Tee itse-pystysuora tuuligeneraattori: kuinka koota tuuliturbiini, jolla on pystysuora pyörimisakseli
Tuulen energiakyky on uskomaton. Sen voimakkaan potentiaalin käyttämättä jättäminen olisi turvallisesti tunnustettava kohtuuttomaksi jätteeksi. Mutta voit helposti rakentaa pystysuoran tuuligeneraattorin omilla käsilläsi ja vastaanottaa käytännössä ilmaista energiaa kotitalouksien tarpeiden kattamiseen. Tämä on aivan totta, hyväksyä?
Esitetty artikkeli auttaa ymmärtämään yksityiskohtaisesti monimutkaista teknistä kysymystä. Järjestelmällistä, helposti saatavilla olevaa tietoa esitellään yksityiskohtaisesti sellaisten suosittujen järjestelmien toimintaperiaatteella, jotka prosessoivat ilmamassajen energian sähköksi.
Epäilemättä sinut kuljettaa idea luoda tuulimylly, jonka kokoonpanon yksityiskohdat on kuvattu artikkelissa. Tutkimme yksityiskohtaisesti erilaisia vertikaalisia tuuligeneraattoreita, kosketimme niiden eroja, etuja ja haittoja. Materiaalin tekstiosa täydennetään täydellisesti valokuvilla ja video-ohjeilla.
Artikkelin sisältö:
Tuulimyllyjen edut ja toimintaperiaate
Moderni pystysuora generaattori - yksi vaihtoehdoista vaihtoehtoinen energia kotiin. Yksikkö pystyy muuntamaan tuulen puuskat energialähteeksi. Oikean toiminnan kannalta se ei tarvitse lisälaitteita, jotka määrittävät tuulen suunnan.
Pystytyyppinen laite toimii matalalla korkeudella.Ylläpitoa varten ei tarvita erilaisia laitteita, jotka takaavat korkeiden korjaus- ja huoltotöiden turvallisen suorittamisen.
Vähintään liikkuvat osat tekevät tuuliturbiinista luotettavamman ja toiminnallisesti vakaan. Terien optimaalinen profiili ja roottorin alkuperäinen muoto tarjoavat yksikölle korkean hyötysuhteen riippumatta suunnasta, johon tuuli puhaltaa kulloinkin.
Generaattori toimii ehdottomasti hiljaisesti, ei häiritse omistajia ja naapureita, ei aiheuta haitallisia päästöjä ilmakehään ja toimii luotettavasti monien vuosien ajan, toimittaen tarkkaan energiaa asuintiloihin.
Pystysuuntainen tuulen ohjaama generaattori toimii magneettisen levitaation periaatteella. Turbiinien pyörimisen aikana syntyy pulssi- ja nostovoimia, samoin kuin todellinen jarrutusvoima. Kaksi ensimmäistä kiertävät yksikön siipiä. Tämä toiminta aktivoi roottorin ja luo magneettikentän, joka tuottaa sähköä.
Laite toimii täysin itsenäisesti, eikä se vaadi isäntätoimia prosessissa.
Pystygeneraattoriluokitus
Pystytyyppisten tuulilukkojen välillä on jonkin verran rakenteellista eroa. Se ei tee yksiköistä parempia tai huonompia, vaan antaa sinun vain valita sopivin vaihtoehto tiettyjen tehtävien suorittamiseksi tietyllä alueella.
# 1: Ortogonaalisten järjestelmien ominaisuudet
Rakenteellisesti ortogonaalinen tuuligeneraattori koostuu voimakkaasta pystysuuntaisen pyörimisakselista ja useista yhdensuuntaisista teristä, jotka ovat etäällä keskikohdasta tietyllä etäisyydellä.
Laite ei tarvitse lisäohjausmekanismeja ja se toimii normaalisti tuulen suunnasta riippumatta. Pystysuorassa oleva pääakseli mahdollistaa vetolaitteiden sijoittamisen maan tasolle, mikä helpottaa huomattavasti käyttöä, korjaamista ja huoltoa.
Ortogonaalisten laitteiden haitoihin sisältyy liian massiivinen teräjärjestelmä ja alhainen hyötysuhde verrattuna vaaka-akselimoduulien tehokkuuteen.
