Власници приватних кућа често имају идеју да је примене резервни системи напајања... Најједноставнији и најприступачнији начин је, наравно, генератор бензина или дизела, али многи људи окрећу своје очи ка сложенијим начинима претварања такозване бесплатне енергије (сунчево зрачење, енергија текуће воде или ветра) у електричну енергију.
Свака од ових метода има своје предности и недостатке. Ако је уз употребу протока воде (мини-хидроелектрана) све јасно - доступан је само у непосредној близини прилично брзе реке, онда се сунчева светлост или ветар могу користити готово свуда. Обе ове методе имаће заједнички недостатак - ако водена турбина може да ради даноноћно, тада соларна батерија или ветрогенератор делују само неко време, због чега је неопходно укључити батерије у структуру кућне електричне мреже.
Будући да услови у Русији (кратак дан током већег дела године, честе падавине) чине соларне панеле неефикасним по тренутним трошковима и ефикасности, најпрофитабилнији је дизајн ветрогенератора... Размотрите његов принцип рада и могуће опције дизајна.
С обзиром да ниједан домаћи уређај није као други, ово
чланак није корак по корак, и опис основних принципа пројектовања ветротурбине.
Општи принцип рада
Главно радно тело генератора ветра су лопатице, које ветар ротира. У зависности од локације осе ротације, ветротурбине се деле на хоризонталне и вертикалне:
- Хоризонталне ветротурбине најраспрострањенији. Њихове лопатице имају дизајн сличан авионском пропелеру: у првом приближавању то су плоче нагнуте у односу на раван ротације, које део терета из притиска ветра претварају у ротацију. Важна карактеристика хоризонталног ветрогенератора је потреба да се обезбеди ротација склопа лопатица у складу са смером ветра, с обзиром да је максимална ефикасност обезбеђена када је смер ветра окомит на раван ротације.
- Ножеви, сецива вертикална ветротурбина имају конвексно-удубљени облик. Пошто је усмеравање испупчене стране веће од удубљене, таква ветротурбина се увек окреће у једном смеру, без обзира на смер ветра, што чини механизам окретања непотребним, за разлику од хоризонталних ветрогенератора. У исто време, због чињенице да у било ком тренутку само део лопатица обавља користан посао, а остали се само противе ротацији, Ефикасност вертикалне ветрењаче је много нижа од ефикасности хоризонталне ветрењаче: ако за хоризонтални генератор ветра са три оштрице ова цифра достигне 45%, онда за вертикални неће прећи 25%.
Будући да просечна брзина ветра у Русији није велика, чак и велика ветротурбина ће се већину времена прилично споро ротирати. Да би се осигурала довољна снага, напајање мора бити повезано на генератор преко појачаног редуктора, каиша или зупчаника. У хоризонталној ветрењачи јединица сечива-редуктор-генератор је постављена на окретну главу, што им омогућава да прате правац ветра. Важно је узети у обзир да окретна глава мора имати граничник који јој онемогућава да изврши пуни заокрет, јер ће у супротном бити одсечена ожичења од генератора (опција употребе контактних подлошки које омогућавају слободно окретање главе компликован).Да би се обезбедила ротација, генератор ветра је допуњен радном лопатицом усмереном дуж осе ротације.
Најчешћи материјал сечива су ПВЦ цеви великог пречника пресечене по дужини. Уз ивицу су заковане металне плоче, заварене за главчину склопа сечива. Цртежи ове врсте сечива су најраспрострањенији на Интернету.
Видео говори о сопственом генератору ветра
Уради сам ветрењаче за кућу: преглед дизајна
Као што сте већ разумели, први део који перципира енергију ветра је точак ветра. Ниједна шема ветрењача за кућу не може без ње.
Може се извршити:
- са вертикалном осом ротације;
- или хоризонтално.
Вертикална ветротурбина
Фотографијом ћу показати једну од конструкција које се лако производе, направљене од обичне челичне цеви.
Такав вертикални генератор ветра, направљен ручно, па чак и смештен изнад самог тла, окружен зградама и биљкама, неће моћи да развије нормалну брзину да генерише довољно електричне енергије за напајање приватне куће.
