Как да направите вятър генератор със собствените си ръце: устройство, принцип на работа + най-доброто домашно приготвяне

Трудно е да не забележим колко стабилно е доставката на електроенергия за крайградските съоръжения да се различава от предоставянето на градски сгради и предприятия с електричество. Признайте, че вие ​​като собственик на частна къща или вила многократно сте изпитвали прекъсвания, неудобства, свързани с тях, и повреди на оборудването.

Тези негативни ситуации, заедно с последствията, вече няма да усложняват живота на любителите на естествените открити пространства. Освен това с минимални трудови и финансови разходи. За да направите това, просто трябва да направите генератор на вятър на електричество, което подробно описваме в статията.

Подробно описахме вариантите за производство на полезна за икономиката система и елиминира енергийната зависимост. Според нашите съвети, неопитен началник на дома може да изгради вятър генератор със собствените си ръце. Практическо устройство ще помогне за значително намаляване на ежедневните разходи.

Законност на инсталирането на ветрогенератор

Алтернативните източници на енергия са мечтата на всеки летен жител или собственик на жилища, чийто сайт е далеч от централните мрежи. Въпреки това, получавайки сметки за консумираната електроенергия в градски апартамент и гледайки на повишените тарифи, ние осъзнаваме, че вятърният генератор, предназначен за битови нужди, няма да бъде на пътя.

След като прочетете тази статия, може би ще превърнете мечтата си в реалност.

Вятърният генератор е отлично решение за осигуряване на крайградско съоръжение с електричество. Освен това в някои случаи инсталирането му е единственото възможно решение.

За да не губите напразно пари, усилия и време, нека да решим: има ли външни обстоятелства, които да ни създадат пречки по време на работа на генератора на вятъра?

За да осигурите електричество на вила или малка къщичка е достатъчно малка вятърна централа, чиято мощност не надвишава 1 kW. Такива устройства в Русия се приравняват към домашни продукти. Тяхната инсталация не изисква сертификати, разрешения или допълнителни одобрения.

За да се определи осъществимостта на вятърния генератор, е необходимо да се установи потенциала на вятърната енергия на определен район (кликнете за увеличение)

Не се предоставя данъчно облагане на производството на електроенергия, което се изразходва за осигуряване на собствени вътрешни нужди. Затова вятърната мелница с ниска мощност може безопасно да бъде инсталирана, генерирана с нейна помощ безплатно електричество, без да плаща на държавата никакви данъци.

Въпреки това, за всеки случай, трябва да попитате дали има местни разпоредби относно индивидуалното захранване, които биха могли да създадат пречки за инсталирането и работата на това устройство.

Вятърните генератори, които са в състояние да задоволят повечето от нуждите на средните земеделски стопани, не могат да предизвикат оплаквания дори от съседите

Оплаквания могат да възникнат при вашите съседи, ако изпитат неудобства, свързани с работата на вятърната мелница. Не забравяйте, че нашите права завършват там, където започват правата на другите.

Следователно, когато купувате или самостоятелно произвеждате ветрогенератор за дома трябва да се обърне сериозно внимание на следните параметри:

• Височина на мачтата. При сглобяването на ветрогенератор е необходимо да се вземат предвид ограниченията за височината на отделните сгради, които съществуват в редица държави по света, както и местоположението на собствения му обект. Имайте предвид, че мостовете наблизо, летищата и тунелите на сгради с височина над 15 метра са забранени.
• Шум от скоростна кутия и лопатки, Параметрите на генерирания шум могат да бъдат зададени с помощта на специално устройство и след това да се документират резултатите от измерванията. Важно е те да не надвишават установените стандарти за шум.
• Ефирна намеса. В идеалния случай, когато създавате вятърна мелница, трябва да се осигури защита срещу създаването на телесмущения, където вашето устройство може да осигури такива проблеми.
• Искове за екологични услуги. Тази организация може да ви попречи да работите с инсталацията само ако тя пречи на миграцията на мигриращите птици. Но това е малко вероятно.

