Gjør-det-selv vindkraftverk for hjemmetegninger. La oss lage en vindgenerator med egne hender

Innhold:

Luftmasser har uuttømmelige reserver av energi, som menneskeheten har brukt siden antikken. I utgangspunktet sørget vindens kraft for bevegelsen av skip under seil og arbeidet vindmøller. Etter oppfinnelsen av dampmaskiner mistet denne typen energi sin relevans.

Bare i moderne forhold vindenergi har igjen blitt etterspurt som en drivkraft brukes på elektriske generatorer. De er ennå ikke mye brukt i industriell skala, men blir stadig mer populære i privat sektor. Noen ganger er det rett og slett umulig å koble til en kraftledning. I slike situasjoner designer og produserer mange eiere en vindgenerator for et privat hjem med egne hender fra skrapmaterialer. Deretter brukes de som hoved- eller hjelpekilder til elektrisitet.

Ideell vindmølleteori

Denne teorien ble utviklet i annen tid forskere og spesialister innen mekanikk. Den ble først utviklet av V.P. Vetchinkin i 1914, og teorien om en ideell propell ble brukt som grunnlag. I disse studiene ble vindenergiutnyttelsesfaktoren til en ideell vindturbin utledet for første gang.

Arbeidet på dette området ble videreført av N.E. Zhukovsky, som utledet maksimalverdien av denne koeffisienten lik 0,593. I de senere verkene til en annen professor - Sabinin G.Kh. den justerte koeffisientverdien var 0,687.

I samsvar med de utviklede teoriene, bør et ideelt vindhjul ha følgende parametere:

Rotasjonsaksen til hjulet må være parallell med hastigheten til vindstrømmen.
Antall blad er uendelig stort, med en veldig liten bredde.
Nullverdi profilmotstand til vingene i nærvær av konstant sirkulasjon langs bladene.
Hele vindmøllens feide overflate har en konstant tapt luftstrømhastighet på hjulet.
Tendensen til vinkelhastighet til uendelig.

Vindturbin utvalg

Når du velger en vindgeneratormodell for et privat hjem, bør du ta hensyn til nødvendig kraft for å sikre driften av enheter og utstyr, under hensyntagen til tidsplanen og frekvensen for å slå på. Det bestemmes av månedlig måling av strømforbruket. I tillegg kan effektverdien bestemmes i samsvar med de tekniske egenskapene til forbrukerne.

Man bør også ta hensyn til det faktum at alle elektriske apparater ikke drives direkte fra vindgeneratoren, men fra en omformer og et sett med batterier. Dermed er en 1 kW generator i stand til å sikre normal funksjon av batteriene som driver en omformer på fire kilowatt. Som et resultat blir husholdningsapparater med lignende kraft forsynt med strøm i sin helhet. Veldig viktig har riktig utvalg av batterier. Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot parametere som ladestrøm.

Når du velger et design vindturbin følgende faktorer er tatt i betraktning:

Rotasjonsretningen til vindhjulet er vertikal eller horisontal.
Formen på viftebladene kan være i form av et seil, med rett eller buet overflate. I noen tilfeller brukes kombinerte alternativer.
Materiale for blader og teknologi for deres produksjon.
Plassering av vifteblader med forskjellige helninger i forhold til strømmen av passerende luft.
Antall blader inkludert i viften.
Den nødvendige kraften overføres fra vindturbinen til generatoren.

I tillegg er det nødvendig å ta hensyn til gjennomsnittlig årlig vindhastighet for et bestemt område, som spesifisert i værtjenesten. Det er ikke nødvendig å spesifisere vindretningen, siden moderne design vindgeneratorer dreier uavhengig i den andre retningen.

For de fleste områder av den russiske føderasjonen, de fleste det beste alternativet det vil være en horisontal orientering av rotasjonsaksen, overflaten av bladene vil være buet og konkav, som luftstrømmen strømmer rundt under spiss vinkel. Mengden kraft som tas fra vinden påvirkes av bladets område. Til et vanlig hus Et areal på 1,25 m2 er ganske tilstrekkelig.

Hastigheten til en vindmølle avhenger av antall blader. Vindgeneratorer med ett blad roterer raskest. I slike design brukes en motvekt for balansering. Det bør også tas i betraktning at ved lave vindhastigheter, under 3 m/s, blir vindturbiner ute av stand til å absorbere energi. For at enheten skal oppfatte svak vind, må arealet til bladene økes til minst 2 m 2.

Vindgeneratorberegning

Før du velger en vindgenerator, er det nødvendig å bestemme vindhastigheten og retningen som er mest typisk på stedet for den foreslåtte installasjonen. Det bør huskes at rotasjonen av bladene begynner ved en minimum vindhastighet på 2 m/s. Maksimal effektivitet kan oppnås når denne indikatoren når en verdi fra 9 til 12 m/s. Det vil si at for å gi strøm til et lite landsted, trenger du en generator med en minimumseffekt på 1 kW/t og en vindhastighet på minst 8 m/s.

Vindhastighet og propelldiameter har direkte innvirkning på kraften som produseres av en vindturbin. Beregn nøyaktig ytelsesegenskaper en eller annen modell er mulig ved å bruke følgende formler:

Beregninger i henhold til rotasjonsarealet utføres som følger: P = 0,6 x S x V 3, hvor S er arealet vinkelrett på vindretningen (m 2), V er vindhastigheten (m/s), P er kraften til generatorsettet (kW).
For å beregne den elektriske installasjonen basert på diameteren til skruen, brukes formelen: P = D 2 x V 3 /7000, hvor D er diameteren til skruen (m), V er vindhastigheten (m/s). ), P er generatoreffekten (kW).
For mer komplekse beregninger tas det hensyn til luftstrømstetthet. For disse formålene er det en formel: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, hvor ξ er koeffisienten for vindenergibruk (en umålelig mengde), π = 3,14, R - rotorradius (m), V - luftstrømhastighet (m/s), ρ - lufttetthet (kg/m 3), η ed - girkasseeffektivitet (%), η gen - generatoreffektivitet (%).

Dermed øker elektrisiteten produsert av vindgeneratoren kvantitativt i et kubikkforhold med økende hastighet på vindstrømmen. For eksempel, når vindhastigheten øker med 2 ganger, vil genereringen av kinetisk energi fra rotoren øke med 8 ganger.

Når du velger et sted for å installere en vindgenerator, er det nødvendig å gi preferanse til områder uten store bygninger og høye trær som skaper en barriere for vinden. Minimum avstand fra bolighus er fra 25 til 30 meter, ellers vil støy under arbeid skape ulemper og ubehag. Vindmøllerotoren skal være plassert i en høyde som overstiger nærmeste bebyggelse med minst 3-5 m.

Hvis du ikke planlegger å koble landstedet ditt til det generelle nettverket, kan du i dette tilfellet bruke alternativene til kombinerte systemer. Driften av en vindturbin vil være mye mer effektiv når den brukes sammen med en dieselgenerator eller solcellebatteri.

Hvordan lage en vindgenerator med egne hender

Uavhengig av type og design av vindgeneratoren, er hver enhet utstyrt med lignende elementer som grunnlag. Alle modeller har generatorer, blader laget av ulike materialer, heiser som gir ønsket installasjonsnivå, samt ekstra batterier og et elektronisk kontrollsystem. De enkleste å produsere er enheter av rotortypen eller aksiale strukturer som bruker magneter.

Alternativ 1. Design av rotorvindgenerator.

En roterende vindgeneratordesign bruker to, fire eller flere blader. Slike vindgeneratorer er ikke i stand til å fullt ut gi strøm til store landsteder. De brukes først og fremst som en hjelpekilde for elektrisitet.

