Направете сами вертикален генератор на вятър: как да сглобите вятърна турбина с вертикална ос на въртене

Вятърът има невероятни енергийни възможности. Неуспехът да се използва мощният му потенциал трябва да бъде безопасно признат като неразумен отпадък. Но можете лесно да изградите вертикален генератор на вятър със собствените си ръце и да получите практически безплатна енергия за покриване на битовите нужди. Това е съвсем реално, съгласете се?

Представената статия ще ви помогне да разберете подробно сложен технически въпрос. Систематизирана, достъпна информация, представена с подробности, осветява принципа на работа на популярните системи, които преработват енергията на въздушните маси в електричество.

Без съмнение ще се увлечете от идеята за създаване на вятърна мелница, спецификата на сглобяването на която е описана в статията. Подробно разгледахме различните видове вертикални ветрогенератори, засегнахме техните разлики, предимства и недостатъци. Текстовата част на материала е перфектно допълнена от снимки и видео инструкции.

Предимства и принцип на работа на вятърните мелници

Модерен вертикален генератор - една от опциите алтернативна енергия за дома, Агрегатът е в състояние да преобразува пориви на вятъра в енергиен ресурс. За правилна работа не се нуждаят от допълнителни устройства, които определят посоката на вятъра.

Ветрогенератор с ротационен тип е много лесно да се направи със собствените си ръце. Разбира се, той няма да може напълно да поеме осигуряването на частна вила с големи размери с енергия, но може да се справи перфектно с осветлението на стопански постройки, градински пътеки и прилежаща към къщата зона

Устройството с вертикален тип работи на малка височина.За поддръжката му не са необходими различни устройства, които осигуряват безопасното извършване на ремонтни и поддържащи работи по височина.

Минимум подвижни части прави вятърната турбина по-надеждна и стабилна в експлоатация. Оптималният профил на лопатките и оригиналната форма на ротора осигуряват на устройството високо ниво на ефективност, независимо от посоката, в която вятърът духа във всеки даден момент.

Малките домакински модели се състоят от три или повече леки остриета, незабавно улавят най-слабия порив и започват да се въртят веднага щом силата на вятъра надвиши 1,5 м / сек. Благодарение на тази способност тяхната ефективност често надвишава ефективността на големите инсталации, изискващи по-силен вятър.

Генераторът работи абсолютно безшумно, не пречи на собствениците и съседите, не създава вредни емисии в атмосферата и служи надеждно в продължение на много години, доставяйки точно енергия в жилищните помещения.

Вертикалният ветрогенератор работи на принципа на магнитната левитация. По време на въртенето на турбините се генерират импулсни и повдигащи сили, както и действителната спирачна сила. Първите две завъртаме лопатките на устройството. Това действие активира ротора и създава магнитно поле, което генерира електричество.

Вятърната турбина с вертикална ос на въртене не отстъпва по ефективност на своите хоризонтални колеги. В допълнение, тя не претендира за териториалното местоположение и работи напълно на почти всяко място, удобно за собствениците на жилища

Устройството работи напълно независимо и не изисква намеса на домакин в процеса.

Вертикална генерационна класификация

Има някаква структурна разлика между вертикалните тип вятърни капани. Това не прави единиците по-добри или по-лоши, а просто ви позволява да изберете най-удобния вариант за изпълнение на конкретни задачи в определена област.

# 1: Характеристики на ортогоналните системи

В структурно отношение ортогоналният генератор на вятър се състои от силна ос на вертикално въртене и няколко паралелни остриета, отдалечени от централната основа на определено разстояние.

Устройството не се нуждае от допълнителни насочващи механизми и работи нормално, независимо от посоката на вятъра. Вертикално разположен главен вал позволява поставянето на задвижващото оборудване на нивото на земята, което значително улеснява работата, ремонта и поддръжката.

Референтните възли на ортогоналния генератор имат не много висок експлоатационен живот. Това се дължи на високите динамични натоварвания, които роторът упражнява върху тях по време на работа. За да не се преустанови инсталацията преждевременно, всички поддържащи части трябва да бъдат редовно инспектирани и навреме заменени повредени с нови.

Недостатъците на ортогоналните устройства включват прекалено масивна система от лопатки и ниска ефективност в сравнение с ефективността на модулите с хоризонтална ос.

