Ustvarjamo vetrno elektrarno z lastnimi rokami. Vetrne turbine za dom: vrste, približne cene, izdelava DIY Kako narediti vetrnico učinkovitejšo

Morda noben poletni prebivalec ne bo oporekal dejstvu, da jih je danes treba imeti alternativni vir elektrike, saj lahko luč vsak trenutek ugasne. Domače vetrne turbine so danes pridobile veliko popularnost kot vir brezplačne energije. Na trgu so na voljo različni modeli takšnih naprav, na internetu pa si lahko ogledate diagrame, risbe in videoposnetke, ki vam omogočajo, da jih sestavite sami.

Omeniti velja, da bo domači vetrni generator zelo uporaben tudi pri nizki moči. Že samo dejstvo, da bo koča sredi trde teme osvetljena in bo mogoče brez težav gledati televizijo ali polniti mobilno napravo, bo zavarovalo pred težavami in dvigovalo ugled pred sosedi.

Tri male skrivnosti

Prva skrivnost je, na kateri višini bo nameščen domači vetrni generator. Jasno je, da ga je lažje namestiti na višino nekaj metrov od tal, vendar potem od tega ne bo veliko smisla. Upoštevati je treba, da višji kot je vetrni generator, močnejši je veter, hitreje se vrtijo njegove lopatice in več energije lahko dobite iz elektrarne naredi sam.

Druga skrivnost je izbira baterije. Na internetu svetujejo, da ne boste pametni in vgradili avtomobilskega akumulatorja. Da, lažje je in na prvi pogled ceneje. Vedeti pa morate, da je treba avtomobilske akumulatorje namestiti v dobro prezračenem prostoru, zahtevajo vzdrževanje, njihova življenjska doba pa ne presega 3 let. Bolje bi bilo kupiti posebno baterijo. Čeprav stane več, se bo upravičil.

Tretja skrivnost je, kateri vetrni generator je bolj primeren za izdelavo z lastnimi rokami - vodoravno ali navpično? Vsaka možnost ima svoje prednosti in slabosti. Upoštevali bomo vetrne turbine vertikalnega tipa, katerih princip delovanja je prikazan na sliki 2.

Najprej o pomanjkljivostih: vertikalna vetrna turbina ima nizko učinkovitost v primerjavi s horizontalnimi modeli, za njeno sestavljanje je potrebnih več materialov, kar posledično vodi do povečanja stroškov konstrukcije. Po drugi strani pa lahko delujejo pri šibkejših vetrovih kot njihovi horizontalni dvojniki, kar kompenzira njihovo nizko učinkovitost. Ni jih treba dvigovati previsoko, enostavneje in ceneje jih je sestaviti in namestiti, kar izniči razliko v stroških materiala.

Pomemben dejavnik je dejstvo, da je vertikalni vetrni generator bolj zanesljiv v primeru nenadnih sunkov vetra in orkanov, saj se njegova stabilnost povečuje z naraščajočo hitrostjo vrtenja. Poleg tega so navpične konstrukcije skoraj tihe, kar omogoča njihovo namestitev kjer koli, do strehe stanovanjske stavbe. Vse zgoraj navedeno vodi v dejstvo, da so te enote v vse večjem povpraševanju in se proizvajajo v različnih modifikacijah, glede na zahtevano moč in vetrove, ki prevladujejo v določenih regijah, kar je mimogrede mogoče najti v spodnjem videu.

Najenostavnejši dizajn

Z lastnimi rokami ni težko sestaviti navpičnega vetrnega generatorja majhne moči, brez pretiravanja, odpadnih materialov: velik plastična steklenica ali pločevinka, jeklena os in star elektromotor. Dovolj je, da kozarec ali steklenico prerežete na pol in te polovice pritrdite na vrtilno os, povezano z generatorjem (slika 3). Tako navpično vetrnico je enostavno narediti zložljivo in jo vzeti s seboj na ribolov ali kampiranje, kjer ne bo samo osvetlila prostora za spanje, temveč vam bo omogočila tudi polnjenje telefona ali druge mobilne naprave.

Lastna elektrarna za poletno rezidenco

Toda proizvodnjo več bo treba začeti z nakupom vedra in to ni prevara. Da, za začetek morate kupiti navadno pocinkano vedro. To seveda v primeru, da tako puščajoče vedro ne bi ležalo nekje v hlevu. Označimo ga na štiri dele in naredimo reze s škarjami za kovino, kot je prikazano na sliki 4.

Žlica je pritrjena na dno jermenice generatorja. Pritrdite ga s štirimi vijaki, ki jih postavite strogo simetrično in na enaki razdalji od osi vrtenja, kar bo preprečilo neravnovesje.

Torej, skoraj vse je pripravljeno, še vedno je treba izvesti naslednje korake:

1. Upognite kovino na reže, da dobite rezila. Če najpogosteje prevladuje močan veter, je dovolj, da rahlo upognete stranice. Če je veter šibak, ga lahko močneje upognete. V vsakem primeru se lahko količina upogiba prilagodi kasneje;
2. Povežite vse potrebne naprave (razen generatorja), kot je prikazano na sliki 5;
3. Generator z žicami, ki prihajajo iz njega, pritrdite na drog;
4. Zavarujte jambor;
5. Povežite žice, ki prihajajo iz generatorja, na krmilnik.

Vse. Ročno izdelan vetrni generator je pripravljen za uporabo.

Žični diagram

Oglejmo si podrobneje električni krog. Jasno je, da lahko veter vsak trenutek poneha. Zato vetrne turbine niso povezane neposredno z gospodinjskimi aparati, ampak najprej iz njih napolnijo baterije, za zagotovitev varnosti katerih se uporablja krmilnik polnjenja. Nadalje, glede na to, da baterije zagotavljajo nizkonapetostni enosmerni tok, medtem ko skoraj vsi gospodinjski aparati porabijo izmenični tok napetost 220 voltov, vgradimo napetostni pretvornik ali, kot ga tudi imenujemo, inverter in šele nato priključimo vse porabnike.

