Hvordan lage en vindgenerator med egne hender: enhet, driftsprinsipp + best hjemmelaget

Det er vanskelig å ikke legge merke til hvor stabil tilførsel av elektrisitet til forstadsanlegg er forskjellig fra å gi bybygninger og foretak strøm. Innrøm at du som eier av et privat hus eller hytte gjentatte ganger har opplevd forstyrrelser, ulemper forbundet med dem og skader på utstyret.

Disse negative situasjonene, sammen med konsekvensene, vil ikke lenger komplisere livet til elskere av naturlige åpne områder. Dessuten med minimale arbeidskrafts- og finanskostnader. For å gjøre dette, trenger du bare å lage en vindgenerator av strøm, som vi beskriver i detalj i artikkelen.

Vi har beskrevet detaljert alternativene for å produsere et system som er nyttig i økonomien og eliminerer energiavhengighet. I følge rådene våre kan en uerfaren hjemmeformann bygge en vindgenerator med egne hender. Et praktisk utstyr vil bidra til å redusere daglige utgifter betydelig.

Lovligheten av å installere en vindgenerator

Alternative energikilder er drømmen til enhver sommerboer eller huseier som ligger langt fra de sentrale nettverkene. Men når vi mottar regninger for strøm som forbrukes i en byleilighet, og ser på økte tollsatser, innser vi at en vindgenerator opprettet for innenlandske behov ikke ville være i veien.

Etter å ha lest denne artikkelen, vil du kanskje gjøre drømmen din til virkelighet.

En vindgenerator er en utmerket løsning for å gi et forstadsanlegg strøm. I noen tilfeller er installasjonen den eneste mulige løsningen.

For ikke å kaste bort penger, krefter og tid forgjeves, la oss bestemme: er det noen ytre omstendigheter som vil skape hindringer for oss under drift av vindgeneratoren?

Å levere strøm til en hytte eller en liten hytte er nok lite vindkraftverkhvis effekt ikke overstiger 1 kW. Slike enheter i Russland blir likestilt med husholdningsprodukter. Installasjonen deres krever ikke sertifikater, tillatelser eller noen ekstra godkjenninger.

For å bestemme muligheten for en vindgenerator, er det nødvendig å finne ut vindkraftpotensialet til et bestemt område (klikk for å forstørre)

Det er ikke gitt noen beskatning av strømproduksjon, som brukes på å tilfredsstille deres eget hjemlige behov. Derfor kan et vindkraftverk med lite kraft installeres trygt, generert med hjelpfri strøm uten å betale staten noen skatter.

Imidlertid, bare i tilfelle, bør du spørre om det er lokale forskrifter for individuell strømforsyning som kan skape hindringer for installasjonen og driften av denne enheten.

Vindgeneratorer, som er i stand til å tilfredsstille de fleste behov fra mellomstore bønder, kan ikke føre til klager selv fra naboene

Det kan oppstå klager med naboene dine hvis de opplever ulemper forbundet med drift av vindmøllen. Ikke glem at rettighetene våre slutter der andres rettigheter begynner.

Derfor ved kjøp eller egenprodusering vindgenerator for hjemmet Følgende parametere bør være seriøs:

• Masthøyde. Når du monterer en vindgenerator, er det nødvendig å ta hensyn til begrensninger i høyden på individuelle bygninger som finnes i en rekke land i verden, så vel som plasseringen av et eget sted. Vær oppmerksom på at broer, flyplasser og tunneler i bygninger med en høyde over 15 meter er forbudt i nærheten.
• Støy fra girkasse og skovler. Parameterne for den genererte støyen kan stilles inn ved hjelp av en spesiell enhet, og deretter dokumentere måleresultatene. Det er viktig at de ikke overskrider etablerte støynormer.
• Ethereal interferens. Når du oppretter en vindmølle, bør du ideelt beskytte mot tele-interferens der enheten din kan gi slike problemer.
• Påstander om miljøtjenester. Denne organisasjonen kan bare forhindre deg i å betjene installasjonen hvis den forstyrrer vandringen av trekkfugler. Men dette er usannsynlig.

