DIY mini větrná elektrárna. Větrný generátor Udělej si sám - návod na stavbu ekogenerátoru, jeho instalaci a zapojení (105 fotografií). Funkce připojení k systému

Vzhledem k vysokým nákladům na alternativní návrhy pro výrobu energie pomocí větru se mnozí domnívají, že je výhodnější vyrobit větrný generátor sami. Má to svůj důvod, ale musíte pochopit, že to není snadná záležitost, která vyžaduje čas a speciální znalosti.

Takový design je snem letních obyvatel, jejichž domy jsou daleko od civilizace. A obyvatel města si začal blíže prohlížet větrné generátory a prohlížel si měsíční účty za spotřebovanou elektřinu.

Rostoucí tarify vedou k myšlence, že pro obyvatele města by byl dobrý nápad vlastní větrný generátor.

Potřebujete povolení?

Splnit si svůj sen je těžké, ale možné. Pro chatu bude stačit instalace s nízkým výkonem, například 1 kilowatt. V Rusku jsou takové návrhy srovnávány s domácí přístroje.

Chcete-li je nainstalovat, nemusíte vydávat certifikáty a spouštět oprávnění. Hlavní věcí je rozhodnout, zda je instalace takového zdroje energie opravdu vhodná.

Pro oblast, kde plánujete instalovat větrnou turbínu, budete potřebovat znát větrný potenciál. Internet vám v tom pomůže: budete muset najít „Větrnou mapu“ a použít vyvinutý vzorec.

Zdanění

Neexistuje žádné zdanění energie spotřebované pro osobní potřebu, takže větrné mlýny nízký výkon Můžete je bezpečně nainstalovat a získat s jejich pomocí energii zdarma.

Neexistují žádné předpisy pro individuální dodávky energie, které by mohly bránit instalaci a používání větrných generátorů vlastníma rukama, stejně jako těch, které byly zakoupeny v maloobchodním řetězci.

Totéž platí pro nespokojenost sousedů: instalace větrných generátorů vlastníma rukama, která je nezbytná k řešení osobních potřeb, by neměla způsobit nelibost. Ti mají právo uplatnit nároky, pokud jim větrné turbíny způsobí skutečné nepříjemnosti. Práva konkrétního člověka totiž končí, když druhému způsobí nepohodlí.

Výška stožáru

Vzhledem k výše uvedenému je třeba při plánování instalace větrného generátoru vlastníma rukama věnovat zvláštní pozornost výběru výšky stožáru. Kromě toho musíte vzít v úvahu stávající omezení týkající se soukromých budov a umístění vašeho webu. Například, pokud jsou v blízkosti tunely, byly postaveny mosty nebo jsou umístěna letiště, není povolena výstavba budov vyšších než 15 m.

Hlučnost

Během provozu vydávají převodovka a rotující nože hluk. Doporučuje se měřit hluk pomocí vhodných přístrojů a získané hodnoty dokumentovat. Hodnoty akceptované normami nesmí být překročeny. Pak nebudou žádné spory se sousedy.

Rušení

Větrné turbíny by měly být v ideálním případě opatřeny ochranou proti možnému televiznímu rušení.

Ekologická služba

Má právo zakázat montérovi provedení instalace v jediném případě, kdy to narušuje migraci ptáků. A to je nepravděpodobné.

Při montáži větrného generátoru vlastníma rukama je třeba vzít v úvahu uvedené body.

Pokud je zakoupen větrný mlýn, jsou tyto body zobrazeny v pasu, který musíte okamžitě prostudovat, abyste se ochránili před překvapeními.

Proveditelnost

Proveditelnost instalace větrné turbíny je do značné míry určena silou a stabilitou větru v dané oblasti.

Podmínky

Chcete-li nainstalovat větrný generátor pro váš domov vlastníma rukama, potřebujete velkou plochu. Musí být umístěn v určité vzdálenosti od sousedů.

Větrný generátor je konstrukce schopná přeměnit kinetickou energii vzdušných hmot na mechanickou energii.

Díky ní se uvede do pohybu rotor, díky kterému člověk dostává elektřinu, kterou potřebuje pro fungování přístrojů.

Design

Sestavte větrný systém:

• čepele;
• rotor turbíny;
• generátor;
• invertor, který převádí proud. Ten nabíjí baterii;
• baterie napájející konstrukci.

Podstata provozu

U takových konstrukcí je to jednoduché. Rotující rotor produkuje třífázový proud. Po průchodu ovladačem dobije baterii. Dále je díky invertoru převeden do „stavu“ vhodného k použití domácí přístroje- ledničky, televize, mikrovlnné trouby, pračky a kotle atd.

Zobrazený diagram poskytuje představu o tom, jakými transformacemi prochází elektřina vyrobená větrným generátorem.

Část se hromadí, zbytek spotřebovávají přístroje.

Během rotace jsou lopatky vystaveny třem vlivům najednou:

• zdvihací síla;
• puls;
• brzdění.

Poslední dva se snaží překonat brzdnou sílu, donutit setrvačník k rotaci, díky čemuž rotor vytváří magnetické pole ve stacionární části generátoru a nutí proud protékat dráty.

Výběr motoru

Těm, kteří se rozhodnou vyrobit větrný generátor vlastníma rukama, se doporučuje použít motor z domácí zařízení a auta, uvědomujíc si, že účinnost roste přímo úměrně s počtem voltů na otáčku.

Odrůdy

Větrné turbíny jsou klasifikovány podle několika parametrů:

• počet čepelí. Modely se dodávají v jedno-, dvou-, tří- pěti- a víceramenných. Pamatujte, že počet lopatek je nepřímo úměrný rychlosti, tzn. čím více je první, tím nižší je rychlost vzduchu, kdy rotace začíná. Vícelopatkové se často používají tam, kde se dává přednost rotaci před výrobou energie – například při zvedání vody ze studní;
• materiál, ze kterého jsou čepele vyrobeny. Kromě tvrdých, jak bylo známo, jsou vhodné i husté tkaniny, jejichž náklady jsou nízké. Jsou rozděleny na tuhé a plachtové, které jsou cenově nižší než první, vyrobené z kovu nebo sklolaminátu, ale méně odolné. Proto budou muset být takové lopatky často opravovány;

• umístění osy vzhledem k zemi. Podle tohoto kritéria mohou být větrné turbíny horizontální (s vyšším výkonem a spolehlivostí) a vertikální. Tyto DIY větrné generátory jsou mnohem citlivější na poryvy větru;
• stoupání vrtule, které může být pevné (běžnější) nebo variabilní. Ten má zvýšenou rychlost otáčení, ale instalace je velmi náročná na realizaci a masivní.

Výroba větrného mlýna vlastníma rukama bude prakticky zdarma, pokud někde v garáži najdete nepotřebné díly: starý motor automobilu, odříznuté kanalizační potrubí atd.

Rotační větrný mlýn

Nejjednodušší DIY větrný generátor tohoto typu má vertikální osu rotace a snadno zajistí soukromý dům 100% energie. Je těžké to vyrobit, ale možné. Přitom je to ještě jednodušší, než se zdá. Snadno se z nich vyrábí například čepele kovová hlaveň. Jsou vystřiženy nůžkami na řezání kovu.