Моћи ће да обавља само неке појединачне задатке за опрему мале снаге. Штавише, мала брзина ротације његовог ротора захтеваће обавезну употребу степенишног зупчаника, а то су додатни губици енергије.
Такви дизајни били су популарни почетком прошлог века на паробродовима. Водени точак, смештен са лопатицама дуж правца кретања пловила, обезбедио је његово кретање.
Сада је то реткост која је изгубила на актуелности. У ваздухопловству такав дизајн не само да није заживео, већ се није ни разматрао.
Ротор Онипко
Од дизајна ниских брзина ветробранских точкова, ротор Онипко се сада масовно дистрибуира путем Интернета. Оглашавачи показују да се врти чак и по врло лаганим ветровима.
Међутим, из неког разлога имам и критички став према овом развоју догађаја, иако није тако тешко поновити га својим рукама. Нисам нашао одушевљене критике међу купцима, као ни научне прорачуне економске изводљивости његове употребе.
Ако ме неко од читалаца може разуверити у овом мишљењу, био бих му захвалан.
Хоризонтална ветротурбина
Од самог почетка, авионски мотори су почели да користе пропелер који покреће ваздух дуж тела летелице. Његов облик и дизајн одабрани су тако да се уз активну силу притиска користи и реактивна компонента.
Било који хоризонтални генератор ветра, који је направљен индустријски или ручно, ради према овом принципу. Показујем пример домаће конструкције са фотографијом.
Према принципу коришћења енергије ветра, то је ефикаснији дизајн, а у смислу дизајна како би се осигурала кућна питања о снабдевању електричном енергијом, то је мала снага.
Мали електрични мотор, чији се ротор окреће ветрогенератор, може, чак и при оптималном притиску и снази ветра, да генерише само малу снагу. На њега можете повезати слабу ЛЕД сијалицу.
Размислите сами да ли требате да монтирате такву осветљену лопатицу са позадинским осветљењем или не. Такав дизајн се неће носити са другим задацима. Иако се и даље може користити за плашење кртица у околини. Заиста не воле буку праћену ротацијом металних делова.
Да би се у потпуности искористила електрична енергија примљена од ветра, радно коло генератора ветра мора имати димензије које одговарају потрошњи енергије. Рачунајте на пречник од око 5 метара.
Када га правите, суочићете се са техничким потешкоћама: велике делове морате тачно уравнотежити. Тежиште масе мора увек бити у средини осовине ротације.
Ово ће минимизирати заостајање лежајева и љуљање конструкције на високој надморској висини. Међутим, балансирање попут овог није лако.
Како инсталирати ветротурбину: поуздан распоред јарбола за монтирање на висини
Тежина радног кола за нормалну производњу електричне енергије је сасвим пристојна. Не може се инсталирати на једноставно постоље.
Мораћете да направите чврсту бетонску подлогу за метални јарбол и сидрене вијке. У супротном, целокупна конструкција, састављена са великим потешкоћама, може се срушити у било ком неприкладном тренутку.
Сталак за ветротурбину подигнут у висину може се направити:
- у облику монтажног јарбола састављеног од секција са заградама;
- или сужени цевасти носач.
Обе шеме ће захтевати појачање од превртања стварањем неколико нивоа типске жице од каблова, које су неопходне за држање јарбола у случају јаких удара ветра. Морат ће бити сигурно причвршћени за чепове и сидра.
Из личног лошег искуства: док сам користио аналогну телевизију, имао сам антену Спидер-лине са пречником обруча од 2м. Налазила се на висини од 8 метара, била је фиксирана на дрвени стуб са два нивоа момака. Снажни удари ветра поколебали су је тако да се сталак срушио.
Срећом, модерна дигитална телевизија захтева много мање антене. Они нису само лако учинити властитим рукама, већ и није тако тешко причврстити.
Како направити јарбол за ветрењачу
Одмах обратите пажњу на стварање солидног дизајна без проблема. У супротном, само поновите тужно искуство запослених у ИантарЕнерго-у, који су имали несрећу током олује: срушио се вишетонски јарбол, а фрагменти сечива расули се по округу.
Уређај јарбола захтеваће израчунавање количине материјала потребног за стварање конструкције из челичног угла различитих секција. Облик и димензије се бирају у складу са локалним условима.