Avhengig av den estimerte kraften til vindmøllen, velges de nødvendige materialer og komponenter:

12 volt bilgenerator og bilbatteri.
Spenningsregulator som konverterer vekselstrøm fra 12 til 220 volt.
Beholder med stor kapasitet. En aluminiumsbøtte eller panne i rustfritt stål fungerer best.
Du kan bruke et relé som er fjernet fra bilen som lader.
Du trenger en 12 V-bryter, en ladelampe med en kontroller, bolter med muttere og skiver, samt metallklemmer med gummierte pakninger.
En trelederkabel med et minimumstverrsnitt på 2,5 mm 2 og et vanlig voltmeter fjernet fra enhver måleenhet.

Først av alt er rotoren forberedt fra en eksisterende metallbeholder - en panne eller bøtte. Den er merket i fire like deler, hull er laget i endene av linjene for å lette oppdelingen i komponentdeler. Deretter kuttes beholderen med metallsaks eller en kvern. Rotorbladene kuttes fra de resulterende emnene. Alle mål må kontrolleres nøye for riktig dimensjonering, ellers vil ikke designet fungere som det skal.

Deretter bestemmes rotasjonssiden til generatorskiven. Vanligvis roterer den med klokken, men det er best å sjekke dette. Etter dette kobles rotordelen til generatoren. For å unngå ubalanse i rotorens bevegelse, må monteringshullene i begge strukturer plasseres symmetrisk.

For å øke rotasjonshastigheten bør kantene på bladene være litt bøyd. Når bøyevinkelen øker, vil luftstrømmer absorberes mer effektivt av rotorenheten. Ikke bare elementer av den kuttede beholderen brukes som blader, men også individuelle deler koblet til et metallemne formet som en sirkel.

Etter å ha festet beholderen til generatoren, må hele den resulterende strukturen installeres helt på masten ved hjelp av metallklemmer. Deretter er ledningen installert og montert. Hver kontakt må kobles til sin egen kontakt. Når ledningen er koblet til, festes ledningen til masten med ledning.

Etter fullført montering er omformer, batteri og last tilkoblet. Batteriet kobles til med en kabel med et tverrsnitt på 3 mm 2, for alle andre tilkoblinger er et tverrsnitt på 2 mm 2 tilstrekkelig. Etter dette kan vindgeneratoren betjenes.

Alternativ 2. Aksial utforming av en vindgenerator ved bruk av magneter.

Aksiale vindmøller for hjemmet er et design, et av hovedelementene som er neodymmagneter. Når det gjelder ytelse, er de betydelig foran konvensjonelle roterende enheter.

Rotoren er hovedelementet i hele vindgeneratordesignet. For sin produksjon, et bilhjulnav komplett med bremseskiver. En del som har vært i bruk bør klargjøres - renses for skitt og rust, samt smøres lagrene.

Deretter må du distribuere og sikre magnetene riktig. Totalt trenger du 20 stykker, som måler 25 x 8 mm. Magnetfeltet i dem er plassert langs lengden. De partallsmagnetene vil være poler; de er plassert langs hele planen på platen, vekslende gjennom en. Deretter avgjøres fordeler og ulemper. Én magnet berører vekselvis andre magneter på disken. Hvis de tiltrekker seg, så er polen positiv.

Ved økt antall stolper må visse regler overholdes. I enfasegeneratorer faller antall poler sammen med antall magneter. Trefasegeneratorer opprettholder et 4/3-forhold mellom magneter og poler, og et 2/3-forhold mellom poler og spoler. Magnetene er installert vinkelrett på omkretsen av disken. En papirmal brukes til å fordele dem jevnt. Magnetene festes først med sterkt lim og festes til slutt med epoksyharpiks.

Hvis vi sammenligner enfase- og trefasegeneratorer, vil ytelsen til førstnevnte være litt dårligere sammenlignet med sistnevnte. Dette skyldes høye amplitudefluktuasjoner i nettverket på grunn av ustabil strømutgang. Derfor oppstår vibrasjoner i enfasede enheter. I trefasekonstruksjoner kompenseres denne ulempen av strømbelastninger fra en fase til en annen. På grunn av dette sikrer nettverket alltid en konstant effektverdi. På grunn av vibrasjoner er levetiden til enfasesystemer betydelig lavere enn for trefasesystemer. I tillegg har trefasemodeller ingen støy under drift.

Høyden på masten er ca. 6-12 m. Den monteres i midten av forskalingen og fylles med betong. Deretter installeres den ferdige strukturen på masten, som skruen er festet på. Selve masten er sikret med kabler.

Vindturbinblader

Effektiviteten til vindkraftverk avhenger i stor grad av utformingen av bladene. Først av alt er dette antallet og størrelsen deres, samt materialet som bladene til vindgeneratoren skal lages av.

Faktorer som påvirker bladdesign:

Selv den svakeste vinden kan sette de lange bladene i bevegelse. For mye lengde kan imidlertid føre til at vindhjulet spinner saktere.
Å øke det totale antallet blad gjør vindhjulet mer responsivt. Det vil si at jo flere blader, jo bedre starter rotasjonen. Imidlertid vil kraften og hastigheten reduseres, noe som gjør en slik enhet uegnet for å generere elektrisitet.
Diameteren og rotasjonshastigheten til vindhjulet påvirker støynivået som genereres av enheten.

Antall blader må kombineres med installasjonsstedet for hele konstruksjonen. Under de mest optimale forholdene kan riktig utvalgte blader gi maksimal effekt fra en vindgenerator.

Først av alt må du på forhånd bestemme den nødvendige kraften og funksjonaliteten til enheten. For å produsere en vindgenerator på riktig måte, må du studere mulige design, så vel som klimatiske forhold hvor den skal brukes.

I tillegg til den totale effekten, anbefales det å bestemme verdien av utgangseffekten, også kjent som topplast. Den representerer det totale antallet enheter og utstyr som vil bli slått på samtidig med driften av vindgeneratoren. Hvis det er nødvendig å øke dette tallet, anbefales det å bruke flere omformere samtidig.

DIY vindgenerator 24V - 2500 watt

Vindenergiressurser i det russiske segmentet inntar en tvetydig posisjon. Bruken av slike enheter vurderes fra to sider. På den ene siden er en hjemmelaget vindmølle perfekt løsning for å spare energi mekanisk. Dette tilrettelegges av de endeløse slettene, hvor det er konstant vindhastighet og tilstrekkelig potensiell energi akkumuleres, som senere omdannes til kinetisk energi ved hjelp av en vindmølle. Men i noen regioner i det enorme landet har vinden svakt potensial på grunn av ujevne og langsomme påvirkninger. I de nordlige områdene er det en tredje side, hvor voldsomme og uforutsigbare vinder florerer. Hver huseier kan vedlikeholde sin egen vindmølle på gården. Å kjøpe en slik enhet er dyrt, så det er bedre å lage en vindgenerator for hjemmet ditt. La oss bestemme: hvilken spesifikk type vindmølle er mer egnet og til hvilket formål er den valgt?

Du kan lage en vindgenerator med egne hender fra tomme flasker

Uansett om du velger en vertikal vindgenerator, en roterende vindturbin eller en annen type, har den skjematiske utformingen av produktet følgende lignende komponenter:

Gjør-det-selv strømgenerator (bruk et tilgjengelig alternativ).
Blader (laget av hardt materiale som ikke er i stand til korrosjon og deformasjon under drift)
En tårnheis er nødvendig for å heve installasjonen til ønsket nivå.
Eventuelt installert tilleggssystem elektronisk kontroll.

Det er enklere og billigere å montere vindgeneratorer med egne hender med en rotor eller en aksial design med magneter. For å velge den riktige, la oss studere enheten til hver.

Vindmølle 1 - design av rotortype

En hjemmelaget vindgenerator med en roterende turbin er laget av to, sjeldnere fire, blader. Den har en enkel design, som er grunnen til at den kan lages uavhengig av skrapmaterialer. En slik vindgenerator for et hjem vil ikke gi den nødvendige mengden elektrisitet til en to-etasjes hytte på landet. Kraften til vindgeneratoren er nok til å levere strøm til et lite hagehus. En vindturbin for et privat hjem brukes til å levere belysning til uthus ved siden av husholdningen, huslys, husholdningslamper, hårfønere, kjøleskap og andre.

