Ας φτιάξουμε μια ανεμογεννήτρια με τα χέρια μας

Συχνά οι ιδιοκτήτες ιδιωτικών σπιτιών έχουν μια ιδέα να εφαρμόσουν εφεδρικά συστήματα ισχύος... Ο απλούστερος και πιο προσιτός τρόπος είναι, φυσικά, μια γεννήτρια βενζίνης ή ντίζελ, αλλά πολλοί άνθρωποι στρέφουν τα μάτια τους σε πιο περίπλοκους τρόπους μετατροπής της λεγόμενης ελεύθερης ενέργειας (ηλιακή ακτινοβολία, ενέργεια ρέοντος νερού ή αέρα) σε ηλεκτρική ενέργεια.

Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα. Εάν με τη χρήση ροής νερού (μίνι υδροηλεκτρικός σταθμός παραγωγής ενέργειας) όλα είναι καθαρά - διατίθεται μόνο σε άμεση γειτνίαση με έναν αρκετά γρήγορα ρέοντα ποταμό, τότε το ηλιακό φως ή ο άνεμος μπορούν να χρησιμοποιηθούν σχεδόν παντού. Και οι δύο αυτές μέθοδοι θα έχουν ένα κοινό μειονέκτημα - εάν ένας στρόβιλος νερού μπορεί να λειτουργήσει όλο το εικοσιτετράωρο, τότε μια ηλιακή μπαταρία ή μια γεννήτρια αέρα είναι αποτελεσματική μόνο για λίγο, γεγονός που καθιστά απαραίτητο να συμπεριληφθούν οι μπαταρίες στη δομή ενός οικιακού δικτύου.

Δεδομένου ότι οι συνθήκες στη Ρωσία (μικρές ώρες της ημέρας το μεγαλύτερο μέρος του χρόνου, συχνή βροχόπτωση) καθιστούν τη χρήση ηλιακών συλλεκτών αναποτελεσματική στο τρέχον κόστος και αποδοτικότητά τους, το πιο κερδοφόρο είναι ο σχεδιασμός μιας ανεμογεννήτριας... Εξετάστε την αρχή λειτουργίας και τις πιθανές επιλογές σχεδιασμού.

Δεδομένου ότι καμία σπιτική συσκευή δεν είναι σαν άλλη, αυτό
Το άρθρο δεν είναι μια βήμα προς βήμα οδηγία, και περιγραφή των βασικών αρχών του σχεδιασμού μιας ανεμογεννήτριας.

Γενική αρχή εργασίας

Το κύριο σώμα εργασίας της ανεμογεννήτριας είναι οι λεπίδες που περιστρέφονται από τον άνεμο. Ανάλογα με τη θέση του άξονα περιστροφής, οι ανεμογεννήτριες χωρίζονται σε οριζόντια και κάθετα:

• Οριζόντιες ανεμογεννήτριες πιο διαδεδομένη. Οι λεπίδες τους έχουν σχέδιο παρόμοιο με την έλικα του αεροπλάνου: κατά την πρώτη προσέγγιση, αυτές είναι πλάκες κεκλιμένες σε σχέση με το επίπεδο περιστροφής, οι οποίες μετατρέπουν μέρος του φορτίου από την πίεση του ανέμου σε περιστροφή. Ένα σημαντικό χαρακτηριστικό μιας οριζόντιας γεννήτριας ανέμου είναι η ανάγκη διασφάλισης της περιστροφής του συγκροτήματος λεπίδων σύμφωνα με την κατεύθυνση του ανέμου, καθώς η μέγιστη απόδοση εξασφαλίζεται όταν η διεύθυνση του ανέμου είναι κάθετη προς το επίπεδο περιστροφής.
• Λεπίδες κάθετη ανεμογεννήτρια έχουν κυρτό κοίλο σχήμα. Δεδομένου ότι ο εξορθολογισμός της κυρτής πλευράς είναι μεγαλύτερος από την κοίλη πλευρά, μια τέτοια ανεμογεννήτρια περιστρέφεται πάντα προς μία κατεύθυνση, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση του ανέμου, γεγονός που καθιστά τον μηχανισμό περιστροφής περιττό, σε αντίθεση με τις οριζόντιες ανεμογεννήτριες. Ταυτόχρονα, λόγω του γεγονότος ότι ανά πάσα στιγμή, μόνο ένα μέρος των λεπίδων εκτελεί χρήσιμη εργασία και τα υπόλοιπα αντιτίθενται μόνο στην περιστροφή, Η απόδοση ενός κατακόρυφου ανεμόμυλου είναι πολύ χαμηλότερη από εκείνη ενός οριζόντιου: εάν για μια οριζόντια γεννήτρια τριών πτερυγίων ο αριθμός αυτός φτάνει το 45%, τότε για κάθετο δεν θα υπερβαίνει το 25%.

Δεδομένου ότι η μέση ταχύτητα ανέμου στη Ρωσία δεν είναι υψηλή, ακόμη και μια μεγάλη ανεμογεννήτρια θα περιστρέφεται μάλλον αργά τις περισσότερες φορές. Για να εξασφαλιστεί επαρκής ισχύς, το τροφοδοτικό πρέπει να συνδεθεί με τη γεννήτρια μέσω μειωτήρα, ιμάντα ή γρανάζι. Σε έναν οριζόντιο ανεμόμυλο, η μονάδα γεννήτριας μειωτήρα λεπίδων είναι τοποθετημένη σε μια περιστρεφόμενη κεφαλή, η οποία τους επιτρέπει να ακολουθούν την κατεύθυνση του ανέμου. Είναι σημαντικό να ληφθεί υπόψη ότι η περιστρεφόμενη κεφαλή πρέπει να έχει έναν περιοριστή που να τον εμποδίζει να κάνει μια πλήρη στροφή, γιατί διαφορετικά η καλωδίωση από τη γεννήτρια θα διακοπεί (η επιλογή χρησιμοποιώντας ροδέλες επαφής που επιτρέπουν στην κεφαλή να περιστρέφεται ελεύθερα είναι περισσότερο περίπλοκος).Για να εξασφαλιστεί η περιστροφή, η γεννήτρια ανέμου συμπληρώνεται με ένα πτερύγιο καιρού εργασίας που κατευθύνεται κατά μήκος του άξονα περιστροφής.

Το πιο συνηθισμένο υλικό λεπίδας είναι σωλήνες PVC μεγάλης διαμέτρου που κόβονται κατά μήκος. Κατά μήκος της άκρης, οι μεταλλικές πλάκες καρφώνονται σε αυτές, συγκολλούνται στο κέντρο του συγκροτήματος λεπίδας. Τα σχέδια αυτού του είδους των λεπίδων είναι τα πιο διαδεδομένα στο Διαδίκτυο.

Το βίντεο περιγράφει μια αυτοπαρασκευασμένη γεννήτρια ανέμου

DIY ανεμόμυλοι για το σπίτι: μια επισκόπηση των σχεδίων

Όπως έχετε ήδη καταλάβει, το πρώτο μέρος που αντιλαμβάνεται την αιολική ενέργεια είναι ο τροχός του ανέμου. Κανένα σχέδιο ανεμόμυλου για το σπίτι δεν μπορεί να το κάνει χωρίς αυτό.

Μπορεί να εκτελεστεί:

• με κατακόρυφο άξονα περιστροφής ·
• ή οριζόντια.

Κάθετη ανεμογεννήτρια

Θα δείξω με μια φωτογραφία μία από τις κατασκευές που είναι εύκολο να κατασκευαστούν, κατασκευασμένες από ένα συνηθισμένο χαλύβδινο βαρέλι.

Μια τέτοια κάθετη γεννήτρια ανέμου, κατασκευασμένη με το χέρι, και ακόμη και τοποθετημένη πάνω από το ίδιο το έδαφος, που περιβάλλεται από κτίρια και εγκαταστάσεις, δεν θα είναι σε θέση να αναπτύξει κανονική ταχύτητα για να παράγει αρκετή ηλεκτρική ενέργεια για να τροφοδοτήσει μια ιδιωτική κατοικία.