Направљен је од три или четири стуба. Свака од њих је постављена на граничник одоздо. На врху јарбола створена је платформа за уградњу ветрогенератора.
Пошто је дужина углова ограничена, јарбол се саставља из неколико одељака. Крутост општем причвршћивању дају бочна ребра причвршћена кроз заграде.
Уграђени метални елементи су обавезни елемент темеља. Користиће се за причвршћивање делова. Мораћемо да се побринемо за завртње за заваривање и спајање.
Не занемарујте додатне фрајерске линије.
Како направити носач од цеви
Телескопску конструкцију од челичних цеви одговарајућег профила лакше је саставити, али треба пажљивије израчунати чврстоћу. Момент савијања који ствара јак врх при олујним ветровима не би требало да пређе критичну вредност.
Истовремено, потешкоће ће настати са превентивним одржавањем, прегледом и поправком склопљене ваздушне електране. Ако се можете попети на висину дуж јарбола попут мердевина, онда је то тешко урадити кроз цев. А рад горе је веома опасан.
Због тога је одмах потребно размислити о могућности безбедног спуштања опреме на земљу и приступачном начину подизања. Ово вам омогућава да изведете једну од две шеме са:
- Окретна осовина на главном носачу.
- Потисна полуга на дну потпорне ноге.
У првом случају се ствара чврста основа за уградњу главне потпоре. На својој оси ротације причвршћена је заварена цевна конструкција са ветрењачом и системом ланчаних дизалица на челичним кабловима.
Противтег се налази на дну цеви како би се олакшало подизање и спуштање ручним витлом.
На слици нису приказани сигурносни каблови за појасеве типа.Једноставно висе са својих носача доле на земљи приликом подизања и спуштања јарбола и причвршћени су за непокретне бетонске колце за непрекидан рад.
Шема за инсталирање и спуштање ветрењаче према другој опцији приказана је у наставку.
Стуб и потисни крак противтеже, ојачани укрућивачем, смештени под правим углом у односу на њега, окрећу се у вертикалном смеру витлом са системом ланчаних дизалица.
Оса ротације створене конструкције је на врху правог угла и фиксирана је у вођицама уграђеним у темељ. Приликом подизања или спуштања јарбола, ужад се уклања са непокретних сидришта на земљи. Могу се користити као сигурносни конопац.
Генератор ветра: уређај и принцип рада електричног кола једноставним речима
Индустријске ветропаркове су дизајниране тако да су у стању да потрошачима одмах испоруче електричну енергију у мрежу. Не можете то учинити сопственим рукама.
Приликом одабира генератора који ће вртјети ветробран, користи се принцип реверзибилности електричних машина. На електромотор се примењује обртни моменат и побуђују се намоти статора.
Међутим, идеја вртње ротора трофазног асинхроног електромотора као генератора за добијање електричне струје напона 220/380 волти остварује се из мотора са унутрашњим сагоревањем, притиска воде, али не и ветра.
Генерални дизајн генератора са ротором постаће тежак, иначе неће бити могуће осигурати велике брзине осовине.
За мале капацитете можете:
- користите аутомобилски генератор који производи 12/24 волти;
- применити моторни точак са електричног бицикла;
- за састављање структуре од неодимијумских магнета са калемима од бакарне жице.
За основу можете узети и ветротурбину која се продаје у Кини. Али он мора одмах да изврши ревизију: обратите пажњу на квалитет уградње намотаја, стање лежајева, чврстоћу лопатица и целокупно уравнотежење ротора.
Морат ћемо се прилагодити чињеници да ће вриједност излазног напона генератора јако варирати у зависности од брзине вјетра. Због тога се батерије користе као посредна карика.
Њихово пуњење мора бити додељено контролору.
Кућански уређаји мреже од 220 волти морају се напајати наизменичном струјом из посебног претварача - претварача. Најједноставнији дијаграм домаће ветропарка је следећи.
То се може у великој мери поједноставити јер потрошачка дигитална електроника: рачунари, телевизори и телефони раде на једносмерну струју из напајања од 12 волти.
Ако се искључе из рада и ако се дигитална опрема напаја директно из батерија, тада ће се губитак електричне енергије смањити отказивањем двоструке претворбе у претварачу и јединицама.