Klargjøring av deler og forbruksvarer

Avhengig av kraften til gjør-det-selv vindgeneratoren, velg passende generator for vindmøllen. Vi skal se på gjør-det-selv vindmøller med en effekt på opptil 5 kW. Det er enkelt å lage en vindgenerator med egne hender med en rotor. For å gjøre dette vil vi forberede følgende materialer:

12 volt bilgenerator. For å lage enheten brukes et syre- eller gelbatteri fra en bil.
Spenningsregulator for konvertering av vekselstrøm: 12 –> 220 volt.
Hjemmelaget spenningsregulator for konvertering av vekselstrøm: 12 –> 220 volt
Total kapasitet. Egnede alternativer: rustfri stålpanne eller aluminiumsbøtte.
Lader. Vi bruker et relé fjernet fra bilen.
12 volt bryter.
Ladelampe med kontroller.
Bolter M16×70 mm med muttere og skiver.
Et enkelt voltmeter av enhver konfigurasjon fra en ubrukt måleenhet.
Tre-leder elektrisk kabel med et tverrsnitt på minst 2,5 mm 2.
med gummiert fôr. Vil være nødvendig når generatoren skal festes til den bærende matchaen.

Gjør-det-selv-generatorer for 220 trenger du et standardsett installasjonsverktøy: kvern med skiver, markør, skrutrekker, drill med bor, metallsaks, sett med skiftenøkler, gassnøkler nr. 1,2,3, trådkutter, målebånd.

Fremdrift av designarbeid

For å lage en vindmølledesign, er rotoren i utgangspunktet forberedt. Det neste trinnet er å modifisere generatorskiven. En metallbeholder brukes som en rotor: en panne eller bøtte. Bruk et målebånd og en tusj, mål ut fire like deler. Deretter lager vi hull i endene av de tegnede linjene for å gjøre oppdelingen i komponentdeler enklere. Klipp beholderen med metallsaks. Hvis det ikke er noen, utfører vi de samme handlingene med en kvern. Fra de resulterende delene kutter vi ut bladene til den fremtidige rotoren, men skjærer ikke helt gjennom arbeidsstykket.

Det er ikke tillatt å kutte beholdere laget av galvaniserte materialer eller produkter med, da materialet overopphetes og deformeres.

Rotorbladene må passe til hverandre i størrelse

For at en vindmølle fra en bilgenerator skal fungere riktig, må rotorbladene passe til hverandre i størrelse. Som et alternativ kan du selv lage en generator fra en starter. Derfor krever målinger nøye kontroller.

Nå forbereder vi generatoren for vindmøllen med egne hender. Først av alt bestemmer vi rotasjonsretningen til remskiven. For å gjøre dette, bruk frem og tilbake bevegelser av hånden for å vri den til venstre og høyre. I følge standarden roterer den med klokken, men det finnes unntak fra reglene. På neste trinn kobler vi rotordelen til generatoren. Ved hjelp av en drill lager vi jevne hull i bunnen av beholderen og generatorskiven.

Hullene skal være symmetrisk plassert. Ellers er det fare for ubalanse i rotorbevegelsen.

Vi bøyer kantene på bladene litt for å øke rotasjonshastigheten fra vinden. Jo større bøyevinkelen er, desto mer effektivt oppfatter rotorenheten luftstrømmer. Rotorblader er laget ikke bare fra en beholder. Du kan lage blader for en vindgenerator med egne hender i form av separate deler som er koblet til et metallemne i form av en sirkel. I slike modeller er det lettere å utføre reparasjonsarbeid for å gjenopprette individuelle impellere.

For å koble til generatoren tar vi en beholder med produserte blader og fester den sikkert til generatorskiven med støvler M16x70 mm eller mindre i diameter. Nå er den sammensatte strukturen installert helt på masten. Vi fikser det på tilgjengelige steder med metallklemmer. Vi installerer elektriske ledninger og monterer en lukket krets. Hver kontakt er koblet til den tilsvarende kontakten. Forhåndsregistrer om nødvendig merkingene og fargen på hver ledning separat. Vi fester ledningene til masten med ledning.

Etter fullstendig montering mekanisk design, det gjenstår bare å koble til inverter (spenningsomformer), batteri og last (instrumentering og belysning). For inverteren vi bruker elektrisk kabel med et tverrsnitt på 3 mm 2 og en lengde på 1 meter, og for andre perifere belastninger er en kabel med et tverrsnitt på 2 mm 2 egnet. Den sammensatte vindmøllen med egne hender er klar til bruk.

Gjør-det-selv laveffekt vindgenerator basert på en drill

Fordeler og ulemper med denne modellen

På riktig montering alle bestanddeler, gjør-det-selv vindgeneratorer fra en bilgenerator vil tjene langsiktig uten et eneste problem. Designet, drevet av et 75-amp batteri med en 1000 W omformer installert, vil gi mengden elektrisitet for stabil drift av gatebelysning eller videoovervåkingsenheter. Fordelene inkluderer også: en relativt lav pris for komponenter til en vindturbin, vedlikeholdbarhet, fravær av tilleggsbetingelser for korrekt drift og lavt støydesign. For eksempel lavt støynivå vertikale vindgeneratorer 5 kW er mer stillegående enn moderne kjøleskap.

Ulempene er åpenbare: dårlig elektrisk ytelse, lav styrke, avhengighet av plutselige endringer i vindhastighet, noe som fører til hyppig brudd på bladene.

Vindmølle 2 - aksial design med magneter

Gjør-det-selv 220V vindgeneratorer med neodymmagneter kalles aksiale vindmøller. Utformingen av slike strukturer er basert på ikke-jernstatorer med festede magneter. På grunn av det faktum at kostnadene for sistnevnte har falt flere ganger, har det blitt lettere å lage en magnetgenerator med egne hender. Modellen til denne vindmøllen vil tillate deg å få mer elektrisk energi, i stedet for selvlagde roterende elektriske generatorer.

Hva må forberedes?

Hva er en vindgenerator, enhet og operasjonsprinsipp

Hovedelementet i den mekaniske utformingen av aksialgeneratoren er hjulnavet passasjer bil sammen med bremseskiver, som vil bli fremtidens rotor. Hvis delen tidligere ble brukt til det tiltenkte formålet, bør den forberedes. For å gjøre dette demonterer vi navet i dets komponentdeler og stålbørste Vi renser elementets indre og ytre vegger for rust. Vi smører nøye hvert lager. Nå monterer vi navet i omvendt rekkefølge.

Fordeling og sikring av magneter

For å feste neodymmagneter til rotorbremseskivene, forbereder vi 20 rektangulære enheter med dimensjoner på 25 × 8 mm.

I magneter med rund struktur er magnetfeltet plassert i sentrum, og i rektangulære langs lengden.

Et jevnt antall magneter danner poler. Vi ordner dem, alternerende en om gangen over hele diskområdet. For å finne ut hvor magnetens pluss og minus er, tar vi en av dem, og vi lener resten mot den, først med den ene siden og deretter med den andre. Hvis de er magnetisert, bruk en markør for å sette et pluss på denne siden og omvendt. Når vi øker antall stolper, veiledes vi av følgende regler:

For enfasegeneratorer er summen av polene lik antall magneter.
For trefase er forholdet mellom proporsjoner henholdsvis 4/3 i enheter av magneter og poler, samt 2/3 når det gjelder poler til spoler.

Magneter er installert vinkelrett på skiveomkretsen

For nøyaktig å fordele magnetene rundt omkretsen av bremseskiven bruker vi en mal tegnet på et stykke papir. Vi limer magnetene med sterkt lim og fester dem deretter med epoksyharpiks.