Θα μπορεί να εκτελεί μόνο μερικές εργασίες για εξοπλισμό χαμηλής ισχύος. Επιπλέον, η χαμηλή ταχύτητα περιστροφής του ρότορά του θα απαιτήσει την υποχρεωτική χρήση ενός ενισχυτικού γραναζιού, και αυτό είναι επιπλέον απώλειες ενέργειας.

Τέτοια σχέδια ήταν δημοφιλή στις αρχές του περασμένου αιώνα στα ατμόπλοια. Ένας τροχός νερού, που βρίσκεται με τις λεπίδες του κατά την κατεύθυνση της κίνησης του σκάφους, εξασφάλισε την κίνησή του.

Τώρα είναι μια σπανιότητα που έχει χάσει τη σημασία της. Στην αεροπορία, ένας τέτοιος σχεδιασμός όχι μόνο δεν ριζώθηκε, αλλά δεν εξετάστηκε καν.

Rotor Onipko

Από τα σχέδια χαμηλής ταχύτητας των τροχών ανέμου, ο ρότορας Onipko διανέμεται τώρα μαζικά μέσω του Διαδικτύου. Οι διαφημιζόμενοι το δείχνουν να περιστρέφεται ακόμη και σε πολύ μικρούς ανέμους.

Ωστόσο, για κάποιο λόγο έχω επίσης κριτική στάση απέναντι σε αυτήν την εξέλιξη, αν και δεν είναι τόσο δύσκολο να το επαναλάβω με τα χέρια μου. Δεν βρήκα ενθουσιώδεις κριτικές μεταξύ αγοραστών, καθώς και επιστημονικούς υπολογισμούς της οικονομικής σκοπιμότητας της χρήσης του.

Εάν κάποιος από τους αναγνώστες μπορεί να με αποτρέψει σε αυτήν την άποψη, θα ήμουν ευγνώμων.

Οριζόντια ανεμογεννήτρια

Από την αρχή, οι κινητήρες αεροσκαφών άρχισαν να χρησιμοποιούν μια έλικα που προωθεί τον αέρα κατά μήκος του αμαξώματος του αεροσκάφους. Το σχήμα και ο σχεδιασμός του επιλέγονται έτσι ώστε να χρησιμοποιούν το αντιδραστικό συστατικό εκτός από την ενεργή δύναμη πίεσης.

Κάθε οριζόντια γεννήτρια ανέμου, η οποία κατασκευάζεται βιομηχανικά ή με το χέρι, λειτουργεί σύμφωνα με αυτήν την αρχή. Δείχνω ένα παράδειγμα σπιτικής κατασκευής με μια φωτογραφία.

Σύμφωνα με την αρχή της χρήσης αιολικής ενέργειας, είναι ένας πιο αποτελεσματικός σχεδιασμός, και από την άποψη του σχεδιασμού για την εξασφάλιση ζητημάτων παροχής ηλεκτρικού ρεύματος στα νοικοκυριά, είναι χαμηλής ισχύος

Ένας μικρός ηλεκτρικός κινητήρας, ο ρότορας του οποίου περιστρέφει την ανεμογεννήτρια, μπορεί, ακόμη και σε βέλτιστη πίεση και αντοχή στον άνεμο, να παράγει μόνο χαμηλή ισχύ ως γεννήτρια. Μπορείτε να συνδέσετε ένα αδύναμο λαμπτήρα LED σε αυτό.

Σκεφτείτε τον εαυτό σας αν πρέπει να συναρμολογήσετε ένα τέτοιο με οπίσθιο φωτισμό ανεμοδείκτη ή όχι. Ένας τέτοιος σχεδιασμός δεν θα αντιμετωπίσει άλλες εργασίες. Αν και μπορεί ακόμα να χρησιμοποιηθεί για να τρομάξει τους τυφλοπόντικες στην περιοχή. Αντιπαθούν πραγματικά τους θορύβους που συνοδεύονται από την περιστροφή των μεταλλικών μερών.

Προκειμένου να αξιοποιηθεί πλήρως η ηλεκτρική ενέργεια που λαμβάνεται από τον άνεμο, η πτερωτή της ανεμογεννήτριας πρέπει να έχει τις διαστάσεις που αντιστοιχούν στην κατανάλωση ισχύος. Βασιστείτε σε διάμετρο περίπου 5 μέτρων.

Κατά τη δημιουργία του, θα αντιμετωπίσετε μια τεχνική δυσκολία: πρέπει να ισορροπήσετε με ακρίβεια τα μεγάλα μέρη. Το κέντρο μάζας πρέπει πάντα να βρίσκεται στο μεσαίο σημείο του άξονα περιστροφής.

Αυτό θα ελαχιστοποιήσει το ρουλεμάν και την ταλάντευση μιας δομής μεγάλου υψομέτρου. Ωστόσο, η εξισορρόπηση έτσι δεν είναι εύκολη.

Πώς να εγκαταστήσετε μια ανεμογεννήτρια: μια αξιόπιστη διάταξη ιστού για τοποθέτηση σε ύψος

Το βάρος της πτερωτής για κανονική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας είναι αρκετά αξιοπρεπές. Δεν μπορεί να εγκατασταθεί σε μια απλή βάση.

Θα χρειαστεί να δημιουργήσετε μια βάση από μασίφ σκυρόδεμα για τα μπουλόνια μεταλλικού ιστού και αγκύρωσης. Διαφορετικά, ολόκληρη η δομή, συναρμολογημένη με μεγάλη δυσκολία, μπορεί να καταρρεύσει σε οποιαδήποτε ακατάλληλη στιγμή.

Μπορεί να κατασκευαστεί βάση για ανεμογεννήτρια ύψους:

1. με τη μορφή προκατασκευασμένου ιστού συναρμολογημένου από τμήματα με τιράντες ·
2. ή ένα κωνικό σωληνοειδές στήριγμα.

Και τα δύο σχήματα θα απαιτήσουν ενίσχυση από την ανατροπή δημιουργώντας διάφορα επίπεδα καλωδίων τύπου από τα καλώδια, τα οποία είναι απαραίτητα για να συγκρατήσουν τον ιστό σε περίπτωση έντονης ριπής ανέμου. Πρέπει να συνδέονται με ασφάλεια στα πώματα και τις αγκυρώσεις.

Από προσωπική κακή εμπειρία: ενώ χρησιμοποιούσα αναλογική τηλεόραση, είχα κεραία Spider-line με διάμετρο στεφάνης 2m. Βρίσκεται σε ύψος 8 μέτρων, στερεώθηκε σε ξύλινο στύλο με δύο επίπεδα παιδιά. Βαριές ριπές ανέμου την ταλαντεύτηκαν έτσι ώστε το ράφι κατέρρευσε.

Ευτυχώς, η σύγχρονη ψηφιακή τηλεόραση απαιτεί πολύ μικρότερες κεραίες. Δεν είναι μόνο εύκολο να κάνετε με τα χέρια σας, αλλά και όχι τόσο δύσκολο να στερεώσετε.

Πώς να φτιάξετε έναν ιστό για έναν ανεμόμυλο

Δώστε αμέσως προσοχή στη δημιουργία ενός συμπαγούς, χωρίς προβλήματα σχεδιασμού. Διαφορετικά, απλώς επαναλάβετε τη θλιβερή εμπειρία των υπαλλήλων της YantarEnergo, οι οποίοι είχαν ατύχημα κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας: ένας ιστός πολλών τόνων κατέρρευσε και θραύσματα από τις λεπίδες διάσπαρτα σε όλη την περιοχή.

Η συσκευή του ιστού θα απαιτήσει τον υπολογισμό της ποσότητας των υλικών που απαιτούνται για τη δημιουργία μιας δομής από μια χαλύβδινη γωνία διαφόρων τμημάτων. Το σχήμα και οι διαστάσεις επιλέγονται σύμφωνα με τις τοπικές συνθήκες.

