Jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama: zařízení, princip činnosti + nejlepší domácí výroba

Je obtížné si nevšimnout, jak stabilní je dodávka elektřiny do příměstských zařízení odlišná od poskytování elektřiny městským budovám a podnikům. Přiznávejte, že jste jako vlastník soukromého domu nebo chaty opakovaně zažil přerušení, nepříjemnosti s nimi spojené a poškození zařízení.

Tyto negativní situace spolu s důsledky již nebudou komplikovat život milovníků přírodních otevřených prostor. Navíc s minimálními mzdovými a finančními náklady. K tomu stačí vyrobit větrný generátor elektřiny, který podrobně popisujeme v článku.

Podrobně jsme popsali možnosti výroby systému, který je užitečný v ekonomice a eliminuje energetickou závislost. Podle našich rad může nezkušený domácí mistr postavit větrný generátor vlastními rukama. Praktické zařízení pomůže výrazně snížit denní náklady.

Zákonnost instalace větrného generátoru

Alternativní zdroje energie jsou snem každého obyvatele léta nebo majitele domu, jehož místo je daleko od centrálních sítí. Nicméně, přijímání účtů za elektřinu spotřebovanou v městském bytě a při pohledu na zvýšené tarify si uvědomujeme, že větrný generátor určený pro domácí potřeby by nebyl v cestě.

Po přečtení tohoto článku si možná uděláte svůj sen skutečností.

Větrný generátor je vynikajícím řešením pro dodávku elektřiny příměstským zařízením. Navíc je v některých případech jeho instalace jediným možným řešením.

Abychom neztráceli peníze, úsilí a čas, určme: existují nějaké vnější okolnosti, které pro nás vytvoří překážky v procesu provozu generátoru větru?

K napájení chaty nebo malé chalupy stačí elektřina malé větrné elektrárny, jehož výkon nepřesahuje 1 kW. Taková zařízení v Rusku jsou srovnávána s výrobky pro domácnost. Jejich instalace nevyžaduje certifikáty, oprávnění ani žádná další schválení.

Pro stanovení proveditelnosti větrného generátoru je nutné zjistit potenciál větrné energie v konkrétní oblasti (kliknutím zvětšíte)

Neposkytuje se žádné zdanění výroby elektřiny, které se vynakládá na zajištění vlastních domácích potřeb. Proto lze bezpečně instalovat větrný mlýn s nízkým výkonem, generovaný pomocí elektrické energie bez pomoci, aniž by platil státu jakékoli daně.

V každém případě byste se však měli zeptat, zda existují nějaké místní předpisy týkající se individuálního napájení, které by mohly vytvářet překážky pro instalaci a provoz tohoto zařízení.

Větrné generátory, které jsou schopny uspokojit většinu potřeb středních zemědělců, nemohou způsobovat stížnosti ani od sousedů

Stížnosti mohou nastat u vašich sousedů, pokud mají potíže s provozováním větrného mlýna. Nezapomeňte, že naše práva končí tím, kde začínají práva ostatních.

Proto při nákupu nebo vlastní výrobě větrný generátor pro domov vážná pozornost by měla být věnována následujícím parametrům:

• Výška stěžně. Při montáži větrného generátoru je nutné brát v úvahu omezení výšky jednotlivých budov, které existují v řadě zemí světa, jakož i umístění jeho vlastního areálu. Mějte na paměti, že nedaleké mosty, letiště a tunely budov s výškou přesahující 15 metrů jsou zakázány.
• Hluk z převodovky a lopatek. Parametry generovaného šumu lze nastavit pomocí speciálního zařízení a poté dokumentovat výsledky měření. Je důležité, aby nepřekračovaly stanovené hlukové normy.
• Ethereal interference. V ideálním případě by při vytváření větrného mlýna měla být zajištěna ochrana před vznikem rušení, pokud vaše zařízení může takové problémy zajistit.
• Nároky na environmentální služby. Tato organizace vám může zabránit v instalaci instalace, pokud narušuje migraci stěhovavých ptáků. Ale to je nepravděpodobné.