Når du oppretter og installerer enheten selv, må du lære disse punktene, og når du kjøper et ferdig produkt, må du ta hensyn til parametrene som vises i passet hans. Det er bedre å beskytte seg på forhånd enn å bli opprørt.

Prinsippet for drift av en vindturbin

En vindgenerator eller vindturbin (vindturbin) er en enhet som brukes til å konvertere kinetisk energi fra en vindstrøm til mekanisk energi. Den resulterende mekaniske energien roterer rotoren og konverteres til den elektriske formen vi trenger.

Prinsippet om drift og enhet kinetisk vindmølle beskrevet i detalj i artikkelen, som vi anbefaler at du leser.

Strukturen til vindmøller inkluderer:

• propellblad
• turbinens roterende rotor
• aksen til generatoren og selve generatoren,
• en omformer som konverterer vekselstrøm til likestrøm, brukt til å lade batterier,
• batteri.

Essensen av vindmøller er enkel. Under rotasjonen av rotoren genereres det en trefase vekselstrøm som deretter passerer gjennom regulatoren og lader likestrømsbatteriet. Videre konverterer omformeren strømmen slik at den kan forbrukes ved å tilføre belysning, en radio, en TV, en mikrobølgeovn og så videre.

En detaljert enhet av en vindgenerator med en horisontal rotasjonsakse lar deg tydelig forestille deg hvilke elementer som bidrar til konvertering av kinetisk energi til mekanisk og deretter til elektrisk energi

Generelt er prinsippet om drift av en vindgenerator av enhver type og design som følger: i rotasjonsprosessen er det tre typer kraft som virker på bladene: bremsing, impuls og løfting.

Denne ordningen med vindmøllen lar deg forstå hva som skjer med strømmen som produseres av vindgeneratoren: en del av den er akkumulert, og den andre forbrukes

De to siste kreftene overvinner bremsekraften og setter svinghjulet i bevegelse. På den faste delen av generatoren genererer rotoren et magnetfelt slik at en elektrisk strøm strømmer gjennom ledningene.

Klassifisering av typer energi-generatorer

Det er flere skilt som vindkraftanlegg klassifiseres på. Hvordan du velger den beste versjonen av enheten for eierskap i forstedene, er beskrevet i detalj i en av mest populære artikler på vår hjemmeside.

Så, vindmøller er forskjellige i:

• antall kniver i propellen;
• blad materialer;
• plasseringen av rotasjonsaksen i forhold til jordoverflaten;
• trinnstegn på skrue.

Det er modeller med ett, to, tre blader og flerblad.

Produkter med et stort antall kniver begynner å rotere selv med en liten vind. Vanligvis brukes de i slike arbeider når selve rotasjonsprosessen er viktigere enn å generere strøm. For eksempel å trekke ut vann fra dype brønnhull.

Det viser seg at bladene til en vindgenerator ikke bare kan være laget av solide materialer, men også av rimelig stoff

Bladene kan være seilende eller stive.Seilingsprodukter er mye billigere enn stive, der fremstillingen er metall eller glassfiber. Men de må repareres veldig ofte: de er skjøre.

Skill når det gjelder plasseringen av rotasjonsaksen i forhold til jordoverflaten vertikale vindmøller og horisontale modeller. Og i dette tilfellet har hver sort sine egne fordeler: vertikale reagerer mer følsomt på hvert eneste slag av vinden, men horisontale er kraftigere.

Vindgeneratorer er delt av trinnskilt i modeller med faste og variable trinn. Variabel stigning lar deg øke hastigheten på rotasjonen betydelig, men en slik installasjon har en kompleks og massiv utforming. Vindmøller med fast tonehøyde er enklere og mer pålitelige.

Vindturbin av rotortype

Vi vil finne ut hvordan du lager en enkel vindmølle med en vertikal rotasjonsakse av rotortypen med dine egne hender. En slik modell kan godt sørge for strømbehovet til et hagehus, forskjellige uthus, samt belyse husområdet og hagestiene i mørket.