Най-простата вятърна турбина за захранване на потребители с ниска мощност може да бъде сглобена от готови компоненти:

# 2: Роторни генератори на Дария

Вятърният генератор, оборудван с ротор на Darier, има вертикална ос на въртене и 2-3 плоски лопатки без характерен аеродинамичен профил, фиксирани в основата и в горната част на оста на въртене.

Устройството в своята работа не се фокусира върху силата или посоката на вятъра, има висока скорост на въртене и позволява разположението на задвижващите устройства на земята, което улеснява и ускорява процеса на планирана поддръжка и възможни ремонти.

Двуострите генераторни комплекти с ротор Darier се активират само от силен порив на вятъра. С равномерно течащ поток те не могат да стартират самостоятелно

Носещите и въртящи се компоненти на устройството с ротора на Darier са уязвими към повишени динамични натоварвания, а ефективността на лопатъчната система в много отношения е по-ниска от аксиалните хоризонтални инсталации.

# 3: Роторни възли Savonius

Вертикална вятърна турбина с ротор Savonius има полуцилиндрична система на лопатките и се различава от подобни инсталации по висок стартов въртящ момент и способността да работи ефективно при ветрове с ниска скорост.

Мощността на вертикалните вятърни генератори на пазара с ротор Savonius не надвишава 5 kW. Устройствата рядко се използват като независим работен блок и най-често се използват за създаване на по-голям стартов въртящ момент за ротационните устройства на Darier

Вертикалният комплекс с ротора Savonius се укорява с повишен разход на материали и по-ниска ефективност в сравнение с ветрогенераторите с хоризонтална ос. Ето защо пускането на оборудване с висока мощност от този клас се счита за нежелателно.

Следващият избор на снимки ще ви запознае с стъпките на направата на вятърна мелница Savonius:

Всички детайли на този модел на вятърна мелница Savonius с изключение на генератор при 3200 об / мин и 24 V са направени на ръка.

# 4: Вятърна турбина с многофункционален ротор и водач

Този тип инструменти са подобрена версия на класическия ортогонален генератор на вятър. Роторният комплекс тук се състои от остриета, подредени в два реда.

Външният лоб слой остава статичен и действа като направляваща лопатка. Той улавя вятърния поток, улавя го, компресира го и по този начин значително увеличава действителната скорост на вятъра.

Вътрешният ред остриета представлява подвижна конструкция, върху която въздушният поток от първата ротационна инсталация пада под определен ъгъл.

Ефективността на вятърния генератор, който има многофункционален ротор с водача, прави това устройство особено привлекателно за потребителите. Цената на такова оборудване обаче е доста висока и тя се отплаща малко по-дълго от подобни устройства с по-проста конфигурация

Експертите наричат ​​този тип устройства най-ефективните в своя клас и подчертават, че специфичният дизайн му позволява да работи дори при най-ниските възможни скорости на вятъра.

# 5: Характеризиране на устройства с хеликоиден ротор

Хеликоидна вятърна турбина или Горлов генератор е друга модификация на традиционната ортогонална роторна система. Остриетата на модела са усукани в дъга. Тази конструктивна функция дава възможност бързо да улавя въздушния поток и да се върти гладко, без да трепне.

Този принцип на работа значително намалява динамичното натоварване на основата и подвижните възли, като по този начин увеличава експлоатационния им живот.

Роторните машини с хеликоиден тип са много надеждни и лесно издържат на значителни експлоатационни натоварвания. По време на работа обаче, такива вятърни мелници създават изразени шумови ефекти и произвеждат допълнителни звукови вълни, разположени в областта на късата вълна на звуковия спектър

Въртящите се лопатки на ротора за хеликоидна вятърна мелница са направени по много прогресивна, но сложна технология. Поради това агрегатите имат доста висока цена и не са широко популярни сред частните потребители.

# 6: Характеристики на роторите с вертикална ос

Основната разлика между вертикално аксиалния генератор са неговите вертикално разположени остриета, напомнящи крилото на самолета в профил, чиято ос е ясно успоредна на вертикалния вал. Дизайнът донякъде напомня ротора на Darier, но в производствени условия се прави много по-бързо и лесно.