Při vytváření a instalaci zařízení si osvojte tyto body a při nákupu hotového výrobku věnujte pozornost parametrům, které se objevují v jeho pasu. Je lepší se chránit předem, než abyste byli naštvaní.

Princip fungování větrné turbíny

Větrný generátor nebo větrná turbína (větrná turbína) je zařízení, které se používá k přeměně kinetické energie proudu větru na mechanickou energii. Výsledná mechanická energie otáčí rotorem a převádí se do elektrické formy, kterou potřebujeme.

Princip činnosti a zařízení kinetický větrný mlýn podrobně popsáno v článku, který doporučujeme přečíst.

Struktura větrných turbín zahrnuje:

• čepele vrtule
• rotační rotor turbíny
• osa generátoru a samotného generátoru,
• střídač, který převádí střídavý proud na stejnosměrný proud, který se používá k nabíjení baterií,
• baterie.

Podstata větrných turbín je jednoduchá. Během rotace rotoru se generuje třífázový střídavý proud, který pak prochází regulátorem a nabíjí stejnosměrnou baterii. Dále střídač převádí proud tak, aby mohl být spotřebován dodáváním osvětlení, rádia, TV, mikrovlnné trouby atd.

Podrobné zařízení větrného generátoru s vodorovnou osou otáčení vám umožní jasně si představit, které prvky přispívají k přeměně kinetické energie na mechanickou a poté na elektrickou energii

Obecně platí, že princip činnosti generátoru větru jakéhokoli typu a konstrukce je následující: v procesu rotace působí na lopatky tři druhy síly: brzdění, impuls a zvedání.

Toto schéma větrné turbíny vám umožní pochopit, co se děje s elektřinou vyráběnou větrným generátorem: část je akumulována a druhá je spotřebována

Poslední dvě síly překonají brzdnou sílu a uvedou setrvačník do pohybu. Na pevné části generátoru generuje rotor magnetické pole, takže elektrický proud protéká dráty.

Klasifikace typů energetických generátorů

Existuje několik známek klasifikace větrných elektráren. Jak vybrat nejlepší verzi zařízení pro příměstské vlastnictví je podrobně popsáno v jednom z nejoblíbenější články na našem webu.

Větrné mlýny se tedy liší:

• počet listů vrtule;
• čepelkové materiály;
• umístění osy otáčení vzhledem k povrchu Země;
• krok znamení šroubu.

Existují modely s jedním, dvěma, třemi břity a více noži.

Výrobky s velkým počtem lopatek se začnou otáčet i při malém větru. Obvykle se používají v takových pracích, kdy je samotný rotační proces důležitější než výroba elektřiny. Například k extrakci vody z hlubokých studen.

Ukazuje se, že lopatky větrného generátoru mohou být vyrobeny nejen z pevných materiálů, ale také z cenově dostupné textilie

Čepele mohou být plachtící nebo tuhé.Plachetnické výrobky jsou mnohem levnější než ty pevné, jejichž výroba je kovová nebo laminátová. Musí však být opravovány velmi často: jsou křehké.

Pokud jde o umístění osy otáčení vzhledem k zemskému povrchu, rozlište vertikální větrné mlýny a horizontální modely. A v tomto případě má každá odrůda své vlastní výhody: vertikální ty reagují citlivěji na každý úder větru, ale horizontální jsou silnější.

Generátory větru jsou rozděleny podle stupňových značek na modely s pevnými a variabilními kroky. Variabilní rozteč umožňuje výrazně zvýšit rychlost otáčení, ale taková instalace má složitý a masivní design. Větrné turbíny s pevným roztečí jsou jednodušší a spolehlivější.

Větrná turbína typu rotoru

Uvidíme, jak si vyrobit jednoduchý větrný mlýn se svislou osou rotace typu rotoru vlastními rukama. Takový model může dobře zajistit potřeby elektřiny zahradního domu, různé přístavby a také osvětlit plochu domu a zahradní cesty ve tmě.