Da bi vetrni generator zagotovil delovanje osebnega računalnika, TV-ja, alarma in več energetsko varčnih svetilk, je dovolj, da namestite baterijo s kapaciteto 75 amperov / uro, napetostni pretvornik (inverter) z močjo 1,0 kW, plus generator ustrezne moči. Kaj še potrebujete, ko se sprostite na podeželju?

Če povzamem

Vertikalni vetrni generator, ki ga je mogoče izdelati v skladu z zgornjimi navodili, lahko deluje v dokaj lahkih vetrovih in ne glede na njegovo smer. Njegova zasnova je poenostavljena zaradi dejstva, da nima vremenske lopatice, ki obrača propeler vodoravnega vetrnega generatorja proti vetru.

Glavna pomanjkljivost navpične osi vetrne turbine je majhna učinkovitost, vendar se odkupi s številnimi drugimi prednostmi:

• Hitrost in enostavnost montaže;
• Odsotnost ultrazvočnih vibracij, značilnih za horizontalne vetrne generatorje;
• Nezahteven za vzdrževanje;
• Dovolj tiho delovanje, kar vam omogoča namestitev vertikalne vetrnice skoraj povsod.

Seveda se lahko zgodi, da vetrnica, ki jo naredite sami, ne bo zdržala premočnega vetra, ki bo lahko zlomil vedro. A to ni problem, le kupiti je treba novega ali pa starega, ki je odslužil svoj čas, shraniti nekje v hlevu.

V spodnjem videoposnetku si lahko ogledate, kako se gospodinjski aparati napajajo v državi. Res je, da vetrni generator tukaj ni narejen iz vedra, ampak tudi z lastnimi rokami.

Veter kot neskončen vir energije postaja vse bolj razširjen. Takšen vir alternativne energije je še posebej priljubljen v oddaljenih regijah (na primer v Tajgi), na polarnih postajah. Poleg tega vse več gospodinjskih vetrnih turbin izdelujejo prebivalci predmestij. Kakšne vrste mlinov na veter obstajajo in kako z lastnimi rokami sestaviti napravo za pretvorbo vetrne energije - preberite spodaj.

Proizvodnja vetra je zmožnost pridobivanja električne energije iz vetrne energije. Vetrni generator je pravzaprav sončni generator: vetrovi nastanejo zaradi neenakomernega segrevanja zemeljske površine s soncem, vrtenja planeta in njegovega reliefa. Generatorji uporabljajo gibanje zračnih mas in ga z mehansko energijo pretvarjajo v električno energijo.

Ena vetrnica z močjo 20 kW lahko v povprečju oskrbi eno manjšo vas z elektriko.

Na podlagi principa vetrne elektrarne je mogoče zgraditi tako celotno elektrarno kot tudi avtonomne naprave za oskrbo z električno energijo določenih območij in celo hiš. Danes 45 % vse energije proizvedejo vetrne turbine. Največja vetrna elektrarna se nahaja v Nemčiji in vsako leto proizvede do 7 milijonov kWh energije na uro. Zato vedno več lastnikov podeželske hiše v oddaljenih regijah in vaseh razmišljajo o uporabi vetrne energije za domače namene. Hkrati se lahko vetrnice uporabljajo tako enojne kot.

Vetrni generator: princip delovanja, vrste naprav

Večina mlinov na veter je jekleni stolp - jambor, na vrhu katerega so pritrjene tri lopatice. Sodobno gospodinjsko vetrobransko steklo 5 kw druge velikosti zlahka proizvede do 5000 vatov električne energije. To je povsem dovolj za oskrbo z električno energijo stanovanjske stavbe, poletne rezidence. Aksialni generator zagotavlja do 500 Wh. Najmočnejši vetrni generator na svetu - 8 MW.

Sodobna vetrna turbina ima lahko:

• Vodoravna os vrtenja;
• navpična os vrtenja.

Horizontalni vizir ima os, ki se vrti vzporedno s tlemi (kot običajna vetrnica). Navpične vetrne turbine imajo lahko lopatice in rotorje, ki se premikajo vzporedno s tlemi.

Energijsko varčne cevi so preprosto nenadomestljive. Omogočajo vam prihranek energije in proračuna. Vse podrobnosti v našem članku:

Rotorji se lahko razlikujejo po obliki in velikosti in jih delimo na:

• Naprave Savonius (rotorji so izdelani v obliki polcilindra);
• Ugrinsky rotorji (izboljšani polcilindrični rotorji);
• Rotorji Darier (lahko so vijačni, ukrivljeni in v obliki črke H);
• Vetrne turbine z več kraki (uporabljajo se v vrtiljakih);
• Helikoidni rotorji (imajo stožčast rotor).

Pogosto so vertikalni vetrni generatorji v obliki jule (primer je rotacijski vetrni generator "Genghis Khan"). Najučinkovitejša naprava v svoji skupini se šteje za zasnovo vrhnjega tipa z več rezili.

Domači vetrni generator: prednosti in slabosti

Namestitev vetrne turbine bo morda potrebna, če na vašem mestu ni oskrbe z elektriko, so stalne prekinitve v električnem omrežju ali če želite prihraniti pri računih za elektriko. Vetrnico lahko kupite ali pa jo izdelate sami.