Tre-fase og en-fase generatorer

En enfaset stator er relativt dårligere enn dens trefasede motstykker. På grunn av variasjonen i strømutgang oppstår det høye amplitudesvingninger i det elektriske nettverket, og det er grunnen til at enfasede enheter produserer vibrasjoner. I trefasegeneratorer kompenseres strømbelastningen fra en fase til en annen. Takket være dette er kraften i et slikt nettverk alltid konstant. Vibrasjonspåvirkninger påvirker strukturen som helhet negativt, derfor er levetiden til enfasegeneratorer mye kortere enn for trefasede. En annen fordel med trefasemodellen er fraværet av støy under drift.

Spoleviklingsprosess

Før vi begynner å vikle ledningen på generatorspolene, sørger vi for at det øyeblikket batteriet begynner å lade ved 12 volt, skal skje ved en nominell verdi på 110 rpm. Ved hjelp av disse dataene beregner vi det nødvendige antall omdreininger i en enkelt spole: 12*110/N, hvor N er antall spiraler. For vikling bruker vi utelukkende ledninger med stort tverrsnitt. Dette vil redusere motstandsenhetene og øke strømmen.

Mast og propell

Høyden på masten skal være ca 6-12 meter. Forskaling helles under mastbunnen og støpes deretter. Vi fester en skrue til toppdelen, som kan være laget av PVC-rør med en diameter på 160 mm og en lengde på minst 2 meter. Vi kuttet ut seks to-meters plater fra den. Vi fikser den resulterende finten på toppen av masten. Vi styrker selve masten ved hjelp av kabler spikret på den ene siden og på den andre til strukturens kropp.

SE VIDEOEN

Funksjoner ved vindturbindrift

Enhver av de to vindmøllemodellene som presenteres er egnet for bruk som en alternativ strømkilde. Ved fremstilling av en slik enhet kan en hvilken som helst 220V-generator brukes. For eksempel har en gjør-det-selv vindgenerator laget av tre lang levetid. En vindgenerator laget av en skrutrekker er et av de enkleste alternativene for en vindmølle. Eiere av landhus vil sette pris på det. Hver type vindgenerator har et sett med individuelle fordeler og ulemper. Graden av effektivitet av et bestemt design kan variere for forskjellige regioner i landet vårt. Å ha en slik strømkilde for hånden vil aldri skade, spesielt hvis slikt utstyr skal brukes på flatt terreng med høy vindintensitet.

Aktivitetene til både enkeltmennesker og hele dagens menneskehet er praktisk talt umulig uten strøm. Dessverre fører det raskt økende forbruket av olje og gass, kull og torv til en nedgang i reservene til disse ressursene på planeten. Hva kan gjøres mens jordboerne fortsatt har alt dette? I følge konklusjonene fra eksperter er det utviklingen av energikomplekser som kan løse problemene med globale økonomiske og finansielle kriser. Derfor er søk og bruk av drivstofffrie energikilder i ferd med å bli det mest presserende.

Fornybar, økologisk, grønn

Kanskje er det ikke verdt å minne om at alt nytt er godt glemt gammelt. Folk har lært å bruke kraften til elvestrømning og vindhastighet for å generere mekanisk energi for veldig lenge siden. Solen varmer opp vannet vårt og beveger bilene våre, krefter romskip. Hjul installert i bekker og små elver ga vann til åkre tilbake i middelalderen. Man kunne gi mel til flere omkringliggende landsbyer.

For øyeblikket er vi interessert i et enkelt spørsmål: hvordan gi hjemmet ditt billig lys og varme, hvordan lage en vindmølle med egne hender? 5 kW effekt eller litt mindre, hovedsaken er at du kan forsyne hjemmet ditt med strøm for å drive elektriske apparater.

Interessant nok er det i verden en klassifisering av bygninger i henhold til nivået på ressurseffektivitet:

konvensjonell, bygget før 1980-1995;
med lavt og ultralavt energiforbruk - opptil 45-90 kWh per 1 kW/m;
passiv og ikke-flyktig, mottar strøm fra fornybare kilder (for eksempel ved å installere en roterende vindgenerator (5 kW) med egne hender eller et system med solcellepaneler, kan du løse dette problemet);
energieffektive bygg som genererer mer strøm enn de trenger tjener penger ved å gi den videre til andre forbrukere gjennom nettet.

Det viser seg at dine egne hjemmeministasjoner, installert på tak og i gårdsrom, etter hvert kan bli en slags konkurranse til store kraftleverandører. Og regjeringene i forskjellige land oppmuntrer på alle mulige måter til å skape og aktiv bruk

Hvordan bestemme lønnsomheten til eget kraftverk

Forskere har bevist at reservekapasiteten til vind er mye større enn alle de akkumulerte drivstoffreservene i århundrer. Blant metodene for å skaffe energi fra fornybare kilder har vindmøller en spesiell plass, siden produksjonen deres er enklere enn å lage solcellepaneler. Faktisk kan du sette sammen en 5 kW vindgenerator med egne hender, med de nødvendige komponentene, inkludert magneter, kobbertråd, kryssfiner og metall for bladene.

Eksperter sier at designet kan bli produktivt og følgelig ikke bare lønnsomt korrekt form, men også innebygd riktig sted. Dette betyr at det er nødvendig å ta hensyn til tilstedeværelsen, konstansen og jevn hastighet på luftstrømmene i hvert enkelt tilfelle og til og med i en bestemt region. Hvis området periodisk opplever rolige, rolige og vindstille dager, vil det ikke gi noen fordel å installere en mast med en generator.

Før du begynner å lage en vindmølle med egne hender (5 kW), må du tenke på modellen og typen. Du bør ikke forvente et stort energiuttak fra et svakt design. Og omvendt, når du bare trenger å drive et par lyspærer i dachaen din, er det ingen vits i å bygge en stor vindmølle med egne hender. 5 kW er en effekt som er tilstrekkelig til å gi strøm til nesten hele belysningssystemet og husholdningsapparater. Hvis det er konstant vind, vil det være lys.

Hvordan lage en vindgenerator med egne hender: sekvens av handlinger

På stedet som er valgt for den høye masten, forsterkes selve vindmøllen med generatoren festet til. Den genererte energien tilføres gjennom ledninger til ønsket rom. Det antas at jo høyere mastdesign, jo større diameter på vindhjulet og jo sterkere luftstrømmen er, jo høyere er effektiviteten til hele enheten. I virkeligheten er ikke alt helt slik:

For eksempel, sterk orkan kan lett knekke bladene;
noen modeller kan installeres på taket av et vanlig hus;
en riktig valgt turbin starter lett og fungerer perfekt selv i svært lave vindhastigheter.

Hovedtyper av vindturbiner

Design med en horisontal rotasjonsakse av rotoren regnes som klassisk. De har vanligvis 2-3 blader og er installert i høy høyde fra bakken. Den største effektiviteten til en slik installasjon manifesteres i en konstant retning og dens hastighet på 10 m/s. En betydelig ulempe med denne bladdesignen er svikt i rotasjonen av bladene under hyppig skiftende, vindkastende forhold. Dette fører til enten uproduktiv drift eller ødeleggelse av hele installasjonen. For å starte en slik generator etter stopp, er en tvungen første rotasjon av bladene nødvendig. I tillegg, når bladene roterer aktivt, produserer de spesifikke lyder som er ubehagelige for det menneskelige øret.

En vertikal vindgenerator ("Volchok" 5 kW eller en annen) har en annen rotorplassering. H-formede eller tønneformede turbiner fanger opp vind fra alle retninger. Disse strukturene er mindre i størrelse, starter selv ved de svakeste luftstrømmene (ved 1,5-3 m/s), krever ikke høye master, og kan brukes selv i urbane miljøer. I tillegg når selvmonterte vindmøller (5 kW - dette er ekte) sin merkeeffekt ved vindhastigheter på 3-4 m/s.