Sestavit větrný generátor vlastníma rukama, jehož sílu předpokládejme. by měl být 1,5 kW, po ruce by měly být následující položky:

• autogenerátor 12V;
• 12-voltová baterie (nejlépe kyselina nebo helium);
• „tlačítko“ (polohermetický spínač také 12 V);
• 700-wattový měnič;
• nádoba z hliníku nebo nerezové oceli dostatečné kapacity - nádrž, bojler atd.
• relé (vhodné je automobilové relé);
• voltmetr;
• kování (šrouby, matice atd.);
• drát 4 mm v průřezu a 2,5 mm;
• dvojice svorek pro zajištění ke stožáru generátoru.

Nástroje

Chcete-li vyrobit větrný mlýn vlastníma rukama, potřebujete:

• Bulharský;
• nůžky na drát;
• stavební tužka na značení nebo značku;
• kovové nůžky;
• vrtáky;
• ruleta;
• šroubováky;
• klíče.

kde začít?

Jak řekli, začnete vyrábět větrný mlýn vlastníma rukama hledáním velké kapacity. Bude tvořit základ.

Značky se na něj nanášejí pomocí fixu, tzn. rozdělena na stejné 4 části. Následující vysvětlí, jak provádět řezy pomocí brusky. Při jejich provádění nelze kov zcela odříznout.

Brusku nemůžete použít k práci s lakovaným plechem nebo pozinkovanou ocelí, které se velmi zahřívají. Jsou stříhány kovovými nůžkami, přičemž je třeba pamatovat na to, že čepele nejsou zcela vystřiženy.

Souběžně s výrobou lopatek probíhá přestavba řemenice generátoru. Do ní a dna původní pánve je nutné vyvrtat otvory, do kterých budou šrouby zasazeny.

Dělají to co nejpečlivěji, aby zachovali symetrii. To je nutné, aby při práci nevznikala nerovnováha.

Dále ohýbáme každou čepel jednu po druhé. Ale děláme to s ohledem na směr, kterým se bude generátor otáčet. Častěji se shoduje s pohybem hodinové ručičky. Úhel ohybu určuje rychlost a oblast vlivu proudění vzduchu.

Kbelík s hotovou vrtulí je připevněn ke kladce a na stožár je instalován generátor pomocí svorek. Nakonec jsou vodiče připojeny k vytvoření obvodu.

Pro připojení baterie zvolte vodič o průměru 4 mm². 1 metr bude stačit. Stejný bude potřeba pro připojení střídače.

Pro připojení zátěže stačí menší průřez - 2,5 mm. Pokud jste vše udělali důsledně a přesně, větrný mlýn s vlastními rukama bude fungovat dobře a neměly by být žádné problémy.

Pokud jste například použili 75ampérovou baterii a 1000wattový měnič, stačí k tomu, aby bezpečnostní alarm, CCTV kamery a pouliční osvětlení fungovaly současně, vlastní větrný mlýn.

Výhody a nevýhody

výhody:

• účinnost modelu;
• udržitelnost. Pokud některý prvek selže, je jednoduše nahrazen novým;
• nedostatek požadavků na provozní podmínky;
• spolehlivost;
• bezhlučnost.

nedostatky:

• ne vysoký výkon;
• silná závislost na větru (vrtule může jednoduše odletět).

Neodymové magnety pro větrné turbíny

V Rusku se staly známými teprve nedávno, takže větrné mlýny, které je používají, byly také nedávno vyrobeny. Trh postupně nasytil hype produkt, takže nyní jsou tyto magnety k dispozici řemeslníkům.

Výroba větrného mlýna

Tento design je složitější než ten, který byl popsán dříve. Jeho osa otáčení je vodorovná.

Než začnete sestavovat větrný mlýn vlastníma rukama, je vhodné zakoupit náboj (jeden z auta) a brzdové kotouče.

Rozbočovač bude fungovat jako základna. Vzhledem k tomu, že je již používán, vyplatí se jej promazat tak, že jej nejprve rozebereme a věnujeme zvláštní pozornost ložiskům. Neměly by na nich zůstat žádné usazeniny nebo rez. Generátor musí být natřen. Na to nesmíme zapomínat.

Jak se magnety přichytí?

Vyžadují správné rozložení a spolehlivé upevnění. Často se lepí na rotorové disky. K provozu je potřeba dvacet magnetů 25x8 mm.

Důležité: Toto množství můžete změnit a zapamatovat si hlavní věc, že ​​počet magnetů se shoduje s póly v jednofázovém generátoru a odpovídá 2/3 nebo 4/3 v třífázovém generátoru.

Póly se musí střídat. Pro usnadnění je vytvořena šablona nebo jsou na disk aplikovány sektorové značky. Jak ukázala praxe, je lepší je používat kulatý tvar, než obdélníkový, protože v druhém je magnetické pole přítomno po celé délce a v prvním pouze ve středu.

Určení pólů

Aby nedošlo k záměně pólů, měly by být přesně určeny. Za tímto účelem se magnety přiblíží k sobě. V případě přitažlivosti zadejte „+“, odpuzování – „-“.

Jsou umístěny tak, aby se póly střídaly.

Lepidlo musí být vysoce kvalitní pro spolehlivost konstrukce. Magnety docela dobře drží epoxidová pryskyřice, která pokrývá celý disk. Je chován podle návodu.

Z disku by neměl vytékat. Aby pryskyřice nestékala, udělejte po obvodu dočasné okraje z plastelíny nebo omotejte kotouč páskou.

Porovnání jednofázových a třífázových zařízení

Přednost by měla mít třífázový stator, protože vibruje méně než jednofázový. Vibrace jsou způsobeny rozdíly v amplitudě proudu, což je způsobeno nekonzistentním výstupem.

Testy ukázaly, že u třífázového modelu je to o 50 % více. Ostatním důležitou výhodou 3-fázový poskytuje vysoký akustický komfort při provozu pod zátěží. Jinými slovy, nebzučí. Absence vibrací má navíc pozitivní vliv na životnost.

Navíjení navijáku

Po zvolení nepříliš vysokorychlostní možnosti začíná nabíjení 12V baterie při 100-150 ot./min. Počet závitů by měl odpovídat 1000-1200. Rozdělením závitů do všech cívek získáme jejich počet za jednu.

Výkon větrného mlýna bude přidán počtem sloupů. V tomto případě se frekvence proudových oscilací zvýší.

Pokud se pro závity použije drát s velkým průřezem, odpor se sníží a proud se zvýší.

Ruční navíjení si můžete usnadnit, pokud použijete speciální stroj.

Vlastnosti větrných generátorů, které si sami sestavíte, jsou ovlivněny tloušťkou magnetů na disku a jejich počtem.

Cívky jsou zpravidla vyrobeny v kulatém tvaru, ale jejich mírným natažením budete moci zatáčky narovnat. Po dokončení by měly být cívky stejné nebo o něco větší než magnety. Tloušťka statoru by také měla korelovat s magnety.

Pokud je posledně jmenovaný větší díky většímu počtu závitů, zvětšuje se prostor mezi disky a zmenšuje se magnetický tok.

Ale větší odpor cívek povede ke snížení proudu. Pro tvar statoru je vhodná překližka. Pro zvýšení pevnosti produktu je sklolaminát umístěn na horní straně svitků (na spodní straně formy). Před aplikací epoxidové pryskyřice se forma ošetří vazelínou nebo voskem, případně se použije páska.

Cívky jsou k sobě pevně připevněny. Vyvedeno je 6 konců fází, k jejichž propojení využívají zapojení do hvězdy nebo trojúhelníku.