Domači vetrni generator ima naslednje prednosti:

• Omogoča prihranek pri nakupu tovarniške naprave, saj je izdelava najpogosteje izdelana iz improviziranih delov;
• Idealno za vaše potrebe in pogoje delovanja, saj si sami izračunate moč naprave, pri čemer upoštevate gostoto in moč vetra na vašem območju;
• Bolje se ujema z zasnovo hiše in krajinsko oblikovanje, konec koncev videz vetrnica je odvisna le od vaše domišljije in spretnosti.

Do slabosti domače naprave je mogoče pripisati njihovo nezanesljivost in krhkost: pogosto so domači izdelki narejeni iz starih motorjev iz gospodinjski aparati in stroji, zato hitro odpovejo. Da pa bi bila vetrna turbina učinkovita, je potrebno pravilno izračunati moč naprave.

Kako narediti mlin na veter z lastnimi rokami

Če želite izdelati vetrni generator z lastnimi rokami, morate natančno vedeti, katere podrobnosti obstajajo v njegovi zasnovi in ​​za kaj so odgovorne. Tako bo mogoče razumeti, kako zamenjati nekatere dele, ki jih je težko najti doma.

Vsaka vetrna turbina ima v svoji zasnovi:

• Rezila, ki se vrtijo;
• Generator izmeničnega toka;
• Krmilnik - naprava, ki pretvarja mehansko energijo iz rezil v tok;
• Inverter je naprava, ki pretvarja enosmerni tok v izmenični;
• Akumulatorske baterije;
• jambor

Preprosto majhno vetrnico lahko naredite z uporabo gospodinjskega ventilatorja kot osnove. Nekateri obrtniki prilagodijo stari računalniški hladilnik za mini mlin na veter. Res je, da moč takšnega vetrnega puhalnika ne bo presegla 100 vatov. Ko je za napajanje majhnih in srednje velikih hiš potrebna vetrna turbina 5 kW, za gospodarske objekte pa 10 kW.

Naredi sam električni generator: izračun moči naprave

Izdelava katere koli vetrnice za zasebno uporabo se začne s pripravljalno fazo - izračunom moči naprave. Tako bo na primer za delovanje ogrevanja vode potrebno namestiti vetrnico z višino najmanj 5-6 metrov. Hkrati pa za ogrevanje ni mogoče uporabljati samo vetrne energije: hitrost vetra je precej spremenljiva. Toda kot dodaten vir, ki bo prihranil denar, lahko uporabite veter.

Če želite to narediti, lahko uporabite številne formule, ki so predstavljene v omrežju. večina preprosta rešitev bo uporabil kalkulator, ki sam izračuna moč vetra. V tem primeru boste morali samo vnesti želene vrednosti v program. Najpogosteje so to: površina, na kateri piha veter, gostota in hitrost vetra.

Povprečno hitrost zračnih mas na vašem območju lahko ugotovite tako, da se obrnete na vremensko službo.

Poleg tega morate delati shema vezja vetrnice, podrobne načrtovalske risbe, ki jih je mogoče narisati na navaden list papirja ali vizualizirati z računalniškim programom za 3D modeliranje.

Kako izbrati generator za vetrnico

Gospodinjske vetrnice morajo biti tihe. Zato je bolje uporabiti nizkohitrostni (nizkohitrostni) motor kot generator za vetrne turbine. Takšen motor je sposoben opraviti od 350 do 700 vrtljajev na minuto. Poleg tega se lahko motor z nizko hitrostjo uporablja tudi na vetrnici z enim rezilom. Tudi generator nizke hitrosti je mogoče izdelati iz koračnega motorja.

Za povečanje hitrosti mlina na veter lahko uporabite multiplikator: pospešil bo vrtenje lopatic za 5-10 krat.

Disk motorji na neodimovih magnetih so še posebej priljubljeni. Magneti so lahko različnih velikosti in s tem tudi moči. Tak generator je narejen precej preprosto, vendar je njegova cena precej visoka.

Za zagon propelerja lahko uporabite kolesni generator s pedalom.

Mnogi ljudje naredijo generator nizke moči iz plinskega generatorja, avtomobilskega ali traktorskega generatorja, baterijo iz izvijača. V tem primeru je treba upoštevati, da bo treba na zasnovo z generatorjem iz traktorja in avtogeneratorja namestiti menjalnik, ki zmanjšuje hitrost.

Vetrni generatorji za 220 V naredite sami

Za sestavo lovilca vetra potrebujemo: 12-voltni generator, baterije, pretvornik iz 12 V v 220 V, voltmeter, bakrene žice, pritrdilne elemente (sponke, vijake, matice).

Izdelava katere koli vetrnice vključuje naslednje korake:

1. Izdelava rezila. Lopatice navpičnega vetrnega generatorja so lahko izdelane iz soda. Dele lahko odrežete z mlinčkom. Vijak za majhno vetrnico je mogoče izdelati iz pvc cevi s prerezom 160 mm.
2. Izdelava jambora. Jambor mora biti visok najmanj 6 metrov. Hkrati, da torzijska sila ne zlomi jambora, mora biti pritrjen na 4 strije. Hkrati je treba vsak odsek naviti na hlod, ki naj bo globoko zakopan v zemljo.
3. Namestitev neodimskih magnetov. Magneti so prilepljeni na disk rotorja. Bolje je izbrati pravokotne magnete, magnetna polja v kateri so skoncentrirani po vsej površini.
4. Navijanje generatorskih tuljav. Navijanje se izvede z bakrenim navojem s premerom najmanj 2 mm. Hkrati ne sme biti več kot 1200 pramenov.
5. Pritrditev rezil na cev z maticami.

V prisotnosti zmogljivih baterij in pretvornika bo nastala naprava lahko ustvarila takšno količino električne energije, ki bo zadostovala za uporabo. gospodinjski aparati(na primer hladilnik in TV). Takšen generator je kot nalašč za vzdrževanje delovanja razsvetljave, ogrevanja in prezračevalnih sistemov majhnega Podeželska hiša, rastlinjaki.