Због тога препоручујем да направите одвојене утичнице од 12 волти, напајајући их директно из батерија.
Унутар електричног кола мораће се одржавати исти баланс снаге као у механичкој структури. Свако прикључено оптерећење мора бити у складу са енергетским карактеристикама узводног извора.
Кућански уређаји од 220 волти не би требали преоптеретити претварач. У супротном ће се искључити из уграђене заштите, а ако не успе, једноставно ће прегорети. Батерије, контакти за напајање контролера и сам генератор раде по истом принципу.
Заштита прекидачем за кућну ветротурбину мора бити изведена без грешке.
Да би се то урадило, мора се правилно одабрати строго у складу са научним препорукама, проверити и прилагодити.
Немогуће је предвидети случајно преоптерећење, а још више појаву струје кратког споја. Због тога је овај модул нужно инсталиран као главна заштита.
Шема повезивања батерија, претварача и регулатора за генератор ветра практично се не разликује од оне која се користи у соларним електранама са светлосним плочама.
Стога се разуман закључак одмах сугерише: да се окупља истовремено комбинована кућна електрана, покренута ветром и сунчевом енергијом. Ова два извора се добро допуњују, а трошкови монтаже појединачних станица су знатно смањени.
На ИоуТубе-у постоји пуно канала посвећених вјетротурбинама за дом. Свидео ми се рад власника „Соларних панела“. Мислим да је прилично објективан у излагању ове теме. Због тога вам препоручујем да погледате изблиза.
Батерије за ветротурбине: још један проблем за власника куће
Један од скупих задатака ветроелектране или соларне електране је питање складиштења електричне енергије, које се решава само батеријама. Морат ће их купити и ажурирати, а трошак је прилично висок.
Да бисте их изабрали, морате знати карактеристике перформанси: напон и капацитет. Обично се користе композитне батерије од 12 В батерије, а број ампер-сати у сваком конкретном случају треба одредити емпиријски, на основу снаге потрошача, њиховог радног времена.
Морат ћете одабрати батерије за генератор ветра из прилично широког спектра. Ограничићу се не на комплетан преглед, већ само на четири популарне врсте киселинских батерија:
- конвенционална стартерска моторна возила;
- Тип АГМ;
- гел;
- оклопни.
Продавци не препоручују куповину стартерских батерија за ветропаркове јер су дизајнирани за рад у критичним радним условима возила:
- када се чувају на хладном, морају да издрже огромне струје стартера које настају када се окреће хладан мотор;
- током вожње су изложени вибрацијама и подрхтавању;
- пуњење се одвија у бафер режиму из генератора када се аутомобил креће са различитим брзинама мотора.
У чему:
- сервисиране батерије, којима је потребан периодични ниво електролита и доливање дестиловане воде, дизајниране су да издрже 100 циклуса пражњења / пуњења;
- не сервисирају - имају сложенији дизајн и број циклуса је 200.
Међутим, батерија ветротурбине када ради у кући:
- обично се поставља у подрум, где је температура која се одржава на + 5 ÷ + 10 степени током целе године оптимална;
- није изложен трешењу и вибрацијама, трајно инсталиран у стационарном стању;
- не примају екстремна оптерећења током покретања, а када су кућни апарати укључени кроз претварач, они раде у нежном режиму;
- пуне се из генератора малим струјама, које имају благотворно дејство на начин одсумпоравања плоча.
Све ово су најповољнији услови за њихов рад. Због тога предлажем да ову опцију примите на знање онима који нису превише лењи да повремено надгледају напон на обалама и надгледају ниво електролита у њима.
АГМ батерије сложеније у дизајну. Имају исте плоче, али стаклене простирке су импрегниране киселином, које истовремено раде као диелектрични слој. Њихов циклус пражњења / пуњења је 250 ÷ 400. Прекомерно пуњење је опасно.
Голем батерије су такође створени дизајном без одржавања са запечаћеним телом и електролитом згуснутим у стање гела. Не воле пуно пуњење, али су отпорнији на дубоко пражњење. Број рачунских циклуса је 350.
Оклопне батерије спадају у најсавременија збивања. Њихове електроде су заштићене полимерима од напада киселине. Опсег радног циклуса: 900 ÷ 1500.