Когато сами създавате и инсталирате устройството, научете тези точки и когато купувате готов продукт, обърнете внимание на параметрите, които се появяват в неговия паспорт. По-добре е да се предпазите предварително, отколкото впоследствие да се разстройвате.

Принципът на работа на вятърната турбина

Вятърният генератор или вятърната турбина (вятърна турбина) е устройство, което се използва за преобразуване на кинетичната енергия на вятърния поток в механична енергия. Получената механична енергия върти ротора и се превръща в необходимата ни електрическа форма.

Принципът на работа и устройството кинетична вятърна мелница описано подробно в статията, която препоръчваме да прочетете.

Структурата на вятърните турбини включва:

• лопатки на витлото
• въртящ се ротор на турбината
• оста на генератора и самия генератор,
• инвертор, който преобразува променлив ток в постоянен ток, използван за зареждане на батерии,
• батерия.

Същността на вятърните турбини е проста. По време на въртенето на ротора се генерира трифазен променлив ток, който след това преминава през контролера и зарежда постояннотоковата батерия. Освен това, преобразувателят преобразува тока, така че да може да се консумира чрез подаване на осветление, радио, телевизор, микровълнова печка и т.н.

Подробно устройство на ветрогенератор с хоризонтална ос на въртене ви позволява ясно да си представите кои елементи допринасят за превръщането на кинетичната енергия в механична и след това в електрическа

По принцип принципът на работа на ветрогенератор от всякакъв тип и дизайн е следният: в процеса на въртене има три вида сила, действащи върху лопатките: спиране, импулс и повдигане.

Тази схема на вятърната турбина ви позволява да разберете какво се случва с електроенергията, произведена от вятърния генератор: част от нея се натрупва, а другата се консумира

Последните две сили преодоляват спирачната сила и задействат маховика в движение. В неподвижната част на генератора роторът генерира магнитно поле, така че електрически ток тече през проводниците.

Класификация на видовете генератори на енергия

Има няколко знака, по които вятърните електроцентрали са класифицирани. Как да изберем най-добрата версия на устройството за крайградска собственост е описано подробно в един от най-популярните статии на нашия уебсайт.

И така, вятърните мелници се различават по:

• броят на перките в витлото;
• материали за остриета;
• местоположението на оста на въртене спрямо повърхността на земята;
• стъпка знак на винт.

Има модели с едно, две, три остриета и многоострие.

Продуктите с голям брой остриета започват да се въртят дори при малък вятър. Обикновено те се използват в такива работи, когато самият процес на въртене е по-важен от генерирането на електричество. Например за извличане на вода от дълбоки кладенци.

Оказва се, че остриетата на вятърния генератор могат да бъдат направени не само от твърди материали, но и от достъпна материя

Остриетата могат да бъдат плаващи или твърди.Платноходните продукти са много по-евтини от твърдите, чието производство е метал или фибростъкло. Но те трябва да се ремонтират много често: те са крехки.

Що се отнася до местоположението на оста на въртене спрямо земната повърхност, разграничете вертикални вятърни мелници и хоризонтални модели. И в този случай всеки сорт има своите предимства: вертикалните реагират по-чувствително на всеки удар на вятъра, но хоризонталните са по-мощни.

Вятърните генератори се разделят по стъпкови знаци на модели с фиксирани и променливи стъпки. Променливата стъпка ви позволява значително да увеличите скоростта на въртене, но такава инсталация има сложен и масивен дизайн. Вятърните турбини с фиксирана стъпка са по-прости и надеждни.

Вятърна турбина от ротор

Ще разберем как да направите обикновена вятърна мелница с вертикална ос на въртене от типа на ротора със собствените си ръце. Такъв модел може да осигури нуждите от електричество на градинска къща, различни стопански постройки, както и да осветява къщата и градинските пътеки в тъмното.