DIY vetrnice 5 kW (video)

Vetrna turbina je varna sodobna naprava, ki vam omogoča pretvorbo vetrne energije v električno energijo, ki je potrebna za delovanje gospodinjskih aparatov, ogrevalnih sistemov, oskrbe z vodo, prezračevanja. Z malo izračuna lahko vetrno turbino zgradite brez strokovne pomoči. Pri tem lahko pomaga zgoraj navedeno. podrobna navodila, slike in priporočila za izbiro komponent!

Primeri mlinov na veter (foto)

V tem članku bomo podrobno analizirali, kako narediti vetrno turbino z lastnimi rokami. Navsezadnje življenje sodobni človek Brez elektrike si je težko predstavljati. In že majhne prekinitve v dobavi električne energije včasih postanejo »ohromilni trenutek« za normalno življenje v lastnem domu. In takšne težave, moramo priznati, za nekatere primestne vasi ali naselja na podeželju - žal, niso redke. To pomeni, da se morate nekako zaščititi pred težavami, pridobiti rezervni vir energije. In če upoštevate nenehno naraščajoče tarife, potem lasten vir in celo delo skoraj "zastonj" postanejo cenjene sanje mnogih lastnikov stanovanj.

Eno od področij razvoja "brezplačne energije" v našem času je uporaba vetrne energije. Mnogi so verjetno videli osupljive slike ogromnih mlinov na veter, ki se uspešno uporabljajo v nekaterih evropskih državah - ponekod delež vetrne energije dosega že več deset odstotkov celotne količine. Tako se pojavi skušnjava - zakaj ne bi poskusil narediti vetrnega generatorja z lastnimi rokami, da bi enkrat za vselej pridobil neodvisnost od električnega omrežja?

Vprašanje je razumno, vendar je treba takoj nekoliko ohladiti gorečnost "sanjača". Za izdelavo res kakovostne in produktivne naprave za proizvodnjo električne energije je potrebno precejšnje znanje strojništva in elektrotehnike. Mora biti zelo izkušen mojster vseh poklicev - pred nami je vrsta zahtevnih operacij, ki zahtevajo natančno načrtovanje in kvalificiran pristop pri izvedbi. Zaradi kombinacije teh razlogov, kot je razvidno iz razprav na forumih, precej »prosilcev« bodisi ni prejelo pričakovanega rezultata ali pa je celo opustilo načrtovani projekt.

Zato bo ta članek podal pregledno sliko pogoste težave in smeri njihovega reševanja v procesu ustvarjanja vetrnih turbin. Možno bo približno oceniti obseg dela in trezno pretehtati svoje zmožnosti - ali se je vredno lotiti sami.

Kaj je vetrni generator? Splošna ureditev sistema

Obstaja več načinov pridobivanja električne energije - zaradi izpostavljenosti toku fotonov (svetloba, na primer sončni kolektorji), zaradi določenih kemičnih reakcij (široko uporabljena v baterijah), zaradi temperaturnih razlik. Najpogosteje pa se uporablja pretvorba kinetične energije v električno. Ta transformacija poteka v posebnih napravah, ki jih imenujemo generatorji.

Princip delovanja generatorja pretvornika kinetične energije v električno je v 19. stoletju odkril in opisal Faraday.

Načelo naprave najpreprostejšega električnega generatorja

To je v tem, da če prevodno zanko postavimo v spreminjajoče se magnetno polje, se v njej inducira elektromotorna sila, ki bo ob sklenitvi vezja povzročila pojav električni tok. In spremembo magnetnega toka je mogoče doseči z vrtenjem tega okvirja v magnetnem polju, ki ga ustvarijo trajni magneti ali se pojavi v navitjih vzbujanja. Ko se položaj okvirja spremeni, se spremeni velikost magnetnega toka, ki ga prečka. Višja kot je stopnja spremembe, večja je zmogljivost in inducirani EMF. Torej, več vrtljajev se prenese na rotor (vrtljivi del generatorja), večjo napetost lahko dosežemo na izhodu.

Diagram je seveda prikazan z velikimi poenostavitvami, samo za pojasnitev principa.

Prenos vrtenja na rotor generatorja se lahko izvede na različne načine. Eden od načinov za iskanje brezplačnega vira energije, ki bo pognal kinematični del naprave, je "ujetje" sile vetra. Se pravi približno tako, kot je to nekoč uspelo ustvarjalcem mlinov na veter.

Tako naprava vetrnega generatorja pomeni prisotnost generatorske naprave in mehanizma za prenos v stator rotacijsko gibanje, torej mlin na veter. Poleg tega postane predpogoj zasnova, ki zagotavlja zanesljivo namestitev sistema, saj jo je treba pogosto postaviti na precejšnjo višino, tako da naravne ali umetne ovire ne motijo ​​​​polnopravnega "lovljenja vetra". V nekaterih primerih se uporablja tudi kinematični prenos, namenjen povečanju števila vrtljajev rotorja.

En primer pregona od vetrnice do generatorja

Vendar to ni vse. Prisotnost in hitrost vetra sta pogosto zelo spremenljivi vrednosti. In postavljati porabo proizvedene energije v odvisnost od »muhavosti vremena« je nerazumen posel. Zato vetrni generator običajno deluje v povezavi s sistemom za shranjevanje energije.

Ustvarjeni tok se popravi, stabilizira in preko posebne krmilne naprave gre bodisi direktno v nadaljnjo porabo bodisi se preusmeri za polnjenje zmogljivih baterij, vključenih v vezje. Od baterij prek inverterja, ki pretvarja enosmerni tok v izmenični želeno napetost in frekvenco, se moč dovaja do odjemnih mest. Baterije postanejo neke vrste vmesni člen: če je trenutna obremenitev manjša od trenutne (zelo od vetra odvisne) moči generatorja ali če odjemne naprave nekaj časa sploh niso priključene, se baterije polnijo. Če obremenitev postane višja od proizvedene moči, se baterije izpraznijo.