Све ове четири врсте батерија значајно се разликују у погледу цене и услова рада. Ако узмете у обзир препоруке продаваца, мораћете да потрошите прилично пристојну суму новца.
Ипак, препоручујем вам да прво послушате корисне савете које исти власник Соларних батерија даје у свом видеу „Како одабрати батерије за ветропаркове и соларну станицу“.
Он има своје супротно мишљење по овом питању. Како се односите према њему, ваша је ствар. Међутим, да бисте знали информације из супротних извора и из њих изабрали најприкладнију опцију: оптимално решење за размишљајућу особу.
Прорачун лопатице ветротурбине
Пошто смо већ открили да је хоризонтална ветротурбина много ефикаснија, размотрићемо прорачун њеног дизајна.
Енергија ветра може се одредити формулом П = 0,6 * С * В³, где је С површина круга описана врховима лопатица ротора (површина бацања), изражена у квадратним метрима, а В израчуната брзина ветра у метрима у секунди. Такође морате узети у обзир ефикасност саме ветрењаче која ће за хоризонтални круг са три оштрице у просеку износити 40%, као и ефикасност агрегата који на врхунцу карактеристике тренутне брзине износи 80% за генератор са побуђивањем са трајним магнетом и 60% за генератор са намотом за побуду. У просеку, додатних 20% снаге потрошиће појачавач (мултипликатор). Дакле, коначни прорачун радијуса ветротурбине (односно дужине њене лопатице) за дату снагу генератора трајних магнета изгледа овако: Р = √ (П / (0,483 * В³))
Пример: Претпоставимо да је потребна снага ветропарка 500 В, а просечна брзина ветра 2 м / с. Тада ћемо, према нашој формули, морати да користимо сечива дужине најмање 11 метара. Као што видите, чак и тако мала снага захтеваће стварање ветрогенератора колосалних димензија. За више или мање рационалне структуре са дужином сечива не већом од једног и по метра у условима самосталне производње, ветрогенератор ће моћи да произведе само 80-90 вати снаге чак и при јаком ветру.
Немате довољно снаге? У ствари, све је нешто другачије, јер се уствари оптерећењем ветрогенератора напајају батерије, ветротурбина их само пуни најбоље што може. Сходно томе, снага ветротурбине одређује фреквенцију којом може да снабдева енергијом.
Избор генератора
Чини се да је најлогичнија опција за агрегат за домаћу ветротурбину аутомобилски генератор. Ово решење олакшава састављање комплета, јер генератор већ има тачке причвршћивања и ременицу за појачивач каиша. Није тешко купити и сам генератор и резервне делове за њега. Поред тога, уграђени релејни регулатор омогућава вам да га директно повежете са 12-волтном акумулаторском батеријом, а на њу, пак, претварач за претварање једносмерне струје у наизменични напон 220В.
Али, као што је горе поменуто, ефикасност генератора са побудним намотајем је прилично мала, што је врло осетљиво за ионако генератор мале снаге. Други недостатак је тај што се када се батерија испразни, аутомобилски генератор не може побудити.
У великом броју дизајна домаће израде можете пронаћи генераторе трактора Г-700 и Г-1000. Њихова ефикасност више није, корисна разлика је само магнетизација ротора, што омогућава узбуђивање генератора и без акумулаторске батерије и ниске цене.
Неки аутори, када граде ветрогенераторе, користе својство реверзибилности колекторских електромотора - присилним окретањем њиховог ротора из њега се може уклонити једносмерна струја. Статор ове врсте мотора састоји се или од трајних магнета, што је за наше потребе пожељније, или има намотај. Да би мотор користио у режиму генератора, он се повезује са релејним регулатором возила како би обезбедио тачан напон.Размотрите везу релеј-регулатора на примеру чвора из класике ВАЗ (погодно је јер није комбинован у један блок са склопом четкица):
- Повежите једну од четкица мотора са телом - ово ће бити негативни пол генератора. Овде сигурно повежите метално кућиште релеја-регулатора и „-“ терминал батерије.
- Спојите терминал 67 релеја на један од терминала намотаја статора, други привремено на кућиште.
