Ako vyrobiť veterný generátor do-it-yourself

Vietor je bezplatná energia! Použime ho na osobné účely. Ak je vytvorenie veternej farmy v priemyselnom meradle veľmi drahé, pretože okrem generátora sú potrebné aj mnohé štúdie a výpočty, štát nespôsobuje také náklady a pre investorov v krajinách bývalého ZSSR to z nejakého dôvodu nespôsobuje veľký záujem. V súkromí si môžete vyrobiť mini veterný mlyn pre svoje vlastné potreby. Je užitočné pochopiť, že projekt premeny vášho domu na alternatívnu energiu je veľmi drahý podnik.

Ako už bolo povedané: musíte vykonať dlhodobé pozorovania a výpočty, aby ste našli optimálny pomer veľkostí veterného kolesa a generátora, vhodný pre vaše podnebie, stúpanie vetra a priemernú ročnú rýchlosť vetra.

Účinnosť veternej elektrárne v jednom regióne sa môže výrazne líšiť, je to spôsobené skutočnosťou, že pohyb vetra nezávisí iba od klimatickej zóny, ale aj od terénu.

Môžete však zistiť, aká je nízka cena veternej energie zostavením rozpočtovej inštalácie na napájanie nízkoenergetického zaťaženia, napríklad smartfónu, žiaroviek alebo rádia. Pri správnom prístupe môžete poskytnúť elektrinu malému domu alebo letnej chate.

Pozrime sa, ako môžete urobiť jednoduchú inštaláciu veternej energie vlastnými rukami.

Nízkoenergetické veterné mlyny z improvizovaných prostriedkov

Počítačový chladič je bezelektrónový motor, ktorý vo svojej pôvodnej podobe nepredstavuje praktickú hodnotu.

Musí sa pretočiť, pretože vinutia sú v pôvodnom prípade neprimerane spojené. Stočené cievky:

1. V smere hodinových ručičiek;

2. proti smeru hodinových ručičiek;

3. V smere hodinových ručičiek;

4. Proti smeru hodinových ručičiek.

Musíte spojiť susedné cievky v sérii a je ešte lepšie navinutie jedného kusa drôtu prechádzajúceho z jednej drážky do druhej. V takom prípade vyberte ľubovoľne hrúbku drôtu, bude lepšie, ak naviniete čo najviac zákrut, čo je možné pri použití najmenšieho drôtu.

Výstupné napätie z tohto generátora bude variabilné a jeho hodnota bude závisieť od rýchlosti (rýchlosť vetra), nainštalujte diódeový most zo Schottkyho diódy, aby ste ho vyrovnali na konštantnú hodnotu, obyčajné diódy to urobia, ale bude to horšie, pretože klesne na ne napätie od 1 do 2 voltov.

Lyrická digresia, trochu teória

Pamätajte, že veľkosť EMP je:

E = BLV,

kde L je dĺžka vodiča umiestneného v magnetickom poli; V je rýchlosť rotácie magnetického poľa;

Pri modernizácii generátora môžete ovplyvniť iba dĺžku vodiča, to znamená počet zákrutov každej cievky. Počet otáčok určuje výstupné napätie a hrúbka vodiča určuje maximálne prúdové zaťaženie.

V praxi nie je možné ovplyvniť rýchlosť vetra. Existuje však aj východisko z tejto situácie, po zistení typickej rýchlosti vetra pre vašu oblasť, môžete navrhnúť rotor vhodný pre otáčky pre inštaláciu veternej energie, ako aj pre prevodovku alebo remeňový pohon, aby ste zaistili dostatočné otáčky na generovanie potrebného napätia.

dôležité: Rýchlejšie neznamená lepšie !!! Ak je rýchlosť otáčania veterného generátora príliš vysoká, zníži sa jeho životnosť, zhoršia sa mazacie vlastnosti puzdier rotora alebo ložísk a dôjde k jeho zablokovaniu a najpravdepodobnejšie dôjde k narušeniu izolácie vinutia v generátore.

Generátor pozostáva z:

Zvyšujeme výkon generátora z počítačového chladiča

Po prvé, čím viac čepelí a priemer kolesa, tým lepšie, takže sa pozrite na 120 mm chladiče.

Po druhé, už sme povedali, že napätie závisí aj od magnetického poľa. Faktom je, že priemyselné vysokovýkonné generátory majú vinutia poľa a nízkoenergetické generátory majú silné magnety. V chladiči sú magnety extrémne slabé a neumožňujú dosiahnutie dobrých výsledkov z generátora a medzera medzi rotorom a statorom je veľmi veľká - asi 1 mm, a to už s už slabými magnetmi.

Riešením tohto problému je radikálna zmena konštrukcie generátora. Z chladiča sa vyžaduje iba obežné koleso, ako samotný generátor používame motor z tlačiarne alebo iných domácich spotrebičov. Najbežnejšie kefové motory s permanentným magnetom.

Výsledkom bude, že bude vyzerať takto.