Zanimiva točka je, da prav ta lastnost vetrne elektrarne omogoča načrtovanje moči samega generatorja, ne glede na kazalnike konične obremenitve (za to bo v večji meri odgovoren pretvornik), temveč na podlagi predvidena poraba energije v določenem obdobju (na primer mesec).

Seveda pa je v vsakdanjem življenju mogoče uporabiti več. enostavna vezja. Na primer, vetrna turbina preprosto služi nekaterim nizkonapetostnim svetlobnim napravam itd.

Prednosti in slabosti vetrnih elektrarn

Na primer, najprej si oglejmo najpreprostejšo zasnovo vetrne turbine, ki jo lahko sestavi celo srednješolec. Praktična uporaba taka "elektrarna" - ne zelo široko, ampak samo za razširitev razumevanja in pridobitev nekaj veščin - zakaj pa ne?

Pogosto pride do situacij, ko električna energija v najbližjem daljnovodu postane nedostopna ali nerazumno draga, in v takih primerih lahko pomaga samo doma narejena vetrnica. Oglejmo si možnosti za avtonomno oskrbo Podeželska hiša elektrika.

Vetrni generatorji - kateri model je boljši?

Zelo pogosto želite prihraniti pri električni energiji ali jo pridobiti tam, kjer še ni stolpov za prenos električne energije. Možno je tudi, da se na ta stolp zaradi pomanjkanja proste energije preprosto ni mogoče povezati. V vsakem od teh primerov je treba najti cenovno dostopen vir električne energije, po možnosti obnovljiv, torej brez uporabe goriva. Zato za nekaj časa pozabimo na obstoj bencinskih in dizelskih generatorjev in poskusimo izkoristiti moč vetra za pridobivanje električne energije.

Vetrne turbine obstajajo že dolgo, pred nekaj stoletji so jih aktivno uporabljali vetrnice. Da, med zatišjem je taka naprava malo uporabna, med nevihto pa lahko celo najbolj zanesljiv mehanizem odpove (v najboljšem primeru). Toda kljub vsej svoji nezanesljivosti je vetrni generator za dom, ki ga naredite sami, najlažje narediti, velja za najučinkovitejšega, še posebej, če ni dostopa do reke z hiter tok za namestitev kolesa. In ne smemo pozabiti, da stolp mlina na veter ne sme motiti sosedov s hrupom, vibracijami ali celo senco, v skladu s pravili za gradnjo stanovanjske stavbe na mestu.

Obstajata samo 2 glavni vrsti vetrnic: z navpično in vodoravno osjo vrtenja. Mlini, ki so jih nekoč uporabljali povsod, so bili stroji, katerih rezila so bila nameščena na vodoravno usmerjeni osi. Tudi večina vetrnic je danes narejenih po tem principu, saj ta možnost zagotavlja največji izkoristek. Vendar vetrni generatorji z navpično osjo za dom, izdelan ročno, delujejo v najlabšem vetru, ki ne bo premaknil lopatic modelov propelerjev. Zadoščajo jim rahli sunki od 1-2 metra na sekundo. Kar se tiče izdelave, je veliko lažje izdelati navpično vetrnico, ki sprejema veter iz katere koli smeri.

Generatorje ločimo tudi po vrsti lopatic, ki jih imata oba omenjena tipa. Večinoma je glavni dejavnik pri delitvi na tipe izvedba: togi ali jadralni. Že glede na to, katera možnost je za določen model boljša, je izbran material za izdelavo rezil lovilca toka vetra. Lahko je vezana plošča, kositer ali tanka jeklena pločevina, plastika, kompozit - za lahko togo strukturo, za jadrnico pa bo primeren kateri koli prožen, a trpežen material, vključno s svilo, tkanino za transparente ali celo tanko ponjavo.

Razlike v obliki lopatic generatorjev - primerjava učinkovitosti

Najenostavnejša različica vodoravnega tipa je struktura jadra, to je preprosta razporeditev ravnin propelerja pod rahlim kotom glede na ravnino vrtenja. Potrebna bodo trda rezila natančen izračun upogibanje njihovih površin ali za doseganje največje učinkovitosti bo treba imeti izkušnje. Nezadostna ukrivljenost "krila" bo imela za posledico zmanjšanje učinkovitosti zaradi slabega zajemanja zračnega toka, prevelika ukrivljenost sama pa bo zaradi trenja ob zrak ustvarila upor pri vrtenju.

Kar se tiče generatorjev z navpično osjo, imajo lahko največ vetrni kolektorji različne oblike, razvoj novih obrisov in krivulj pa je v teku. Najenostavnejša možnost je z rezili v obliki korit, tako imenovani Savonius dizajn. Njihovo število je običajno sodo - 2 ali 4. Čeprav se to zgodi pogosteje, ko izdelujejo domače 30 kW večkrake vertikalne vetrne turbine z dodatnimi statičnimi zasloni na zunanjem obroču. Ti zasloni usmerjajo in koncentrirajo veter na določena področja rotorja, ki se nahajajo znotraj obroča, kjer so neposredno nameščene lopatice. Odvisno od premera osnovnega diska jih je mogoče brati od 8 do 16 kosov.

Obstajajo tudi ortogonalni propelerji, ki se nahajajo na navpično nameščenih oseh in se vrtijo v vodoravni ravnini, vendar je njihova glavna pomanjkljivost izjemno nizka učinkovitost. Prav tako takšni generatorji ne delujejo s šibkimi sunki vetra, potrebna je hitrost vsaj 4 metre na sekundo. In najmanj pogosto uporabljeni modeli mlinov na veter Dorier, vključno s helikoidom, s vijačnim upogibom lopatic, lokastimi lovilci vetra in zasnovo tipa "H". So zanesljivi in ​​učinkoviti, vendar jih je težko narediti doma.