- Спојите терминал 15 преко прекидача са позитивним половом батерије (ово ће напајати струју поља намотајем). Омогућите ротацију ротора у истом смеру који ће обезбедити завртањ ветрогенератора и повежите волтметар између слободне четке и кућишта. Ако се на четкици нађе негативан потенцијал, замените везе статора са релејним регулатором и масом.
Главна карактеристика повезивања једносмерног генератора са батеријом је потреба да се они одвоје полупроводничком диодом, што спречава да се батерија испразни на намотај ротора када се генератор заустави. У савременим аутомобилским генераторима ову функцију врши трофазни диодни мост, а можемо је користити и паралелним повезивањем његових фаза како бисмо смањили пад напона на њему.
Највећа снага се може уклонити из генератора чији се ротор састоји од неодимијумских магнета. Конструкције засноване на аутомобилском чворишту са кочионим диском су широко распрострањене, дуж ивице којих су учвршћени моћни магнети. Статор са једнофазним или трофазним намотајем налази се на минималној удаљености од њих.
Ветротурбина аксијалне конструкције са магнетима
У срцу такве ветрењаче од 220 в налази се чвориште путничког аутомобила са кочним дисковима. Ако део није нов, раставите га, проверите и подмажите лежајеве и очистите рђу.
Расподела и осигурање магнета
Прво треба да залепите магнете на диск ротора. У овом случају коришћени магнети нису обични, већ посебни неодимијумски магнети. Они су много моћнији. Требаће вам 20 магнета, чија је величина 25 са 8 мм. Магнети су постављени у наизменичне стубове. За правилно постављање направите шаблон као што је приказано на доњој фотографији.
Савет! Ако је могуће, користите правоугаоне, а не округле магнете за ветротурбину. Њихово магнетно поље није концентрисано у центру, већ по дужини.
Користите силикатни лепак да причврстите магнете за диск. А за снагу на крају, магнете можете напунити епоксидом. Да бисте избегли цурење смоле, направите ивичњаке од пластелина или залепите диск траком.
Белешка! Да не бисте збунили где је пол магнета, можете их означити са „+“ или „-“. Да бисте то утврдили - донесите један магнет другом. Привучене површине магнета имају „+“. Ако се магнет одбије, он има пол „-“.
Трофазни и једнофазни генератор за ветротурбину
Ако их упоредимо, онда је уређај са једном фазом гори, јер под оптерећењем вибрира због разлике у амплитуди струје. И појављује се због непостојаности струје. Овај ефекат изостаје код трофазних производа. Њихова снага је увек иста. Ствар је у томе што једна фаза надокнађује другу и обрнуто, ако струја нестане у једној фази, онда ће се у другој повећати.
Који је крајњи резултат? И чињеница да трофазни генератори имају 50% већу излазну снагу од једнофазних. Поред тога, охрабрује одсуство вибрација, које могу изнервирати и утицати на удобност. Под великим оптерећењем, статор неће брујати. Ако вам бука не смета, а ви се одлучите за једнофазни генератор, будите спремни на чињеницу да ће вибрације негативно утицати на рад ветрогенератора. Његов радни век ће бити краћи.
Навијемо калемове
Генератор ветра не може се назвати врло брзо. Потребно је учинити све да се батерија од 12 В зарази од 100–140 о / мин.Са таквим почетним подацима, укупан број завоја у завојницама треба да буде једнак 1000-1200. Али како знати колико окретаја постоји по завојници? Једноставно је: ова цифра је подељена бројем калемова.
Ако желите да ветротурбина испоручује више снаге при малим обртајима, морате направити више стубова. У том случају ће се повећати фреквенција осциловања струје у калему. Да бисте смањили отпор и повећали отпор струје, препоручујемо намотавање дебеле жице око калема. Узмите у обзир чињеницу да са јаким напоном отпор намотаја може "појести" струју.
Имајте на уму да број и дебљина магнета који су причвршћени за дискове одређују радне параметре генератора. Да бисте сазнали колико снаге генератор ветра може произвести, намотајте један калем и окрените генератор. Измерите напон на неким обртајима у минути без оптерећења. На пример, за 200 о / мин добијате струју од 30 В са отпором од 3 ома. Одузмите 12 В (напон батерије) од ових 30 В. Сада поделите број који добијете са 3 ома. Изгледа овако:
30 – 12 = 18;
18 : 3 = 6.