Generátor se testuje ručním otáčením. Při napětí 40V dosahuje proud 10A.

Shromáždění

Délka stožáru se volí od 6 do 12 metrů, základna je betonována. Samotný větrný generátor, sestavený vlastníma rukama, je namontován nahoře. Aby byla zajištěna možnost dostat se k němu v případě potřeby opravy, je nutné zajistit zařízení, které umožní zvednout nebo spustit potrubí.

Poskytne toto ruční naviják. Z PVC trubky o průměru 160 mm je možné vyrobit vrtuli o délce 2 metry se 6 listy.

Forma je vybrána experimentálně. Ale taková vrtule musí být chráněna před silným větrem, k čemuž slouží skládací ocas.

Sečteno a podtrženo

Uvažované modely jsou účinné svým vlastním způsobem. A získané informace naznačují, že je docela možné vyrobit větrný mlýn vlastníma rukama.

Video: Vertikální větrný generátor 4kw

Kvůli neustálému růstu cen za spotřebovanou elektřinu přemýšlí většina podnikavých lidí o alternativních zdrojích energie, které si lze vyrobit doma. V některých regionech naší země je nejvýhodnější použít jako takový prostředek větrný generátor (viz obrázek níže v textu).

Při zvažování otázky, jak vyrobit větrný generátor, je třeba si uvědomit, že k zajištění elektřiny i do malé budovy budete potřebovat výkonnou jednotku, jejíž cena může být „zakázaná“. Z tohoto důvodu volí většina uživatelů nejjednodušší varianta Toto zařízení je vhodné pro napájení energeticky nepříliš náročných spotřebičů.

Účinnost těchto zařízení (na rozdíl od tradičního generátoru plynu) zpravidla nevyvolává žádné pochybnosti.

Vlastnosti a účel

Před výrobou větrného generátoru vlastníma rukama byste měli pečlivě vypočítat všechny možné náklady spojené s montáží a provozem této jednotky (jinak s účinností jejího provozu). K tomu je třeba předem rozhodnout, pro jaké potřeby je určen, to znamená identifikovat okruh spotřebitelů vyrobené energie o výkonu asi 1 kW.

Obvykle se takové jednotky používají jako dodatečné zdroje energie, které jsou dostatečné pro:

• Zajistěte elektřinu do topného systému nepříliš vysokého výkonu;
• V případě potřeby si sami ohřejte trochu vody;
• Osvětlete individuální rekreační oblasti a pěší stezky (pokud jsou k dispozici zařízení na baterie).

Než si vyrobíte elektrický generátor s vlastními rukama, musíte také zjistit vlastnosti větrné růžice v daném regionu, což je velmi důležité pro výběr hlavních parametrů jeho mechanismu.

Takže pro většinu regionů naší země, kde vítr není konstantní a má dostatečnou intenzitu, je vhodnější použít domácí jednotku navrženou pro relativně nízké napětí (ne více než 12 voltů).

Výkon generátoru bude v tomto případě omezen (ne více než 1-3 kilowatty), což se vysvětluje setrvačností procesů probíhajících v příliš masivních a energeticky náročných zařízeních.

K jejich „propagaci“ bude zapotřebí „silný“ rotační impuls, který v případě slabého větru nelze získat ani s lopatkami. velká velikost. Jednoduché, nepříliš velké zařízení s nízkou setrvačností - zde nejlepší možnost výroba elektrického generátoru vlastníma rukama životní podmínky(viz foto níže v textu).

Poznámka! Takové generátory pro větrný mlýn, sestavené vlastníma rukama mimo město, lze použít, když je odpojeno napájení 220 V k nabíjení mobilního telefonu a dalších gadgetů.

Některé části budoucího elektromotoru lze vzít hotové a podle toho předělat.

Výběr designu a dílů

Při výběru návrhu instalace větrného generátoru je třeba vycházet z klimatických podmínek charakteristických pro danou oblast. Pro oblasti s nízkou aktivitou větru jsou tedy generátory větrných turbín vybavené lopatkami typu plachty (jeho vzhled znázorněno na obrázku níže).

V oblastech se silným zatížením větrem se domácí větrný generátor pro domácnost nejčastěji vyrábí ve formě vertikálně umístěného zařízení s omezeným výkonem.

Navzdory skutečnosti, že větrné generátory s vertikální osou otáčení jsou o něco dražší na výrobu než jejich horizontální protějšky, jsou schopny lépe odolávat silnému zatížení větrem. K jejich výrobě lze použít domácí čepele sestavené z improvizovaných prostředků (někteří řemeslníci se přizpůsobili jejich výrobě ze sudu, rozřezaného na samostatné kovové fragmenty).

Je lepší koupit produktivnější „lapače“ větru hotové a přizpůsobit je generátoru, který lze použít jako předělaný motor z tiskárny. V každém případě byste před zahájením práce měli vypracovat náčrt budoucího generátoru, který by měl ukázat podrobné schéma prefabrikovaná jednotka.

Dodatečné informace. Při výběru zakoupených lopatek byste měli vycházet ze skutečnosti, že takzvané „plachetnice“ jsou považovány za nejlevnější.

Nejjednodušší způsob výroby vertikálního větrného generátoru je na jejich základě.

Pro úplný popis možných provedení dodáváme, že budoucí zařízení může být vyrobeno z autostartéru nebo libovolného použitého generátoru. Podívejme se podrobněji na každou z navrhovaných možností výroby elektrických generátorů vlastníma rukama.

Generátor ze skeneru

Než si samostatně vyrobíte například jednoduchý větrný generátor o výkonu 2 kW, budete muset vybrat motor s vhodným výkonem, který je pro tyto účely vhodný.

V tomto případě můžete k sestavení větrného generátoru pro váš domov vlastníma rukama použít starý, ale dosud nevypršený motor ze skeneru (viz foto níže).

Před montáží horizontálního větrného generátoru se doporučuje věnovat pozornost následujícím důležitým bodům:

• Při rychlosti otáčení jeho rotoru 200-300 ot./min lze napětí zvýšit na maximálně 12 voltů a výkon, který produkuje, nebude větší než 3 watty;
• To bude stačit pouze k nabití baterie s malou kapacitou;
• Sestavit více výkonné zařízení rychlost bude muset být zvýšena na 1000, ale v tomto případě bude vyžadována převodovka;
• Na druhou stranu, pokud sestavený převodový řetěz obsahuje doplňkový prvek, pak se zvýší brzdný moment, což povede ke snížení účinnosti celého zařízení (snížení jeho výkonu).

Při použití převodovky se náklady na měnič výrazně zvyšují, což je také třeba vzít v úvahu při výběru jeho okruhu. V situaci, kdy je rozhodnuto sestavit větrný generátor vlastníma rukama bez převodovky, bude dodavatel určitě potřebovat následující součásti a díly:

• Malá velikost a výkon motoru, odstraněný ze starého skeneru;
• Sada libovolných usměrňovacích diod v počtu 8 kusů potřebných pro sestavení 2 usměrňovacích můstků;
• Kondenzátor s kapacitou alespoň 1000 mikrofaradů (je možné i více) a stabilizátor jako LM7812;
• Mechanické díly pro výrobu lopatek a náboje (plastová trubka a hliníkový blok).

Níže uvedený obrázek ukazuje elektrické schéma budoucí generátor.