Výkon tohto generátora je dostatočný na napájanie LED, rádia. Nestačí nabíjať telefón, telefón zobrazí proces nabíjania, ale prúd bude extrémne malý, až do 100 ampérov, s rýchlosťou 5 až 10 metrov za sekundu.

Krokový motor ako veterný generátor

Krokový motor je veľmi častý v počítačových a domácich spotrebičoch, v rôznych prehrávačoch, disketových mechanikách (zaujímavé sú staré modely 5,25 ”), tlačiarňach (najmä maticových), skeneroch atď.

Tieto motory bez zmien môžu pracovať ako generátor, sú to rotor s permanentnými magnetmi a stator s vinutiami, na obrázku je znázornená typická schéma zapojenia krokového motora v generátorovom režime.

V obvode je nainštalovaný 5 voltový lineárny stabilizátor typu L7805, ktorý vám umožní bezpečne pripojiť mobilné telefóny k takémuto veternému mlynu a nabiť ich.

Na fotografii je generátor z krokového motora s namontovanými lopatkami.

Motor v konkrétnom prípade so 4 výstupnými vodičmi, resp. Obvod pod ním. Motor s takýmito rozmermi v generátorovom režime vytvára asi 2 W pri slabom vetre (rýchlosť vetra asi 3 m / s) a 5 m / s pri silnom vetre (do 10 m / s).

Mimochodom, tu je podobný obvod so zenerovou diódou namiesto L7805. Umožňuje nabíjať lítium-iónové batérie.

Zlepšenie domáceho veterného mlyna

Aby generátor pracoval efektívnejšie, musíte z neho urobiť vodiacu stopku a pohyblivo ju pripevniť na stožiar. Potom, keď sa zmení smer vetra, zmení sa smer generátora vetra. Potom nastane nasledujúci problém - kábel vedúci z generátora k spotrebiteľovi bude skrútený okolo stožiara. Na vyriešenie tohto problému je potrebné poskytnúť pohyblivý kontakt. Hotové riešenie sa predáva na Ebay a Aliexpress.

Spodné tri drôty - nehybné, klesajú a horný zväzok drôtov - je pohyblivý, vo vnútri je nainštalovaný posuvný kontakt alebo kefový mechanizmus. Ak nemáte možnosť kúpiť, buďte inteligentní a inšpirujte sa rozhodnutím dizajnérov automobilu Lada, konkrétne realizáciou pohyblivého kontaktu signálneho tlačidla na volante a vykonajte niečo podobné. Alebo použite podložku z rýchlovarnej kanvice.

Pripojením konektorov získate pohyblivý kontakt.

Výkonný veterný generátor z improvizovaných prostriedkov.

Ak chcete získať viac energie, môžete použiť dve možnosti:

1. generátor z skrutkovača (10 až 50 W);

2. Veterný generátor z automobilového generátora.

Potrebný je iba motor pomocou skrutkovača, možnosť je podobná predchádzajúcej, ako skrutku môžete použiť lopatky ventilátora, čím sa zvýši celkový výkon vašej inštalácie.

Tu je príklad realizácie takéhoto projektu:

Venujte pozornosť tomu, ako sa tu zaraďuje radenie vyššieho stupňa - hriadeľ generátora vetra sa nachádza v potrubí, na jeho konci sa nachádza prevod, ktorý prenáša rotáciu na menšie ozubené koleso pripevnené k hriadeľu motora. Zvýšenie otáčok motora nastáva aj v priemyselných veterných turbínach. Prevodovky sa používajú všade.

V domácom prostredí sa však výroba prevodovky stáva veľkým problémom.Môžete odstrániť prevodovku z elektrického náradia, je potrebné tam znížiť vysoké otáčky na hriadeli motora komutátora na bežné otáčky upínacieho klinu na vrtáku alebo na kotúči brúsky:

Vo vŕtačke je nainštalovaná planétová prevodovka;

• V brúske je nainštalovaný uhlový prevod (bude užitočný pri inštalácii niektorých zariadení a zníži zaťaženie z chvosta veternej turbíny);

• Prevod z ručnej vŕtačky.

Táto verzia domáceho veterného generátora už môže nabíjať 12 V batérie, avšak na generovanie nabíjacieho prúdu a napätia je potrebný prevodník. Túto úlohu je možné zjednodušiť pomocou generátora automobilov.

Generátor vetra z automobilového generátora

Automobilový generátor sa skladá zo statora s trojfázovým vinutím a rotora so zostavou kefy a budiacej cievky. Takýto generátor je pripojený k záťaži cez diódový most zostavený podľa Larionovovho obvodu, ktorý je obvykle umiestnený na zadnom kryte generátora. Viac informácií nájdete tu: Ako funguje a funguje generátor automobilov

Výhodou takého generátora je možnosť jeho použitia na nabíjanie autobatérií, v zásade je na tento účel určený. Autogenerátory majú zabudované relé regulujúce napätie, čo vylučuje potrebu kupovať ďalšie stabilizátory alebo prevodníky.