Као резултат, испало је 6 А. Они ће отићи до батерије. Јасно је да ће у пракси бити нешто мање због губитака у жицама.
Боље је да калеми буду издужени. Тада ће бакар у сектору изаћи више, а завоји ће бити равни. Пречник рупе унутар калема треба да буде једнак или мало већи од величине магнета.
Белешка! Дебљина статора мора бити једнака дебљини магнета.
Калуп за статор може бити шперплоча. Али сектори за калемове могу се поставити и на папир тако што ћете направити границу од пластелина. Завојнице морају бити фиксиране тако да се не померају, а крајеви фаза морају бити изнети. Повежите све жице са звездицом или трокутом. Остаје да се тестира генератор ветра ротирајући га ручно.
Израђујемо вијак и јарбол за ветротурбину
Стуб за генератор мора бити висок, од 8 до 12 м. Подлога мора бити бетонирана. Цев је боље монтирати тако да се витло лако може подићи и спустити. Вијак ветротурбине биће причвршћен на врх цеви.
Можете га направити од пластичне цеви Ø160 мм. Изрежите вијак са шест ножева, дужине 2 м.
Да бисте спречили пропелер од јаког налета ветра, направите склопиви реп. Као резултат, сва енергија коју генератор ветра генерише може се акумулирати у батерији.
То је то, знате како направити генератор ветра са магнетима. Сада можете користити електричну енергију коју генерише такав генератор ветра, штедећи новац. Сав ваш труд биће награђен.
Израчун множитеља
Генераторски агрегат има карактеристику нагнуте струје-брзине: са повећањем брзине ротора повећава се максимална снага која му се испоручује. Због тога, да би се обезбедила највећа ефикасност ветротурбине мале брзине, потребан нам је мултипликатор са великим фактором повећања.
За домаћи дизајн, најоптималније решење је мултипликатор каиша: једноставан је за производњу и захтева минимум машинских радова. Однос повећања обртаја биће једнак односу пречника погонске ременице повезане са осом елисе и пречника гоњене ременице генератора. Ако је потребно, преносни однос се лако може прилагодити заменом једне од ременица.
Приликом пројектовања мултипликатора потребно је узети у обзир и просечне обртаје склопа лопатица и карактеристике тренутне брзине генератора. Ако користимо серијски генератор аутомобила, онда се то лако може наћи на Интернету, са домаћим дизајном, највероватније ћемо морати проћи кроз покушаје и грешке.
На пример, узмимо уобичајени генератор трактора, који је већ горе поменут.
Узимајући израчунату снагу наше ветротурбине на 90 вати, на графикону налазимо тачку која одговара излазу генератора на ову снагу.При номиналном напону од 14 В потребан нам је струјни излаз од најмање 6,5 А - према графикону, то ће се догодити при брзини мало изнад 1000 о / мин. Нека се пропелер нашег дизајна ротира са ветром брзином од 60 о / мин (средњи ветар). То значи да нам треба најмање двадесет пута већи однос пречника ременица - за ременицу генератора од 70 мм ременица ветрењаче мораће имати пречник од скоро један и по метар, што је неприхватљиво. Ово недвосмислено наговештава колико је ниска ефикасност ветрогенератора ове врсте - без сложеног вишестепеног мењача, који ће сам по себи довести до великих губитака снаге, готово је немогуће довести аутомобилски генератор у режим рада.
Избор дизајна и детаља
Направи самостално ветрогенератор из аутомобилског генератора
При одабиру дизајна ветрогенератора са генератором треба полазити од климатских услова карактеристичних за то подручје. Дакле, за подручја са малом активношћу ветра, генератори снаге ветра опремљени лопатицама типа једра су оптимални (његов изглед је приказан на доњој слици).
Ветротурбина типа једра
У регионима са јаким оптерећењима ветром, домаћи генератор ветра за кућу најчешће се израђује у облику вертикално постављеног уређаја ограничене снаге.
Упркос чињеници да су ветротурбине са вертикалном осом ротације нешто скупље у производњи од њихових хоризонталних колега, они су способнији да издрже јака оптерећења ветром. За њихову израду могу се користити домаће оштрице сакупљене из импровизованих средстава (неки занатлије су се прилагодили да их израде од бачве исечене у одвојене металне фрагменте).