Listy této rotorové instalace se svislou osou otáčení jsou jasně vyrobeny z prvků vyříznutých z kovového válce

Naším cílem je výroba větrného mlýna s maximálním výkonem 1,5 kW.

K tomu potřebujeme následující prvky a materiály:

• 12V automobilový generátor;
• 12 V heliová nebo kyselinová baterie;
• Polotuhý spínač typu „knoflík“ při 12 V;
• převodník 700 W - 1500 W a 12V - 220V;
• kbelík, velkokapacitní pánev nebo jiný prostorný kontejner vyrobený z nerezové oceli nebo hliníku;
• kontrolka relé automobilu se nabíjí nebo nabíjí baterii;
• automobilový voltmetr (jakýkoli je možný);
• šrouby s maticemi a podložkami;
• dráty o průřezu 4 čtvereční mm a 2,5 čtvereční mm;
• dvě svorky pro zajištění generátoru ke stožáru.

Při provádění této práce budeme potřebovat brusku nebo nůžky na kov, konstrukční tužku nebo fixku, metr na pásku, nůžky na drát, vrták, vrták, klíče a šroubovák.

Regulátor pro systém výroby energie lze také sestavit sami. S pravidly a výrobními schématy ovladač pro větrný mlýn vás seznámí s článkem, jehož obsah vám doporučujeme přečíst.

Počáteční fáze výroby instalace

Při výrobě domácího větrného mlýna začneme tím, že vezmeme velkou kovovou nádrž válcového tvaru. K tomuto účelu se obvykle používá starý vařič, kbelík nebo pánev. Bude to základ pro naši budoucí větrnou turbínu.

Pomocí měřicí pásky a konstrukční tužky (značky) se označíme: rozdělíme naši kapacitu na čtyři stejné části.

Při řezání v souladu s pokyny obsaženými v textu v žádném případě neřežte kov až na konec

Kov bude muset být řezán. K tomu můžete použít brusku. Nepoužívá se pro řezání kontejnerů z galvanizované oceli nebo lakovaného cínu, protože tento druh kovu se nutně přehřeje. V takových případech je lepší použít nůžky. Řezáme nože, ale neřežeme je až na konec.

Možnosti, schémata a doporučení pro výrobu různých modelů lopatky větrné turbíny Najdete v článku doporučujeme.

Spolu s pokračováním prací na nádrži předěláme kladku generátoru. Ve spodní části bývalé pánve a v kladce musíte nastínit a vyvrtat otvory pro šrouby. Práce v této fázi by měly být prováděny co nejpečlivěji: všechny otvory by měly být umístěny symetricky tak, aby během rotace instalace nedocházelo k nevyváženosti.

Takto vypadají čepele jiného provedení se svislou osou otáčení. Každá čepel je vyrobena samostatně a poté namontována do společného zařízení

Ohněte čepele tak, aby příliš nevyčnívaly. Když děláme tuto část práce, nezapomeňte zvážit, kterým směrem se bude generátor otáčet.

Obvykle je směr jeho otáčení orientován ve směru hodinových ručiček. Úhel ohybu lopatek ovlivňuje oblast působení vzduchových proudů a rychlost otáčení vrtule.

Nyní musíte kbelík upevnit pomocí lopatek připravených pro práci na kladce. Nainstalujeme generátor na stožár a upevníme ho svorkami. Zbývá spojit vodiče a sestavit obvod. Připravte se na zaznamenání schématu zapojení, barev drátu a označení kolíků. Později to určitě přijde vhod. Vodiče upevňujeme na stožár zařízení.

Tento obrázek obsahuje podrobná doporučení pro sestavení celkové struktury a celkový pohled na již smontované a připravené zařízení

Chcete-li připojit baterii, musíte použít vodiče o průřezu 4 mm². Stačí stačit na délku 1 metr. To stačí.

A pro připojení zátěže k síti, která zahrnuje například osvětlení a elektrické spotřebiče, stačí dostatek vodičů o průřezu 2,5 mm². Namontujte střídač (převodník). K tomu bude také zapotřebí vodič 4 mm².