Είναι κατασκευασμένο από τρία ή τέσσερα ορθοστάτες. Καθένα από αυτά είναι τοποθετημένο σε στάση από κάτω. Στην κορυφή του ιστού, δημιουργείται μια πλατφόρμα για την εγκατάσταση της ανεμογεννήτριας.

Δεδομένου ότι το μήκος των γωνιών είναι περιορισμένο, ο ιστός συναρμολογείται από διάφορα τμήματα. Η ακαμψία της γενικής στερέωσης δίνεται από πλευρικά νεύρα που στερεώνονται μέσω των στηριγμάτων.

Τα ενσωματωμένα μεταλλικά στοιχεία είναι υποχρεωτικό στοιχείο του ιδρύματος. Θα χρησιμοποιηθούν για τη στερέωση εξαρτημάτων. Θα πρέπει να φροντίσουμε τα μπουλόνια συγκόλλησης και σύνδεσης.

Μην παραμελείτε επιπλέον γραμμές.

Πώς να φτιάξετε ένα στήριγμα από σωλήνες

Μια τηλεσκοπική κατασκευή από χαλύβδινους σωλήνες του αντίστοιχου προφίλ είναι πιο εύκολη στη συναρμολόγηση, αλλά θα πρέπει να υπολογίζεται πιο προσεκτικά για αντοχή. Η ροπή κάμψης που δημιουργείται από μια βαριά άκρη σε έναν θυελλώδη άνεμο δεν πρέπει να υπερβαίνει μια κρίσιμη τιμή.

Ταυτόχρονα, θα προκύψουν δυσκολίες με προληπτική συντήρηση, επιθεώρηση και επισκευή του συναρμολογημένου σταθμού παραγωγής αέρα. Εάν μπορείτε να ανεβείτε σε ύψος κατά μήκος του ιστού σαν σκάλα, τότε είναι προβληματικό να το κάνετε μέσω σωλήνα. Και η εργασία στον επάνω όροφο είναι πολύ επικίνδυνη.

Επομένως, είναι άμεσα απαραίτητο να σκεφτούμε την επιλογή της ασφαλούς μείωσης του εξοπλισμού στο έδαφος και ενός οικονομικού τρόπου ανύψωσής του. Αυτό σας επιτρέπει να εκτελέσετε ένα από τα δύο σχήματα με:

1. Περιστρεφόμενος άξονας στο κύριο στήριγμα.
2. Ένας μοχλός ώθησης στο κάτω μέρος του σκέλους στήριξης.

Στην πρώτη περίπτωση, δημιουργείται μια σταθερή βάση για την εγκατάσταση της κύριας υποστήριξης. Μία συγκολλημένη δομή σωλήνων με ανεμογεννήτρια και σύστημα ανυψωτικής αλυσίδας στα χαλύβδινα καλώδια προσαρτάται στον άξονα περιστροφής του.

Ένα αντίβαρο βρίσκεται στο κάτω μέρος του σωλήνα για να διευκολύνει την ανύψωση και το κατέβασμα με βαρούλκο χειρός.

Τα καλώδια ασφαλείας ζώνης τύπου δεν εμφανίζονται στην εικόνα.Απλώς κρέμονται από τις βάσεις τους μέχρι το έδαφος κατά την ανύψωση και την πτώση του ιστού, και συνδέονται με σταθερούς πάγκους σκυροδέματος για συνεχή λειτουργία.

Το σχήμα εγκατάστασης και μείωσης του ανεμόμυλου σύμφωνα με τη δεύτερη επιλογή φαίνεται παρακάτω.

Ο ιστός και ένας βραχίονας ώθησης αντίβαρου, ενισχυμένος με ένα ενισχυτικό, τοποθετημένο σε ορθή γωνία προς αυτό, περιστρέφονται στην κατακόρυφη κατεύθυνση από ένα βαρούλκο με σύστημα ανύψωσης αλυσίδας.

Ο άξονας περιστροφής της δημιουργημένης δομής βρίσκεται στην κορυφή της σωστής γωνίας και στερεώνεται στους οδηγούς που είναι ενσωματωμένοι στο θεμέλιο. Όταν σηκώνετε ή κατεβάζετε τον ιστό, τα συρματόσχοινα απομακρύνονται από τις σταθερές αγκυρώσεις στο έδαφος. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως σχοινί ασφαλείας.

Γεννήτρια ανέμου: συσκευή και αρχή λειτουργίας του ηλεκτρικού κυκλώματος με απλές λέξεις

Τα βιομηχανικά αιολικά πάρκα έχουν σχεδιαστεί με τέτοιο τρόπο ώστε να μπορούν να προμηθεύουν άμεσα ηλεκτρική ενέργεια στο δίκτυο στους καταναλωτές. Δεν μπορείτε να το κάνετε με τα χέρια σας.

Όταν επιλέγετε μια γεννήτρια που θα περιστρέφει τον τροχό του ανέμου, χρησιμοποιείται η αρχή της αναστρεψιμότητας των ηλεκτρικών μηχανών. Εφαρμόζεται ροπή στον ηλεκτρικό κινητήρα και οι περιελίξεις του στάτη ενθουσιάζονται.

Ωστόσο, η ιδέα της περιστροφής του ρότορα ενός τριφασικού ασύγχρονου ηλεκτρικού κινητήρα ως γεννήτριας για την απόκτηση ηλεκτρικού ρεύματος με τάση 220/380 βολτ υλοποιείται από κινητήρες εσωτερικής καύσης, πίεση νερού, αλλά όχι από τον άνεμο.

Ο γενικός σχεδιασμός της γεννήτριας με τον ρότορα θα γίνει βαρύς, διαφορετικά δεν θα είναι δυνατή η εξασφάλιση υψηλών ταχυτήτων άξονα.

Για μικρές χωρητικότητες, μπορείτε:

• χρησιμοποιήστε μια γεννήτρια αυτοκινήτου που παράγει 12/24 βολτ.
• εφαρμόστε έναν τροχό κινητήρα από ένα ηλεκτρικό ποδήλατο.
• για τη συναρμολόγηση μιας δομής μαγνητών νεοδυμίου με πηνία από χάλκινο σύρμα.

Μπορείτε επίσης να πάρετε μια ανεμογεννήτρια που πωλείται στην Κίνα ως βάση. Αλλά πρέπει να διενεργήσει αμέσως έλεγχο: προσέξτε την ποιότητα της εγκατάστασης των περιελίξεων, την κατάσταση των εδράνων, την αντοχή των λεπίδων και τη συνολική εξισορρόπηση του ρότορα.

Θα πρέπει να συντονίσουμε το γεγονός ότι η τιμή της τάσης εξόδου της γεννήτριας θα ποικίλλει σε μεγάλο βαθμό ανάλογα με την ταχύτητα του ανέμου. Ως εκ τούτου, οι μπαταρίες χρησιμοποιούνται ως ενδιάμεσος σύνδεσμος.

Η φόρτιση τους πρέπει να ανατεθεί στον ελεγκτή.

Οι οικιακές συσκευές ενός δικτύου 220 volt πρέπει να τροφοδοτούνται με εναλλασσόμενο ρεύμα από έναν ειδικό μετατροπέα - έναν μετατροπέα. Το απλούστερο διάγραμμα ενός σπιτιού αιολικού πάρκου έχει ως εξής.

Μπορεί να απλουστευθεί πολύ επειδή τα ψηφιακά ηλεκτρονικά είδη ευρείας κατανάλωσης: υπολογιστές, τηλεοράσεις, τηλέφωνα λειτουργούν σε συνεχές ρεύμα από τροφοδοτικά 12 volt.