Остриетата на тази роторна инсталация с вертикална ос на въртене са ясно изработени от елементи, изрязани от метална цев

Нашата цел е да произвеждаме вятърна мелница с максимална мощност от 1,5 kW.

За целта ни трябват следните елементи и материали:

• 12V генератор за кола;
• 12 V хелиева или киселинна батерия;
• Полутегъл превключвател от типа „бутон“ при 12 V;
• преобразувател 700 W - 1500 W и 12V - 220V;
• кофа, тиган с голям капацитет или друг просторен съд, изработен от неръждаема стомана или алуминий;
• автомобилна контролна лампа за зареждане зарежда или зарежда батерията;
• автомобилен волтметър (възможно е всеки);
• болтове с гайки и шайби;
• проводници с напречно сечение от 4 квадратни мм и 2,5 квадратни мм;
• две скоби за закрепване на генератора към мачтата.

В процеса на извършване на работата ще ни е необходима шлифовъчна машина или ножица за метал, строителен молив или маркер, лента, телени резачки, бормашина, тренировка, ключове и отвертка.

Контролерът за системата за генериране на енергия също може да бъде сглобен сами. С правила и производствени схеми контролер за вятърна мелница ще ви запознае със статията, чието съдържание ви съветваме да прочетете.

Началният етап от производството на инсталацията

Правейки домашна вятърна мелница започваме, като вземем голям метален резервоар с цилиндрична форма. Обикновено за тази цел се използва стар варел, кофа или тиган. Това ще бъде основата на нашата бъдеща вятърна турбина.

С помощта на лента и строителен молив (маркер) ние начертаваме маркировката: разделяме капацитета си на четири еднакви части.

Когато правите разфасовки в съответствие с инструкциите, съдържащи се в текста, в никакъв случай не нарязвайте метала докрай

Металът ще трябва да бъде нарязан. Можете да използвате мелница за това. Не се използва за рязане на контейнери, изработени от поцинкована стомана или боядисана калай, тъй като този вид метал задължително ще прегрее. За такива случаи е по-добре да използвате ножица. Нарязваме остриетата, но не ги режем до самия край.

Опции, схеми и препоръки за производството на различни модели остриета на вятърната турбина Ще намерите в статията, която препоръчваме.

Заедно с продължаването на работата на резервоара, ще преработим шайбата на генератора. В долната част на бившия тиган и в шайбата трябва да очертаете и пробиете дупки за болтовете. Работата на този етап трябва да се предприеме възможно най-внимателно: всички отвори трябва да бъдат разположени симетрично, така че да не възникне дисбаланс по време на въртене на инсталацията.

Ето как изглеждат остриетата на друг дизайн с вертикална ос на въртене. Всеки нож се изработва отделно и след това се монтира в общо устройство

Огънете лопатките, така че да не стърчат твърде много. Когато правим тази част от работата, не забравяйте да вземете предвид в каква посока ще се върти генераторът.

Обикновено посоката на нейното въртене е ориентирана по посока на часовниковата стрелка. Ъгълът на огъване на лопатките влияе върху зоната на влияние на въздушните течения и скоростта на въртене на витлото.

Сега трябва да фиксирате кофата с остриетата, подготвени за работа върху шайбата. Монтираме генератора на мачтата, като я фиксираме със скоби. Остава да свържете проводниците и да сглобите веригата. Подгответе се да запишете схемата на свързване, цветовете на проводниците и маркировките на щифтовете. По-късно със сигурност ще ви е полезно. Ние фиксираме проводниците на мачтата на устройството.

Тази фигура съдържа подробни препоръки за монтажа на цялостната конструкция и общия изглед на устройството, което вече е сглобено и готово за употреба

За да свържете батерията, трябва да използвате проводници с напречно сечение 4 mm². Достатъчно е да вземете дължина от 1 метър. Това е достатъчно

И за да свържете товара към мрежата, която включва например осветителни и електрически уреди, са достатъчни проводници с напречно сечение от 2,5 mm². Инсталирайте инвертора (конвертора). За това ще е необходима и жица от 4 мм².