Bladene til denne rotortypeanleggingen med en vertikal rotasjonsakse er tydelig laget av elementer kuttet fra et metallfat

Målet vårt er å produsere en vindmølle med en maksimal effekt på 1,5 kW.

For å gjøre dette trenger vi følgende elementer og materialer:

• 12V bilgenerator;
• 12 V helium- eller syrebatteri;
• Halvtett bytte av “knappen” -typen ved 12 V;
• omformer 700 W - 1500 W og 12V - 220V;
• en bøtte, en storkapasitets panne eller annen kapasitetsbeholder laget av rustfritt stål eller aluminium;
• bil relé kontrollampe lade eller lade batteriet;
• bil voltmeter (hvilken som helst er mulig);
• bolter med muttere og skiver;
• ledninger med et tverrsnitt på 4 kvadrat mm og 2,5 kvadrat mm;
• to klemmer for å feste generatoren til masten.

I prosessen med å utføre arbeidet, trenger vi en kvern eller saks for metall, en konstruksjonsblyant eller markør, et målebånd, trådkuttere, et drill, en drill, nøkler og en skrutrekker.

Kontrolleren for kraftproduksjonssystemet kan også monteres av deg selv. Med regler og produksjonsordninger kontroller for en vindmølle vil gjøre deg kjent med artikkelen, hvis innhold vi anbefaler deg å lese

Det første stadiet i produksjonen av installasjonen

Å lage en hjemmelaget vindmølle begynner vi med å ta en stor metallbeholder med sylindrisk form. Vanligvis brukes en gammel oppkok, bøtte eller panne til dette formålet. Det vil være grunnlaget for vår fremtidige vindturbin.

Ved hjelp av et målebånd og en konstruksjonsblyant (markør) markerer vi opp: del kapasiteten vår i fire identiske deler.

Når du gjør kutt i samsvar med instruksjonene i teksten, må du ikke kutte metall til enden

Metallet må kuttes. Du kan bruke en kvern for dette. Det brukes ikke til å skjære containere laget av galvanisert stål eller malt tinn, fordi denne typen metall nødvendigvis vil overopphetes. For slike tilfeller er det bedre å bruke saks. Vi klipper bladene, men klipper dem ikke helt til slutt.

Alternativer, ordninger og anbefalinger for fremstilling av forskjellige modeller vindturbinblader Du finner i artikkelen vi anbefaler.

Sammen med fortsettelsen av arbeidet med tanken, vil vi gjøre om generatorskiven. I bunnen av den tidligere pannen og i trinsen må du skissere og bore hull for boltene. Arbeidet på dette stadiet bør tas så nøye som mulig: alle åpninger skal plasseres symmetrisk slik at det ikke oppstår ubalanse under rotasjonen av installasjonen.

Slik ser bladene i en annen design med en vertikal rotasjonsakse ut. Hvert blad er laget separat, og deretter montert i en felles enhet

Bøy knivene slik at de ikke stikker ut for mye. Når vi gjør denne delen av arbeidet, må du huske å vurdere i hvilken retning generatoren vil rotere.

Vanligvis er retningen for rotasjonen orientert med klokken. Bladenes bøyevinkel påvirker påvirkningsområdet til luftstrømmer og propellens rotasjonshastighet.

Nå må du fikse bøtten med knivene forberedt for arbeid på remskiven. Vi installerer generatoren på masten, og fikser den med klemmer. Det gjenstår å koble ledningene og montere kretsen. Forbered deg på å registrere koblingsskjemaet, trådfarger og pinnemarkeringer. Senere vil det absolutt komme godt med. Vi fikser ledningene på masten på enheten.

Denne figuren inneholder detaljerte anbefalinger for montering av den generelle strukturen og den generelle oversikten over enheten som allerede er montert og klar til bruk

For å koble til batteriet, må du bruke ledninger med et tverrsnitt på 4 mm². Det er nok å ta en lengde på 1 meter. Det er nok.

