Cum se face un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare + cel mai bun de făcut acasă

Este dificil să nu observați cât de stabilă este furnizarea de energie electrică pentru instalațiile suburbane de furnizarea de energie electrică a clădirilor și întreprinderilor urbane. Admiteți că, în calitate de proprietar al unei case sau cabane private, ați suferit în mod repetat întreruperi, inconveniente asociate acestora și deteriorarea echipamentelor.

Aceste situații negative, împreună cu consecințele, nu vor mai complica viața iubitorilor de spații deschise naturale. Mai mult, cu costuri minime de muncă și financiare. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să faceți un generator eolian de electricitate, pe care îl descriem în detaliu în articol.

Am descris în detaliu opțiunile pentru fabricarea unui sistem util în economie și elimină dependența de energie. Conform sfaturilor noastre, un maistru de casă fără experiență poate construi un generator eolian cu propriile sale mâini. Un dispozitiv practic va ajuta la reducerea semnificativă a cheltuielilor zilnice.

Legalitatea instalării unui generator eolian

Surse alternative de energie sunt visul oricărui rezident sau proprietar de vară al cărui site este departe de rețelele centrale. Cu toate acestea, primind facturi pentru energia electrică consumată într-un apartament din oraș și analizând tarifele crescute, ne dăm seama că un generator eolian creat pentru nevoile casnice nu ar fi în așa fel.

După ce ați citit acest articol, poate că veți face visul dvs. realitate.

Un generator eolian este o soluție excelentă pentru furnizarea electricității unei instalații suburbane. Mai mult, în unele cazuri, instalarea sa este singura soluție posibilă.

Pentru a nu pierde banii, efortul și timpul în zadar, să decidem: există circumstanțe externe care să ne creeze obstacole în timpul funcționării generatorului eolian?

Pentru a furniza electricitate unei căsuțe sau a unei căsuțe mici este suficient centrala eoliana mica, a căror putere nu depășește 1 kW. Astfel de dispozitive în Rusia sunt echivalate cu produsele de uz casnic. Instalarea lor nu necesită certificate, permisiuni sau aprobări suplimentare.

Pentru a determina fezabilitatea unui generator eolian, este necesar să aflați potențialul eolian al unei anumite zone (faceți clic pentru a mări)

Nu este prevăzută nicio impozitare a producției de energie electrică, care este cheltuită pentru asigurarea propriilor nevoi interne. Prin urmare, o moară de vânt cu putere redusă poate fi instalată în siguranță, generată cu ajutorul său electricitate gratuită, fără a plăti statului nicio taxă.

Cu toate acestea, doar în caz, trebuie să vă întrebați dacă există vreo reglementare locală privind alimentarea individuală care ar putea crea obstacole în instalarea și funcționarea acestui dispozitiv.

Generatoarele eoliene, care sunt capabile să satisfacă majoritatea nevoilor fermierilor de talie medie, nu pot provoca reclamații nici din partea vecinilor

Pot apărea reclamații cu vecinii dacă apar inconveniente asociate cu funcționarea morii de vânt. Nu uitați că drepturile noastre se termină acolo unde încep drepturile altora.

Prin urmare, atunci când cumpăr sau auto-fabricare generator eolian pentru casa trebuie acordată atenție serioasă următorilor parametri:

• Mast inaltime. La montarea unui generator eolian, este necesar să se țină seama de restricțiile privind înălțimea clădirilor individuale care există într-o serie de țări ale lumii, precum și de amplasarea propriului site. Fiți conștienți că podurile, aeroporturile și tunelurile din apropierea clădirilor cu o înălțime de peste 15 metri sunt interzise.
• Zgomot de la cutia de viteze și duba. Parametrii zgomotului generat pot fi setați folosind un dispozitiv special, apoi documentați rezultatele măsurătorilor. Este important să nu depășească standardele de zgomot stabilite.
• Interferențe eterice. În mod ideal, atunci când creați o moară de vânt, ar trebui să fie asigurată o protecție împotriva creării de interferențe în cazul în care dispozitivul dvs. poate oferi astfel de probleme.
• Revendicări ale serviciilor de mediu. Această organizație vă poate împiedica să operați instalarea numai dacă nu afectează migrația păsărilor migratoare. Dar acest lucru este puțin probabil.