Предимства и недостатъци на роторния модел на вятърна мелница

Ако сте направили всичко спретнато и последователно, тогава този ветрогенератор ще работи успешно. В този случай няма да възникнат проблеми по време на работата му.

Ако използвате конвертор 1000 W и батерия 75А, тази инсталация ще осигури устройства за електричество и видеонаблюдение, алармени сигнали и дори улично осветление.

Предимствата на този модел са следните:

• икономичен;
• елементите могат лесно да бъдат заменени с нови или поправени;
• не са необходими специални условия за функциониране;
• надежден в експлоатация;
• осигурява пълен акустичен комфорт.

Има и недостатъци, но не толкова много: производителността на това устройство не е твърде висока и има значителна зависимост от внезапни пориви на вятъра. Въздушните потоци могат просто да прекъснат импровизиран витло.

За да изберете точно модела на ветрогенератора с необходимата мощност, преди да започнете работа, препоръчваме направете изчисление според формулите, дадени в препоръчаната статия.

Сглобяване на аксиални вятърни турбини върху неодимови магнити

Тъй като неодимовите магнити се появиха в Русия сравнително наскоро, аксиални вятърни генератори с безжелезни статори започнаха да се правят не толкова отдавна.

Появата на магнити предизвика прилив на търсене, но постепенно пазарът беше наситен и цената на този продукт започна да намалява. Той стана достъпен за занаятчиите, които веднага го адаптираха за различните си нужди.

Аксиални вятърни турбини с неодимови магнити с хоризонтална ос на въртене - по-сложен дизайн, който изисква не само умения, но и определени знания

Ако имате главина от стара кола със спирачни дискове, тогава ние ще я вземем като основа за бъдещия аксиален генератор.

Предполага се, че тази част не е нова, но вече е в експлоатация. В този случай е необходимо да разглобите, проверите и смажете лагерите, внимателно почистете утаечните отлагания и всякаква ръжда. Готов генератор не забравяйте да рисувате.

Хъб със спирачни дискове, като правило, отива при майсторите като един от компонентите на стара кола, която е бракувана, затова трябва да бъде старателно почистена

Разпределение и фиксиране на магнит

Неодимовите магнити трябва да бъдат залепени към дисковете на ротора. За нашата работа вземаме 20 магнита 25х8мм.

Разбира се, можете да използвате различен брой полюси, но трябва да се спазват следните правила: броят на магнитите и полюсите в еднофазен генератор трябва да е еднакъв, но ако говорим за трифазен модел, съотношението на полюсите към намотките трябва да бъде 2/3 или 4/3 ,

При поставянето на магнити полюсите се редуват. Важно е да не правите грешка. Ако не сте сигурни, че ще подредите елементите правилно, направете шаблон за подсказка или приложете сектори директно върху самия диск.

Ако имате избор, по-добре е да закупите не кръгли, а правоъгълни магнити. При правоъгълните модели магнитното поле е концентрирано по цялата дължина, а в кръгли - в центъра.

Противоположните магнити трябва да имат различни полюси. Няма да объркате нищо, ако използвате маркер, за да ги маркирате със знаци минус или плюс. За да идентифицирате полюсите, вземете магнитите и ги придържайте един към друг.

Ако повърхностите са привлечени, поставете плюс върху тях, ако те отблъскват, тогава ги маркирайте с минуси. Когато поставяте магнити на дискове, редувайте полюсите.

Магнитите се инсталират в съответствие с политиката на редуващи се политики; Пластиничните рамки са разположени по външния и вътрешния периметър: продуктът е готов за леене с епоксидна смола

За надеждност на фиксирането на магнит е необходимо да се нанася висококачествено и максимално силно лепило.