Výhody a nevýhody rotorového modelu větrného mlýna

Pokud jste vše provedli elegantně a důsledně, bude tento větrný generátor fungovat úspěšně. V takovém případě nevzniknou během jeho provozu žádné problémy.

Pokud používáte převodník 1000 W a baterii 75 A, tato instalace poskytne zařízení pro sledování elektřiny a videa a poplašné zařízení proti vloupání a dokonce i pouliční osvětlení.

Výhody tohoto modelu jsou následující:

• ekonomický;
• prvky lze snadno nahradit novými nebo opravit;
• zvláštní podmínky pro fungování nejsou nutné;
• spolehlivý v provozu;
• poskytuje kompletní akustický komfort.

Existují také nevýhody, ale ne tolik: výkon tohoto zařízení není příliš vysoký a má značnou závislost na náhlých nárazech větru. Proudy vzduchu mohou jednoduše narušit improvizovanou vrtuli.

Abychom před zahájením prací přesně vybrali model větrného generátoru s požadovaným výkonem, doporučujeme provést výpočet podle vzorců uvedených v doporučeném článku.

Montáž axiálních větrných turbín na neodymových magnetech

Vzhledem k tomu, že se v Rusku objevily relativně nedávno neodymové magnety, začaly se vyrábět axiální větrné generátory s bez ironickými statory ještě nedávno.

Vzhled magnetů způsobil nával poptávky, ale trh byl postupně nasycený a náklady na tento produkt začaly klesat. Stala se dostupná řemeslníkům, kteří ji okamžitě přizpůsobili jejich různým potřebám.

Axiální větrné turbíny s neodymovými magnety s vodorovnou osou rotace - složitější konstrukce, která vyžaduje nejen dovednost, ale i jisté znalosti

Pokud máte náboj ze starého auta s brzdovými kotouči, vezmeme jej jako základ pro budoucí axiální generátor.

Předpokládá se, že tato část není nová, ale již v provozu. V tomto případě je nutné ložiska rozebrat, zkontrolovat a promazat, pečlivě očistit sedimenty a veškerou rez. Připravený generátor nezapomeňte malovat.

Náboj s brzdovými kotouči zpravidla patří řemeslníkům jako jedna ze součástí starého auta, které bylo sešrotováno, a proto musí být důkladně vyčištěno

Distribuce a fixace magnetů

K rotorovým kotoučům musí být přilepeny neodymové magnety. Pro naši práci bereme 20 magnetů 25x8 mm.

Samozřejmě můžete použít jiný počet pólů, ale musíte dodržovat následující pravidla: počet magnetů a pólů v jednofázovém generátoru musí být stejný, ale pokud mluvíme o třífázovém modelu, měl by být poměr pólů k cívkám 2/3 nebo 4/3 .

Při umisťování magnetů se póly střídají. Je důležité nedělat chybu. Pokud si nejste jisti, že prvky uspořádáte správně, vytvořte šablonu nápovědy nebo použijte sektory přímo na samotný disk.

Pokud máte na výběr, je lepší koupit ne kulaté, ale obdélníkové magnety. V pravoúhlých modelech je magnetické pole koncentrováno po celé délce a v kruhových středech.

Protilehlé magnety musí mít různé póly. Nic nezměníte, pokud je pomocí značky označíte znaménkem mínus nebo plus. Pro identifikaci pólů vezměte magnety a držte je k sobě.

Pokud jsou povrchy přitahovány, klademe na ně kladné hodnocení, pokud se odrazí, označte je minusy. Při umísťování magnetů na disky střídejte póly.

Magnety jsou instalovány v souladu se zásadami střídání politik, hranice plastelíny jsou umístěny podél vnějšího a vnitřního obvodu: produkt je připraven k odlévání epoxidové pryskyřice

Pro spolehlivost upevnění magnetem je nutné použít vysoce kvalitní a maximálně silné lepidlo.