Prednosti in slabosti različnih vrst - analizirajte in ocenite

Kot smo že omenili, je zmogljivost veliko večja pri modelih z vodoravno osjo vrtenja. Vendar pa potrebujejo močan veter, to se običajno zgodi na višini več kot 10-15 metrov, in na tej dolžini je nameščen jambor, ki je okronan z rotacijsko gondolo z rezili. Druga pozitivna kakovost je odsotnost upogibne obremenitve na gredi, ki se pojavi v vetrnicah z navpično osjo. Slabosti vključujejo dejstvo, da imajo modeli z rotacijskimi propelerji 2 gredi, kar pomeni več obrabljivih delov in večjo verjetnost zloma.

Glede vertikalni sistemi, njihove prednosti in slabosti so odvisne od modela. Na primer, vetrnice Savonius so najpreprostejše in jih lahko naredite za dom z lastnimi rokami, tako iz pločevinke kot iz kovinskega ali plastičnega soda. Zaženejo se v prisotnosti 4 rezil od najlažjega dihanja vetra, še posebej, če so nameščeni visokokakovostni deli, potem bo prišlo do samoodvijanja zaradi vztrajnosti tudi pri sunkovitem vetru. Če pa sta le 2 ali 3 lopatice, je neodvisno vrtenje nemogoče, zato so postavili 2 takšna modula enega na drugega, tako da so lovilci vetra vsakega postavljeni pod kotom 90 stopinj glede na drugega. Vetrovnost tega tipa je velika, zato je bočni pritisk na os med močnim neurjem zelo visok.

Ortogonalne vetrnice imajo poleg majhne moči še vrsto slabosti. Prvič, to je precej močna vibracija zaradi neenakomernega pritiska na različne dele krilatega rezila. Zaradi tega se ležaj, nameščen na navpični gredi, hitro pokvari. Poleg tega takšni generatorji med vrtenjem oddajajo precej močan in neprijeten hrup, zato lahko povzročijo nezadovoljstvo sosedov v najbližjih območjih. Helicoidi, če jih kupimo že pripravljene, tovarniško sestavljene, so zelo dragi, kot tudi izvedbe z več rezili, ki imajo zelo veliko delov.

Vsak vetrni generator je mogoče namestiti v vrtljivo cev za povečanje učinkovitosti.

Načelo delovanja vetrnic - kako je sistem urejen?

Ne glede na vrsto vetrnice sama ne more proizvajati energije, potrebuje generator, katerega vrtenje gredi bodo zagotovili rezila. Če imate konstrukcijo z vodoravno osjo vrtenja, boste potrebovali menjalnik za prenos gibanja na gred. Nato se priključi krmilnik, ki prejeto električno energijo na tuljavah generatorja pretvori v enosmerni tok, ki nato vstopi v baterije. Nato lahko priključite LED žarnico, če pa želite polniti napravo ali priključiti prenosni računalnik, boste potrebovali tudi inverter, ki pretvarja naboj, shranjen v bateriji, v izmenični tok.

Upoštevati je treba, da vsaka sprememba toka iz izmeničnega v enosmernega in obratno zmanjša skupno količino energije za 10–15%.

Namestitev z navpično osjo je priročna, saj je lahko njena gred precej dolga, kar vam omogoča, da postavite generator na dno droga, to je v območju neposrednega dostopa. Pogosto je v tokokrogu nameščeno avtomatsko stikalo, v primerih, ko vetrnica deluje v kombinaciji s solarnimi paneli ali vodnim kolesom. V nekaterih modelih imajo tudi zavoro, ki je potrebna, če je baterija popolnoma napolnjena. Na lopaticah vetrnic z vodoravno osjo vrtenja so lahko predvideni tečaji, ki med nevihto zložijo lovilnike vetra. Zelo zmogljiv 5-kilovatni vetrni generator, ki ga naredi sam, je včasih dopolnjen z rotacijskim električnim motorjem, ki ga sproži senzor smeri pretoka zraka.

Izdelek na neodimovih magnetih - kratka navodila

Zaupajte montažo rotorja in statorja za vetrnico boljši specialist, če pa se odločite narediti mlin na veter za zasebno hišo iz nič z lastnimi rokami, morate vedeti, kako je generator izdelan. Začeti morate z osnovo, za katero je najbolje uporabiti pesto avtomobila, saj že ima ležaje. Na ploščo so v enakomernih intervalih prilepljeni neodimovi magneti, katerih poli, obrnjeni proti vam, se morajo izmenjevati. Poleg tega se mora v enofaznem modelu število strani nasprotnih polov ujemati. Glede trifazni generatorji, je priporočljivo upoštevati razmerja 2:3 ali 3:4.

Nato bi morali začeti navijati tuljave za stator. Prav tako je bolje, da to nalogo zaupate strokovnjaku ali uporabite posebne naprave, ki bodo pomagale natančneje obvladati nalogo, kot če bi vse naredili ročno. Za uspešno polnjenje 12-vatne baterije potrebujete skupno število ovojev v vseh tuljavah enako 1000. Na splošno lahko za izračun obratov uporabite najpreprostejšo formulo ω=44/(T*S), kjer je 44 konstanten faktor, T je Teslova indukcija, S pa je presek žice v kvadratnih centimetrih. Teslovo indukcijo določimo iz tabele za različne vrste prevodniki:

Navite tuljave (za lažjo razporeditev v krogu jim je bolje dati pravokotno ali trapezoidno obliko) so pritrjene z lepilom na fiksni podlagi statorja. V tem primeru morajo oblika in dimenzije notranjega prostora tuljave ustrezati obrisom magneta. Enako velja za debelino. Izvlečemo vse konce vodnikov in jih povežemo tako, da dobimo dva skupna snopa "+" in "-". Jedra tuljav napolnimo z istim lepilom, kot smo ga uporabili za pritrditev, z njim je možno tudi popolnoma izolirati žice, položene na disk statorja. Zdaj, če so magneti združeni s tuljavami med vrtenjem rotorja, bo potencialna razlika med poli ustvarila pogoje za proizvodnjo električne energije.