Când creați și instalați singur dispozitivul, aflați aceste puncte și când cumpărați un produs finit, acordați atenție parametrilor care apar în pașaportul său. Este mai bine să te protejezi în avans decât să fii supărat.

Principiul funcționării unei turbine eoliene

Un generator eolian sau o turbină eoliană (turbină eoliană) este un dispozitiv care este utilizat pentru a converti energia cinetică a unui curent eolian în energie mecanică. Energia mecanică rezultată rotește rotorul și este transformată în forma electrică de care avem nevoie.

Principiul funcționării și dispozitivului moară de vânt cinetic descrise în detaliu în articol, pe care vă recomandăm să le citiți.

Structura turbinelor eoliene include:

• lame de elice
• rotor de rotire a turbinei
• axa generatorului și a generatorului în sine,
• un invertor care transformă curent alternativ în curent continuu, utilizat pentru încărcarea bateriilor,
• baterie.

Esența turbinelor eoliene este simplă. În timpul rotirii rotorului, este generat un curent alternativ trifazat, care trece prin controler și încarcă bateria DC. Mai mult, invertorul convertește curentul astfel încât să poată fi consumat prin furnizarea de iluminat, un radio, un televizor, un cuptor cu microunde și așa mai departe.

Un dispozitiv detaliat al unui generator eolian cu o axă de rotație orizontală vă permite să vă imaginați clar care elemente contribuie la conversia energiei cinetice în energie mecanică și apoi în energie electrică

În general, principiul funcționării unui generator eolian de orice tip și design este următorul: în procesul de rotație există trei tipuri de forțe care acționează pe lame: frânarea, impulsul și ridicarea.

Această schemă a turbinei eoliene vă permite să înțelegeți ce se întâmplă cu energia electrică produsă de generatorul eolian: o parte din ea este acumulată, iar cealaltă este consumată

Ultimele două forțe depășesc forța de frânare și pun volanul în mișcare. Pe partea fixă ​​a generatorului, rotorul generează un câmp magnetic astfel încât un curent electric să curgă prin fire.

Clasificarea tipurilor de generatoare de energie

Există mai multe semne prin care sunt clasificate instalațiile eoliene. Modul de a alege cea mai bună versiune a dispozitivului pentru proprietatea suburbană este descris în detaliu într-unul din cele mai populare articole pe site-ul nostru

Deci, mori de vânt diferă în:

• numărul de lame din elice;
• materiale pentru lame;
• amplasarea axei de rotație în raport cu suprafața pământului;
• semn de pas al șurubului.

Există modele cu una, două, trei lame și mai multe lame.

Produsele cu un număr mare de lame încep să se rotească chiar și cu un vânt mic. De obicei, sunt utilizate în astfel de lucrări, când procesul de rotație în sine este mai important decât generarea de electricitate. De exemplu, pentru a extrage apa din puțurile de forare adânci.

Se pare că lamele unui generator eolian pot fi realizate nu numai din materiale solide, ci și din țesături accesibile

Lamele pot fi navigabile sau rigide.Produsele navale sunt mult mai ieftine decât cele rigide, a căror fabricare este din metal sau din fibră de sticlă. Dar trebuie reparate foarte des: sunt fragile.

În ceea ce privește amplasarea axei de rotație în raport cu suprafața pământului, distingeți mori de vânt verticale și modele orizontale. Și în acest caz, fiecare varietate are propriile sale avantaje: cele verticale răspund mai sensibil la fiecare lovitură a vântului, dar cele orizontale sunt mai puternice.

Generatoarele eoliene sunt împărțite prin semne pas cu pas în modele cu trepte fixe și variabile. Pasul variabil vă permite să creșteți semnificativ viteza de rotație, dar o astfel de instalație are un design complex și masiv. Turbinele eoliene cu pas fix sunt mai simple și mai fiabile.

Turbina eoliana de tip rotor

Vom descoperi cum să faceți o moară de vânt simplă cu axa de rotație verticală de tipul rotorului cu propriile mâini. Un astfel de model poate asigura nevoile de electricitate ale unei case de grădină, diverse clădiri, precum și să lumineze zona casei și căile de grădină în întuneric.