Yksinkertaisin tuuliturbiini pienitehoisten kuluttajien virrankuluttamiseksi voidaan koota valmiista komponenteista:
# 2: Daria roottorin generaattorit
Darier-roottorilla varustetulla tuuligeneraattorilla on pystysuuntainen pyörimisakseli ja 2-3 tasaista nauhalaikkaa, joilla ei ole ominaista aerodynaamista profiilia, jotka on kiinnitetty pohjaan ja pyörimisakselin yläosaan.
Yksikkö ei työssään keskity tuulen voimakkuuteen tai suuntaan, sillä on suuri pyörimisnopeus ja se mahdollistaa vetolaitteiden sijainnin maassa, mikä helpottaa ja nopeuttaa aikataulunmukaisten huoltojen ja mahdollisten korjausten prosessia.
Laitteen tuki- ja pyörivät komponentit Darier-roottorin kanssa ovat alttiita lisääntyneille dynaamisille kuormituksille, ja teräjärjestelmän hyötysuhde on monessa suhteessa huonompi kuin aksiaaliset vaaka-asennukset.
# 3: Savonius-roottoriyksiköt
Savonius-roottorilla varustetussa pystysuorassa tuuliturbiinissa on puolisylinterimäinen teräjärjestelmä ja se eroaa samanlaisista asennuksista suurella käynnistysmomentilla ja kyvyllä toimia tehokkaasti hitaissa tuuleissa.
Savonius-roottorin kanssa pystysuoraan kompleksi heitetään uudelleen lisäämällä materiaalin kulutusta ja pienemmällä hyötysuhteella verrattuna vaaka-akselin tuuligeneraattoreihin. Siksi tämän luokan suuritehoisten laitteiden vapauttamista ei pidetä suositeltavana.
Seuraava valokuvavalikoima tutustuttaa sinut Savonius-tuulimyllyn valmistusvaiheisiin:
Kaikki tämän Savonius-tuulimallimallin yksityiskohdat paitsi generaattorilla nopeudella 3200 rpm ja 24 V valmistetaan käsin.
# 4: Tuuliturbiini, jossa on monisiipinen roottori ja ohjain
Tämäntyyppiset instrumentit ovat parannettu versio klassisesta ortogonaalisesta tuuligeneraattorista. Tässä roottorikompleksi koostuu kahdesta rivistä järjestetyistä teristä.
Ulompi lohkokerros pysyy staattisena ja toimii ohjaussiipinä. Se vangitsee tuulen virran, vangitsee sen, puristaa sen ja lisää siten merkittävästi todellista tuulen nopeutta.
Terien sisärivi on liikkuva rakenne, jolle ilmavirta ensimmäisestä pyörivästä asennuksesta putoaa tietyssä kulmassa.
Asiantuntijat kutsuvat tämäntyyppistä laitetta luokkansa tehokkaimmaksi ja korostavat, että erityinen rakenne antaa sen toimia myös pienimmällä mahdollisella tuulennopeudella.
# 5: Helikoidroottorilla varustettujen laitteiden karakterisointi
Helicoid-tuuliturbiini tai Gorlov-generaattori on toinen muunnelma perinteisestä ortogonaalisesta roottorijärjestelmästä. Mallissa olevat terät on kierretty kaari. Tämä suunnitteluominaisuus mahdollistaa ilmavirran nopean sieppaamisen ja pyörimisen tasaisesti ilman nykimistä.
Tämä toimintaperiaate vähentää merkittävästi jalustan ja liikkuvien solmujen dynaamista kuormitusta, mikä pidentää niiden käyttöikää.
Pyörivän roottorin siivet helikoidituulimyllylle on valmistettu erittäin edistyksellisellä, mutta monimutkaisella tekniikalla. Tämän vuoksi yksiköillä on melko korkeat kustannukset, eivätkä ne ole kovin suosittuja yksityisten kuluttajien keskuudessa.
# 6: Pystyakselisten roottorien ominaisuudet
Suurin ero vertikaalisesti aksiaalisen generaattorin välillä on sen pystysuoraan sijoitetut lavat, jotka muistuttavat profiilissa olevaa lentokoneen siipiä, jonka akseli on selvästi yhdensuuntainen pystyakselin kanssa. Suunnittelu muistuttaa jonkin verran Darier-roottoria, mutta tuotantoolosuhteissa se tehdään paljon nopeammin ja helpommin.