Εάν εξαιρούνται από την εργασία και ο ψηφιακός εξοπλισμός τροφοδοτείται απευθείας από μπαταρίες, τότε η απώλεια ηλεκτρικής ενέργειας θα μειωθεί με την ακύρωση της διπλής μετατροπής στο μετατροπέα και τις μονάδες.

Επομένως, προτείνω να δημιουργήσετε ξεχωριστές πρίζες 12 volt, τροφοδοτώντας τις απευθείας από τις μπαταρίες.

Μέσα στο ηλεκτρικό κύκλωμα, θα πρέπει να διατηρηθεί η ίδια ισορροπία ισχύος όπως και στη μηχανική κατασκευή. Κάθε συνδεδεμένο φορτίο πρέπει να συμμορφώνεται με τα ενεργειακά χαρακτηριστικά της πηγής ανάντη.

Οι οικιακές συσκευές 220 βολτ δεν πρέπει να υπερφορτώνουν τον μετατροπέα. Διαφορετικά, θα αποσυνδεθεί από την ενσωματωμένη προστασία, και αν αποτύχει, απλώς θα καεί. Οι μπαταρίες, οι επαφές ισχύος του ελεγκτή και η ίδια η γεννήτρια λειτουργούν σύμφωνα με την ίδια αρχή.

Η προστασία από έναν διακόπτη κυκλώματος για μια ανεμογεννήτρια στο σπίτι πρέπει να εκτελείται χωρίς αποτυχία.

Για να γίνει αυτό, πρέπει να επιλεγεί σωστά αυστηρά σύμφωνα με επιστημονικές συστάσεις, να ελεγχθεί και να προσαρμοστεί.

Είναι αδύνατο να προβλεφθεί τυχαία υπερφόρτωση, και ακόμη περισσότερο η εμφάνιση ρεύματος βραχυκυκλώματος. Επομένως, αυτή η μονάδα εγκαθίσταται απαραίτητα ως κύρια προστασία.

Το διάγραμμα καλωδίωσης για μπαταρίες, έναν μετατροπέα και έναν ελεγκτή για μια ανεμογεννήτρια δεν είναι ουσιαστικά διαφορετικό από αυτό που χρησιμοποιείται σε ηλιακούς σταθμούς με φωτεινά πάνελ.

Επομένως, ένα λογικό συμπέρασμα υποδηλώνει αμέσως: να συναρμολογήσει μια συνδυασμένη μονάδα παραγωγής ενέργειας στο σπίτι, που τροφοδοτείται ταυτόχρονα με αιολική και ηλιακή ενέργεια. Αυτές οι δύο πηγές αλληλοσυμπληρώνονται καλά και το κόστος συναρμολόγησης μεμονωμένων σταθμών μειώνεται σημαντικά.

Υπάρχουν πολλά κανάλια στο YouTube αφιερωμένα στις ανεμογεννήτριες για το σπίτι. Μου άρεσε το έργο του ιδιοκτήτη "Solar panels". Νομίζω ότι είναι αρκετά αντικειμενικός στην παρουσίαση αυτού του θέματος. Επομένως, προτείνω να ρίξετε μια πιο προσεκτική ματιά.

Μπαταρίες ανεμογεννητριών: ένα άλλο πρόβλημα για τον ιδιοκτήτη του σπιτιού

Ένα από τα δαπανηρά καθήκοντα ενός αιολικού ή ηλιακού σταθμού είναι το ζήτημα της αποθήκευσης ηλεκτρικής ενέργειας, το οποίο επιλύεται μόνο με μπαταρίες. Θα πρέπει να αγοραστούν και να ενημερωθούν και το κόστος είναι αρκετά υψηλό.

Για να τα επιλέξετε, πρέπει να γνωρίζετε τα χαρακτηριστικά απόδοσης: τάση και χωρητικότητα. Συνήθως, χρησιμοποιούνται σύνθετες μπαταρίες από μπαταρία 12 V και ο αριθμός των αμπέρ-ωρών σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση πρέπει να προσδιορίζεται εμπειρικά, με βάση την ισχύ των καταναλωτών, τον χρόνο λειτουργίας τους.

Θα πρέπει να επιλέξετε μπαταρίες για μια ανεμογεννήτρια από ένα αρκετά ευρύ φάσμα. Δεν θα περιοριστώ σε μια πλήρη κριτική, αλλά μόνο σε τέσσερις δημοφιλείς τύπους μπαταριών οξέος:

1. συμβατικά οχήματα εκκίνησης ·
2. Τύπος Ετ.Γ.Σ.
3. γέλη;
4. θωρακισμένος.

Οι πωλητές δεν προτείνουν την αγορά μπαταριών εκκίνησης για αιολικά πάρκα, επειδή έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν σε κρίσιμες συνθήκες λειτουργίας του οχήματος:

• όταν αποθηκεύονται στο κρύο, πρέπει να αντέχουν τα τεράστια ρεύματα εκκίνησης που δημιουργούνται όταν ένας κρύος κινητήρας περιστρέφεται.
• κατά την οδήγηση, εκτίθενται σε δονήσεις και κουνήματα.
• η επαναφόρτιση πραγματοποιείται σε κατάσταση buffer από τη γεννήτρια όταν το αυτοκίνητο κινείται με διαφορετικές ταχύτητες κινητήρα.

Εν:

• οι συντηρημένες μπαταρίες, που απαιτούν περιοδική στάθμη ηλεκτρολύτη και συμπλήρωση αποσταγμένου νερού, έχουν σχεδιαστεί για να αντέχουν σε 100 κύκλους εκφόρτισης / φόρτισης.
• δεν συντηρούνται - έχουν πιο περίπλοκο σχεδιασμό και ο αριθμός κύκλων είναι 200.

Ωστόσο, η μπαταρία της ανεμογεννήτριας όταν λειτουργεί μέσα στο σπίτι:

• συνήθως τοποθετείται σε υπόγειο, όπου η θερμοκρασία, η οποία διατηρείται στους + 5 ÷ + 10 βαθμούς όλο το χρόνο, είναι βέλτιστη.
• δεν εκτίθεται σε κούνημα και δονήσεις, εγκατεστημένα μόνιμα σε σταθερή κατάσταση ·
• δεν λαμβάνουν ακραία φορτία κατά την εκκίνηση και όταν οι οικιακές συσκευές είναι ενεργοποιημένες μέσω του μετατροπέα, λειτουργούν σε ήπια λειτουργία.
• φορτίζονται από τη γεννήτρια με μικρά ρεύματα, τα οποία έχουν ευεργετική επίδραση στον τρόπο αποθείωσης των πλακών.

Όλα αυτά είναι οι πιο ευνοϊκές συνθήκες για τη λειτουργία τους. Επομένως, προτείνω να λάβετε υπόψη αυτή την επιλογή για όσους δεν είναι πολύ τεμπέληδες να παρακολουθούν περιοδικά την τάση στις τράπεζες και να παρακολουθούν τη στάθμη των ηλεκτρολυτών σε αυτές.

Μπαταρίες AGM πιο περίπλοκο στο σχεδιασμό. Έχουν τις ίδιες πλάκες, αλλά τα γυάλινα τάπητα εμποτίζονται με οξύ, τα οποία λειτουργούν ταυτόχρονα ως διηλεκτρικό στρώμα. Ο κύκλος εκφόρτισης / φόρτισης είναι 250 ÷ 400. Η υπερφόρτιση είναι επικίνδυνη.

Μπαταρίες Golem δημιουργούνται επίσης από σχεδιασμό χωρίς συντήρηση με σφραγισμένο σώμα και ηλεκτρολύτη πυκνωμένο σε κατάσταση γέλης. Δεν τους αρέσει πολύ η επαναφόρτιση, αλλά είναι πιο ανθεκτικά στην βαθιά εκκένωση. Ο αριθμός των κύκλων υπολογισμού είναι 350.

Μπαταρίες θωράκισης είναι από τις πιο σύγχρονες εξελίξεις. Τα ηλεκτρόδια τους προστατεύονται από πολυμερή από προσβολή οξέος. Εύρος κύκλου λειτουργίας: 900 ÷ 1500.