Og for å koble belastningen til nettverket, som for eksempel inkluderer belysning og elektriske apparater, er nok ledninger med et tverrsnitt på 2,5 mm² nok. Installer omformeren (omformeren). For dette vil det også være nødvendig med en 4 mm² ledning.

Fordeler og ulemper med en rotormodell av en vindmølle

Hvis du gjorde alt pent og konsekvent, vil denne vindgeneratoren fungere vellykket. I dette tilfellet vil det ikke oppstå problemer under driften.

Hvis du bruker en 1000 W-omformer og et 75A-batteri, vil denne installasjonen gi strøm- og videoovervåkingsenheter, innbruddsalarmer og til og med gatelys.

Fordelene med denne modellen er som følger:

• økonomisk;
• elementer kan enkelt erstattes med nye eller repareres;
• spesielle betingelser for å fungere er ikke nødvendig;
• pålitelig i drift;
• gir full akustisk komfort.

Det er også ulemper, men ikke så mange: ytelsen til denne enheten er ikke for høy, og den har en betydelig avhengighet av plutselige vindkast. Luftstrømmer kan ganske enkelt forstyrre en improvisert propell.

For å velge nøyaktig modellen til vindgeneratoren med den nødvendige kraften før du starter arbeidet, anbefaler vi foreta en beregning i henhold til formlene gitt i den anbefalte artikkelen.

Montering av aksiale vindturbiner på neodymmagneter

Siden neodymmagneter dukket opp i Russland relativt nylig, begynte aksiale vindgeneratorer med jernløse statorer å bli laget for ikke så lenge siden.

Utseendet til magneter forårsaket et voldsomt etterspørsel, men gradvis ble markedet mettet, og kostnadene for dette produktet begynte å avta. Det ble tilgjengelig for håndverkere som umiddelbart tilpasset det etter deres forskjellige behov.

Aksiale vindturbiner med neodymmagneter med en horisontal rotasjonsakse - en mer kompleks design som krever ikke bare dyktighet, men også viss kunnskap

Hvis du har et nav fra en gammel bil med bremseskiver, så tar vi det som grunnlag for den fremtidige aksialgeneratoren.

Det antas at denne delen ikke er ny, men allerede i drift. I dette tilfellet er det nødvendig å demontere, kontrollere og smøre lagrene, rengjøre sedimentære avsetninger og all rust forsiktig. Klar generator ikke glem å male.

Et nav med bremseskiver går som regel til håndverkere som en av komponentene i en gammel bil som har blitt skrotet, derfor må den rengjøres grundig

Magnetfordeling og feste

Neodym-magneter må limes på rotorskivene. For vårt arbeid tar vi 20 magneter 25x8mm.

Selvfølgelig kan du bruke et annet antall poler, men følgende regler må overholdes: antall magneter og poler i en enfaset generator må være det samme, men hvis vi snakker om en trefasemodell, bør forholdet mellom poler og spoler være 2/3 eller 4/3 .

Når du plasserer magneter, veksler stolpene. Det er viktig å ikke gjøre en feil. Hvis du ikke er sikker på at du ordner elementene riktig, lager du en hintmal eller bruker sektorer direkte på selve disken.

Hvis du har et valg, er det bedre å kjøpe ikke runde, men rektangulære magneter. I rektangulære modeller er magnetfeltet konsentrert langs hele lengden og i runde i midten.

Motstående magneter må ha forskjellige poler. Du vil ikke forveksle noe hvis du bruker en markør for å merke dem med minus- eller plustegn. For å identifisere polene, ta magnetene og hold dem til hverandre.

Hvis overflater tiltrekkes, kan du legge et pluss på dem; hvis de frastøter, så merk dem med minuser. Når du plasserer magneter på disker, bytter du polene.

Magneter er installert i samsvar med retningslinjene for vekslende retningslinjer; plasticinegrenser er plassert langs den ytre og indre perimeter: produktet er klart for støping av epoksyharpiks

For pålitelighet av magnetfeste er det nødvendig å påføre høy kvalitet og maksimalt sterkt lim.