Lamele acestei instalații de tip rotor cu axa de rotație verticală sunt făcute clar din elemente tăiate dintr-un butoi metalic

Scopul nostru este să fabricăm o moară de vânt cu o putere maximă de 1,5 kW.

Pentru a face acest lucru, avem nevoie de următoarele elemente și materiale:

• Generator auto 12V;
• 12 V baterie cu heliu sau acid;
• Comutator semi-strâns de tip „buton” la 12 V;
• convertor 700 W - 1500 W și 12V - 220V;
• o găleată, o tigaie cu capacitate mare sau un alt recipient cu capacitate din oțel inoxidabil sau aluminiu;
• încărcarea sau încărcarea bateriei;
• voltmetru auto (orice este posibil);
• șuruburi cu piulițe și șaibe;
• fire cu secțiune transversală de 4 mm pătrați și 2,5 mm pătrați;
• două cleme pentru fixarea generatorului de catarg.

În procesul de executare a lucrărilor, vom avea nevoie de o râșniță sau foarfece pentru metal, un creion de construcție sau un marker, bandă de măsurat, tăietoare de sârmă, un burghiu, un burghiu, chei și o șurubelniță.

Controlerul pentru sistemul de generare a energiei poate fi, de asemenea, asamblat de unul singur. Cu reguli și scheme de fabricație controler pentru o moară de vânt vă va familiariza cu articolul, conținutul căruia vă sfătuim să citiți.

Etapa inițială de fabricație a instalației

Realizând o moară de vânt de casă, începem luând un rezervor metalic mare de formă cilindrică. De obicei, în acest scop se folosește o fierbere, o găleată sau o tigaie veche. Va fi baza pentru viitoarea noastră eoliană.

Folosind o bandă de măsurare și un creion de construcție (marker), marcăm: divizăm capacitatea noastră în patru părți identice.

Când efectuați tăieturi în conformitate cu instrucțiunile conținute în text, în niciun caz nu tăiați metalul până la capăt

Metalul va trebui tăiat. Puteți folosi un polizor pentru asta. Nu este utilizat pentru tăierea containerelor din oțel zincat sau staniu vopsit, deoarece acest tip de metal se va supraîncălzi. Pentru astfel de cazuri, este mai bine să folosiți foarfece. Taiem lamele, dar nu le taiem pana la capat.

Opțiuni, scheme și recomandări pentru fabricarea diferitelor modele lame de turbină eoliană Vei găsi în articolul pe care îl recomandăm.

Odată cu continuarea lucrărilor la rezervor, vom reface scripetele generatorului. În partea de jos a fostei tigaie și în scripete trebuie să conturați și să găuriți găurile pentru șuruburi. Lucrările în această etapă ar trebui să fie luate cât mai atent: toate deschiderile trebuie să fie amplasate simetric, astfel încât să nu se producă dezechilibru în timpul rotirii instalației.

Asa arata lamele unui alt design cu axa de rotatie verticala. Fiecare lamă este realizată separat, apoi este montată într-un dispozitiv comun

Îndoaieți lamele, astfel încât să nu se lipească prea mult. Când facem această parte a lucrării, asigurați-vă că în ce direcție se va roti generatorul.

De obicei, direcția de rotație a acesteia este orientată în sensul acelor de ceasornic. Unghiul de îndoire a paletelor afectează zona de influență a curenților de aer și viteza de rotație a elicei.

Acum trebuie să fixați găleata cu lamele pregătite pentru lucrul pe scripete. Instalăm generatorul pe catarg, fixându-l cu cleme. Rămâne să conectați firele și să asamblați circuitul. Pregătiți-vă pentru a înregistra schema de cabluri, culorile sârmei și marcajele cu știfturi. Mai târziu va veni cu siguranță la îndemână. Fixăm firele pe catargul dispozitivului.

Această figură conține recomandări detaliate pentru asamblarea structurii generale și a vizualizării generale a dispozitivului deja asamblat și gata de utilizare

Pentru a conecta bateria, trebuie să utilizați fire cu o secțiune transversală de 4 mm². Este suficient să iei o lungime de 1 metru. Este suficient.

Și pentru a conecta sarcina la rețea, care include, de exemplu, iluminat și aparate electrice, sunt suficiente suficiente fire cu o secțiune transversală de 2,5 mm². Instalați invertorul (convertorul). Pentru aceasta, va fi nevoie și de un fir de 4 mm².