Seil er ikke på skip, men på land

En av de populære trendene innen vindenergi nå er å lage en horisontal generator med myke blader. Hovedforskjellen er både produksjonsmaterialet og selve formen: selvlagde vindmøller (5 kW, seiltype) har 4-6 trekantede stoffblader. Dessuten, i motsetning til tradisjonelle strukturer, øker tverrsnittet deres i retning fra sentrum til periferien. Denne funksjonen lar deg ikke bare "fange" svak vind, men også unngå tap under orkanluftstrømmen.

Fordelene med seilbåter inkluderer følgende indikatorer:

høy effekt ved langsom rotasjon;
uavhengig orientering og justering til enhver vind;
høy værhane og lav treghet;
ikke nødvendig å tvinge hjulet til å snurre;
helt stille rotasjon selv ved høye hastigheter;
fravær av vibrasjoner og lydforstyrrelser;
relativ billighet i konstruksjonen.

DIY vindmøller

De 5 kW med nødvendig elektrisitet kan oppnås på flere måter:

bygge en enkel rotorstruktur;
sette sammen et kompleks av flere seilhjul arrangert i serie på samme akse;
bruk en akseldesign med neodymmagneter.

Det er viktig å huske at kraften til et vindhjul er proporsjonal med kubikkverdien av vindhastigheten multiplisert med turbinens feide areal. Så, hvordan lage en 5 kW vindgenerator? Instruksjoner nedenfor.

Du kan bruke bilnav og bremseskiver som grunnlag. 32 magneter (25 x 8 mm) er plassert parallelt i en sirkel på fremtidige rotorskiver (den bevegelige delen av generatoren), 16 stykker per skive, og plussene må veksle med minusene. Motstående magneter må ha forskjellige betydninger poler. Etter merking og plassering er alt på sirkelen fylt med epoksy.

Spoler av kobbertråd er plassert på statoren. Antallet deres skal være mindre enn antall magneter, det vil si 12. Først tas alle ledningene ut og kobles til hverandre i en stjerne eller trekant, så fylles de også ut epoksy lim. Det anbefales å sette inn biter av plastelina inni spolene før helling. Etter at harpiksen er herdet og fjernet vil det være hull igjen som trengs for ventilasjon og kjøling av statoren.

Hvordan fungerer det hele

Rotorskivene, som roterer i forhold til statoren, danner et magnetfelt, og det oppstår en elektrisk strøm i spolene. Og vindmøllen, koblet gjennom et system av trinser, er nødvendig for å flytte disse delene arbeidsstruktur. Hvordan lage en vindgenerator med egne hender? Noen begynner å bygge sin egen kraftstasjon ved å sette sammen en generator. Andre - fra etableringen av en roterende bladdel.

Akselen fra vindmøllen er i inngrep med en glideforbindelse med en av rotorskivene. Den nedre, andre skiven med magneter er plassert på et sterkt lager. Statoren er plassert i midten. Alle deler er festet til kryssfinersirkelen ved hjelp av lange bolter og festet med muttere. Mellom alle "pannekakene" må det være minimumshull for fri rotasjon av rotorskivene. Resultatet er en 3-fase generator.

"Tønne"

Det gjenstår bare å lage vindmøller. Du kan lage en 5 kW roterende struktur med egne hender fra 3 sirkler av kryssfiner og et ark av det tynneste og letteste duraluminium. Metall rektangulære vinger er festet til kryssfiner med bolter og vinkler. Først uthules styrespor i form av en bølge i hvert plan av sirkelen, som arkene settes inn i. Den resulterende dobbeltdekkerrotoren har 4 bølgete blader festet til hverandre i rette vinkler. Det vil si at mellom hver to kryssfinerpannekaker festet til navene er det 2 duraluminblader buet i form av en bølge.

Denne strukturen er montert i midten på en stålstift, som vil overføre dreiemoment til generatoren. Selvlagde vindmøller (5 kW) av denne designen veier omtrent 16-18 kg med en høyde på 160-170 cm og en bunndiameter på 80-90 cm.

Ting å vurdere

En "tønne" vindmølle kan til og med installeres på taket av en bygning, selv om et tårn på 3-4 meter er tilstrekkelig. Det er imidlertid viktig å beskytte generatorhuset mot naturlig nedbør. Det anbefales også å installere en batterilagringsenhet.

For å få vekselstrøm fra like 3-fase strøm må det også inkluderes en omformer i kretsen.

Hvis det er nok vindfulle dager i regionen, kan en selvmontert vindmølle (5 kW) gi strøm ikke bare til en TV og lyspærer, men også til et videoovervåkingssystem, klimaanlegg, kjøleskap og annet elektrisk utstyr.

Innhold:

Det er ingen hemmelighet at kostnadene for brukstjenester i staten vår stadig vokser, selv om det ikke ser ut til å være noen forutsetninger for dette. Vel, samtidig øker antallet forbrukere som på en eller annen måte prøver å redusere denne utgiftskolonnen. Noen sparer vann, andre sparer gass, men likevel er det størst interesse for alternative lyskilder, som f.eks solcellebatteri eller en elektrisk generator som bruker vind til drift.

Selvfølgelig merkes besparelser i slike tilfeller, men hovedproblemet er at slike installasjoner ikke er billige, og for å oppleve reelle besparelser må det gå mer enn ett år. Tross alt må installasjonen først betale for seg selv.

Det er nettopp på grunn av de høye kostnadene at spørsmål begynte å dukke opp om hvordan man lager en vindgenerator med egne hender. Tross alt ble slike installasjoner oppfunnet og skapt av mennesker, noe som betyr at det blir mulig å gjenskape det hjemme. Derfor, la oss prøve å forstå hvor realistisk det er å lage en generator for en vindmølle med egne hender fra improviserte midler, er det nødvendig å tilleggsutstyr for dens uavbrutt drift og hvor mye energisparing som er mulig når du bruker en slik enhet for et hjem, leilighet eller hytte.

Mulige restriksjoner

Det viktigste når du installerer en vindgenerator er naturligvis statens forsøk på å tjene litt på dette området. For ikke å sertifisere en hjemmelaget installasjon, dvs. uten å betale separate skatter, er det verdt å sette sammen en laveffekts vindgenerator som ikke produserer mer enn 5 kW. Selv om det er hjemme hjemmelaget enhet Det er ganske problematisk å produsere mer kraft.

Du bør også sjekke tilgjengeligheten av forskrifter og dokumenter om høyden på bygninger i installasjonsområdet, for ikke å overskride den for den beste vinden.

Det er også verdt å huske på naboene dine - de kan bli forstyrret av støyen som bladene lager og girkassen de er utstyrt med hjemmelagde vindgeneratorer. Selvfølgelig gir slike installasjoner lite støy, men misunnelse er ennå ikke kansellert, og i tilfelle klager er bøter mulig, samt en demonteringsordre. Fordelen her er det fabrikklagde alternativet, fordi det er lite støy, men på grunn av den høye kostnaden vurderes ikke en slik enhet for øyeblikket.

Ikke glem beskyttelse mot radioforstyrrelser - når du lager en vindmølle selv, er det nødvendig å sørge for installasjon av et filter. Vel, når du kjøper en slik enhet, sjekk dens tilstedeværelse i diagrammet.

Vindgenerator enhet

Uavhengig av typen slik enhet, laget med egne hender ved 220 volt, vil komponentene være de samme. Eventuelle vindgeneratorer består av selve enheten som genererer elektrisitet, kniver, batterier, en mast og en elektronisk enhet - en inverter.