Pro zvýšení spolehlivosti fixace můžete použít epoxidovou pryskyřici. Měl by být zředěn podle pokynů v návodu a naplnit jej diskem. Pryskyřice by měla pokrývat celý disk, ale neměla by odtékat. Je možné zabránit možnosti odtoku, pokud disk obalíte páskou nebo dočasně chráníte plastelínu z polymerního proužku po jeho obvodu.

Jednofázové a třífázové generátory

Pokud porovnáme jednofázové a třífázové statory, potom budou lepší. Jednofázový generátor při načtení vibruje. Důvodem vibrací je rozdíl v amplitudě proudu, který vzniká v důsledku jeho nestabilního návratu po určitou dobu.

Třífázový model nemá žádnou takovou nevýhodu. Vyznačuje se konstantním výkonem způsobeným vzájemně se kompenzujícími fázemi: když v jedné dojde ke zvýšení proudu, ve druhé klesne.

Podle výsledků testování je návratnost třífázového modelu téměř o 50% více než stejný ukazatel jednofázové. Další výhodou tohoto modelu je, že při nepřítomnosti zbytečných vibrací se zvyšuje akustický komfort, když zařízení pracuje pod zatížením.

To znamená, že třífázový generátor během své činnosti prakticky nezazní. Když se vibrace sníží, životnost zařízení se logicky prodlouží.

V boji mezi třífázovými a jednofázovými zařízeními třífázové vždy vyhrávají, protože během provozu tolik nezazní a vydrží déle než jednofázové

Pravidla vinutí cívky

Pokud se zeptáte specialisty, řekne, že před navinutím cívek musíte provést důkladný výpočet. Praktik v této záležitosti bude spoléhat na svou intuici.

Vybrali jsme ne příliš rychlý generátor možností. Máme postup pro nabíjení dvanáct-voltové baterie by měla začít na 100-150 ot / min. Taková počáteční data vyžadují, aby celkový počet závitů všech cívek činil 1 000 až 1200 kusů. Stále musíme rozdělit toto číslo mezi všechny cívky a určit, kolik kol bude na každé z nich.

Nízký-rychlostní větrný mlýn může být silnější, pokud se počet pólů zvýší. Frekvence současných kmitů v cívkách se zvýší. Pokud se pro navíjení cívek použije větší průřez drátu, odpor se snižuje a zvyšuje se proudová síla. Neztrácejte ze zřetele skutečnost, že vyšší napětí může „pohltit“ proud kvůli odporu vinutí.

Proces navíjení může být usnadněn a zefektivněn, pokud k tomu použijete speciální stroj.

Není nutné provádět takový rutinní proces, jako je navíjení cívek ručně. Trocha vynalézavosti a vynikající stroj, který se snadno dokáže vypořádat s navíjením, již existuje

Výkon a výkon domácích generátorů je výrazně ovlivněn tloušťkou a počtem magnetů, které jsou umístěny na discích. Celkový konečný výkon lze vypočítat, pokud navijete jednu cívku a poté ji posouváte v generátoru. Budoucí výkon generátoru je určen měřením napětí při specifických otáčkách bez zatížení.

Dáme příklad. Při odporu 3 ohmy a 200 ot / min vyjde 30 voltů. Pokud od tohoto výsledku odečteme 12 voltů napětí baterie, získáme 18 voltů. Rozdělte tento výsledek 3 ohmy a získejte 6 ampér. Hlasitost je 6 ampér a půjde na baterii. Při výpočtu jsme samozřejmě nezohlednili ztráty na vodičích a na diodovém můstku: skutečný výsledek bude menší než vypočtený.

Cívky se obvykle vyrábějí kolem. Pokud je ale trochu vytáhnete, získáte více mědi v sektoru a zatáčky budou rovnější. Porovnáme-li velikost magnetu a průměr vnitřního otvoru cívek, musí se navzájem shodovat, jinak může být velikost magnetu o něco menší.

Hotové cívky by měly odpovídat velikosti jejich magnetů: měly by být o něco větší než magnety nebo rovny jejich velikosti

Tloušťka statoru, kterou děláme, musí správně korelovat s tloušťkou magnetů. Pokud se stator provádí více zvýšením počtu závitů ve svitcích, meziprostorový prostor se zvětší a magnetický tok se sníží. Výsledkem může být toto: generuje se stejné napětí, ale díky zvýšenému odporu cívek získáme nižší proud.