Avantajele și dezavantajele unui model rotor al unei mori de vânt

Dacă ai făcut totul bine și constant, atunci acest generator eolian va funcționa cu succes. În acest caz, nu vor apărea probleme în timpul funcționării sale.

Dacă utilizați un convertor de 1000 W și o baterie de 75A, această instalație va furniza dispozitive de supraveghere a energiei electrice și video, precum și alarme antiefracție și chiar iluminare stradală.

Avantajele acestui model sunt următoarele:

• economice;
• elementele pot fi ușor înlocuite cu altele noi sau reparate;
• nu sunt necesare condiții speciale pentru funcționare;
• fiabil în funcționare;
• oferă un confort acustic complet.

Există, de asemenea, dezavantaje, dar nu atât de multe: performanța acestui dispozitiv nu este prea mare și are o dependență semnificativă de rafalele bruște de vânt. Fluxurile de aer pot perturba pur și simplu o elice improvizată.

Pentru a selecta cu exactitate modelul generatorului eolian al puterii necesare înainte de începerea lucrului, vă recomandăm fă un calcul conform formulelor date în articolul recomandat.

Montarea turbinelor eoliene axiale pe magneții de neodim

De vreme ce magistrații de neodim au apărut relativ recent în Rusia, generatoarele eoliene axiale cu statoruri de fier au început să fie realizate nu cu atât timp în urmă.

Apariția magneților a provocat o grabă a cererii, dar treptat piața a fost saturată, iar costul acestui produs a început să scadă. A devenit disponibilă meșterilor care l-au adaptat imediat pentru nevoile lor diferite.

Turbine eoliene axiale cu magneți de neodim cu axa de rotație orizontală - un design mai complex care necesită nu numai pricepere, ci și anumite cunoștințe

Dacă aveți un hub dintr-o mașină veche cu discuri de frână, atunci îl vom lua ca bază pentru viitorul generator axial.

Se presupune că această parte nu este nouă, dar deja în funcțiune. În acest caz, este necesar să dezasamblați, verificați și lubrifiați rulmenții, curățați cu atenție depozitele sedimentare și toată rugina. Generator gata nu uita să pictezi.

De regulă, un hub cu discuri de frână se adresează meșteșugarilor ca una dintre componentele unei mașini vechi care a fost desprinsă, de aceea trebuie curățată minuțios

Distribuție și fixare a magneților

Magneții de neodim trebuie lipiți de discurile rotorului. Pentru munca noastră, luăm 20 de magneți 25x8mm.

Desigur, puteți utiliza un număr diferit de poli, dar trebuie respectate următoarele reguli: numărul de magneți și poli dintr-un generator monofazat trebuie să fie același, dar dacă vorbim despre un model trifazat, raportul dintre poli și bobine ar trebui să fie 2/3 sau 4/3 .

La plasarea magneților, poli alternează. Este important să nu greșiți. Dacă nu sunteți sigur că veți aranja elementele corect, faceți un șablon indiciu sau aplicați sectoare direct pe discul în sine.

Dacă aveți de ales, este mai bine să cumpărați nu magneți rotunzi, ci dreptunghiulari. La modelele dreptunghiulare, câmpul magnetic este concentrat pe întreaga lungime, iar în cele rotunde, în centru.

Magneții care se opun trebuie să aibă poli diferiți. Nu veți confunda nimic dacă folosiți un marker pentru a le marca cu semne minus sau plus. Pentru a identifica stâlpii, luați magneții și țineți-i unul pe altul.

Dacă suprafețele sunt atrase, puneți un plus pe ele, dacă se repulsă, apoi marcați-le cu minusuri. Când așezați magneți pe discuri, alternați poli.

Magneții sunt instalați în conformitate cu politica de politici alternative; marginile de plastilină sunt amplasate de-a lungul perimetrelor exterioare și interioare: produsul este gata pentru turnarea rășinii epoxidice

Pentru fiabilitatea fixării magnetului este necesară aplicarea unui adeziv puternic și de înaltă calitate.