Vyplývá z něj, že z výstupu krokového motoru je EMF indukovaný v jeho vinutích přiváděn do usměrňovacího můstku s vyhlazovacím filtrem (kondenzátorem C) připojeným na jeho výstup.

Poznámka! Protože motor obsahuje dvě samostatná vinutí, jsou k usměrnění střídavého proudu zapotřebí dvě sestavy diod.

Po vyhlazovacím elektrickém filtru je usměrněné napětí přiváděno do stabilizátoru LM7812, na jehož výstupu je generováno konstantní napětí 12 Voltů (v případě potřeby dokáže nabíjet baterie).

Výroba pohonu (lopatek)

Jako pohonná jednotka je použita hliníková deska libovolného tvaru, vhodná pro axiální fixaci 3 lopatek vzdálených od sebe 120 stupňů (foto níže).

Kutilské pracovní lopatky pro větrný generátor jsou řezány z obyčejných plastové potrubí, na kterém jsou fixou předem označeny 3 přířezy 50 cm dlouhé a 10 cm široké.

Po oříznutí se jejich hrany jednoduše opracují pilníkem a brusným papírem a následně se zajistí na hliníkovou průchodkovou desku, která se následně namontuje na hřídel motoru v blízkosti jeho příruby.

Jakmile je konstrukce čepele vyrobena, je připevněna k hřídeli pomocí několika upínacích šroubů, což zajišťuje pevnou instalaci na miniaturní elektrárně.

Dodatečné informace. Ručně vyráběné domácí polotovary čepelí by měly být vyrobeny s rezervou (jejich celkový počet lze zvýšit na čtyři nebo pět).

Potřeba toho je vysvětlena skutečností, že v průběhu času se samočinně vyrobená jednotka opotřebuje a při silných poryvech se čepele někdy zlomí. Pro prodloužení jejich životnosti lze při výrobě použít materiály odolnější proti opotřebení. Kromě této možnosti můžete sestavit větrný generátor s lopatkami vyrobenými z hliníkových slitin.

Instalace a konfigurace

Vyvažování plastových nožů se provádí odříznutím přebytečného materiálu z konců a úhel sklonu se nastavuje jejich ohýbáním za tepla. Samotný elektrický generátor je přišroubován ke kusu plastové trubky, která je zase přivařena ke svislé podpěře.

Konečná montáž generátoru spočívá v upevnění této podpěry uvnitř vertikálně namontované stožárové trubky pomocí ložiska. Díky této instalaci se může celá konstrukce volně otáčet o 360 stupňů kolem své osy.

Deska elektroniky je připevněna přímo k tělu pohyblivého generátoru a napětí je z ní odváděno pomocí sběracích kroužků se sadou kartáčů. Vlastní větrný generátor pro soukromý dům je upevněn ve výšce přibližně 5-8 metrů.

Vertikální větrná turbína

Můžete si také postavit 220voltový větrný generátor s vlastními rukama ve formě vertikálně orientované konstrukce, jejíž výkresy jsou uvedeny níže.

Čepele tohoto provedení jsou úlomky malé železné hlavně, řezané podle předem připraveného profilu. A jako základ, na kterém jsou upevněny, si můžete vybrat rozbočovač z generátoru stejnosměrného proudu auta.

Před vyrobením generátoru tohoto typu je třeba vzít v úvahu, že vzhledem k nízké rychlosti počáteční instalace bude výkon současného generátoru omezen a pravděpodobně nepřekročí 2-3 kW. Chcete-li je zvýšit, budete si muset vyrobit nebo koupit speciální převodník s převodovým poměrem 1:12 (říká se mu multiplikátor nebo převodovka). Při jednom otočení lopatek o 360 stupňů udělá hřídel generátorového zařízení 12 otáček.

Na internetu je dostatek informací o tom, jak vyrobit elektrický generátor vlastníma rukama z generátoru automobilu. Rovněž uvádí, že i přes dodatečné zatížení zavedené převodovkou stále nepřekračuje stejný ukazatel pro automobilový okruh se startérem.

Čepele pro takový výrobek lze vyřezat z hliníkového plechu o rozměrech odpovídajících připravenému profilu. Při instalaci na větrný mlýn používaný například k vytápění jich budete potřebovat minimálně 6.

Magnetický generátor

Ti, kteří hledají informace o tom, jak sestavit generátor v běžných domácích podmínkách, by měli vědět o dalším běžném způsobu výroby. Budeme mluvit o tak známé verzi, jako je generátor využívající neodymové magnety.

Vytvoření takové jednotky je poměrně jednoduché. Jeho základem je náboj kola, který slouží jako rotor, načež je na něj pomocí speciální směsi nalepeno asi 20 neodymových magnetů. Pro větší pevnost jsou navíc nahoře vyplněny epoxidovou pryskyřicí.

Statorová vinutí jsou vyrobena ve formě cívek s celkovým počtem závitů asi 1000-1200. Zařízení využívající neodymové magnety například o výkonu 5 kW by mělo na výstupu usměrňovače poskytovat stejnosměrný proud asi 6 Ampér. To je docela dost na nabití 12voltové baterie.

Na závěr recenze o tom, jak vyrobit elektrický generátor vlastníma rukama, poznamenáváme, že jeho výroba vyžaduje od umělce jen malou dovednost a koncentraci. Pokud pečlivě prostudujete zde uvedené materiály, nebude sestavení generátorového zařízení vůbec obtížné.

Video

Vítr je bezplatná energie! Využijme to tedy pro osobní účely. Pokud je vytvoření větrné elektrárny v průmyslovém měřítku velmi nákladné, protože kromě generátoru je nutné provést řadu studií a výpočtů, stát takové náklady nenese a investoři v zemích bývalý SSSR- z nějakého důvodu to nevyvolává velký zájem. Pak si soukromě můžete vyrobit mini-větrný mlýn pro vlastní potřebu. Stojí za to pochopit, že projekt přeměny vašeho domova na alternativní energii je velmi nákladný podnik.

Jak již bylo zmíněno: musíte provádět dlouhodobá pozorování a výpočty, abyste vybrali optimální poměr velikostí větrného kola a generátoru, vhodný pro vaše klima, větrnou růžice a průměrnou roční rychlost větru.

Účinnost větrné elektrárny v rámci jednoho regionu se může výrazně lišit, je to dáno tím, že pohyb větru závisí nejen na klimatickém pásmu, ale také na terénu.

Můžete však zjistit, co je to větrná energie minimální náklady sestavením rozpočtové instalace pro napájení zátěže s nízkou spotřebou, jako je smartphone, žárovky nebo rádio. Při správném přístupu můžete zajistit elektřinu i malé domácnosti resp venkovská chatová oblast.

Podívejme se, jak si můžete vyrobit jednoduchou větrnou elektrickou instalaci vlastníma rukama.

Nízkoenergetické větrné mlýny vyrobené z improvizovaných prostředků

Počítačový chladič je bezkomutátorový motor, který ve své původní podobě nemá žádnou praktickou hodnotu.

Je potřeba to převinout, protože v originále jsou vinutí zapojena nevhodně. Naviňte cívky jednu po druhé:

Ve směru hodinových ručiček;

Proti směru hodinových ručiček;

Ve směru hodinových ručiček;

Proti směru hodinových ručiček.