Překližka se používá k výrobě formy statoru. Odvětví svitků však lze označit na papíře pomocí plastelíny jako ohraničení.

Pokud je laminát umístěn na horní stranu cívek ve spodní části formy, zvyšuje se pevnost produktu. Před nanesením epoxidové pryskyřice musíte promazat formu vazelínou nebo voskem, poté se pryskyřice k formě nepřilepí. Někteří používají místo maziva pásku nebo film.

Mezi sebou jsou cívky fixovány nehybně. V tomto případě jsou konce fází vyvedeny ven. Šest vnějších vodičů by mělo být spojeno s hvězdou nebo trojúhelníkem. Ruční otáčení sestaveného generátoru otestujte. Pokud je napětí 40 V, bude proud přibližně 10 ampérů.

Konečná montáž zařízení

Délka hotového stěžně by měla být přibližně 6-12 metrů. S takovými parametry by měla být její základna betonována. Samotný větrný mlýn bude namontován na horní část stožáru.

Abyste se k ní mohli dostat v případě poškození, musíte na základně stěžně zajistit speciální držák, který vám umožní zvednout a spustit trubku pomocí ručního navijáku.

Stožár stoupá vysoko s připojeným generátorem větru, ale opatrný předák vyrobil speciální zařízení, které v případě potřeby umožňuje snížit strukturu na zem.

K vytvoření šroubu můžete použít trubku z PVC o průměru 160 mm. Slouží k vyříznutí dvoumetrového šroubu sestávajícího ze šesti lopatek z jeho povrchu. Tvar lopatek je nejlépe vyvinut nezávisle na zkušenosti. Cílem je zvýšit točivý moment při nízkých otáčkách.

Vrtule by měla být chráněna před nadměrným větrem. Chcete-li tento problém vyřešit, použijte skládací ocas. Vyrobená energie je uložena v bateriích.

Pro pozornost našich čtenářů jsme poskytli dvě verze větrných generátorů 220-do-it-yourself, které se těší zvýšené pozornosti nejen majitelů příměstských nemovitostí, ale i obyčejných letních obyvatel.

Oba modely větrných turbín jsou účinné svým vlastním způsobem. Tato zařízení jsou schopna prokázat zvláště dobré výsledky v oblasti stepí při častém a silném větru. Jsou dostatečně efektivní pro použití v organizaci. alternativní vytápění domácností a v dodávce elektřiny. A není tak těžké je stavět vlastníma rukama.

Závěry a užitečné video na toto téma

Toto video ukazuje příklad větrné turbíny s vodorovnou osou otáčení. Autor zařízení podrobně vysvětluje nuance návrhu zařízení, které provedl sám, upozorňuje diváky na chyby, které mohou být způsobeny při vlastní výrobě větrného generátoru, poskytuje praktické rady.

Vezměte prosím na vědomí, že dostat se k zařízení zvednutému do slušné výšky není tak snadné. Přeinstalace takové větrné turbíny bude s největší pravděpodobností problematická. Konstrukce skládacího stožáru proto v tomto případě nebude zbytečná.

Toto video ukazuje rotační větrnou turbínu se svislou osou otáčení. Tato instalace není vysoká, byla původně vyrobena a je velmi citlivá: i mírný vítr způsobuje, že se čepele zařízení pohybují.

Pokud žijete v oblasti, kde vítr není považován za vzácný výskyt, může být použití tohoto konkrétního zdroje alternativní energie pro vás nejúčinnější. Výše uvedené příklady vlastních větrných mlýnů dokazují, že jejich výroba není tak obtížná. Větrná energie je veřejně přístupný a obnovitelný zdroj, který lze a měl by být použit.

Zájemci o téma článku se vyzývají, aby vyjádřili svůj názor v komentářích a položili otázky, které vyvstaly při seznámení s materiálem.