Pystysuuntaisen akselin tyyppisellä roottorilla varustetut tuuliturbiinit ovat luotettavia ja kestäviä, kestävät helposti merkittäviä käyttökuormia eivätkä maksa liian paljon rahaa. Nämä ominaisuudet tekevät niistä merkityksellisiä käytettäväksi paitsi teollisuudessa myös kotitalouskäytössä.
Yksityiskohdan tuulivoimaloiden valintaominaisuudet ja katsaus parhaisiin tarjouksiin on esitetty tämä artikkeli.
Käsintehty tuulimylly
Tuulengeneraattorin luominen, jolla on pystysuuntainen pyörimisakseli kotona omilla käsilläsi, ei ole liian vaikeaa. Riittää, kun ostaa tarvittavat komponentit, koota ne oikeaan järjestykseen ja asentaa moduuli valittuun paikkaan. Heti kun vähäinen tuulet ilmestyvät, tuote toimii ja alkaa antaa omistajille tarvittavaa energiaa.
Vaihe 1: Komponenttien ja materiaalien hankinta
Pystysuoran tuuligeneraattorin valmistamiseksi omilla käsillä tarvitset seuraavia komponentteja:
- roottori - yksikön siirrettävä osa:
- terät - tuulen virtausta vangitsevat osat;
- aksiaalinen masto - roottorin ja siipien kiinnittämiseen (voi olla pitkän sauvan, pyramidin tai jalustan muodossa);
- staattori - Tarkoitettu käämin sijoittamiseen kestävällä kuparilangalla;
- akku - kapasiteetti vastaanotetun resurssin keräämiseksi;
- invertteri - laite tasavirran muuttamiseksi vaihtovirtaksi;
- ohjain - generaattoria jarruttava laite sillä hetkellä, kun yksikkö kehittää todellisen tehon, joka ylittää perusviivan.
Terien valmistukseen sopivaa kevyttä levyä, jolla on hyvä joustavuus. Muun tyyppiset materiaalit ovat liian alttiita erilaisille vaurioille ja muodonmuutoksille, eivätkä yksinkertaisesti pysty selviytymään niin korkeasta dynaamisesta kuormituksesta.
Pienet terät voidaan tehdä keskitiheyksisestä PVC: stä, ja suurille, leveille osille tarvitset kestävimmän materiaalin, joka kestää pitkään voimakkaita tuulia, jotka puhaltavat nopeudella 15 m / s ja enemmän.
Vaihe 2: Elementtien valmistelu
varten terien luominen Korkean lujuuden PVC-putkesta pystysuoraan tuuligeneraattoriin on leikattu 4 pystysuoraa osaa. Kaksi puolipyöreää sirpaletta leikataan tinasta ja kiinnitetään putken molemmille puolille. Terän osien kierto- säde on tässä tapauksessa 690 mm, ja kunkin terän korkeus on noin 700 mm.
Roottorijärjestelmän kokoamiseksi otetaan neodyymimagneetit (6 kpl), ferriittilevyt, joiden halkaisija on 230 mm (2 kpl), ja liima. Magneetit asetetaan ensimmäiselle levylle vuorotellen napaisuudella ja tarkkailemalla niiden välistä 60 asteen kulmaa, halkaisija 165 mm. Toinen levy valmistetaan samalla tavalla, ja sitten magneetit täytetään liimalla.
Staattorille valmistetaan 9 kelaa ja kumpaankin niistä kierretään 60 kierrosta kuparilankaa, jonka halkaisija on 1 mm.
Seuraava tarttuminen tapahtuu seuraavassa järjestyksessä:
- 1 kelan alku lopulla 4;
- aloita 4 kelan lopusta 7.
Toinen vaihe kerätään saman periaatteen mukaisesti, mutta ne alkavat työskennellä 2 kelalla ja kolmas 3 kelalla. Erityinen muoto on valmistettu vanerilevystä, pohja on vuorattu lasikuitulavalla ja päälle on asetettu keloista juotetut faasit.
Täytä rakenne liimalla ja anna kestää 1-2 päivää, jotta kaikki yksityiskohdat tarttuisivat ja otettaisiin oikeisiin paikkoihin. Sitten he yhdistävät yksittäiset osat yhdeksi toimintajärjestelmäksi.