Генератор с вертикално-аксиален ротор е много по-бърз от подобни устройства от този клас, набира работна скорост и започва да произвежда необходимата енергия. Процесът е придружен от лек звуков ефект и не пречи на собствениците на инсталацията или съседите.

Вятърните турбини с ротор от вертикално-аксиален тип са надеждни и издръжливи, лесно издържат на значителни експлоатационни натоварвания и не струват твърде много пари. Тези качества ги правят подходящи за използване не само в промишлени, но и за битови цели.

Характеристиките на избора на ветрогенератори за частна къща и преглед на най-добрите оферти са представени в тази статия.

Ръчно изработена вятърна мелница

За да създадете генератор на вятър с вертикална ос на въртене у дома със собствените си ръце не е твърде трудно. Достатъчно е да закупите необходимите компоненти, да ги сглобите в правилния ред и да инсталирате модула на избраното място. Веднага щом се появи минималният бриз, продуктът ще работи и ще започне да дава необходимата енергия на собствениците.

Стъпка 1: Закупуване на компоненти и материали

За да направите вертикален генератор на вятър със собствените си ръце, имате нужда от такива компоненти:

• ротор - подвижна част на блока:
• остриетата - части, които улавят вятърния поток;
• аксиална мачта - за закрепване на ротора и лопатките (могат да бъдат под формата на дълъг стълб, пирамида или статив);
• статор - Предназначен за поставяне на бобина с трайна медна жица;
• батерия - капацитет за натрупване на получения ресурс;
• инвертор - устройство за преобразуване на постоянен ток в променлив ток;
• контролера - устройството, спиращо генератора, в момента агрегатът развива действителната мощност, надвишаваща базовата.

За производството на остриета подходяща лека качествена ламарина с добър показател за еластичност. Други видове материали са твърде податливи на различни повреди и деформации и просто не могат да се справят с толкова високо динамично натоварване.

Направете устройството сами, трябва да се помни, че вертикалните вятърни мелници сами си правят по-ниска сила по отношение на фабричните проби. Ето защо, за да не бъдете разочаровани от създадения дизайн в бъдеще, по-добре е веднага да го направите по параметри, които са 2 пъти по-високи от необходимите

Малките остриета могат да бъдат изработени от PVC със средна плътност, а за големи, широки части ще ви е необходим най-издръжливият материал, който може да издържи на силни ветрове, духащи със скорост 15 m / s и по-дълго време.

Стъпка 2: Подготовка на елементи

за създаване на остриета 4 вертикални части са изрязани от вертикален ветрогенератор от високоякостна PVC тръба. Два полукръгли фрагмента са изрязани от калай и фиксирани от всяка страна на тръбата. Радиусът на въртене на частите на острието в този случай ще бъде 690 мм, а височината на всяко острие ще бъде около 700 мм.

За сглобяване на роторната система се вземат неодимови магнити (6 бр.), Феритови дискове с диаметър 230 мм (2 бр.) И лепило. Магнитите се поставят върху първия диск, като се редуват полярност и наблюдават ъгъл от 60 градуса между тях с диаметър 165 мм. Вторият диск се прави по същия начин и след това магнитите се пълнят с лепило.

За статора се приготвят 9 намотки и на всяка от тях се навиват 60 завъртания от медна тел с диаметър 1 мм.

Следващата адхезия се извършва в следния ред:

• начало на 1 бобина с край 4;
• започнете 4 с края 7 на бобината.

Втората фаза се събира по същия принцип, но те започват да работят с 2 намотки, а третата с 3 намотки. Специална форма е направена от шперплат лист, дъното е облицовано с парче фибростъкло, а отгоре са поставени фази, запоени от серпентини.

Напълнете структурата с лепило и оставете за 1-2 дни, така че всички детайли да бъдат иззети и да заемете правилните места. След това те продължават да съединяват отделните части в единна работеща система.

Стъпка 3: Сглобяване на всички части на генератора

За да свържете всички елементи на генератора в горния ротор, са направени 4 отвора за шиповете. Долният ротор се поставя магнити нагоре върху скобата. След това се поставя статорът, след като се правят дупки в него за закрепване към скобата.

Шиповете се опират на алуминиевата плоча и след това се покриват с втори ротор, поставяйки я с магнити.