Sousední cívky je třeba zapojit do série, nebo ještě lépe navinout tak, aby se jeden kus drátu pohyboval z jedné drážky do druhé. V tomto případě volte tloušťku drátu libovolně, bude lepší, když namotáte co nejvíce závitů, a to je možné při použití nejtenčího drátu.

Výstupní napětí z takového generátoru bude proměnlivé a jeho hodnota bude záviset na rychlosti (rychlosti větru), nainstalujte diodový můstek ze Schottkyho diod pro jeho usměrnění na konstantní, běžné diody postačí, ale bude to horší, protože napětí na nich klesne z 1 na 2 volty.

Lyrická odbočka, trocha teorie

Pamatujte, že velikost EMF se rovná:

kde L je délka vodiče umístěného v magnetickém poli; V je rychlost otáčení magnetického pole;

Při modernizaci generátoru můžete ovlivnit pouze délku vodiče, tedy počet závitů každé cívky. Počet závitů určuje výstupní napětí a tloušťka drátu určuje maximální proudové zatížení.

V praxi je nemožné ovlivnit rychlost větru. I z této situace však existuje východisko, po zjištění typické rychlosti větru pro vaši oblast můžete navrhnout vrtuli vhodnou pro rychlost větroelektrické instalace, stejně jako převodovku nebo řemenový pohon pro zajištění dostatečné otáčky pro vytvoření požadovaného napětí.

DŮLEŽITÉ: Rychlejší neznamená lepší!!! Pokud je rychlost otáčení větrného generátoru příliš vysoká, zkrátí se jeho životnost, zhorší se mazací vlastnosti pouzder rotoru nebo ložisek, dojde k zablokování a s největší pravděpodobností k porušení izolace vinutí ve vinutí. vznikne generátor

Generátor se skládá z:

Zvýšení výkonu generátoru z chladiče počítače

Za prvé, čím více lopatek a průměr kola, tím lépe, takže se blíže podívejte na 120mm chladiče.

Za druhé, už jsme si řekli, že napětí závisí i na magnetickém poli, faktem je, že průmyslové generátory s vysokým výkonem mají budicí vinutí, zatímco nízkovýkonové mají budicí vinutí. silné magnety. Magnety v chladiči jsou extrémně slabé a neumožňují dosažení dobrých výsledků z generátoru a mezera mezi rotorem a statorem je velmi velká - asi 1 mm, a to u již slabých magnetů.

Řešením tohoto problému je radikální změna konstrukce generátoru. Přesněji řečeno, chladič bude potřebovat pouze oběžné kolo, jako samotný generátor můžeme použít motor z tiskárny nebo jiného domácího spotřebiče. Nejběžnější kartáčované motory jsou buzeny permanentními magnety.

Ve výsledku to bude vypadat takto.

Výkon takového generátoru stačí k napájení LED diod a rádiového přijímače. Na dobití telefonu nebude stačit, telefon zobrazí proces nabíjení, ale proud bude extrémně malý, do 100 ampér, při větru 5-10 metrů za sekundu.

Krokové motory jako větrný generátor

Krokové motory se velmi často vyskytují v počítačích a domácích spotřebičích, v různých přehrávačích, disketových mechanikách (zajímavé jsou staré 5,25” modely), tiskárnách (zejména jehličkových), skenerech atd.

Tyto motory mohou bez úprav fungovat jako generátor, skládají se z rotoru s permanentními magnety a statoru s vinutím, typický diagram Připojení krokového motoru v režimu generátoru je znázorněno na obrázku.

Obvod obsahuje 5 Voltový lineární stabilizátor typu L7805, který vám umožní bez obav zapojit Mobily do takového větrného mlýna, aby je nabil.

Na obrázku je generátor vyrobený z krokového motoru s nainstalovanými lopatkami.

Motor má v konkrétním případě 4 výstupní vodiče, schéma tomu odpovídá. Motor s takovými rozměry v režimu generátoru produkuje přibližně 2 W při slabém větru (rychlost větru asi 3 m/s) a 5 m/s při silném větru (až 10 m/s).

Mimochodem, zde je podobný obvod se zenerovou diodou namísto L7805. Umožňuje nabíjet Li-ion baterie.

Zdokonalení domácího větrného mlýna

Aby generátor fungoval efektivněji, musíte pro něj vyrobit vodicí stopku a pohyblivě ji upevnit na stožár. Když se pak změní směr větru, změní se i směr větrného generátoru. Pak nastává další problém - kabel vedoucí od generátoru ke spotřebiteli se bude kroutit kolem stožáru. Chcete-li to vyřešit, musíte poskytnout pohyblivý kontakt. Na Ebay a Aliexpress se prodává hotové řešení.

Spodní tři dráty jsou nehybné a klesají a horní svazek drátů je pohyblivý, uvnitř je instalován posuvný kontakt nebo kartáčový mechanismus. Pokud nemáte možnost koupit, buďte chytří a inspirujte se rozhodnutím designérů vozu Zhiguli, konkrétně implementací pohyblivého kontaktu pro signální tlačítko na volantu, a udělejte něco podobného. Nebo použijte kontaktní podložku z rychlovarné konvice.

Spojením konektorů získáte pohyblivý kontakt.

Výkonný větrný generátor vyrobený z improvizovaných prostředků.

Chcete-li získat větší výkon, můžete použít dvě možnosti:

1. Generátor ze šroubováku (10-50 W);

Jediné, co od šroubováku potřebujete, je motor, možnost je podobná jako u předchozí, jako šroub můžete použít lopatky ventilátoru, tím se zvýší konečný výkon vaší instalace.

Zde je příklad takového projektu:

Věnujte pozornost tomu, jak je zde realizován rychloběh - hřídel větrného generátoru je umístěna v potrubí, na jejím konci je ozubené kolo, které přenáší rotaci na menší ozubené kolo namontované na hřídeli motoru. Ke zvýšení otáček motoru dochází i v průmyslových větrných elektrárnách. Převodovky se používají všude.

V domácích podmínkách se však výroba převodovky stává velkým problémem. Převodovku můžete vyjmout z elektrického nářadí, je tam potřeba ke snížení vysokých otáček na hřídeli komutátorový motor při normální rychlosti vrtacího sklíčidla nebo kotouče úhlové brusky:

Vrtačka má planetovou převodovku;

Úhlová bruska je vybavena úhlovou převodovkou (bude užitečná pro instalaci některých instalací a sníží zatížení ocasu větrné turbíny);

Převodovka z ruční vrtačky.

Tato verze domácího větrného generátoru již dokáže nabíjet 12V baterie, ale pro generování nabíjecího proudu a napětí je potřeba převodník. Tento úkol lze zjednodušit použitím autogenerátoru.

Výhodou takového generátoru je možnost jeho využití k nabíjení autobaterií, v zásadě je k tomu určen. Autogenerátory mají vestavěné relé regulátoru napětí, což eliminuje nutnost dokupovat stabilizátory nebo měniče.

Milovníci automobilů však vědí, že při nízkých volnoběžných otáčkách, přibližně 500-1000 ot / min, je výkon takového generátoru nízký a neposkytuje potřebný proud pro nabíjení baterie. To vede k nutnosti připojení k větrnému kolu přes převodovku nebo řemenový pohon.

Pomocí výběru můžete upravit počet otáček při rychlosti větru, která je normální pro vaše zeměpisné šířky převodový poměr nebo pomocí správně navrženého větrného kola.