I alle fall er den første tingen å begynne med i produksjonen av en slik enhet valg av type, elektrisk diagram og utvendig design. Etter type er vindgeneratorer delt inn i seil og blad, eller horisontalt og vertikalt. For middels breddegrader, der det ikke er skarpe vindkast, så vel som i installasjoner med en effekt på opptil 5 kW, det beste alternativet det vil være en vindgenerator som en "seilbåt", og derfor vil vi prøve å forstå den mer detaljert.

Selve essensen av driften av slike enheter er som følger: bladene, som roterer ved hjelp av vindkraft, overfører dreiemoment direkte eller gjennom en girkasse til generatorrotoren, noe som resulterer i generering av elektrisitet, som tilføres batteriet gjennom den elektroniske enheten. Energi lagres i batteriet og kan deretter brukes til husholdningsbehov.

La oss prøve å finne ut hvilke typer vindgeneratorer som kan lages hjemme og hva som trengs for dette.

Roterende installasjon

En slik DIY vindgenerator er i stand til å generere nok elektrisitet til å lyse opp et lite hagehus, uthus, samt flere lanterner i hagen. Slike vindmøller er laget av en bilgenerator eller starter, og derfor, for ikke å kjøpe dyrt utstyr for produksjonen, vil vi vurdere en enhet som vil generere opptil halvannen kilowatt. For å gjøre dette trenger du følgende materialer:

12 volt bilgenerator;
gel- eller syrebatteri (du trenger også et 12-volts);
forseglet bryter;
spenningsomformer fra 12 til 220 V og 700–1500 watt;
stor beholder laget av rustfritt stål eller aluminium for å lage blader. Et plastrør med en diameter på 20–25 cm kan også være egnet;
batteriladerelé med voltmeter;
festebeslag, dvs. bolter og muttere;
ledninger med et tverrsnitt på 4 og 2,5 kvadratmeter. mm;
to klemmer for montering på enhetsmasten;
metallrør av tilstrekkelig lengde til å brukes som en mast;
og selvfølgelig, ulike instrumenter: metallsakser, kverner, nøkler, skrutrekkere og bor med et sett med bor.

Produksjonsalgoritme

Det første trinnet er å lage viftebladene til den fremtidige vindgeneratoren til et privat hus med egne hender. En gammel stor fungerer bra til dette. aluminium panne, men det er alternativer her. Du må merke den med en blyant, og deretter kutte beholderen langs de merkede linjene med en kvern eller metallsaks, og la små deler være ukuttet øverst og nederst, dvs. som vist på bildet. Bladene skal være de samme, og antallet avhenger bare av mesterens preferanser.

De kuttede bladene bøyes i ønsket retning. Det må huskes at rotasjonsretningen avhenger av retningen som bladene dreies i, og hastigheten som propellen vil rotere generatoren med, avhenger av rotasjonsvinkelen og størrelsen. Det er mer praktisk å kutte dem med en kvern, men hvis metallet er tynt, er metallsaks også ganske egnet.

Situasjonen er litt mer komplisert med plastrør. Den må deles på langs i fire deler, hvoretter "plugger på toppen og bunnen" må lages for hver av de halvsirkelformede seksjonene, og deretter settes sammen til en skrue for å lage noe som ligner på det første alternativet.

Deretter, ved hjelp av en bor, lages monteringshull i generatorakselen og den ferdige propellen, hvoretter bladene festes til rotorakselen med bolter. Du kan gjøre lignende arbeid ved å bruke en girkasse, øke rotasjonshastigheten til generatoren - dette er etter mesterens skjønn.

Etter at arbeidet er gjort, gjenstår det bare å feste vindgeneratoren ved hjelp av klemmer til masten og strekke ledningene langs den.

Montering av utstyr på bakken

Fordi Den optimale lengden på en vindkraftverksmast er 5–13 meter, og basen må fylles med betong for god stabilitet. Det er også fornuftig å tenke gjennom alternativer for hvordan du kan senke vindgeneratoren til hjemmet ditt eller komme til det i tilfelle havari.

Ledningene som kommer fra selve vindgeneratoren er koblet gjennom et laderelé til batteriet. Neste i kretsen er det en omformer, hvorfra en spenning på 220 volt allerede vil strømme inn i fordelingstavlen.

Alt utstyr skal beskyttes mot eksponering atmosfærisk nedbør og direkte tilgang til barn. Bryteren er installert på masten, i tilgjengelig høyde, og bryter den positive ledningen fra vindgeneratoren til ladereléet. Derfor, hvis det er unødvendig eller det er svak vind, kan du avlaste belastningen ved å la bladene rotere "tomgang".

Det er svært viktig å skru av lasten når det blåser for sterk, noe som kan skade både selve generatoren og batteriladereléet.

Men det er et kraftigere alternativ for å lage en vindgenerator med egne hender hjemme. Selvfølgelig er det litt mer komplisert, men likevel, hvis du følger reglene og driftsprosedyrene, er det fullt mulig å lage en slik enhet.

Aksial vindgenerator

En slik enhet (man kan til og med si et gjør-det-selv-vindkraftverk) er laget på grunnlag av neodymmagneter som nylig dukket opp på markedet vårt. Det er på grunn av dem at høyere generatoreffekt oppnås. Hvis du tar en lignende installasjon med vanlige ferrittmagneter, vil du ikke kunne få mer enn halvannen kilowatt ut av den. For en tid siden, da neodymelementer først dukket opp på hyllene, var prisen for dem ganske høy, men nå er det allerede en nedgang i kostnadene, og derfor har slike magneter blitt rimeligere.

Så for å lage en aksial vindgenerator til hjemmet ditt med egne hender, trenger du et nav med en bremseskive fra en bil. Dessuten er slitasjen ikke viktig her, og derfor kan en slik del alltid finnes i ethvert bilservicesenter. Det må rengjøres grundig, lagrene smøres og generelt bringes i god stand. Optimal mengde Det blir 20 magneter, med dimensjoner 25 x 8 mm. De vil limes på innsiden av bremseskiven.

Etter å ha merket disken i sektorer, bør du lime magnetene, alternerende polene deres - dette er veldig viktig. For en sterkere kobling anbefales bruk av epoksylim. Vel, etter at limet har tørket, er alle magnetene fylt med samme epoksyharpiks, og for å hindre at limet renner ut, kan du lage en liten side rundt skiven av plastelina.

Vikle spoler

Det er velkjent at før du begynner å vikle, må du beregne det nødvendige antall omdreininger av spolen. Basert på det faktum at vindgeneratoren må gå med lav hastighet, er det nødvendig å lade batteriet med 100–150 rpm. Derfor bør det totale antallet omdreininger i alle viklingsspoler være 1200–1500; et større antall er unødvendig. Vel, å beregne antall omdreininger av en spole er veldig enkelt. Med 20 spoler og et totalt antall omdreininger på 1400 bør en inneholde 70 omdreininger.

Jo større antall spoler, jo mer kraft kan oppnås ved lave hastigheter. Samtidig, jo større tverrsnitt av ledningen ved vikling, jo lavere motstand, og derfor større er strømmen.

Selvfølgelig vil det beste alternativet være å bruke en spesiell maskin for vikling av spoler, men hvis du ikke har en, er det fullt mulig å utføre lignende arbeid manuelt.

For å sjekke utgangseffekten er en vikling nok. Når du ruller i generatoren, vil det være mulig å måle parametrene til den fremtidige enheten.

Selve statoren kan være laget av kryssfiner, forsterket med glassfiber og epoksyharpiks for pålitelighet. Men tilkoblingen av spolene er laget i henhold til en av to ordninger, etter valg av mesteren. Det kan enten være en trekant eller en stjerne. Deretter festes spolene og ledningene tas ut. For å sjekke funksjonaliteten til en vindgenerator for et privat hus, drei den manuelt med stabile hastigheter og ta spenningsavlesninger fra utgangsledningene.