Izdelava vetrnice na osnovi končnega elektromotorja

Ponavadi domači obrtniki poskušajo uporabiti avtomobilski alternatorji, vendar niso vsi primerni, ampak samo tisti, ki se sami vzbujajo, na primer tisti, ki so bili uporabljeni v nekaterih modelih traktorjev. Večina zahteva prisotnost priključene baterije za prikaz toka. Kot osnova za vetrnico pa lahko služi tudi motorno kolo za skuter ali skiro. To bo omogočilo izdelavo tihih vertikalnih vetrnih turbin moči 5 kW, ki bodo imele zelo visok vir zaradi najpreprostejši dizajn z minimalnimi detajli.

Kot generator lahko uporabite tudi skoraj vsak električni motor iz gospodinjskih strojev, glavna stvar je, da v podnožju ni ščetk, kot na primer v ali električnih vrtalnikih - takšni generatorji vam ne bodo ustrezali. Hladilnik iz računalnika je primeren tudi za različico z nizko porabo energije, vendar le za polnjenje majhnih elektronskih naprav. Če želite dobiti navpični vetrni generator, ki ga naredite sami, vsaj 2 kW, je bolje, da za osnovo vzamete motor močnega ventilatorja.

Moč domače vetrne turbine bo dovolj za polnjenje baterij različne opreme, zagotavljanje razsvetljave in na splošno delovanje gospodinjskih električnih aparatov. Z vgradnjo vetrnega generatorja se prihranite pri stroških električne energije. Po želji lahko zadevno enoto sestavite ročno. Samo odločiti se morate o glavnih parametrih vetrnega generatorja in narediti vse v skladu z navodili.

Zasnova vetrnega generatorja vključuje več rezil, ki se vrtijo pod vplivom vetrnih tokov. Kot posledica takega vpliva nastane rotacijska energija. Nastala energija se skozi rotor dovaja v množilnik, ta pa prenaša energijo v generator.

Obstajajo tudi izvedbe vetrnih turbin brez multiplikatorjev. Odsotnost multiplikatorja omogoča znatno povečanje produktivnosti rastlin.

Vetrne generatorje je mogoče namestiti tako posamično kot v skupinah, združenih v vetrno elektrarno. Prav tako je mogoče vetrne turbine kombinirati z dizelskimi generatorji, kar bo prihranilo gorivo in zagotovilo najučinkovitejše delovanje električnega sistema doma.

Kaj morate vedeti, preden sestavite vetrno turbino?

Preden začnete sestavljati vetrno turbino, se morate odločiti o številnih ključnih točkah.

Prvi korak. Izberite ustrezno vrsto zasnove vetrne turbine. Namestitev je lahko navpična in vodoravna. Kdaj samomontaža bolje je dati izbiro v korist navpičnih modelov, ker. lažje jih je izdelati in uravnotežiti.

Drugi korak. Določite pravo moč. V tem trenutku je vse individualno - osredotočite se na svoje potrebe. Za večjo moč je potrebno povečati premer in maso rotorja.

Povečanje teh značilnosti bo povzročilo določene težave na stopnji pritrditve in uravnoteženja kolesa vetrne turbine. Razmislite ta trenutek in objektivno ocenite svoje sposobnosti. Če ste začetnik, razmislite o namestitvi več srednje velikih vetrnih turbin namesto ene zelo močne enote.

Tretji korak. Pomislite, ali lahko sami naredite vse elemente vetrnega generatorja. Vsaka podrobnost mora biti natančno izračunana in izdelana v celoti v skladu s tovarniškimi primerki. Če nimate potrebnih veščin, je bolje kupiti že pripravljene elemente.

Četrti korak. Izberite prave baterije. Avtomobilske baterije je bolje zavrniti, ker. so kratkotrajne, eksplozivne in zahtevne za nego in vzdrževanje.

Najboljša možnost so zaprte baterije. Stanejo nekajkrat več, vendar trajajo večkrat dlje in imajo na splošno večjo zmogljivost.

Posebno pozornost posvetite izbiri pravega števila rezil. Najbolj priljubljene so vetrne turbine z 2 in 3 lopaticami. Vendar pa imajo takšne naprave številne pomanjkljivosti.

Pri delovanju generatorja z 2 ali 3 rezili se pojavljajo močne centrifugalne in žiroskopske sile. Pod vplivom omenjenih sil se obremenitev glavnih elementov vetrnega generatorja znatno poveča. Hkrati sile v nekaterih trenutkih delujejo nasprotno.

Da bi izravnali dohodne obremenitve in ohranili zasnovo vetrnega generatorja nedotaknjeno, morate izvesti kompetenten aerodinamični izračun lopatic in njihovo izdelavo v strogem skladu z izračunanimi podatki. Celo minimalne napake večkrat zmanjšajo učinkovitost namestitve in povečajo verjetnost zgodnje okvare vetrnega generatorja.

Vetrne turbine z visoko hitrostjo povzročajo veliko hrupa, še posebej, če pod vprašajem o domačih instalacijah večja velikost bo imela rezila, glasnejši bo hrup. Ta trenutek nalaga številne omejitve. Tako hrupne konstrukcije na primer ne bo več mogoče namestiti na streho hiše, razen če seveda lastniku ni všeč občutek življenja na letališču.