Užitečné tipy

Snad nejvýhodnější provedení pro opakování stožáru pro větrnou turbínu je znázorněno na obrázku. Takový stožár je natažen na kabelech připevněných k držákům v zemi, což zajišťuje stabilitu.

Důležité: Výška stožáru by měla být co nejvyšší, přibližně 10 metrů. Ve vyšších nadmořských výškách je vítr silnější, protože mu nestojí žádné překážky v podobě pozemních staveb, kopců a stromů. V žádném případě neinstalujte větrný generátor na střechu vašeho domu. Rezonanční vibrace upevňovacích konstrukcí mohou způsobit destrukci jeho stěn.

Postarejte se o spolehlivost nosného stožáru, protože konstrukce větrného mlýna založeného na takovém generátoru je výrazně těžší a je již poměrně vážným řešením, které může poskytnout autonomní napájení dače s minimální sadou elektrické spotřebiče. Zařízení, která pracují na 220 V, mohou být napájena z měniče 12-220 V. Nejběžnější verze takového měniče je.

Je lepší použít dieselagregáty vč. nákladních vozidel, protože jsou konstruovány pro provoz při nízkých rychlostech. Průměrný dieselový motor velký nákladní automobil pracuje v rozsahu otáček od 300 do 3500 ot./min.

Moderní generátory produkují 12 nebo 24 voltů a proud 100 ampérů je již dlouho normální. Po provedení jednoduchých výpočtů můžete určit, že takový generátor vám poskytne maximálně 1 kW výkonu a generátor z Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, což je již pěkný slušná postava.

Jaké by mělo být větrné kolo pro domácí větrnou turbínu?

V textu jsem zmínil, že větrné kolo by mělo být velké a s velkým počtem lopatek, ve skutečnosti tomu tak není. Toto tvrzení platilo pro ty mikrogenerátory, které nepředstírají, že jsou vážnými elektrickými stroji, ale spíše vzorky pro referenci a volný čas.

Ve skutečnosti je návrh, výpočet a vytvoření větrného kola velmi obtížný úkol. Větrná energie bude využívána racionálněji, pokud bude provedena velmi přesně a „letecký“ profil bude ideálně navržen a musí být instalován s minimální úhel do roviny otáčení kola.

Reálná síla větrných kol se stejným průměrem a různým počtem lopatek je stejná, rozdíl je pouze v rychlosti jejich otáčení. Čím méně křídel, tím více otáček za minutu, při stejném větru a průměru. Pokud chcete dosáhnout maximální rychlosti, musíte křídla namontovat co nejpřesněji s minimálním úhlem k rovině jejich rotace.

Podívejte se na tabulku z knihy z roku 1956 „Homemade Wind Power Plant“ ed. DOSAAF Moskva. Ukazuje vztah mezi průměrem kola, výkonem a otáčkami.

Doma jsou tyto teoretické výpočty málo užitečné; amatéři vyrábějí větrná kola z improvizovaných prostředků pomocí:

• Kovové plechy;

  Plastové kanalizační potrubí.

Vysokorychlostní 2-4 lopatkové větrné kolo si můžete sestavit vlastníma rukama kanalizační potrubí, kromě nich potřebujete pilku na železo nebo jakoukoli jinou řezací nástroj. Použití těchto trubek je dáno jejich tvarem, po řezání mají konkávní tvar, který zajišťuje vysokou citlivost na proudění vzduchu.

Po oříznutí se pomocí ŠROUBŮ zajistí na kovový, textolitový nebo překližkový polotovar. Pokud ho budete vyrábět z překližky, je lepší přelepit a sešroubovat několik vrstev překližky na obou stranách šrouby, pak dosáhnete tuhosti.

Zde je nápad na dvoulopatkové pevné oběžné kolo pro generátor krokového motoru.

závěry

Větrnou elektroinstalaci můžete vyrobit od nízkého výkonu - jednotek Watt až po napájení jednotlivce LED lampy, majáky a malá zařízení až do dobrých hodnot výkonu v jednotkách kilowatt akumulují energii v baterii, využívají ji v původní podobě nebo ji převádějí na 220 voltů. Náklady na takový projekt budou záviset na vašich potřebách; možná nejdražším prvkem je stožár a baterie, které se mohou pohybovat od 300 do 500 USD.

V moderní realitě si každý majitel domu dobře uvědomuje neustálé zvyšování nákladů na komunální služby - to platí také pro elektrická energie. Proto, abyste vytvořili pohodlné životní podmínky v příměstské bytové výstavbě, jak v létě, tak v zimě, budete muset buď platit za služby dodávky energie, nebo najít alternativní cestu ze současné situace, protože přírodní zdroje energie jsou zdarma.

Jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama - průvodce krok za krokem

Území našeho státu tvoří převážně roviny. Navzdory tomu, že ve městech je přístup větru blokován výškovými budovami, mimo město zuří silné vzdušné proudy. Proto samovýroba větrný generátor - jediný správné řešení poskytnout venkovský dům elektřina. Nejprve ale musíte zjistit, který model je vhodný pro vlastní výrobu.

Rotační

Rotační větrný mlýn je jednoduché přeměňovací zařízení, které lze snadno vyrobit vlastníma rukama. Přirozeně, že takový produkt nebude schopen dodávat elektřinu do venkovského sídla, ale pro venkovský dům udělá dobře. Umožní vám osvětlit nejen obytné budovy, ale i hospodářské budovy a dokonce i cesty na zahradě. Pro vlastní montáž jednotku s výkonem až 1500 wattů, je třeba připravit spotřební materiál a komponenty z následujícího seznamu:

Samozřejmě musíte mít minimální sadu nástrojů: nůžky na řezání kovu, úhlovou brusku, měřicí pásku, tužku, sadu klíče a šroubováky, vrtejte vrtáky a kleštěmi.

Krok za krokem Akce

Montáž začíná výrobou rotoru a změnou řemenice, pro kterou je dodržován určitý sled prací.

Pro připojení akumulátoru se používají vodiče o průřezu 4 mm a délce maximálně 100 cm.Spotřebiče se připojují vodiči o průřezu 2 mm. Do otevřeného obvodu je důležité zařadit měnič napětí 220V DC na AC podle schématu kontaktů svorek.

Klady a zápory designu

Pokud jsou všechny manipulace provedeny správně, bude zařízení trvat poměrně dlouho. Při použití dostatečně výkonné baterie a vhodného měniče do 1,5 kW můžete napájet pouliční i vnitřní osvětlení, lednici a televizi. Výroba takového větrného mlýna je velmi jednoduchá a cenově výhodná. Tento produkt se snadno opravuje a je nenáročný na použití. Je provozně velmi spolehlivý a nedělá hluk, obtěžující obyvatele domu. Rotační větrný mlýn má však nízkou účinnost a jeho provoz závisí na přítomnosti větru.

Axiální provedení s bezželezným statorem na bázi neodymových permanentních magnetů se na území našeho státu objevilo nedávno z důvodu nedostupnosti součástek. Dnes ale nejsou výkonné magnety ničím neobvyklým a jejich cena oproti stavu před pár lety výrazně klesla.

Základem takového generátoru je náboj s brzdovými kotouči z osobní automobil. Pokud se nejedná o nový díl, pak je vhodné jej repasovat a vyměnit maziva a ložiska.