Και οι τέσσερις τύποι μπαταριών διαφέρουν σημαντικά ως προς την τιμή και τις συνθήκες λειτουργίας. Εάν λάβετε υπόψη τις συστάσεις των πωλητών, θα πρέπει να πληρώσετε ένα αρκετά αξιοπρεπές χρηματικό ποσό.

Ωστόσο, σας προτείνω να ακούσετε πρώτα τις χρήσιμες συμβουλές που δίνει ο ίδιος ιδιοκτήτης της Solar Battery στο βίντεό του "Πώς να επιλέξετε μπαταρίες για αιολικό πάρκο και ηλιακό σταθμό".

Έχει τη δική του αντίθετη γνώμη για το θέμα αυτό. Το πώς τον αντιμετωπίζετε είναι δική σας δουλειά. Ωστόσο, για να μάθετε πληροφορίες από αντίθετες πηγές και να επιλέξετε την καταλληλότερη επιλογή από αυτήν: τη βέλτιστη λύση για ένα άτομο που σκέφτεται.

Υπολογισμός ανεμογεννήτριας με λεπίδα

Δεδομένου ότι έχουμε ήδη ανακαλύψει ότι μια οριζόντια ανεμογεννήτρια είναι πολύ πιο αποτελεσματική, θα εξετάσουμε τον υπολογισμό του σχεδιασμού της.

Η αιολική ενέργεια μπορεί να προσδιοριστεί από τον τύπο P = 0,6 * S * V³, όπου S είναι η περιοχή του κύκλου που περιγράφεται από τις άκρες των πτερυγίων του ρότορα (περιοχή ρίψης), εκφρασμένη σε τετραγωνικά μέτρα, και το V είναι η υπολογιζόμενη ταχύτητα ανέμου σε μέτρα ανά δευτερόλεπτο. Πρέπει επίσης να λάβετε υπόψη την απόδοση του ίδιου του ανεμόμυλου, ο οποίος για ένα οριζόντιο κύκλωμα τριών λεπίδων θα έχει μέσο όρο 40%, καθώς και την απόδοση του σετ γεννήτριας, το οποίο στην κορυφή του χαρακτηριστικού της τρέχουσας ταχύτητας είναι 80% για γεννήτρια με διέγερση μόνιμου μαγνήτη και 60% για γεννήτρια με περιέλιξη διέγερσης. Κατά μέσο όρο, ένα άλλο 20% της ισχύος θα καταναλώνεται από το γρανάζι αύξησης (πολλαπλασιαστής). Έτσι, ο τελικός υπολογισμός της ακτίνας της ανεμογεννήτριας (δηλαδή, το μήκος της λεπίδας του) για μια δεδομένη ισχύ της γεννήτριας μόνιμου μαγνήτη μοιάζει με αυτό: R = √ (P / (0,483 * V³)))

Παράδειγμα: Ας υποθέσουμε ότι η απαιτούμενη ισχύς του αιολικού πάρκου είναι 500 W και η μέση ταχύτητα ανέμου είναι 2 m / s. Στη συνέχεια, σύμφωνα με τον τύπο μας, θα πρέπει να χρησιμοποιήσουμε λεπίδες μήκους τουλάχιστον 11 μέτρων. Όπως μπορείτε να δείτε, ακόμη και μια τόσο μικρή ισχύς θα απαιτήσει τη δημιουργία μιας ανεμογεννήτριας κολοσσιαίων διαστάσεων. Για περισσότερο ή λιγότερο ορθολογικές κατασκευές με μήκος λεπίδας όχι περισσότερο από ενάμισι μέτρο στις συνθήκες κατασκευής μόνοι σας, η ανεμογεννήτρια θα μπορεί να παράγει μόνο 80-90 watt ισχύος ακόμη και σε δυνατούς ανέμους.

Δεν υπάρχει αρκετή ισχύς; Στην πραγματικότητα, όλα είναι κάπως διαφορετικά, δεδομένου ότι στην πραγματικότητα το φορτίο της ανεμογεννήτριας τροφοδοτείται από τις μπαταρίες, η ανεμογεννήτρια τις φορτίζει μόνο στο μέγιστο των δυνατοτήτων της. Κατά συνέπεια, η ισχύς μιας ανεμογεννήτριας καθορίζει τη συχνότητα με την οποία μπορεί να παρέχει ενέργεια.

Επιλογή γεννήτριας

Η πιο λογική επιλογή για μια γεννήτρια για μια σπιτική ανεμογεννήτρια φαίνεται να είναι μια γεννήτρια αυτοκινήτων. Αυτή η λύση διευκολύνει τη συναρμολόγηση της μονάδας, καθώς η γεννήτρια διαθέτει ήδη σημεία στήριξης και τροχαλία για τον πολλαπλασιαστή ιμάντα. Δεν είναι δύσκολο να αγοράσετε τόσο την ίδια τη γεννήτρια όσο και τα ανταλλακτικά για αυτήν. Επιπλέον, ο ενσωματωμένος ρυθμιστής ρελέ σάς επιτρέπει να τον συνδέσετε απευθείας σε μια μπαταρία αποθήκευσης 12 βολτ και σε αυτόν, με τη σειρά του, έναν μετατροπέα για τη μετατροπή συνεχούς ρεύματος σε εναλλασσόμενη τάση 220V.

Όμως, όπως αναφέρθηκε παραπάνω, η απόδοση των γεννητριών με περιέλιξη διέγερσης είναι αρκετά χαμηλή, η οποία είναι πολύ ευαίσθητη για μια ήδη ανεμογεννήτρια χαμηλής ισχύος. Το δεύτερο μειονέκτημα είναι ότι όταν η μπαταρία αποφορτιστεί, η γεννήτρια αυτοκινήτου δεν μπορεί να ενθουσιαστεί.

Σε μια σειρά από σπιτικά σχέδια, μπορείτε να βρείτε τις γεννήτριες τρακτέρ G-700 και G-1000. Η αποδοτικότητά τους δεν είναι πλέον, μια χρήσιμη διαφορά είναι μόνο η μαγνητοποίηση του ρότορα, η οποία καθιστά δυνατή τη διέγερση της γεννήτριας ακόμη και χωρίς μπαταρία αποθήκευσης και σε χαμηλή τιμή.

Μερικοί συγγραφείς, όταν χτίζουν ανεμογεννήτριες, χρησιμοποιούν την ιδιότητα αντιστρεψιμότητας των ηλεκτρικών κινητήρων συλλέκτη - περιστρέφοντας βίαια τον ρότορα τους, μπορεί να αφαιρεθεί το συνεχές ρεύμα από αυτό. Ο στάτορας αυτού του τύπου των κινητήρων αποτελείται είτε από μόνιμους μαγνήτες, οι οποίοι είναι προτιμότεροι για τους σκοπούς μας, είτε έχουν περιέλιξη. Για να χρησιμοποιήσετε τον κινητήρα σε λειτουργία γεννήτριας, συνδέεται με τον ρυθμιστή ρελέ του οχήματος για να παρέχει την επιθυμητή τάση.Εξετάστε τη σύνδεση ενός ρελέ-ρυθμιστή χρησιμοποιώντας το παράδειγμα ενός κόμβου από τα κλασικά VAZ (είναι βολικό επειδή δεν συνδυάζεται σε ένα μπλοκ με ένα συγκρότημα πινέλου):

1. Συνδέστε μία από τις βούρτσες κινητήρα στο σώμα - αυτός θα είναι ο αρνητικός πόλος της γεννήτριας. Εδώ, συνδέστε με ασφάλεια τη μεταλλική θήκη του ρυθμιστή ρελέ και τον ακροδέκτη "-" της μπαταρίας.
2. Συνδέστε τον ακροδέκτη 67 του ρελέ σε έναν από τους ακροδέκτες της περιέλιξης του στάτορα, το δεύτερο προσωρινά στη θήκη.
3. Συνδέστε τον ακροδέκτη 15 μέσω του διακόπτη στον θετικό πόλο της μπαταρίας (αυτό θα τροφοδοτήσει το ρεύμα πεδίου στην περιέλιξη). Δώστε την περιστροφή του ρότορα προς την ίδια κατεύθυνση που θα παρέχει η βίδα ανεμογεννήτριας και συνδέστε ένα βολτόμετρο μεταξύ της ελεύθερης βούρτσας και του περιβλήματος. Εάν βρεθεί αρνητικό δυναμικό στη βούρτσα, αλλάξτε τις συνδέσεις του στάτη με τον ρυθμιστή ρελέ και τη γείωση.