For å forbedre fikseringens pålitelighet kan du bruke epoksyharpiks. Den skal fortynnes som angitt i instruksjonene, og fyll den med en disk. Harpiksen skal dekke hele platen, men ikke renne av den. Det er mulig å forhindre muligheten for avrenning hvis du pakker disken med tape eller midlertidig beskytter plasticine fra en polymerstrimmel rundt omkretsen.

Enfase- og trefasegeneratorer

Hvis vi sammenligner enfase- og trefasestatorer, vil sistnevnte være bedre. Enfase-generatoren vibrerer når den er lastet. Årsaken til vibrasjonen er forskjellen i amplituden til strømmen, som oppstår på grunn av dens ustabile retur for et tidspunkt.

Trefasemodellen har ingen slik ulempe. Det kjennetegnes ved konstant kraft på grunn av gjensidig kompenserende faser: når en økning i strøm oppstår i den ene, synker den i den andre.

I følge resultatene fra testingen er avkastningen av trefasemodellen nesten 50% mer enn den samme indikatoren for enfasen. En annen fordel med denne modellen er at i mangel av unødvendig vibrasjon øker den akustiske komforten når enheten fungerer under belastning.

Det vil si at trefasegeneratoren surrer praktisk talt ikke under driften. Når vibrasjonen avtar, øker enhetens levetid logisk.

I kampen mellom trefase- og enfaseenheter vinner alltid trefase, fordi den ikke surrer så mye under drift og varer lenger enn enfase

Spolingsviklingsregler

Hvis du spør en spesialist, vil han si at før du spoler spolene, må du utføre en grundig beregning. Utøveren i denne saken vil stole på sin intuisjon.

Vi valgte en ikke så rask alternativgenerator. Vi har en prosedyre for å lade et tolv volt batteri skal begynne på 100-150 o / min. Slike innledende data krever at det totale antall svinger for alle spolene er 1000-1200 stykker. Vi må fortsatt dele denne figuren mellom alle spolene og bestemme hvor mange svinger som vil være på hver.

En vindmølle med lav hastighet kan være kraftigere hvis antall stolper øker. Frekvensen av strømssvingningene i spolene vil øke. Hvis en større tverrsnittsledning brukes til vikling av spoler, reduseres motstanden og strømstyrken øker. Ikke mist synet av at en høyere spenning kan "spise opp" strømmen på grunn av viklingenes motstand.

Viklingsprosessen kan forenkles og effektiviseres hvis du bruker en spesiell maskin til dette formålet.

Det er ikke nødvendig å utføre en slik rutinemessig prosess som vikling av spoler manuelt. Litt oppfinnsomhet og en utmerket maskin som lett kan takle vikling er allerede der

Ytelsen og ytelsen til hjemmelagde generatorer påvirkes sterkt av tykkelsen og antallet magneter som er plassert på platene. Den totale sluttkraften kan beregnes hvis du spoler en spole og deretter ruller den i generatoren. Generatorens fremtidige kraft bestemmes ved å måle spenningen i bestemte hastigheter uten belastning.

Vi gir et eksempel. Med en motstand på 3 ohm og 200 o / min, kommer 30 volt ut. Trekker vi 12 volt batterispenning fra dette resultatet, får vi 18 volt. Del dette resultatet med 3 ohm og få 6 ampere. Volumet er 6 ampere og går til batteriet. I beregningen tok vi selvfølgelig ikke hensyn til tap i ledningene og på diodebroen: det faktiske resultatet vil være mindre enn det beregnede.

Vanligvis lages spiralene runde. Men hvis du drar dem litt ut, vil du få mer kobber i sektoren, og svingene blir rette. Hvis vi sammenligner størrelsen på magneten og diameteren til det indre hullet i spolene, må de tilsvare hverandre ellers kan størrelsen på magneten være litt mindre.