Upoštevajte, da se bo s povečanjem števila rezil povečala raven vibracij, ki nastanejo med delovanjem vetrnega generatorja. Nastavitve z dvema reziloma je težje uravnotežiti, zlasti za neizkušenega uporabnika. Posledično bo zaradi mlinov na veter z dvema reziloma veliko hrupa in tresljajev.

Dajte izbiro v korist vetrnega generatorja s 5-6 rezili. Praksa kaže, da so takšni modeli najbolj optimalni za samoproizvodnjo in uporabo doma.

Vijak je priporočljivo izdelati s premerom približno 2 m. Skoraj vsak se lahko spoprime z delom sestavljanja in uravnoteženja. Po pridobljenih izkušnjah lahko poskusite sestaviti in namestiti kolo z 12 rezili. Sestavljanje takšne enote bo zahtevalo več truda. Povečali se bodo tudi materialni in časovni stroški. Vendar pa bo 12 rezil omogočilo, da tudi pri rahlem vetru 6-8 m / s prejmejo moč na ravni 450-500 vatov.

Upoštevajte, da bo z 12 rezili kolo precej počasno, kar lahko povzroči različne težave. Na primer, morali boste sestaviti poseben menjalnik, ki je bolj zapleten in drag za izdelavo.

V to smer, najboljša možnost za začetnika domači mojster je vetrni generator s kolesom s premerom 200 cm, opremljen z rezili srednje dolžine v količini 6 kosov.

Montažni deli in orodja

Sestavljanje vetrnice bo zahtevalo vrsto različnih komponent in dodatkov. Zberite in kupite vse, kar potrebujete, vnaprej, da vam v prihodnje ne bo treba skrbeti za to.

Odvisno od pogojev določene situacije, seznam potrebna orodja se lahko malo spremeni. Na tej točki se boste samostojno orientirali v poteku dela.

Vodnik po korakih za montažo vetrne turbine

Montaža in namestitev domačega vetrnega generatorja poteka v več fazah.

Prva stopnja. Pripravite tritočko betonsko podlago. Globino in skupno debelino temeljev določite glede na vrsto tal in podnebne razmere na gradbišču. Pustite, da se beton strdi 1-2 tedna in namestite jambor. Da bi to naredili, zakopajte podporni drog v tla za približno 50-60 cm in ga pritrdite s sponkami.

Druga faza. Pripravite rotor in škripec. Jermenica je torno kolo. Po obodu takšnega kolesa se nahaja utor ali rob. Pri izbiri premera rotorja se morate osredotočiti na povprečno letno hitrost vetra. Torej bo pri povprečni hitrosti 6-8 m/s rotor s premerom 5 m učinkovitejši od rotorja s 4 m.

Tretja stopnja. Naredite rezila bodočega vetrnega generatorja. Če želite to narediti, vzemite sod in ga razdelite na več enakih delov v skladu z izbranim številom rezil. Označite rezila z markerjem in nato izrežite elemente. Za rezanje je kot nalašč brusilnik, lahko uporabite tudi škarje za kovino.

Četrta stopnja. Pritrdite spodnji del cevi na jermenico generatorja. Za pritrditev uporabite vijake. Po tem morate upogniti rezila na sodu. Drugače pa ne pretiravajte pripravljena namestitev bo nestabilno. Nastavite ustrezno hitrost vrtenja vetrnega generatorja s spreminjanjem upogibov lopatic.

Peta stopnja. Povežite žice z generatorjem in jih sestavite v vezje v dozi. Generator pritrdite na drog. Priključite žice na generator in drog. Sestavite generator v tokokrog. Na tokokrog priključite tudi baterijo. Upoštevajte, da je največja dovoljena dolžina žice za to namestitev 100 cm Povežite breme z žicami.

Sestavljanje enega generatorja traja v povprečju 3-6 ur, odvisno od spretnosti in splošne zmogljivosti mojstra.

Vetrni generator zahteva redna nega in storitev.

1. 2-3 tedne po namestitvi novega generatorja morate razstavite napravo in preverite zanesljivost obstoječih pritrdilnih elementov. Zaradi lastne varnosti preverite vezi le pri rahlem vetru.
2. Namažite ležaje vsaj enkrat na 6 mesecev. Ko se pojavijo prvi znaki neuravnoteženosti kolesa, ga takoj odstranite in odpravite obstoječe okvare. Najpogostejši znak neravnovesja je neznačilno tresenje rezil.
3. Vsaj enkrat na 6 mesecev preverite ščetke odjemnika toka. Vsakih 2-6 let barve kovinskih elementov namestitev. Redno barvanje bo zaščitilo kovino pred uničenjem zaradi korozije.
4. Spremljajte stanje generatorja. Redno preverjajte, da se generator med delovanjem ne pregreje. Če se namestitvena površina tako segreje, da je zelo težko držati roko na njej, odnesite generator v delavnico.
5. Spremljajte stanje kolektorja. Morebitno umazanijo čim prej odstraniti iz stikov, saj. bistveno zmanjšajo učinkovitost napeljave. Pazite na mehansko stanje kontaktov. Pregrevanje enote, zgorela navitja in druge podobne napake - vse to je treba takoj odpraviti.

Tako pri sestavljanju vetrnega generatorja ni nič zapletenega. Vse kar morate storiti je, da se pripravite potrebne elemente, sestavite enoto v skladu z navodili in priključite končano enoto na električno omrežje. Pravilno sestavljen vetrni generator saj bo dom postal zanesljiv vir brezplačne električne energije. Sledite danim navodilom in vse bo v redu.

Uspešno delo!

Video - Vetrne turbine naredite sami za dom