За да подобрите надеждността на фиксирането, можете да използвате епоксидна смола. Той трябва да се разрежда, както е посочено в инструкциите, и да го напълни с диск. Смолата трябва да покрива целия диск, но не и да се оттича от него. Възможно е да се предотврати възможността за балотаж, ако обвиете диска с лента или направите временни защити от пластилин от полимерна лента около периметъра му.

Еднофазни и трифазни генератори

Ако сравним еднофазни и трифазни статори, тогава последният ще бъде по-добър. Еднофазният генератор вибрира при зареждане. Причината за вибрацията е разликата в амплитудата на тока, възникваща поради нестабилното му връщане за момент във времето.

Трифазният модел няма такъв недостатък. Тя се отличава с постоянна мощност поради взаимно компенсиращи фази: когато в едното се наблюдава увеличение на тока, в другото спада.

Според резултатите от тестовете възвръщаемостта на трифазния модел е почти 50% повече от същия показател на еднофазния. Друго предимство на този модел е, че при липса на ненужни вибрации, звуковият комфорт се увеличава, когато устройството работи под товар.

Тоест, трифазният генератор практически не бръмчи по време на работата си. Когато вибрациите намаляват, животът на устройството логично се увеличава.

В борбата между трифазни и еднофазни устройства трифазните винаги печелят, защото не бръмчат толкова по време на работа и продължават по-дълго от еднофазните

Правила за навиване на бобината

Ако попитате специалист, той ще каже, че преди да намотаете бобините, трябва да направите задълбочено изчисление. Практикуващият в този въпрос ще разчита на своята интуиция.

Избрахме не твърде бърз генератор на опции. Имаме процедура за зареждане на 12-волтова батерия, която трябва да започне със 100-150 об / мин. Такива първоначални данни изискват общият брой завои на всички намотки да бъде 1000-1200 броя. Все още трябва да разделим тази цифра между всички намотки и да определим колко оборота ще има на всяка.

Вятърната мелница с ниска скорост може да бъде по-мощна, ако броят на полюсите се увеличи. Честотата на текущите трептения в намотките ще се увеличи. Ако за навиване на бобини се използва по-голям проводник с напречно сечение, съпротивлението намалява и силата на тока се увеличава. Не изпускайте от поглед факта, че по-високо напрежение може да "изяде" тока поради съпротивлението на намотката.

Процесът на навиване може да бъде улеснен и по-ефективен, ако използвате специална машина за тази цел.

Не е необходимо да се извършва такъв рутинен процес като навиване на рулоните ръчно. Малко изобретателност и отлична машина, която лесно може да се справи с намотката, вече са налице

Производителността и производителността на домашно приготвени генератори са силно повлияни от дебелината и броя на магнитите, които са разположени на дисковете. Общата крайна мощност може да се изчисли, ако навиете една бобина и след това я превъртете в генератора. Бъдещата мощност на генератора се определя чрез измерване на напрежението при конкретни скорости без натоварване.

Даваме пример. При съпротивление от 3 ома и 200 об / мин излиза 30 волта. Ако извадим 12 волта напрежение на батерията от този резултат, получаваме 18 волта. Разделете този резултат на 3 ома и вземете 6 ампера. Силата на звука е 6 ампера и ще отиде до батерията. Разбира се, при изчисляването не взехме предвид загубите в проводниците и на диодния мост: реалният резултат ще бъде по-малък от изчисления.

Обикновено намотките се правят кръгли. Но ако ги издърпате малко, ще получите повече мед в сектора и завоите ще бъдат по-прави. Ако сравним размера на магнита и диаметъра на вътрешния отвор на бобините, тогава те трябва да съответстват една на друга или размерът на магнита може да е малко по-малък.

Готовите бобини трябва да отговарят на техните магнити по размер: те трябва да са малко по-големи от магнитите или равни на тяхната величина

Дебелината на статора, която правим, трябва правилно да корелира с дебелината на магнитите. Ако статорът се направи повече чрез увеличаване на броя на завоите в намотките, междудисковото пространство ще се увеличи и магнитният поток ще намалее. Резултатът може да се окаже такъв: генерира се същото напрежение, но поради повишеното съпротивление на бобините получаваме по-нисък ток.

