemuseli starať.

V závislosti od podmienok konkrétnej situácie zoznam potrebné nástroje sa môže trochu zmeniť. V tomto bode sa budete samostatne orientovať v priebehu práce.

Montáž veternej turbíny krok za krokom

Montáž a inštalácia domáceho veterného generátora sa vykonáva v niekoľkých etapách.

Prvé štádium. Pripravte si trojbodový betónový základ. Stanovte hĺbku a celkovú hrúbku základu podľa typu pôdy a klimatických podmienok na stavenisku. Nechajte betón vytvrdnúť 1-2 týždne a nainštalujte stožiar. Za týmto účelom zakopte oporný stožiar do zeme asi 50-60 cm a upevnite ho výstuhami.

Druhá fáza. Pripravte rotor a remenicu. Kladka je trecie koleso. Po obvode takéhoto kolesa je umiestnená drážka alebo ráfik. Pri výbere priemeru rotora sa musíte zamerať na priemernú ročnú rýchlosť vetra. Takže pri priemernej rýchlosti 6-8 m/s bude rotor s priemerom 5 m účinnejší ako rotor s priemerom 4 m.

Tretia etapa. Vyrobte lopatky budúceho veterného generátora. Aby ste to urobili, vezmite sud a rozdeľte ho na niekoľko rovnakých častí podľa zvoleného počtu čepelí. Označte čepele značkou a potom vyrežte prvky. Na rezanie je perfektná brúska, môžete použiť aj nožnice na kov.

Štvrtá etapa. Pripevnite spodok hlavne ku kladke generátora. Na upevnenie použite skrutky. Potom musíte ohnúť čepele na hlavni. Inak to nepreháňajte pripravená inštalácia bude nestabilný. Zmenou ohybov lopatiek nastavte vhodnú rýchlosť otáčania veterného generátora.

Piata etapa. Pripojte vodiče ku generátoru a zostavte ich do obvodu v dávke. Pripojte generátor k stožiaru. Pripojte vodiče ku generátoru a stožiaru. Zostavte generátor do obvodu. Pripojte tiež batériu k obvodu. Majte na pamäti, že maximálna povolená dĺžka vodiča pre túto inštaláciu je 100 cm Pripojte záťaž pomocou vodičov.

Zostavenie jedného generátora trvá v priemere 3-6 hodín v závislosti od schopností a celkového výkonu majstra.

Vyžaduje veterný generátor pravidelná starostlivosť a servis.

1. 2-3 týždne po inštalácii nového generátora musíte demontujte zariadenie a skontrolujte spoľahlivosť existujúcich upevňovacích prvkov. Pre vlastnú bezpečnosť kontrolujte viazanie len pri slabom vetre.
2. Namažte ložiská aspoň raz za 6 mesiacov. Keď sa objavia prvé príznaky nevyváženosti kolesa, okamžite ho odstráňte a odstráňte existujúce poruchy. Najčastejším znakom nerovnováhy je necharakteristické trasenie lopatiek.
3. Aspoň raz za 6 mesiacov skontrolujte kefy pantografu. Každých 2-6 rokov maľovať kovové prvky inštalácia. Pravidelné lakovanie ochráni kov pred zničením v dôsledku korózie.
4. Sledujte stav generátora. Pravidelne kontrolujte, či sa generátor počas prevádzky neprehrieva. Ak je povrch inštalácie taký horúci, že je veľmi ťažké udržať na ňom ruku, odneste generátor do dielne.
5. Sledujte stav kolektora. Akékoľvek znečistenie musí byť z kontaktov čo najskôr odstránené, pretože. výrazne znižujú účinnosť inštalácie. Dávajte pozor na mechanický stav kontaktov. Prehriatie jednotky, spálené vinutia a iné podobné chyby - to všetko by sa malo okamžite odstrániť.

Pri montáži veterného generátora teda nie je nič zložité. Stačí sa len pripraviť potrebné prvky, zostavte jednotku podľa návodu a hotovú jednotku zapojte do elektrickej siete. správne zmontovaná veterná turbína pre domácnosť sa stane spoľahlivým zdrojom bezplatnej elektriny. Postupujte podľa uvedených pokynov a budete v poriadku.

Úspešná práca!

Video - Urob si sám veterné turbíny pre domácnosť