Vaihe 3: Koko generaattoriosien kokoaminen
Kaikkien ylemmän roottorin generaattorielementtien kytkemiseksi tehdään 4 reikää nastoille. Alempi roottori on sijoitettu magneetteihin kannattimeen. Seuraavaksi staattori asetetaan sen jälkeen, kun se on tehnyt reikiä kiinnitystä varten kiinnikkeeseen.
Nastat lepäävät alumiinilevyllä ja peittävät sitten toisella roottorilla asettamalla sen magneeteilla alas.
Jakoavainta käyttämällä nastat pyöritetään vuorotellen siten, että ylempi roottori laskeutuu ala-roottoriin tasaisesti ja ilman nykimistä. Kun se tulee paikalleen, nastat kierretään ja alumiinilevyt poistetaan. Lopussa koko rakenne kiinnitetään muttereilla ja kiristä ne selvästi, mutta ei liian tiukasti, jotta lanka ei katkea.
Vaihe 4: Laitteiston lopullinen asennus
Maston takia he ottavat vahvan metalliputken, 4-5 metriä pitkä, ja ruuvaa sen kanssa jo koottu generaattori ruuviin. Sitten he kiinnittävät rungon muovisilla terillä generaattoriin ja asentavat mastorakenteen valmistettuun kohtaan kolmipistevahvisteisella pohjalla.
Lisäksi järjestelmän sijainti on kiinnitetty venytellä.
Sähköverkko tuulimyllyyn on kytketty tietyssä järjestyksessä. Ohjain vastaanottaa resurssin generaattorilta ja muuntaa vaihtovirran tasavirraksi, joka tarvitaan akun lataamiseen. voida koota ohjain itse yksinkertaistetun järjestelmän mukaisesti.
Akku kerää vapautuneen energian, ja invertteri muuttaa tasavirran vaihtovirtaksi, joka syöttää suurimman osan kodinkoneista ja kotipalvelujärjestelmistä.
Sivustollamme on valikoima artikkeleita erityyppisten tuuligeneraattorien kotitekoisesta valmistuksesta.
Suosittelemme tutustumaan:
- Tee-se-itse-tuuligeneraattori pesukoneesta: tuulimyllyn kokoonpano-ohjeet
- DIY-tuuligeneraattori autogeneraattorista: tuulimyllyn kokoonpanotekniikka ja virheanalyysi
- Kuinka tehdä tuuligeneraattori omilla käsillä: laite, toimintaperiaate + paras kotitekoinen
Toinen mielenkiintoinen vaihtoehto pystysuoran tuulimyllyn rakentamiseksi voidaan koota jätemateriaaleista, viettämällä enintään 250 ruplaa lisäkomponenttien ostamiseen. Riippumattomat käsityöläiset tarvitsevat polkupyörän pyörän, vielä 12 pyörän puolaa, akselin takapyörän pyörästä kolmella mutterilla, teräsnauhan, 11 alumiinilevyä.
Tarvitaan silti 150 niittiä, M4-pultteja muttereilla 18 kpl, M6-pultteja muttereilla 3 kpl, 27 isompaa aluslevyä ja 24 pientä.
Lyhyesti sanottuna seuraava galleria esittelee kokoonpanovaiheet:
Seuraava video-opas esittelee kaikki vaiheet yksityiskohtaisesti:
Paikan valitseminen tuuligeneraattorille
Oikean paikan valinta tuuligeneraattorin asentamiseksi on tärkeä askel. On parasta asettaa laite avoimeen maksimipisteeseen ja tarkkailla huolellisesti, että se ei laske vierekkäisten asuin- ja maatilan rakennusten tason alapuolelle. Muutoin rakennuksista tulee este ilmavirtaukselle ja yksikön tehokkuus heikkenee huomattavasti.
Jos alue menee joelle tai järvelle, tuulimylly asetetaan rannalle, missä tuulet puhaltavat erityisen usein. Erinomainen sijainti alueella käytettävissä olevien generaattorikorotusten tai suurten tyhjien tilojen sijaintiin, joissa ei ole keinotekoisia tai luonnollisia esteitä ilmavirtaukselle.