Mast og propell

Når det gjelder masten, er det ingen forskjeller fra produksjonen av en roterende vindgenerator. Kravene til det er de samme. Men propellbladene for en slik installasjon er laget annerledes. Til dette brukes et 16 mm polyvinylkloridrør. Formen på bladene er eksperimentell, dvs. alle bestemmer den optimale, som de sier, ved prøving og feiling.

I dette tilfellet må lengden på bladet på en vindmølle med egne hender være minst en meter for å kunne snurre generatoren, og det er også nødvendig å balansere den ferdige propellen for å eliminere støy, utløp og skade på lagre under drift.

Med litt omtanke kan du designe bladene til en vindgenerator slik at de i veldig sterk vind kan brettes og deretter brettes ut. Dette vil redde enheten fra feil i tilfelle stormvarsler og plutselige vindkast.

Installasjon av utstyr på bakken utføres på samme måte som den forrige versjonen av den roterende vindgeneratoren.

Service

Selvfølgelig krever en luftgenerator, som alt annet utstyr, oppmerksomhet, periodiske inspeksjoner og selvfølgelig noen ganger reparasjoner. Det viktigste som hele tiden må kontrolleres, rengjøres og smøres med et spesielt grafittsmøremiddel er generatorbørstene, fordi de har en tendens til å bli utslitt under bruk.

Ved den minste mistanke om ubalanse, vibrasjoner, løsnede skruefester og koblinger skal generatoren senkes til bakken og justeres eller repareres.

Omtrent hvert 2.-3. år er det nødvendig å male enheten. Og det er bedre hvis malingen er spesiell, dvs. anti-korrosjon. Det er også nødvendig å regelmessig kontrollere strammingen og festingen av holdekablene.

Konklusjon

Noen vil kanskje si at prisen på strøm ikke er høy nok til å utføre slikt arbeid ved å lage hjemmelagde vindmøller. I tillegg også for en inverter, etc. du må bruke penger. Men hvis du tenker på det, hvis arbeidet er gjort godt, vil det være nok strøm ikke bare til å varme opp huset, men også for bygninger, og varme opp en låve med dyr om vinteren. Generelt, med den riktige tilnærmingen til å lage et slikt hjemmelaget produkt, dvs. vindgenerator, og strømforbruket kan elimineres helt fra betalt strøm, og dette er en god besparelse.

Strøm blir stadig dyrere. For å føle deg komfortabel utenfor byen i varmt sommervær og frostige vinterdager, må du enten bruke mye penger eller lete etter alternative energikilder. Russland er et enormt land med store flate områder. Selv om det råder sakte vinder i de fleste regioner, blir de tynt befolkede områdene blåst av kraftige og voldsomme luftstrømmer. Derfor er tilstedeværelsen av en vindgenerator på gården til en landeiendomseier oftest berettiget. Egnet modell valgt basert på bruksområde og faktiske bruksformål.

Vindmølle #1 - design av rotortype

Du kan lage en enkel roterende vindmølle med egne hender. Selvfølgelig er det usannsynlig at han kan levere strøm til en stor hytte, men å gi strøm til en beskjeden hage hus ganske mulig. Med dens hjelp kan du gi lys til uthus om kvelden, lyse opp hagestier og området rundt.

Du kan lese mer om andre typer alternative energikilder i denne artikkelen:

Slik ser en DIY roterende vindgenerator ut, eller nesten slik. Som du kan se, er det ingenting for komplisert i utformingen av dette utstyret.

Klargjøring av deler og forbruksvarer

For å sette sammen en vindgenerator hvis effekt ikke vil overstige 1,5 kW, trenger vi:

generator fra bil 12 V;
syre- eller gelbatteri 12 V;
omformer 12V – 220V ved 700 W – 1500 W;
stor beholder laget av aluminium eller rustfritt stål: bøtte eller stor panne;
laderelé for bilbatteri og ladevarsellampe;
semi-hermetisk trykknappbryter 12 V;
et voltmeter fra enhver unødvendig måleenhet, kanskje en bil;
bolter med skiver og muttere;
ledninger med et tverrsnitt på 2,5 mm 2 og 4 mm 2;
to klemmer som generatoren skal festes til masten med.

For å fullføre arbeidet trenger vi en metallsaks eller en kvern, et målebånd, en markør eller en konstruksjonsblyant, en skrutrekker, nøkler, en drill, en bor og wirekuttere.

De fleste private huseiere kjenner seg ikke igjen i bruken jordvarme et slikt system har imidlertid utsikter. Du kan lese mer om fordelene og ulempene ved dette komplekset i følgende materiale:

Fremdrift av designarbeid

Vi skal lage en rotor og lage om generatorskiven. For å komme i gang trenger vi en sylindrisk metallbeholder. Oftest brukes en panne eller bøtte til disse formålene. Ta et målebånd og en tusj eller byggeblyant og del beholderen i fire like deler. Hvis vi kutter metall med saks, må vi først lage hull for å sette dem inn. Du kan også bruke kvern dersom bøtta ikke er laget av malt tinn eller galvanisert stål. I disse tilfellene vil metallet uunngåelig overopphetes. Vi kuttet ut knivene uten å kutte dem helt igjennom.

For ikke å gjøre en feil med størrelsene på bladene som vi kutter inn i beholderen, er det nødvendig å ta nøye målinger og omberegne alt nøye.

Vi merker og borer hull til boltene i bunnen og i trinsen. På dette stadiet er det viktig å ta seg god tid og plassere hullene på en symmetrisk måte for å unngå ubalanse under rotasjon. Bladene skal bøyes, men ikke for mye. Når vi utfører denne delen av arbeidet, tar vi hensyn til rotasjonsretningen til generatoren. Den roterer vanligvis med klokken. Avhengig av bøyningsvinkelen øker påvirkningsområdet for vindstrømmer, og derfor rotasjonshastigheten.

Dette er et annet bladalternativ. I i dette tilfellet hver del eksisterer separat, og ikke som en del av beholderen den ble kuttet fra

Siden hvert av vindmøllebladene eksisterer separat, må hver enkelt skrus på. Fordelen med denne designen er dens økte vedlikeholdsevne

Skuffen med de ferdige knivene skal festes til remskiven med bolter. Vi installerer generatoren på masten ved hjelp av klemmer, koble deretter ledningene og sett sammen kretsen. Det er bedre å omskrive diagrammet, ledningsfargene og kontaktmarkeringene på forhånd. Ledningene må også festes til masten.

For å koble til batteriet bruker vi 4 mm 2 ledninger, hvis lengde ikke skal være mer enn 1 meter. Vi kobler belastningen (elektriske apparater og belysning) ved hjelp av ledninger med et tverrsnitt på 2,5 mm 2. Ikke glem å installere omformeren (inverteren). Den er koblet til nettverket ved pinner 7.8 med en 4 mm 2 ledning.

Utformingen av vindturbinen består av en motstand (1), generatorstartervikling (2), generatorrotor (3), spenningsregulator (4), omvendt strømrelé (5), amperemeter (6), batteri (7), sikring (8), bryter (9)

Fordeler og ulemper med denne modellen

Hvis alt er gjort riktig, vil denne vindgeneratoren fungere uten å skape problemer for deg. Med et 75A-batteri og en 1000W-omformer kan den drive gatebelysning, CCTV-enheter osv.

Installasjonsskjemaet viser tydelig nøyaktig hvordan vindenergi omdannes til elektrisitet og hvordan den brukes til det tiltenkte formålet

Fordelene med denne modellen er åpenbare: det er et veldig økonomisk produkt, kan enkelt repareres og krever ikke spesielle forhold for sin funksjon fungerer den pålitelig og forstyrrer ikke din akustiske komfort. Ulempene inkluderer lav ytelse og betydelig avhengighet av sterke vindkast: bladene kan rives av av luftstrømmer.

Vindmølle #2 - aksial design med magneter

Inntil nylig ble ikke aksiale vindturbiner med jernfrie statorer på neodymmagneter laget i Russland på grunn av sistnevntes utilgjengelighet. Men nå er de tilgjengelige i vårt land, og de koster mindre enn opprinnelig. Derfor begynte våre håndverkere å produsere vindgeneratorer av denne typen.