Το κύριο χαρακτηριστικό της σύνδεσης μιας γεννήτριας DC με μια μπαταρία είναι η ανάγκη διαχωρισμού τους με μια δίοδο ημιαγωγού, η οποία αποτρέπει την αποφόρτιση της μπαταρίας στο τύλιγμα του ρότορα όταν η γεννήτρια σταματά. Στις σύγχρονες γεννήτριες αυτοκινήτων, αυτή η λειτουργία εκτελείται από μια τριφασική γέφυρα διόδων και μπορούμε επίσης να τη χρησιμοποιήσουμε συνδέοντας τις φάσεις της παράλληλα για να μειώσουμε την πτώση τάσης σε αυτήν.

Η μεγαλύτερη ισχύς μπορεί να αφαιρεθεί από τη γεννήτρια, ο ρότορας της οποίας αποτελείται από μαγνήτες νεοδυμίου. Οι κατασκευές που βασίζονται σε ένα διανομέα αυτοκινήτου με δίσκο φρένων είναι ευρέως διαδεδομένες, κατά μήκος του άκρου του οποίου είναι σταθεροί ισχυροί μαγνήτες. Ένας στάτορας με μονοφασική ή τριφασική περιέλιξη βρίσκεται σε ελάχιστη απόσταση από αυτά.

Ανεμογεννήτρια αξονικού σχεδιασμού με μαγνήτες

Στην καρδιά ενός τέτοιου ανεμόμυλου 220v βρίσκεται ένας κόμβος επιβατικών αυτοκινήτων με δίσκους φρένων. Εάν το ανταλλακτικό δεν είναι καινούργιο, αποσυναρμολογήστε το, ελέγξτε και λιπάνετε τα έδρανα και καθαρίστε τυχόν σκουριά.

Διανομή και ασφάλιση μαγνητών

Πρώτα πρέπει να κολλήσετε τους μαγνήτες στον δίσκο του ρότορα. Στην περίπτωση αυτή, οι μαγνήτες που χρησιμοποιούνται δεν είναι συνηθισμένοι, αλλά ειδικοί μαγνήτες νεοδυμίου. Είναι πολύ πιο ισχυρά. Θα χρειαστείτε 20 μαγνήτες, το μέγεθος των οποίων είναι 25 έως 8 mm. Οι μαγνήτες τοποθετούνται σε εναλλάξ πόλους. Για σωστή τοποθέτηση, δημιουργήστε ένα πρότυπο όπως φαίνεται στην παρακάτω φωτογραφία.

Συμβουλή! Εάν είναι δυνατόν, χρησιμοποιήστε ορθογώνια παρά στρογγυλούς μαγνήτες για την ανεμογεννήτρια. Το μαγνητικό τους πεδίο δεν συγκεντρώνεται στο κέντρο, αλλά στο μήκος.

Χρησιμοποιήστε κόλλα πυριτίου για να στερεώσετε τους μαγνήτες στο δίσκο. Και για δύναμη στο τέλος, μπορείτε να γεμίσετε τους μαγνήτες με εποξική. Για να αποφύγετε τη διαρροή ρητίνης, φτιάξτε πλαστικές πλάκες ή κολλήστε τον δίσκο.

Σημείωση! Για να μην μπερδέψετε πού βρίσκεται ο πόλος του μαγνήτη, μπορείτε να τους επισημάνετε με "+" ή "-". Για να το προσδιορίσετε αυτό - φέρτε έναν μαγνήτη στον άλλο. Οι επιφάνειες μαγνητών που προσελκύονται έχουν "+". Εάν ο μαγνήτης απωθείται, έχει έναν πόλο "-".

Τριφασική και μονοφασική γεννήτρια για ανεμογεννήτρια

Αν τα συγκρίνουμε, τότε μια συσκευή με μία φάση είναι χειρότερη, γιατί υπό φορτίο δονείται λόγω της διαφοράς στο πλάτος του ρεύματος. Και εμφανίζεται λόγω της ασυνέπειας του ρεύματος. Αυτό το αποτέλεσμα απουσιάζει σε τριφασικά προϊόντα. Η δύναμή τους είναι πάντα η ίδια. Το θέμα είναι ότι η μία φάση αντισταθμίζει την άλλη και αντίστροφα, εάν το ρεύμα εξαφανιστεί σε μια φάση, τότε θα αυξηθεί στην άλλη.

Ποιο είναι το τελικό αποτέλεσμα; Και το γεγονός ότι οι τριφασικές γεννήτριες έχουν 50% περισσότερη έξοδο από τις μονοφασικές. Επιπλέον, η απουσία κραδασμών, η οποία μπορεί να ενοχλήσει και να επηρεάσει την άνεση, είναι ενθαρρυντική. Υπό βαρύ φορτίο, ο στάτορας δεν θα βουτήξει. Εάν ο θόρυβος δεν σας ενοχλεί και αποφασίσετε να χρησιμοποιήσετε μονοφασική γεννήτρια, να είστε προετοιμασμένοι για το γεγονός ότι οι κραδασμοί θα επηρεάσουν αρνητικά τη λειτουργία της ανεμογεννήτριας. Η διάρκεια ζωής του θα είναι μικρότερη.

Τυλίγουμε τα πηνία

Η ανεμογεννήτρια δεν μπορεί να κληθεί πολύ γρήγορα. Απαιτείται να κάνετε τα πάντα έτσι ώστε η μπαταρία 12 V να μολυνθεί από 100-140 σ.α.λ.Με τέτοια αρχικά δεδομένα, ο συνολικός αριθμός στροφών στα πηνία πρέπει να είναι ίσος με 1000-1200. Αλλά πώς ξέρετε πόσες στροφές υπάρχουν ανά πηνίο; Είναι απλό: αυτός ο αριθμός διαιρείται με τον αριθμό των πηνίων.

Εάν θέλετε η ανεμογεννήτρια να αποδίδει περισσότερη ισχύ σε χαμηλές σ.α.λ., πρέπει να φτιάξετε περισσότερους πόλους. Σε αυτήν την περίπτωση, η συχνότητα της τρέχουσας ταλάντωσης στο πηνίο θα αυξηθεί. Για να μειώσετε την αντίσταση και να αυξήσετε την αντίσταση του ρεύματος, σας συνιστούμε να τυλίγετε παχύ καλώδιο γύρω από τα πηνία. Λάβετε υπόψη το γεγονός ότι με ισχυρή τάση, η αντίσταση της περιέλιξης μπορεί να "φάει" το ρεύμα.

Σημειώστε ότι ο αριθμός και το πάχος των μαγνητών που είναι προσαρτημένοι στους δίσκους καθορίζουν τις παραμέτρους λειτουργίας της γεννήτριας. Για να μάθετε πόση ισχύ μπορεί να παράγει μια γεννήτρια αέρα, τυλίξτε ένα πηνίο και γυρίστε τη γεννήτρια. Μετρήστε την τάση σε μερικές σ.α.λ. χωρίς φορτίο. Για παράδειγμα, για 200 σ.α.λ. έχετε ρεύμα 30 V με αντίσταση 3 ohms. Αφαιρέστε 12 V (τάση μπαταρίας) από αυτά τα 30 V. Τώρα διαιρέστε τον αριθμό που λαμβάνετε με 3 ohms. Μοιάζει με αυτό:

30 – 12 = 18;

18 : 3 = 6.