Umístění a instalace neodymových magnetů

Práce začíná lepením magnetů na rotorový disk. K tomuto účelu slouží 20 magnetů. a rozměry 2,5 x 0,8 cm. Chcete-li změnit počet tyčí, musíte dodržovat následující pravidla:

• jednofázový generátor předpokládá počet magnetů odpovídající počtu pólů;
• v případě třífázového zařízení je zachován poměr 2/3 pólů a cívek;
• Umístění magnetů by mělo probíhat se střídavými póly, pro zjednodušení jejich rozložení je lepší použít hotová šablona vyrobeno z lepenky.

Pokud je to možné, je vhodné použít obdélníkové magnety, protože u kulatých analogů jsou magnetická pole soustředěna ve středu a ne po celém povrchu. Důležité je splnit podmínku, že magnety proti sobě mají opačné póly. Aby bylo možné určit póly, magnety se přiblíží k sobě a přitahující strany jsou kladné, proto jsou odpudivé strany záporné.

K připevnění magnetů se používá speciální. adhezivní složení, po kterém se pro zvýšení pevnosti provádí zesílení pomocí epoxidová pryskyřice. Za tímto účelem jsou jím naplněny magnetické prvky. Aby se zabránilo šíření pryskyřice, jsou strany vyrobeny z běžné plastelíny.

Jednotka třífázového a jednofázového typu

Jednofázové statory jsou svými parametry horší než jejich třífázové protějšky, protože vibrace se zvyšují s rostoucí zátěží. To je způsobeno rozdílem v amplitudě proudu vyplývajícím z proměnlivosti jeho výstupu za určité časové období. Na druhé straně v třífázovém analogu takový problém neexistuje. To umožnilo zvýšit výkon třífázového generátoru o téměř 50 % oproti jednofázovému modelu. Navíc díky absenci dalších vibrací během provozu zařízení nevzniká žádný cizí hluk.

Vinutí cívek

Každý elektrikář ví, že před zahájením navíjení cívky je důležité provést předběžné výpočty. Domácí větrný generátor 220V je zařízení, které pracuje při nízkých rychlostech. Je nutné zajistit, aby nabíjení baterie začalo při 100 ot./min.

Na základě těchto parametrů nebude navíjení všech cívek vyžadovat více než 1200 otáček. Chcete-li určit otáčky pro jednu cívku, musíte jednoduše vydělit celkové indikátory počtem jednotlivých prvků.

Pro zvýšení výkonu nízkorychlostního větrného mlýna se zvyšuje počet pólů. V tomto případě se frekvence proudu v cívkách zvýší. Vinutí cívek by mělo být tlusté měděné dráty. Tím se sníží hodnota odporu a tím se zvýší proudová síla. Je důležité vzít v úvahu, že při prudkém zvýšení napětí může být proud zcela vynaložen na odpor vinutí. Pro zjednodušení navíjení můžete použít speciální stroj.

V souladu s počtem a tloušťkou magnetů připevněných na disky se mění výkonnostní charakteristiky zařízení. Chcete-li zjistit, jaké indikátory výkonu budou nakonec získány, stačí navinout jeden prvek a otočit jej v jednotce. Pro určení výkonových charakteristik se měří napětí při určitých otáčkách.

Často je cívka vyrobena kulatá, ale je vhodné ji mírně prodloužit. V tomto případě bude v každém sektoru více mědi a uspořádání závitů bude hustší. Průměr vnitřního otvoru cívky by se měl rovnat rozměrům magnetu. Při výrobě statoru je důležité vzít v úvahu, že jeho tloušťka se musí rovnat parametrům magnetů.

Obvykle se jako polotovar pro stator používá překližka, ale je docela možné udělat označení na listu papíru nakreslením sektorů pro cívky a použít běžnou plastelínu pro okraje. Pro zvýšení pevnosti produktu se používá sklolaminát, který se nachází ve spodní části formy na horní straně svitků. Je důležité, aby epoxidová pryskyřice neulpívala na formě. K tomu je nahoře pokrytý voskem. Cívky jsou k sobě pevně připevněny a konce fází jsou vyvedeny ven. Poté jsou všechny vodiče připojeny podle vzoru hvězdy nebo trojúhelníku. Pro testování hotového zařízení se ručně otáčí.

Obvykle je konečná výška stožáru 6 metrů, ale pokud možno je lepší ji zdvojnásobit. Z tohoto důvodu se používá k jeho zabezpečení. betonový základ. Upevnění musí být takové, aby bylo možné trubku snadno zvedat a spouštět pomocí navijáku. Na horním konci trubky je upevněn šroub.

K výrobě šroubu potřebujete plastová trubka, jehož průřez by měl být 16 cm Z trubky je vyříznut dvoumetrový šroub se šesti lopatkami. Optimální tvar lopatky je určen experimentálně, což umožňuje zvýšení točivého momentu při minimálních otáčkách. Pro zatažení vrtule před silnými poryvy větru slouží skládací ocas. Vyrobená elektřina se ukládá do baterií.

Video: domácí větrný generátor

Po zvážení dostupných možností pro větrné generátory se každý majitel domu bude moci rozhodnout pro zařízení vhodné pro jeho účely. Každý z nich má svůj vlastní pozitivní stránky a negativní vlastnosti. Efektivitu větrné turbíny pocítíte především mimo město, kde dochází k neustálému pohybu vzduchových mas.

Mnoho majitelů venkovské domy chtějí využívat alternativní zdroje energie. Obyvatelé městských bytů sdílejí podobný názor kvůli neustálému zdražování elektřiny. Pokud si přejete, můžete sestavit jednoduchý větrný generátor a nainstalovat jej na vaše stránky.

Právní otázky instalace větrné turbíny

Před zahájením práce na vytvoření větrného generátoru s vlastními rukama stojí za to pochopit zákonnost použití této jednotky. K zajištění elektrické energie pro letní chatu stačí použít zařízení, jejichž výkon nepřesahuje 1 kW. V Rusku jsou považovány za výrobky pro domácnost a jejich použití nevyžaduje povolení ani osvědčení.

Stát také neposkytuje dodatečné daně na výrobu energie pro domácí potřeby. V důsledku toho můžete bezpečně sestavit větrné mlýny vlastníma rukama pro váš domov a používat bezplatnou elektřinu. Vyplatí se však dále prověřit u místních úřadů, zda v této otázce existují nějaké právní předpisy.

Kromě toho byste neměli vyloučit možnost stížností sousedů, pokud začnou mít při používání této jednotky nepříjemnosti. Když se rozhodnete sestavit větrný generátor vlastníma rukama, měli byste věnovat pozornost několika jeho parametrům:

Kromě toho mohou vzniknout nároky z ekologických služeb, pokud větrný mlýn naruší migraci ptáků. Taková situace je však krajně nepravděpodobná.

Princip činnosti

Větrný generátor je zařízení, které přeměňuje kinetickou energii větru na mechanickou energii s její následnou přeměnou na elektrickou energii. To se děje v důsledku rotace rotoru generátoru. Jednotka se skládá z následujících prvků:

• Čepele.
• Rotor turbíny.
• Generátor s pohyblivou osou.
• Invertor pro přeměnu střídavého proudu na stejnosměrný.
• Nabíjecí baterie.

Na lopatky působí tři síly, z nichž dvě, zdvihací a impulsní, překonávají třetí (brzdící) a uvádějí setrvačník do pohybu. Rotační pohyb se přenáší na rotor generátoru a při jeho otáčení se ve statoru vytváří magnetické pole. V důsledku toho se objeví střídavý proud, který se pak pomocí speciálního ovladače přemění na stejnosměrný a nabíjí baterii.