Процесът на сглобяване се извършва внимателно и без бързане. Роторите трябва да бъдат подравнени един спрямо друг, така че по-късно в дизайна да няма противодействие (+)

С помощта на гаечен ключ, шпилките се завъртат последователно, така че горният ротор да се спуска към долния ротор равномерно и без да трепне. Когато заеме мястото си, шпилките се усукват и алуминиевите плочи се отстраняват. В края цялата структура е фиксирана с гайки и ги затегнете ясно, но не прекалено стегнати, за да не се скъса нишката.

Стъпка 4: Последна инсталация на хардуер

За мачтата те вземат здрава метална тръба с дължина 4-5 метра и завинтват вече сглобения с нея генератор към винта. След това прикрепят рамката с пластмасови остриета към генератора и инсталират структурата на мачтата на подготвен сайт с подсилена в три точки основа.

Освен това, положението на системата е фиксирано с разтягане.

При монтиране на вятърна турбина, мачтата трябва да се вземе колкото е възможно по-дълго. Тя трябва да направи ротор над най-високата структура в района. Само тогава дизайнът може да работи ефективно и да произвежда необходимото количество ресурс

Електрическата мрежа към вятърната мелница е свързана в определена последователност. Контролерът получава ресурс от генератора и преобразува променливия ток в постоянен ток, който е необходим за зареждане на батерията. мога сглобете контролера сами според опростена схема.

Батерията акумулира освободената енергия, а инверторът превръща постоянния ток в променлив ток, който захранва по-голямата част от домакински уреди и системи за домашно обслужване.

На нашия сайт има селекция от артикули за домашното производство на различни видове вятърни генератори.

Съветваме ви да се запознаете с:

1. Направете сами ветрогенератор от пералня: инструкции за монтаж на вятърна мелница
2. Направи си генератор на вятър от автомобилен генератор: технология за сглобяване на вятърни мелници и анализ на грешки
3. Как да направите вятър генератор със собствените си ръце: устройство, принцип на работа + най-доброто домашно приготвяне

Друг интересен вариант за изграждането на вертикална вятърна мелница може да се сглоби от отпадъчни материали, като харчите не повече от 250 рубли за закупуването на допълнителни компоненти. Независимите майстори ще се нуждаят от колело за велосипеди, още 12 спици за велосипеди, ос от задното колело за велосипеди с три гайки, стоманена лента, 11 алуминиеви плочи.

Все още се нуждаят от 150 нитове, M4 болтове с гайки в размер на 18 броя, M6 болтове с гайки в размер на 3 броя, 27 по-големи шайби и 24 малки.

Накратко следната галерия ще демонстрира стъпки за монтаж:

Следващият видео урок ще представи подробно всички стъпки:

Избор на място за ветрогенератор

Изборът на правилното място за инсталиране на ветрогенератора е важна стъпка. Най-добре е устройството да се постави на отворена максимална точка и внимателно да се следи, че то не пада под нивото на съседни жилищни и стопански сгради. В противен случай сградите ще се превърнат в пречка за въздушния поток и ефективността на агрегата значително ще намалее.

Ако обектът отиде до река или езеро, вятърната мелница се поставя на брега, където ветровете духат особено често. Перфектно разположен за местоположението на кота на генератора, наличен на територията, или големи празни пространства, които нямат изкуствени или естествени бариери за въздушния поток.

Когато жилищните недвижими имоти (къща, вила, апартамент и т.н.) се намират в града или се намират извън града, но на места с гъсто развитие, комплексът на вятърната енергия се поставя на покрива.

За да поставят генератора на покрива на жилищна сграда, те вземат писменото съгласие на съседите и получават официално разрешение от съответните органи.

Когато инсталирате вертикален генератор на покрива на жилищна сграда, трябва да се помни, че единицата е доста шумна и може да причини неудобство както на собствениците, така и на останалите жители. Ето защо е необходимо да поставите устройството по-близо до центъра на покрива, така че собствениците на апартаменти на горните етажи да не страдат от силния шум, излъчван от вятърната мелница по време на работа

В частна къща с голяма градина изборът на подходящо място е много по-лесен. Основното, което трябва да се има предвид, е, че конструкцията е разположена на разстояние 15-25 метра от жилищните помещения. Тогава звуковите ефекти от въртящите се остриета няма да притесняват никого.