Kun asuinkiinteistöt (talo, mökki, huoneisto jne.) Sijaitsevat kaupungissa tai sijaitsevat kaupungin ulkopuolella, mutta tiheän kehityksen paikoissa, tuulivoimalaitos pannaan katolle.
Generaattorin asettamiseksi kerrostalon katolle he ottavat naapureiden kirjallisen suostumuksen ja saavat virallisen luvan asianomaisilta viranomaisilta.
Yksityisessä talossa, jossa on suuri puutarha, sopivan paikan valitseminen on paljon helpompaa. Tärkeintä on huomioida, että rakenne sijaitsee 15-25 metrin etäisyydellä asuintiloista. Silloin pyörivien terien äänitehosteet eivät häiritse ketään.
Suora kunnossapito
Jotta pystysuora tuuligeneraattori toimisi tehokkaasti, selvästi ja mahdollisimman tehokkaasti, rakenteen kaikki liikkuvat osat on voideltava. Tällainen menettely suoritetaan vähintään 2 kertaa koko kalenterivuoden ajan.
Samaan aikaan kiristä huollon aikana mutterit löysällä käytön aikana, vahvista sähköliitännät, tarkista mekaaniset komponentit korroosion varalta, kiristä löysät kiristyskaapelit ja tarkista huolellisesti terät repeämistä tai vaurioiden varalta.
Osat maalataan tarpeen mukaan ja kerran vuodessa ne tarkastavat koko rakenteen täydellisesti toimintahäiriöiden varalta. Tällainen hoito varmistaa tuuliturbiinin oikean toiminnan ja pidentää sen käyttöaikaa.
Asennuksen toteutettavuuden arviointi
Ennen vertikaalisen tuuligeneraattorin valmistamista he tutkivat alueensa säätilanteen ja yrittävät selvittää, pystyykö yksikkö tarjoamaan tarvittavan määrän resursseja.
Asiantuntijat suosittelevat seuraavien parametrien arviointia:
- tuulisten päivien lukumäärä - lasketaan vuoden keskiarvo, kun puuskku ylittää 3 m / s;
- sähkön määräkulutetaan päivässä kodin omistamisessa;
- sopiva paikka tuulivoimaloiden yksityisellä alueella.
Ensimmäinen indikaattori opitaan tiedoista, jotka on saatu lähimmältä sääasemalta tai löytynyt Internetistä vastaavista portaaleista. Lisäksi ne tarkistetaan painetulla maantieteellisellä julkaisulla, ja ne muodostavat täydellisen kuvan alueen tuulen tilanteesta.
Tilastoja ei oteta vuoden sisällä, vaan 15-20 vuodessa, vasta sitten keskimääräiset luvut ovat mahdollisimman oikeita ja osoittavat, pystyykö generaattori tyydyttämään kokonaan kotitalouden sähköntarpeen vai onko sen riittävästi virtaa vain kotitalouksien yksilöllisten tarpeiden tyydyttämiseen.
Jos omistajalla on käytettävissään suuri tontti rinteessä, joen rannan lähellä tai avoimessa tilassa, asennuksessa ei ole ongelmia.
Kun talo sijaitsee kylän syvyydessä ja piha on kooltaan kompakti ja lähellä vierekkäisiä rakennuksia, tuuliturbiinin pystysuuntaisen mallin asentaminen omilla käsillä ei ole helppoa. Rakenne on nostettava 3–5 metriä maanpinnan yläpuolelle ja lisäksi vahvistettava niin, että se ei pudota voimakkaan rynnäkkeen kanssa.
Kaikki nämä tiedot on otettava huomioon suunnitteluvaiheessa, jotta käy selväksi, pystyykö tuuligeneraattori ottamaan täyden energiansaannin vai pysyykö sen rooli lisäenergian lähteessä. On parempi suorittaa tuulimyllyn laskenta.