Motoristi však vedia, že pri nízkych voľnobežných otáčkach, približne 500 až 1 000 ot / min, je výkon takého generátora malý a nezabezpečuje správny prúd na nabíjanie batérie. To vedie k potrebe pripojenia k vetru pomocou prevodovky alebo remeňového pohonu.

Počet otáčok môžete upraviť pri normálnej rýchlosti vetra pre svoju zemepisnú šírku výberom prevodového pomeru alebo použitím správne navrhnutého veterného kolesa.

Užitočné tipy

Asi najvhodnejšia konštrukcia stožiara pre veternú turbínu je tá, ktorá je zobrazená na obrázku. Takýto stožiar je natiahnutý na kábloch pripevnených k držiakom v zemi, čo zaisťuje stabilitu.

Je dôležité, aby sa: Výška stožiaru by mala byť čo najväčšia asi 10 metrov. Vo vyšších nadmorských výškach je vietor silnejší, pretože neexistujú prekážky v podobe pozemných štruktúr, kopcov a stromov. Neinštalujte veterný generátor na strechu domu. Rezonančné vibrácie upevňovacích štruktúr môžu spôsobiť zničenie jej stien.

Postarajte sa o spoľahlivosť nosného stožiara, pretože konštrukcia veterného mlyna na základe takého generátora je výrazne ťažšia a je už dosť vážnym riešením, ktoré môže zabezpečiť autonómne napájanie chaty s minimálnym počtom elektrických spotrebičov. Zariadenia pracujúce na 220 V môžu byť napájané z meniča 12-220 V. Najbežnejšou verziou takéhoto meniča je nepretržitý napájací zdroj pre PC.

Je lepšie používať dieselové generátory, vč. nákladné vozidlá, pretože sú navrhnuté na prácu pri nízkych rýchlostiach. Dieselový motor veľkého nákladného vozidla pracuje v priemere v rozsahu rýchlostí od 300 do 3500 ot / min.

Moderné generátory vyrábajú 12 alebo 24 voltov a prúd 100 ampérov je už dlho normálny. Po jednoduchom výpočte môžete určiť, že taký generátor vám dá až 1 kW energie a generátor od Lada (12 V 40 - 60 A) 350 - 500 W, čo je už celkom slušná postava.

Čo by malo byť veterné koleso pre domácu veternú turbínu?

V texte som spomenul, že veterné koleso by malo byť veľké a s mnohými čepeľami to tak nie je. Toto tvrdenie platilo pre tie mikrogenerátory, ktoré netvrdia, že sú to vážne elektrické stroje, ale skôr kópie na zoznámenie a voľný čas.

Navrhovanie, výpočet a vytváranie veterného kolesa je v skutočnosti veľmi náročná úloha.Veterná energia sa bude využívať racionálnejšie, ak sa bude vykonávať veľmi presne a „letecký“ profil je dokonale zobrazený, pričom musí byť inštalovaný s minimálnym uhlom k rovine rotácie kolesa.

Skutočná sila veterných kolies s rovnakým priemerom a rôznym počtom lopatiek je rovnaká, rozdiel je iba v rýchlosti ich otáčania. Čím menej krídel - tým viac otáčok za minútu, s rovnakým vetrom a priemerom. Ak sa chystáte dosiahnuť maximálnu rýchlosť, musíte krídla namontovať čo najpresnejšie s minimálnym uhlom k rovine ich otáčania.

Pozrite sa na tabuľku z knihy z roku 1956 „Domáce veterné farmy“, ed. DOSAAF Moskva. Zobrazuje vzťah medzi priemerom kolesa, výkonom a otáčkami.

Doma tieto teoretické výpočty málo využívajú, milenci robia veterné kolesá z improvizovaných prostriedkov:

• preglejka;

• Kovové listy;

• Plastové kanalizačné rúry.

Svojimi rukami môžete zostaviť vysokorýchlostné 2-4 lopatkové veterné koleso z kanalizačných potrubí, s výnimkou tých, ktoré potrebujete pílku alebo iný rezací nástroj. Použitie týchto rúr je kvôli ich tvaru, po orezaní majú konkávny tvar, ktorý zaisťuje vysokú citlivosť na prúdenie vzduchu.

Po orezaní sa upevnia pomocou BOLTS na kovový, textilný alebo preglejkový blank. Ak sa chystáte vyrobiť preglejku - je lepšie prilepiť a prekrútiť niekoľko vrstiev preglejky pomocou skrutiek na oboch stranách, potom môžete dosiahnuť tuhosť.

Tu je myšlienka dvojitého lopatkového obežného kolesa pre generátor krokového motora.

zistenie

Môžete vykonať veternú elektráreň od malých výkonov - jednotky wattov, napájanie jednotlivých LED žiaroviek, majákov a malých zariadení, až po dobré hodnoty výkonu v jednotkách kilowattov, akumulujú energiu v batérii, používajú ju v pôvodnej podobe alebo prevádzajú až 220 voltov. Náklady na takýto projekt budú závisieť od vašich potrieb, možno najdrahším prvkom je stožiar a batérie, môže sa pohybovať v rozmedzí 300 - 500 dolárov.