Ως αποτέλεσμα, αποδείχθηκε 6 A. Θα πάνε στην μπαταρία. Είναι σαφές ότι στην πράξη θα είναι ελαφρώς λιγότερο λόγω των απωλειών στα καλώδια.

Είναι καλύτερα να επιμηκύνετε τα πηνία. Τότε ο χαλκός στον τομέα θα βγει περισσότερο, και οι στροφές θα είναι ευθείες. Η διάμετρος της οπής μέσα στο πηνίο πρέπει να είναι ίση ή ελαφρώς μεγαλύτερη από το μέγεθος των μαγνητών.

Σημείωση! Το πάχος του στάτορα πρέπει να είναι το ίδιο με το πάχος των μαγνητών.

Το καλούπι για τον στάτορα μπορεί να είναι κόντρα πλακέ. Αλλά οι τομείς για τα πηνία μπορούν επίσης να τοποθετηθούν σε χαρτί κάνοντας πλαστελίνη στα σύνορα. Τα πηνία πρέπει να είναι στερεωμένα έτσι ώστε να μην κινούνται και τα άκρα των φάσεων πρέπει να βγαίνουν έξω. Συνδέστε όλα τα καλώδια με αστέρι ή δέλτα. Απομένει να ελεγχθεί η ανεμογεννήτρια περιστρέφοντάς την με το χέρι

Κάνουμε μια βίδα και έναν ιστό για μια ανεμογεννήτρια

Ο ιστός της γεννήτριας πρέπει να είναι ψηλός, από 8 έως 12 μ. Η βάση πρέπει να είναι σκυροδέματος. Είναι καλύτερα να τοποθετήσετε το σωλήνα έτσι ώστε ο σωλήνας να μπορεί να ανυψωθεί και να κατεβεί εύκολα από το βαρούλκο. Η βίδα ανεμογεννήτριας θα στερεωθεί στην κορυφή του σωλήνα.

Μπορείτε να το φτιάξετε από πλαστικό σωλήνα Ø160 mm. Κόψτε μια βίδα με έξι λεπίδες, μήκους 2 μέτρων.

Για να κρατήσετε την έλικα μακριά από έντονη ριπή ανέμου, κάντε μια αναδιπλούμενη ουρά. Ως αποτέλεσμα, όλη η ενέργεια που παράγει η ανεμογεννήτρια μπορεί να συσσωρευτεί στην μπαταρία.

Αυτό είναι, ξέρετε πώς να φτιάξετε μια γεννήτρια ανέμου με μαγνήτες. Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε την ηλεκτρική ενέργεια που παράγεται από μια τέτοια ανεμογεννήτρια, εξοικονομώντας χρήματα. Όλες οι προσπάθειές σας θα ανταμειφθούν.

Υπολογισμός πολλαπλασιαστή

Το σετ παραγωγής έχει ένα χαρακτηριστικό κεκλιμένης ταχύτητας ρεύματος: με αύξηση της ταχύτητας του ρότορα, αυξάνεται η μέγιστη ισχύς που παρέχεται σε αυτό. Επομένως, για να διασφαλίσουμε την υψηλότερη απόδοση μιας ανεμογεννήτριας χαμηλής ταχύτητας, χρειαζόμαστε πολλαπλασιαστή με υψηλό συντελεστή αύξησης.

Για ένα σπιτικό σχέδιο, η βέλτιστη λύση είναι ένας πολλαπλασιαστής ζωνών: είναι εύκολη στην κατασκευή και απαιτεί ελάχιστη εργασία μηχανής. Η αναλογία αύξησης των περιστροφών θα είναι ίση με την αναλογία της διαμέτρου της τροχαλίας κίνησης, που συνδέεται με τον άξονα της βίδας, προς τη διάμετρο της κινητήριας τροχαλίας της γεννήτριας. Εάν είναι απαραίτητο, η σχέση μετάδοσης μπορεί να ρυθμιστεί εύκολα αντικαθιστώντας μία από τις τροχαλίες.

Κατά το σχεδιασμό του πολλαπλασιαστή, είναι απαραίτητο να ληφθεί υπόψη τόσο η μέση ταχύτητα του συγκροτήματος λεπίδας όσο και το χαρακτηριστικό τρέχουσας ταχύτητας της γεννήτριας. Εάν χρησιμοποιήσουμε μια σειριακή γεννήτρια αυτοκινήτων, τότε μπορεί να βρεθεί εύκολα στο Διαδίκτυο, αλλά με σπιτικά σχέδια, πιθανότατα, θα πρέπει να περάσουμε από δοκιμές και λάθη.

Για παράδειγμα, ας πάρουμε μια κοινή γεννήτρια τρακτέρ, η οποία αναφέρθηκε ήδη παραπάνω.

Λαμβάνοντας την υπολογισμένη ισχύ της ανεμογεννήτριας μας στα 90 watt, βρίσκουμε ένα σημείο στο γράφημα που αντιστοιχεί στην έξοδο της γεννήτριας σε αυτήν την ισχύ.Σε ονομαστική τάση 14 V, χρειαζόμαστε ρεύμα εξόδου τουλάχιστον 6,5 A - σύμφωνα με το γράφημα, αυτό θα συμβεί με ταχύτητα ελαφρώς πάνω από 1000 rpm. Αφήστε την έλικα του σχεδιασμού μας να περιστρέφεται με τον άνεμο με ταχύτητα 60 σ.α.λ. (μεσαίου ανέμου). Αυτό σημαίνει ότι χρειαζόμαστε τουλάχιστον ένα διπλάσιο λόγο διαμέτρων των τροχαλιών - για μια τροχαλία γεννήτριας 70 mm, η τροχαλία του ανεμόμυλου θα πρέπει να έχει διάμετρο σχεδόν ενάμισι μέτρου, κάτι που είναι απαράδεκτο. Αυτό υποδηλώνει ξεκάθαρα πόσο χαμηλή είναι η απόδοση των ανεμογεννητριών αυτού του τύπου - χωρίς ένα σύνθετο κιβώτιο πολλαπλών σταδίων, το οποίο από μόνο του θα οδηγήσει σε μεγάλες απώλειες ισχύος, είναι σχεδόν αδύνατο να φέρετε μια γεννήτρια αυτοκινήτου σε λειτουργία.

Επιλογή σχεδιασμού και λεπτομερειών

DIY ανεμογεννήτρια από μια γεννήτρια αυτοκινήτων

Κατά την επιλογή του σχεδιασμού ενός σετ ανεμογεννητριών, πρέπει να προχωρήσουμε από τις κλιματολογικές συνθήκες που χαρακτηρίζουν την περιοχή. Έτσι, για περιοχές με χαμηλή δραστηριότητα ανέμου, οι γεννήτριες ανεμογεννητριών εξοπλισμένες με λεπίδες τύπου πανιού είναι βέλτιστες (η εμφάνισή του φαίνεται στο παρακάτω σχήμα).

Ανεμογεννήτρια τύπου πανί

Σε περιοχές με ισχυρά αιολικά φορτία, μια σπιτική ανεμογεννήτρια για ένα σπίτι κατασκευάζεται συνήθως με τη μορφή μιας κατακόρυφης συσκευής περιορισμένης ισχύος.

Παρά το γεγονός ότι οι ανεμογεννήτριες με κατακόρυφο άξονα περιστροφής είναι κάπως ακριβότερες στην κατασκευή τους από τους οριζόντιους ομολόγους τους, είναι πιο ικανοί να αντέχουν ισχυρά αιολικά φορτία. Για την κατασκευή τους, μπορούν να χρησιμοποιηθούν σπιτικές λεπίδες που συλλέγονται από αυτοσχέδια μέσα (ορισμένοι τεχνίτες έχουν προσαρμοστεί για να τα φτιάξουν από ένα βαρέλι κομμένο σε ξεχωριστά μεταλλικά θραύσματα).