Шперплатът се използва за направата на формата на статора. Секторите за бобините обаче могат да бъдат отбелязани на хартия, като се използва пластилин като рамки.

Ако фибростъклото се постави върху бобините в долната част на формата, здравината на продукта ще се увеличи. Преди да нанесете епоксидната смола, трябва да смажете матрицата с вазелин или восък, тогава смолата няма да се залепи върху формата. Някои използват лента или филм вместо грес.

Между себе си бобините са фиксирани неподвижно. В този случай краищата на фазите се извеждат. Шест външни проводника трябва да бъдат свързани със звезда или триъгълник. Завъртете сглобения генератор на ръка, тествайте го. Ако напрежението е 40 V, токът ще бъде приблизително 10 ампера.

Последен монтаж на устройството

Дължината на готовата мачта трябва да бъде приблизително 6-12 метра. При такива параметри основата му трябва да се бетонира. Самата вятърна мелница ще бъде монтирана на върха на мачтата.

За да може да се достигне в случай на повреда, е необходимо да се осигури специално монтиране в основата на мачтата, което ще позволи тръбата да се повдига и спуска с помощта на ръчна лебедка.

Мачтата се издига високо с прикрепен към нея ветрогенератор, но благоразумният бригадир направи специално устройство, което позволява, ако е необходимо, спускане на конструкцията към земята

За да направите винт, можете да използвате PVC тръба с диаметър 160 мм. Той ще се използва за изрязване на двуметров винт, състоящ се от шест остриета от повърхността му. Формата на остриетата се развива най-добре независимо от опита. Целта е да се увеличи въртящият момент при ниски обороти.

Витлото трябва да бъде защитено от прекомерен вятър. За да разрешите този проблем, използвайте сгъваема опашка. Генерираната енергия се съхранява в батерии.

За вниманието на нашите читатели сме предоставили две версии на вятърни генератори, направени от 220, които се радват на засиленото внимание не само на собствениците на крайградски недвижими имоти, но и на обикновените летни жители.

И двата модела на вятърни турбини са ефективни по свой начин. Тези устройства са в състояние да демонстрират особено добри резултати в степната зона при чести и силни ветрове. Те са достатъчно ефективни, за да се използват в организация. алтернативно отопление на дома и в доставката на електроенергия. И те не са толкова трудни за изграждане със собствените си ръце.

Изводи и полезно видео по темата

Това видео показва пример на вятърна турбина с хоризонтална ос на въртене. Авторът на устройството подробно обяснява нюансите на дизайна на инсталацията, направен от него сам, обръща вниманието на зрителите към грешки, които могат да бъдат направени в процеса на самостоятелно производство на ветрогенератор, дава практически съвети.

Моля, обърнете внимание, че да стигнете до устройство, повишено до прилична височина, не е толкова лесно. Преинсталирането на такава вятърна турбина най-вероятно ще бъде проблематично. Следователно дизайнът на сгъваемата мачта в този случай няма да бъде излишен.

Това видео показва ротационна вятърна турбина с вертикална ос на въртене. Тази инсталация не е висока, тя е направена първоначално и е силно чувствителна: дори лек вятър кара лопатките на устройството да се движат.

Ако живеете в район, където ветровете не се считат за рядко явление, използването на този конкретен източник на алтернативна енергия може да бъде най-ефективно за вас. Горните примери за самостоятелно направени вятърни мелници доказват, че да си ги направите сами не е толкова трудно. Вятърната енергия е обществено достъпен и възобновяем ресурс, който може и трябва да се използва.

Тези, които се интересуват от темата на статията, са поканени да изразят мнението си в коментарите и да зададат въпроси, възникнали по време на запознаването с материала.