Päätelmät ja hyödyllinen video aiheesta
Video nro 1 osoittaa, kuinka pystysuora tuuligeneraattori tehdään Darier-kiertojärjestelmällä omilla käsilläsi kotona. Video kuvaa kokoonpanoprosessin ominaisuuksia ja uteliaita vivahteita. Valmistetun yksikön enimmäisteho on määritelty:
Kuinka vertikaalinen tuuligeneraattori toimii ja missä määrin se tuottaa energiaa, video # 2 näyttää. Se tarjoaa yksityiskohtaisen yleiskatsauksen moduulista ja kuvaus todellisen tehon ja muiden parametrien oikean mittauksen työstä:
Video 3 osoittaa pystysuuntaisen tuulengeneraattorin vaihtamisen. Mikä on käsintehty laite, joka on valmistettu improvisoiduista materiaaleista, joka kykenee:
Tällainen moderni ja käytännöllinen vaihtoehtoisen energian lähde, kuten pystysuorat tuulimyllyt, on helppo koota omin käsin. Oikealla liiketoimintakokemuksella jokainen osa voidaan valmistaa ja sitten kaikki komponentit yhdistää yhdeksi kokonaisuudeksi.
Jos et halua monimutkaista tehtävää, on aivan asianmukaista ostaa valmiita komponentteja kotona ilman kiirettä ja vaivaa asentaaksesi luotettava tuuliturbiini, joka voi varmistaa häiriöttömän sähköntoimituksen olohuoneeseen.
Kun kykyjesi suhteen ei ole absoluuttista varmuutta, on parempi uskoa työ ammattilaisille. He tekevät kaiken hyvin nopeasti ja täysin noudattaen operatiivisia perusvaatimuksia.
Onko sinulla kokemusta tuuligeneraattorin rakentamisesta ja käytöstä? Ole hyvä ja jaa tietoja lukijoillemme, ehdottaa tapaa, jolla yksikkö kootaan. Voit jättää kommentteja ja lisätä kotitekoisia valokuvia alla olevaan lomakkeeseen.
Jotkut edistyneet kotitaloudet ovat jo pitkään käyttäneet tuulivoimaa tarjotakseen kotitaloudelleen tarvittavan energian. Kokoin tuuliturbiinin omilla käsilläni päästäkseen eroon hyödyllisistä laskuista ja enemmän uteliaisuudesta. Tarvitsin roottorin, muoviterät, masto (jalustalla), akun ja ohjaimen. Turbiinien ja siipien pyörimisprosessissa muodostuu 2 nosto- ja sähkövoimaa. Terät pyörivät, roottori aktivoituu ja sähköä syntyy.
No, ja miten tulokset ovat? Onko siitä mitään pakokaasua? Minulla on jo kauan ollut halu yrittää koota tuuligeneraattori maahan. En tietenkään pääenergian lähteenä halua sitä. Pidän sitä enemmän hemmotteluna ja mielenkiintoisena kokemuksena, mutta mitä helvettiä ei vitsaile. Toinen asia on, että en ole edennyt paljon enemmän kuin ideoita. Kerran vähitellen yksityiskohtia - olen jo löytänyt normaalit terät ja tiedän mistä saada pitkä masto. Tänä kesänä minulla ei tietenkään ole aikaa, mutta ensi vuonna yritän aktiivisemmin harjoittaa tuulimyllyä heti keväästä.
No mitä voin sanoa? Pystysuorat tuuligeneraattorit eivät ole lupaava suunta pitkällä tähtäimellä. Kyllä, sellainen rakenne on helpompi koota, mutta teollisessa mittakaavassa sellaisia tuulivoimalaitoksia käytännössä ei käytetä. Miksi? Tässä on muutama kohokohta:
- Terien pinnan koko pintaa ei käytetä (1/3 aktivoidaan tuulen avulla, 1/3 on resistiivinen, 1/3 ei ole mukana);
- Tarvitset pitkän akselin vääntömomentin siirtämiseen;
- Alhainen lähtöteho.
Mutta aluksi tällaiset mallit ovat varsin sopivia aloittamaan ainakin jostakin. Samalla pystysuorilla tuuligeneraattoreilla on etunsa:
- Tuulta ei tarvitse "tarttua" (voimakkaat tuulet eivät ole kauheita eikä kerääjiä tarvita).
- Hankkeen kustannukset
- Helppo huoltaa.
Mutta tulevaisuudessa on parempi keskittyä tuulivoimaloiden klassiseen suunnitteluun.
Generaattorin valmistuskuvauksessa magneettien ja käämien suhde on ilmoitettu väärin! 9 kelalle tarvitaan 12 paria magneetteja (24 kpl.). Ehkä siksi videon tulos on valitettava.