Είναι πιο σκόπιμο να αγοράσετε περισσότερα έτοιμα για άνεμο και να τα προσαρμόσετε σε μια γεννήτρια, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως μετατροπέας κινητήρα από έναν εκτυπωτή. Σε κάθε περίπτωση, πριν από την έναρξη της εργασίας, πρέπει να επεξεργαστεί ένα σκίτσο της μελλοντικής γεννήτριας, το οποίο θα πρέπει να δείχνει ένα λεπτομερές διάγραμμα της προκατασκευασμένης μονάδας.

Επιπλέον πληροφορίες. Κατά την επιλογή αγορασμένων λεπίδων, θα πρέπει να προχωρήσουμε από το γεγονός ότι τα λεγόμενα "ιστιοφόρα" θεωρούνται τα φθηνότερα.

Στη βάση τους, ο ευκολότερος τρόπος για να φτιάξετε μια κάθετη ανεμογεννήτρια.

Για να ολοκληρώσουμε την περιγραφή πιθανών σχεδίων, προσθέτουμε ότι η μελλοντική συσκευή μπορεί να κατασκευαστεί από ένα αυτοκίνητο εκκίνησης ή από οποιοδήποτε αυτόματο γεννήτρια που έχει υπηρετήσει τη ζωή του. Ας εξετάσουμε καθεμιά από τις προτεινόμενες επιλογές για την κατασκευή ηλεκτρικών γεννητριών μόνοι σας με περισσότερες λεπτομέρειες.

Κατάρτι

Ο ιστός στον οποίο τοποθετείται η ανεμογεννήτρια - αυτός είναι ένας από τους πιο σημαντικούς κόμβους του.
Δεν διασφαλίζει μόνο την ασφαλή λειτουργία του ανεμόμυλου (το κατώτερο σημείο του κύκλου που περιγράφεται από τις λεπίδες δεν πρέπει να είναι πιο κοντά στα 2 μέτρα από το έδαφος), αλλά επίσης του επιτρέπει να χρησιμοποιεί την αιολική ενέργεια όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά, τη ροή του που γίνεται πιο ταραχώδης κοντά στο έδαφος.

Το υψηλό ύψος οδηγεί σε χαμηλή ακαμψία του ιστού της ανεμογεννήτριας και κάνει τον υπολογισμό της αντοχής του αρκετά δύσκολο όχι μόνο για έναν ερασιτέχνη, αλλά και για έναν μηχανικό. Μπορείτε να αναφέρετε μόνο τα κύρια σημεία:

• Τοποθετήστε τον ιστό όσο το δυνατόν περισσότερο από το σπίτι και τα δέντρα που σκιάζουν τη ροή του αέρα. Επιπλέον, σε περίπτωση ισχυρού ανέμου, η ανεμογεννήτρια μπορεί να πέσει στο κτίριο ή να καταστραφεί από δέντρα.
• Βέλτιστα μέσα σχεδιασμού ιστών δικτυωτό συγκολλημένο δοκό παρόμοιο με τους πύργους μετάδοσης ισχύος, αλλά είναι δύσκολο και ακριβό να κατασκευαστεί. Η απλούστερη, αλλά αρκετά αποτελεσματική επιλογή είναι αρκετοί παράλληλοι σωλήνες με διάμετρο 80-100 mm, συγκολλημένοι με κοντές ραφές μεταξύ τους και σκυροδένονται σε βάθος τουλάχιστον ενός μέτρου στο έδαφος. Είναι πολύ επιθυμητή η ενίσχυση της δομής ενός σωλήνα με δεσμούς καλωδίων, οι οποίοι είναι επίσης προσαρτημένοι στα στηρίγματα που χύνονται σε σκυρόδεμα.
• Για να απλοποιηθεί η συντήρηση του ανεμόμυλου, ο ιστός του μπορεί να γίνει ως σημείο καμπής: σε αυτήν την περίπτωση, όταν εξασθενεί το στήριγμα που πηγαίνει προς την κατεύθυνση του σπασίματος, ο ιστός μπορεί να γείρει προς το έδαφος.

Μια ιστορία για μια πολύ απλή ανεμογεννήτρια από έναν ανεμιστήρα στο σπίτι

Πρόσθετος ηλεκτρικός εξοπλισμός

Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ένα αναπόσπαστο μέρος ενός αιολικού πάρκου είναι μια μπαταρία που αναλαμβάνει τη δύναμη των καταναλωτών. κατά την επιλογή του, πρέπει να θυμάστε ότι όσο μεγαλύτερη είναι η χωρητικότητά του, τόσο περισσότερο θα είναι σε θέση να διατηρήσει την τάση στο δίκτυο, αλλά ταυτόχρονα θα χρειαστεί περισσότερος χρόνος για τη φόρτιση. Ο κατά προσέγγιση χρόνος λειτουργίας μπορεί να οριστεί ως ο χρόνος κατά τον οποίο εξαντλείται η μισή χωρητικότητα της μπαταρίας (μετά από αυτό, η πτώση τάσης θα γίνει ήδη αισθητή, επιπλέον, η βαθιά εκφόρτιση μειώνει τη διάρκεια ζωής των μπαταριών μολύβδου-οξέος).

Παράδειγμα: Έτσι, μια μπαταρία χωρητικότητας 65 A * h θα εξαρτάται υπό όρους από 30-35 Amp-ώρες ενέργειας στο φορτίο. Είναι πολύ ή λίγο; Μια συμβατική λυχνία 60 watt θα απαιτήσει, λαμβάνοντας υπόψη την παρουσία ενός μετατροπέα που μετατρέπει 12 V DC σε 220 V AC και έχει τη δική του απόδοση εντός 70%, ένα ρεύμα 7 αμπέρ είναι λίγο περισσότερο από τέσσερις ώρες λειτουργίας . Ο ανεμόμυλος μας με ονομαστική ισχύ 90 watt, ακόμη και στην καλύτερη περίπτωση, με σταθερό ισχυρό άνεμο, θα πάρει τουλάχιστον πέντε ώρες για να ανακτήσει τη σπατάλη ενέργειας. Όπως μπορείτε να δείτε, όταν χρησιμοποιείτε μια ανεμογεννήτρια αποκλειστικά ως αυτόνομη πηγή ενέργειας, η ηλεκτρική ενέργεια στο σπίτι σας θα είναι διαθέσιμη μόνο για μερικές ώρες την ημέρα.

Ο δεύτερος κόμβος του συστήματος τροφοδοσίας είναι ο μετατροπέας. Στην περίπτωσή μας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα έτοιμο αυτοκίνητο και ένα που εξάγεται από μια αδιάλειπτη παροχή ρεύματος. Σε κάθε περίπτωση, είναι σημαντικό να μην το υπερφορτώνετε με την τρέχουσα κατανάλωση, δεδομένου ότι η πραγματική ισχύς λειτουργίας είναι 1,2-1,5 φορές μικρότερη από την υποδεικνυόμενη μέγιστη ισχύ.

Όπως μπορείτε να δείτε, η ελκυστικότητα της χρήσης δωρεάν ενέργειας βασίζεται σε πολλούς περιορισμούς, και ακόμη και η μόνη αποτελεσματική επιλογή στην κεντρική Ρωσία - μια γεννήτρια αιολικής ενέργειας - δεν είναι σε θέση να παρέχει μακροπρόθεσμη αυτονομία.

Αλλά ταυτόχρονα, αυτή η ιδέα δεν είναι κακή τόσο ως πηγή παροχής ηλεκτρικού ρεύματος έκτακτης ανάγκης όσο και, ιδίως, ως σχεδιαστική εργασία - η απόλαυση της δημιουργίας ανεμογεννήτριας με τα χέρια σας μπορεί να υπερβεί σημαντικά την ισχύ της.