Pentru a îmbunătăți fiabilitatea fixării, puteți utiliza rășină epoxidică. Acesta trebuie diluat conform indicațiilor din instrucțiuni și completează-l cu un disc. Rășina trebuie să acopere întregul disc, dar să nu se scurgă de acesta. Este posibil să preveniți posibilitatea scurgerii dacă înfășurați discul cu bandă sau faceți protecții temporare de plastilină de la o bandă de polimer din jurul perimetrului său.

Generatoare monofazate și trifazate

Dacă comparăm statori monofazici și trifazici, atunci acesta din urmă va fi mai bun. Generatorul monofazat vibrează la încărcare. Motivul vibrației este diferența de amplitudine a curentului, care apare din cauza revenirii sale instabile pentru un moment în timp.

Modelul trifazat nu are un astfel de dezavantaj. Se distinge prin puterea constantă datorită fazelor de compensare reciprocă: când apare o creștere a curentului într-una, aceasta scade în cealaltă.

Conform rezultatelor testării, randamentul modelului trifazat este cu aproape 50% mai mult decât același indicator al monofazei. Un alt avantaj al acestui model este că, în absența vibrațiilor inutile, confortul acustic crește atunci când dispozitivul funcționează sub sarcină.

Adică, generatorul trifazic practic nu zumzăie în timpul funcționării sale. Când vibrațiile scad, durata dispozitivului crește logic.

În lupta dintre dispozitivele trifazate și monofazate, cele trei faze câștigă întotdeauna, pentru că nu bâzâie atât de mult în timpul funcționării și durează mai mult decât monofazat

Reguli de înfășurare a bobinei

Dacă întrebați un specialist, acesta va spune că înainte de a bobina bobinele, trebuie să efectuați un calcul minuțios. Practicianul în această problemă se va baza pe intuiția sa.

Am ales un generator de opțiuni nu prea rapid. Avem o procedură pentru încărcarea unei baterii de 12 volți ar trebui să înceapă la 100-150 rpm. Astfel de date inițiale necesită ca numărul total de rotații ale tuturor bobinelor să fie de 1000-1200 de bucăți. Încă trebuie să împărțim această figură între toate bobinele și să stabilim câte rotații vor fi pe fiecare.

O moară de vânt cu viteză mică poate fi mai puternică dacă numărul de poli crește. Frecvența oscilațiilor curente în bobine va crește. Dacă se folosește un fir cu secțiune mai mare pentru bobinarea, rezistența scade și rezistența curentă crește. Nu pierdeți din vedere faptul că o tensiune mai mare poate „consuma” curentul datorită rezistenței înfășurării.

Procesul de înfășurare poate fi facilitat și eficientizat dacă utilizați o mașină specială în acest scop.

Nu este necesar să faceți un astfel de proces de rutină, cum ar fi bobinele manuale. Un pic de ingeniozitate și o mașină excelentă care poate face față cu ușurință înfășurării sunt deja acolo

Performanța și performanța generatoarelor de casă sunt influențate foarte mult de grosimea și numărul magneților care se află pe discuri. Puterea finală totală poate fi calculată dacă înfășurați o bobină, apoi derulați-o în generator. Puterea viitoare a generatorului este determinată prin măsurarea tensiunii la viteze specifice, fără sarcină.

Dăm un exemplu. Cu o rezistență de 3 ohmi și 200 rpm, iese 30 volți. Dacă scădem 12 volți din tensiunea bateriei din acest rezultat, obținem 18 volți. Împărțiți acest rezultat la 3 ohmi și obțineți 6 amperi. Volumul este de 6 amperi și va merge la baterie. Desigur, în calcul nu am luat în calcul pierderile din fire și pe puntea diodei: rezultatul real va fi mai mic decât cel calculat.

De obicei bobinele sunt rotunde. Dar, dacă le scoateți puțin, veți obține mai mult cupru în sector și virajele vor fi mai drepte. Dacă comparăm dimensiunea magnetului și diametrul găurii interioare a bobinelor, atunci acestea trebuie să corespundă între ele sau dimensiunea magnetului poate fi puțin mai mică.

Bobinele gata trebuie să corespundă mărimilor lor: trebuie să fie puțin mai mari decât magneții sau egale cu mărimea lor

Grosimea statorului, pe care o facem, trebuie să coreleze corect cu grosimea magneților. Dacă statorul se face mai mult prin creșterea numărului de rotații în bobine, spațiul dintre discuri va crește, iar fluxul magnetic va scădea. Rezultatul se poate dovedi acesta: aceeași tensiune este generată, dar, datorită rezistenței crescute a bobinelor, obținem un curent mai mic.