Корисније је купити више готових ветрова и прилагодити их генератору, који се може користити као претворени мотор из штампача. У сваком случају, пре почетка рада треба разрадити скицу будућег генератора, која треба да прикаже детаљан дијаграм монтажне јединице.
Додатне Информације. При одабиру купљених лопатица треба полазити од чињенице да се такозвани „једрилице“ сматрају најјефтинијим.
На њиховој основи, најлакши начин да направите вертикални генератор ветра.
Да бисмо употпунили опис могућих дизајна, додајемо да се будући уређај може направити од аутомобилског стартера или било ког другог аутогенератора који је одслужио свој животни век. Размотримо детаљније сваку од предложених опција за израду самосталних електричних генератора.
Маст
Стуб на коме је постављена ветротурбина - ово је један од његових најважнијих чворова.
То не само да осигурава сигуран рад ветрењаче (доња тачка круга коју лопатице описују не сме бити ближа од 2 метра од земље), већ јој омогућава и да што ефикасније користи енергију ветра, проток која постаје узбурканија у близини тла.
Велика висина доводи до мале крутости јарбола ветротурбине и чини израчунавање његове снаге прилично тешким не само за аматера, већ и за инжењера. Можете навести само главне тачке:
- Поставите јарбол што даље од куће и дрвећа засенчавајући проток ваздуха. Поред тога, у случају јаког ветра, генератор ветра може пасти на зграду или га оштетити дрвеће;
- Оптималан дизајн јарбола је ажурна заварена решетка слично торњевима за пренос снаге, али је тешко и скупо за производњу. Најједноставнија, али прилично ефикасна опција је неколико паралелних цеви пречника 80-100 мм, међусобно заварених кратким шавовима и бетонираних до дубине од најмање једног метра у земљи. Веома је пожељно ојачати структуру једне цеви кабловским везама, које су такође причвршћене за носаче изливене у бетон.
- Да би се поједноставило одржавање ветрењаче, њен јарбол се може учинити прекретницом: у овом случају, када је линија истезања која иде у смеру прелома ослабљена, јарбол се може нагнути на земљу.
Прича о врло једноставном генератору ветра од кућног вентилатора
Додатна електрична опрема
Као што је горе поменуто, саставни део ветропарка је батерија која преузима снагу потрошача. приликом избора, морате имати на уму да што је већи његов капацитет, то ће дуже моћи да одржава напон у мрежи, али истовремено ће бити потребно више времена за пуњење. Приближно време рада може се дефинисати као време током којег се испразни половина капацитета батерије (након тога ће пад напона већ постати приметан, поред тога, дубоко пражњење смањује живот оловних батерија).
Пример: Дакле, батерија капацитета 65 А * х условно ће моћи да даје 30-35 Амп-сати енергије оптерећењу. Да ли је то пуно или мало? За уобичајену лампу за осветљење од 60 вати биће потребно, узимајући у обзир присуство претварача који претвара 12 В једносмерне струје у 220 В наизменичне струје и има сопствену ефикасност у оквиру 70%, струја од 7 ампера је нешто више од четири сата рада . Нашој ветрењачи номиналне снаге 90 вати, чак и у најбољем случају, са константним јаким ветром, требаће најмање пет сати да поврати изгубљену енергију. Као што видите, када ветротурбину користите само као аутономни извор енергије, струја у вашем дому биће доступна само неколико сати дневно.
Други чвор система напајања је претварач. У нашем случају можете да користите и готови аутомобил и онај извучен из непрекидног напајања. У сваком случају, важно је не преоптеретити га тренутном потрошњом, с обзиром да је његова стварна радна снага 1,2-1,5 пута мања од назначене максималне снаге.
Као што видите, атрактивност коришћења бесплатне енергије почива на бројним ограничењима, па чак и једина ефикасна опција у централној Русији - генератор ветра - није у стању да пружи дугорочну аутономију.
Али у исто време, ова идеја није лоша и као извор напајања у случају нужде и, посебно, као пројектни задатак - задовољство стварања ветротурбине властитим рукама може знатно премашити њену снагу.