Over tid, når egenskapene til en roterende vindgenerator ikke lenger gir alle behovene til økonomien, er det mulig å lage en aksial modell ved hjelp av neodymmagneter

Hva må forberedes?

Grunnlaget for aksialgeneratoren skal være et nav fra en bil med bremseskiver. Hvis denne delen har vært i bruk, må den demonteres, lagrene kontrolleres og smøres, og rusten skal renses bort. Den ferdige generatoren skal males.

For å rengjøre navet grundig fra rust, bruk en metallbørste som kan festes til en elektrisk drill. Navet vil se bra ut igjen

Fordeling og sikring av magneter

Vi må lime magneter på rotorskivene. I dette tilfellet brukes 20 magneter som måler 25x8mm. Hvis du bestemmer deg for å lage et annet antall poler, bruk regelen: i en enfasegenerator skal det være like mange magneter som det er poler, og i en trefasegenerator forholdet 4/3 eller 2/3 poler til spoler må følges. Magneter bør plasseres vekslende poler. For å sikre at plasseringen er riktig, bruk en mal med sektorer trykt på papir eller på selve disken.

Hvis det er mulig, er det bedre å bruke rektangulære magneter i stedet for runde, fordi for runde er magnetfeltet konsentrert i sentrum, og for rektangulære - langs lengden. Motstående magneter må ha forskjellige poler. For å unngå å forvirre noe, bruk en markør for å markere overflaten med "+" eller "-". For å bestemme polen, ta en magnet og ta med andre til den. Sett et pluss på tiltrekkende overflater, og et minus på frastøtende overflater. Polene på skivene må veksle.

Magnetene er riktig plassert. Før du fester dem med epoksyharpiks, er det nødvendig å lage sider av plasticine slik at limmassen kan herde og ikke gli på bordet eller gulvet

For å sikre magnetene må du bruke sterkt lim, hvoretter bindestyrken forsterkes ytterligere med epoksyharpiks. Magneter er fylt med det. For å forhindre at harpiksen sprer seg, kan du lage border fra plasticine eller bare pakke platen med tape.

Tre-fase og en-fase generatorer

En enfaset stator er dårligere enn en trefaset fordi den vibrerer når den er belastet. Dette oppstår på grunn av forskjellen i amplituden til strømmen, som oppstår på grunn av dens inkonsekvente utgang om gangen. Trefasemodellen lider ikke av denne ulempen. Kraften i den er alltid konstant, fordi fasene kompenserer hverandre: hvis strømmen faller i den ene, øker den i den andre.

I en debatt mellom enfase- og trefasealternativer kommer sistnevnte ut som seirende, fordi ytterligere vibrasjoner ikke forlenger levetiden til utstyret og irriterer ørene

Som et resultat er ytelsen til trefasemodellen 50 % høyere enn for enfasemodellen. En annen fordel med fraværet av unødvendig vibrasjon er akustisk komfort ved drift under belastning: generatoren nynner ikke under drift. I tillegg deaktiverer vibrasjoner alltid en vindgenerator før levetiden utløper.

Spoleviklingsprosess

Enhver spesialist vil fortelle deg at før du vikler spolene, må du gjøre en nøye beregning. Og enhver utøver vil gjøre alt intuitivt. Generatoren vår vil ikke være for rask. Vi trenger at ladeprosessen til 12-voltsbatteriet begynner ved 100-150 rpm. Med slike startdata bør det totale antall omdreininger i alle spoler være 1000-1200 stk. Det gjenstår å dele denne figuren med antall spoler og finne ut hvor mange svinger det vil være i hver.

For å gjøre en vindgenerator kraftigere ved lave hastigheter, må du øke antall stolper. Samtidig vil frekvensen av strømsvingninger i spolene øke. Det er bedre å bruke tykk ledning til å vikle spolene. Dette vil redusere motstanden, noe som betyr at strømmen vil øke. Det bør tas i betraktning at ved høy spenning kan strømmen "spises opp" av viklingsmotstanden. En enkel hjemmelaget maskin vil hjelpe deg raskt og nøyaktig å spole spoler av høy kvalitet.

Statoren er merket, spolene settes på plass. For å fikse dem brukes epoksyharpiks, hvis flyt igjen motstås av plasticine-sider

På grunn av antallet og tykkelsen på magnetene som er plassert på diskene, kan generatorer variere betydelig i driftsparametrene. For å finne ut hvilken effekt du kan forvente som et resultat, kan du vikle en spole og snurre den i generatoren. For å bestemme fremtidig kraft, bør spenningen måles ved visse hastigheter uten belastning.

For eksempel, ved 200 rpm produserer den 30 volt med en motstand på 3 ohm. Vi trekker batterispenningen på 12 volt fra 30 volt, og deler de resulterende 18 volt med 3 ohm. Resultatet er 6 ampere. Dette er volumet som vil gå til batteriet. Selv om det praktisk talt kommer ut mindre på grunn av tap på diodebroen og i ledningene.

Oftest er spolene laget runde, men det er bedre å utvide dem litt. Samtidig er det mer kobber i sektoren, og svingene på spolene er rettere. Diameter innvendig hull Spolen skal passe til størrelsen på magneten eller være litt større.

Foreløpige tester av det resulterende utstyret utføres, som bekrefter dets utmerkede ytelse. Over tid kan denne modellen forbedres

Når du lager statoren, husk at tykkelsen skal samsvare med tykkelsen på magnetene. Hvis antall omdreininger i spolene økes og statoren gjøres tykkere, vil mellomdiskplassen øke og den magnetiske fluksen reduseres. Resultatet kan være samme spenning, men mindre strøm på grunn av den økte motstanden til spolene.

Kryssfiner brukes som form for statoren, men du kan merke sektorer for spolene på papir, og lage border av plastelina. Styrken til produktet vil økes av glassfiber plassert på bunnen av formen og på toppen av spolene. Epoksyharpiks skal ikke holde seg til skjemaet. For å gjøre dette, smør den med voks eller vaselin. Til samme formål kan du bruke film eller tape. Spolene er festet til hverandre ubevegelig, endene av fasene bringes ut. Deretter er alle seks ledningene koblet i en trekant eller stjerne.

Generatorsammenstillingen er testet ved hjelp av håndrotasjon. Den resulterende spenningen er 40 volt, og strømmen er omtrent 10 ampere.

Den siste fasen - mast og propell

Den faktiske høyden på den ferdige masten var 6 meter, men det hadde vært bedre å gjøre den 10-12 meter. Grunnlaget for det må betonges. Det er nødvendig å lage en slik feste slik at røret kan heves og senkes ved hjelp av en håndvinsj. En skrue er festet til toppen av røret.

PVC-rør er et pålitelig og ganske lett materiale, som kan brukes til å lage en vindmøllepropell med en forhåndsbestemt bøy.

For å lage en skrue trenger du et PVC-rør med en diameter på 160 mm. En seks-blads, to meter lang propell må kuttes ut av den. Det er fornuftig å eksperimentere med formen på bladene for å øke dreiemomentet ved lave hastigheter. Propellen må flyttes vekk fra sterk vind. Denne funksjonen utføres ved hjelp av en sammenleggbar hale. Den genererte energien lagres i batterier.

Masten skal heves og senkes ved hjelp av en håndvinsj. Ytterligere stabilitet av strukturen kan gis ved bruk av strekkkabler

Vi presenterer for din oppmerksomhet to alternativer for vindgeneratorer, som oftest brukes av sommerboere og eiere av land eiendom. Hver av dem er effektive på sin egen måte. Resultatet av bruk av slikt utstyr er spesielt tydelig i områder med sterk vind. I alle fall vil en slik assistent i husholdningen aldri skade.