Placajul este folosit pentru fabricarea mucegaiului statorului. Cu toate acestea, sectoarele pentru bobine pot fi marcate pe hârtie folosind plastilină drept margini.

Dacă fibra de sticlă este plasată deasupra bobinelor din partea de jos a matriței, rezistența produsului va crește. Înainte de a aplica rășina epoxidică, trebuie să lubrifiați matrița cu vaselină sau ceară, atunci rășina nu se va lipi de matriță. Unii folosesc bandă sau film în loc de grăsime.

Între ele, bobinele sunt fixate nemișcate. În acest caz, capetele fazelor sunt scoase în evidență. Șase fire exterioare trebuie conectate cu o stea sau un triunghi. Rotind generatorul asamblat manual, testează-l. Dacă tensiunea este de 40 V, atunci curentul va fi de aproximativ 10 amperi.

Montajul final al dispozitivului

Lungimea catargului finisat trebuie să fie de aproximativ 6-12 metri. Cu astfel de parametri, baza sa trebuie concretizată. Motorul de vânt în sine va fi montat pe partea superioară a catargului.

Pentru a putea ajunge la ea în caz de rupere, trebuie să oferiți o montare specială la baza catargului, care vă va permite să ridicați și să coborâți țeava folosind un troliu de mână.

Catargul se ridică înălțat cu un generator de vânt atașat la el, dar maistrul prudent a realizat un dispozitiv special care permite, dacă este necesar, să coboare structura la sol

Pentru a realiza un șurub, puteți utiliza o țeavă din PVC cu un diametru de 160 mm. Acesta va fi folosit pentru a tăia un șurub de doi metri format din șase lame de la suprafața sa. Forma lamelor este dezvoltată cel mai bine independent prin experiență. Scopul este creșterea cuplului la turații mici.

Elica trebuie să fie protejată de vânt excesiv. Pentru a rezolva această problemă, utilizați o coadă pliabilă. Energia generată este stocată în baterii.

Pentru atenția cititorilor noștri, am oferit două versiuni ale generatoarelor eoliene de 220-do-it-yourself care se bucură de o atenție sporită nu numai a proprietarilor de proprietăți imobiliare suburbane, ci și a locuitorilor obișnuiți de vară.

Ambele modele de turbine eoliene sunt eficiente în felul lor. Aceste dispozitive sunt capabile să demonstreze rezultate deosebit de bune în zona de stepă cu vânturi dese și puternice. Sunt suficient de eficiente pentru a fi utilizate într-o organizație. încălzire alternativă pentru locuințe și în furnizarea de energie electrică. Și nu este atât de dificil să le construiești singur.

Concluzii și video util pe această temă

Acest videoclip prezintă un exemplu de turbină eoliană cu o axă de rotație orizontală. Autorul dispozitivului explică în detaliu nuanțele proiectării instalației realizate de el însuși, atrage atenția privitorilor asupra erorilor care pot fi făcute în procesul de auto-fabricare a unui generator eolian, oferă sfaturi practice.

Vă rugăm să rețineți că a ajunge la un dispozitiv ridicat la o înălțime decentă nu este atât de ușor. Reinstalarea unei astfel de turbine eoliene va fi foarte probabil problematică. Prin urmare, designul catargului pliabil în acest caz nu va fi de prisos.

Acest videoclip arată o turbină eoliană rotativă cu o axă de rotație verticală. Această instalație nu este ridicată, a fost făcută inițial și este extrem de sensibilă: chiar și un ușor vânt determină deplasarea lamelor dispozitivului.

Dacă locuiești într-o zonă în care vânturile nu sunt considerate o întâmplare rară, utilizarea acestei surse particulare de energie alternativă poate fi cea mai eficientă pentru tine. Exemplele de mai sus de mori de vânt auto-făcute dovedesc că a le face singuri nu este atât de dificil. Energia eoliană este o resursă publică și regenerabilă care poate fi și ar trebui utilizată.

Cei care sunt interesați de subiectul articolului sunt invitați să își exprime opinia în comentarii și să pună întrebări care au apărut în timpul familiariării cu materialul.