Изправена поддръжка

За да може вертикалният ветрогенератор да работи ефективно, ясно и възможно най-ефективно, всички подвижни части на конструкцията трябва да бъдат смазани. Такава процедура се провежда най-малко 2 пъти за цялата календарна година.

В същото време, по време на поддръжката, затегнете разхлабените гайки по време на работа, укрепете електрическите връзки, проверете механичните компоненти за корозия, затегнете разхлабените опъващи се кабели и внимателно проучете лопатките за спукване или повреда.

През зимата вертикалните инсталации се нуждаят от специални грижи. По време на студове остриетата са покрити с ледена кора и трябва да се почистват своевременно, така че скоростта на въртящия момент да се поддържа на правилното ниво

Частите се боядисват според нуждите и веднъж годишно извършват цялостен преглед на цялата структура за неизправности. Такава грижа осигурява правилната работа на вятърната турбина и удължава нейния експлоатационен период.

Оценка на възможностите за инсталиране

Преди да продължат с производството на вертикален тип вятърни генератори, те изучават метеорологичната ситуация в своя регион и се опитват да определят дали агрегатът може да осигури необходимото количество ресурс.

Експертите препоръчват да се оценят следните параметри:

• брой ветровити дни - вземете средната стойност за годината, когато поривът надвишава 3 m / s;
• обем електроенергияконсумирани на ден от собствеността на дома;
• подходящо място в частна зона за вятърно оборудване.

Първият индикатор се научава от данни, получени в най-близката метеорологична станция или намерени в Интернет на съответните портали. Освен това те се проверяват с печатни географски публикации и съставят пълна картина на ситуацията с вятъра в региона им.

Статистиката се взема не за една година, а за 15-20 години, само тогава средните числа ще бъдат възможно най-правилни и ще покажат дали генераторът може напълно да задоволи нуждите на домакинството от електроенергия или дали е достатъчно мощност само за да осигури индивидуални нужди на домакинството.

Ако собственикът разполага с голям парцел, разположен на склон, близо до брега на реката или на открито пространство, няма да има проблеми с монтажа.

Когато къщата се намира в дълбините на селото, а дворът е с компактни размери и тясно прилежащ към съседните сгради, инсталирането на вертикален модел на вятърна турбина със собствените си ръце няма да е лесно. Структурата ще трябва да бъде повдигната на 3-5 метра над земята и допълнително укрепена, за да не падне със силен прилив.

Цялата тази информация трябва да бъде взета под внимание на етапа на планиране, така че да стане ясно дали вятърният генератор ще може да поеме пълно енергийно снабдяване или дали ролята му ще остане в рамките на спомагателния енергиен източник. За предпочитане е да се извърши изчисление на вятърни мелници.

Изводи и полезно видео по темата

Видео № 1 показва как да направите вертикален генератор на вятър с ротационна система Darier със собствените си ръце у дома. Видеото илюстрира характеристиките и любопитни нюанси на процеса на сглобяване. Има определение на максималната мощност на произведеното устройство:

Как работи вертикалният генератор на вятър и до каква степен генерира енергия, ще покаже видео №2. Той предоставя подробен преглед на модула и описание на работата по правилното измерване на действителната мощност и други параметри:

Видео 3 показва тестване на импровизиран генератор на вятър с вертикален тип. Какво е устройство, направено ръчно, направено от импровизирани материали, способно да:

Такъв модерен и практичен източник на алтернативна енергия като вертикалните вятърни мелници е лесно да се сглоби със собствените си ръце. При подходящ бизнес опит всяка част може да бъде произведена и след това всички компоненти да бъдат комбинирани в един, цялостен дизайн.

Ако не искате да усложнявате задачата, е уместно да закупите готови компоненти у дома, без да бързате и суетете, да монтирате надеждна вятърна турбина, която може да осигури непрекъснато снабдяване с електричество в хола.

Когато във вашите способности няма абсолютна сигурност, по-добре е да поверите работата на професионалисти. Те ще направят всичко много бързо и в пълно съответствие с основните експлоатационни изисквания.

Имате опит в изграждането и експлоатацията на ветрогенератор? Моля, споделете информация с нашите читатели, предложете начина си на сглобяване на устройството. Можете да оставяте коментари и да добавяте домашни снимки във формата по-долу.