Typy větrných generátorů

Elektroinstalace tohoto typu jsou obvykle klasifikovány podle několika parametrů. Za jednu z hlavních věcí zde lze považovat počet lopatek, protože vícečepelové začínají fungovat i při slabém větru. Při rozhodování o sestavení větrného generátoru pro váš domov vlastníma rukama byste měli pamatovat na to, že lopatky mohou být plachtěné nebo tuhé. Nejjednodušší způsob výroby výrobků je první typ, ale nejsou příliš odolné a vyžadují časté opravy.

Větrné turbíny se také liší umístěním osy otáčení – horizontální a vertikální. Každý z těchto typů má své výhody i nevýhody. Zatímco vertikální zařízení jsou citlivější, horizontální zařízení jsou výkonnější. Posledním znakem klasifikace větrných turbín je pevné nebo proměnlivé stoupání. Doma je jednodušší sestavit první typ jednotky.

Rotační instalace

Sestavit takovou větrnou elektrárnu vlastníma rukama je docela jednoduché. Zároveň bude jeho výkon dostatečný k pokrytí všech potřeb elektrické energie na zahradním pozemku.

Přípravná fáze

Majitelé venkovských domů se mohou bezpečně zaměřit na instalace s výkonem asi 1,5 kW. Většina jednoduché zařízení vznikne jednotka se svislou osou otáčení. K jeho vytvoření budete potřebovat následující díly a materiály:

Kromě toho budete potřebovat šrouby a matice, měřicí nástroj, brusku nebo nůžky na kov a vrtačku.

Návod na výrobu

Základem budoucí jednotky bude válcový kontejner, například sud nebo kbelík. Je nutné na něj aplikovat značky a rozdělovat nádobu na čtyři stejné části. Poté byste měli kov odříznout (ne úplně), aby se vytvořily čepele. V kladce a dně nádoby jsou vyvrtány otvory, které musí být umístěny přísně symetricky, aby během provozu nedocházelo k nerovnováze.

Poté se lopatky ohýbají s ohledem na směr otáčení použitého generátoru, nejčastěji ve směru hodinových ručiček. Je třeba také pamatovat na to, že úhel ohybu listů ovlivňuje rychlost otáčení vrtule. Po upevnění nožů na řemenici je generátor namontován na stožár pomocí svorek.

Hlavní část práce je nyní dokončena a zbývá jen sestavit elektrický obvod. Pro usnadnění tohoto úkolu se při instalaci generátoru na stožár vyplatí načrtnout schéma zapojení. Pro připojení baterie použijte metrový kus drátu o průřezu 4 mm2. Pro připojení jednotky k síti byste zase měli použít vodič 2,5 mm 2 . Střídač se také připojuje pomocí vodiče většího průřezu.

Pokud byly všechny práce provedeny v souladu s pokyny, bude větrný mlýn fungovat dobře a během jeho provozu by neměly být žádné problémy. Výhody rotační instalace jsou přitom mnohem větší než nevýhody. Ten druhý zahrnuje pouze dosti vysokou citlivost na silné poryvy větru.

Jednotka axiálního typu

Vzhledem k tomu, že se trh nasytil neodymovými magnety, náklady na tyto produkty výrazně klesly. Díky tomu je možné na jejich základě sestavit efektivní větrný mlýn. Základem axiálního generátoru bude náboj s brzdovými kotouči z vozu. Před zahájením práce je třeba jej vyčistit, zkontrolovat a namazat ložiska a nalakovat.

Instalace magnetů

Celkem budete potřebovat asi 20 magnetů o rozměru 20x8 mm. V případě potřeby můžete použít více těchto produktů. V takové situaci je však třeba dodržovat dvě pravidla:

• Pokud je generátor jednofázový, pak počet magnetů musí odpovídat počtu pólů.
• U třífázového zařízení by měl být poměr pólů a cívek 2/3 nebo 4/3.

Magnety se jednoduše nalepí na kotouče rotoru, ale jejich póly se musí střídat. Chcete-li udělat vše správně, měli byste nejprve vytvořit šablonu-cheat list. Přednost by měla být dána pravoúhlým magnetům, protože během provozu vytvářejí magnetické pole po celé délce. Je třeba také poznamenat, že protilehlé magnety musí mít různé póly.

Výběr typu generátoru

Při porovnávání jednofázového a třífázového zařízení vypadá vhodnější druhé. Jednou z hlavních nevýhod jednofázového generátoru jsou vibrace, ke kterým dochází během provozu. Důvod jejich vzhledu spočívá v rozdílu v amplitudách proudu, protože jeho výstup je nerovnoměrný. Díky fázové kompenzaci u třífázového modelu je zachován konstantní výkon.

Výkon jednofázového zařízení je navíc přibližně o 50 % nižší. Tím výhody 3fázového generátoru nekončí. Vzhledem k tomu, že při jejím provozu nedochází k vibracím, budou hlukové indikátory celé větrné turbíny výrazně nižší. Zároveň bychom neměli zapomínat na zvýšení životnosti, pokud volba padla na třífázový model generátoru.

Výroba cívek

Ve vytvářeném větrném mlýně by měl proces nabíjení baterie začít při rychlosti rotoru 100-150 ot./min. Celkový počet závitů na všech cívkách je tedy v rozmezí 1000−1200. Pokud se tato čísla vydělí počtem použitých cívek, pak lze vypočítat počet závitů na každé z nich.

Je třeba mít na paměti, že zvýšením počtu pólů lze zvýšit výkon celé instalace při provozu při nízkých rychlostech. Pro specifikace domácí generátor Závažný vliv má nejen počet magnetů, ale také jejich tloušťka. Celkový výkon generátoru lze vypočítat empiricky. K tomu je třeba po vyrobení jedné cívky otočit v zařízení a měřit napětí při určitém počtu otáček bez zatížení.

Další výpočty jsou poměrně jednoduché. Můžeme předpokládat, že při odporu 3 Ohmy při 150 ot./min je na výstupu 27 V. Pokud od této hodnoty odečteme jmenovité napětí baterie (v tomto případě 12 V), dostaneme 15 voltů. Pro určení proudu je třeba získaný výsledek (15 V) vydělit odporem cívky (3 Ohmy), což dává 5 ampér. Cívky musí být k sobě pevně připevněny a konce vyvedených fází jsou spojeny trojúhelníkem nebo hvězdou. Po sestavení generátoru se vyplatí zkontrolovat funkčnost.

Konečná fáze montáže

Průměrná výška stožáru by měla být od 6 do 12 metrů a jeho základna by měla být vybetonována. Větrná turbína je pro jednoduchost namontována na vrcholu stožáru opravárenské práce Vyplatí se zajistit mechanismus pro jeho zvedání a spouštění, který bude poháněn ručním navijákem.

Pro výrobu vrtule je perfektní PVC trubka o průměru 160 mm. Volba tvaru lopatky se provádí experimentálně a hlavním úkolem v této fázi je zvýšit točivý moment při provozu při nízkých otáčkách. Aby byla vrtule chráněna před silnými poryvy větru, měla by být vybavena skládacím ocasem.

Každý z uvažovaných modelů větrných mlýnů má určité výhody a nevýhody. Mohou být docela účinné v různých regionech, ale maximálního výsledku bude dosaženo v oblastech s častými a silnými větry.