Ferdiglagde spoler skal svare til magnetene deres i størrelse: de skal være litt større enn magneter eller lik størrelsen

Tykkelsen på statoren, som vi gjør, må korreleere riktig med magnetenes tykkelse. Hvis statoren gjøres mer ved å øke antall svinger i spolene, vil plassen mellom diskene øke, og magnetfluksen vil avta. Resultatet kan vise seg å være dette: den samme spenningen genereres, men på grunn av den økte motstanden til spolene får vi en lavere strøm.

Kryssfinér brukes til å lage statorformen. Imidlertid kan sektorer for spoler merkes på papir ved bruk av plasticine som grenser.

Hvis glassfiber plasseres på toppen av spolene i bunnen av formen, vil styrken til produktet øke. Før du påfører epoksyharpiks, må du smøre formen med vaselin eller voks, da harpiksen ikke fester seg til formen. Noen bruker tape eller film i stedet for fett.

Mellom seg selv er spolene faste uten bevegelse. I dette tilfellet blir endene av fasene hentet ut. Seks utvendige ledninger skal være forbundet med en stjerne eller en trekant. Roter den monterte generatoren for hånd, test den. Hvis spenningen er 40 V, vil strømmen være omtrent 10 ampere.

Endelig montering av enheten

Lengden på den ferdige masten skal være omtrent 6-12 meter. Med slike parametere bør dens base konkretiseres. Selve vindmøllen vil bli montert på toppen av masten.

For at det kan nås i tilfelle et sammenbrudd, er det nødvendig å tilveiebringe et spesielt feste ved bunnen av masten, som gjør at røret kan heves og senkes ved hjelp av en hånds vinsj.

Masten stiger høyt med en vindgenerator festet til den, men den forsiktige formannen laget en spesiell enhet som lar om nødvendig senke strukturen til bakken

For å lage en skrue, kan du bruke et PVC-rør med en diameter på 160 mm. Den vil bli brukt til å kutte en to-meters skrue som består av seks kniver fra overflaten. Formen på bladene utvikles best uavhengig av erfaring. Målet er å øke dreiemomentet ved lave omdreininger.

Propellen skal beskyttes mot mye vind. For å løse dette problemet bruker du en sammenleggbar hale. Den genererte energien lagres i batterier.

For lesernes oppmerksomhet har vi levert to versjoner av 220 gjør-det-selv vindgeneratorer som nyter den økte oppmerksomheten ikke bare av eiere av forstadsområder, men også vanlige sommerboere.

Begge vindmøllemodellene er effektive på sin egen måte. Disse enhetene kan demonstrere spesielt gode resultater i steppeområdet med hyppig og sterk vind. De er effektive nok til å brukes i en organisasjon. alternativ oppvarming av hjemmet og i strømforsyningen. Og de er ikke så vanskelige å bygge med egne hender.

Konklusjoner og nyttig video om emnet

Denne videoen viser et eksempel på en vindturbin med en horisontal rotasjonsakse. Forfatteren av enheten forklarer i detalj nyansene i utformingen av installasjonen laget av ham selv, trekker seerne oppmerksomhet på feil som kan gjøres i prosessen med å selv produsere en vindgenerator, gir praktiske råd.

Vær oppmerksom på at det ikke er så lett å komme til en enhet hevet til anstendig høyde. Å installere en slik vindmølle vil mest sannsynlig være problematisk. Derfor vil foldemastutformingen i dette tilfellet ikke være overflødig.

Denne videoen viser en roterende vindturbin med en vertikal rotasjonsakse. Denne installasjonen er ikke høy, den ble opprinnelig laget og er svært følsom: selv en svak vind får enhetens kniver til å bevege seg.

Hvis du bor i et område der vind ikke anses som en sjelden forekomst, kan bruk av denne spesielle kilden til alternativ energi være mest effektiv for deg. Ovennevnte eksempler på selvlagde vindmøller viser at det ikke er så vanskelig å lage dem selv. Vindenergi er en offentlig tilgjengelig og fornybar ressurs som kan og bør brukes.

De som er interessert i emnet for artikkelen blir invitert til å uttrykke sin mening i kommentarene og stille spørsmål som oppstod under kjennskapen til materialet.