Вертикални генератор ветра уради сам: како саставити ветротурбину са вертикалном осом ротације

Ветар има невероватне енергетске могућности.Неискоришћење његовог моћног потенцијала мора се храбро признати као неразумно расипање. Али можете лако да направите вертикални генератор ветра сопственим рукама и добијете практично бесплатну енергију за покривање потреба вашег домаћинства. Ово је сасвим реално, зар се не слажете?

Овај чланак ће вам помоћи да детаљно разумете сложено техничко питање. Систематизоване, доступне информације веома детаљно покривају принцип рада популарних система који претварају енергију ваздушних маса у електричну енергију.

Без сумње, бићете понесени идејом стварања ветрењаче, а специфичности њене монтаже описане су у чланку. Детаљно смо испитали различите типове вертикалних ветрогенератора, додирујући њихове разлике, предности и мане. Текстуални део материјала савршено је употпуњен фотографијама и видео упутствима.

Предности и принцип рада ветротурбина

Модерни вертикални генератор је једна од опција алтернативна енергија за дом. Јединица је способна да претвори налете ветра у енергетски ресурс. За исправан рад не захтева додатне уређаје који одређују правац ветра.

Ротациони генератор ветра је врло лако направити сопственим рукама. Наравно, он неће моћи у потпуности да преузме одговорност за снабдевање енергијом велике приватне викендице, али ће одлично обавити посао осветљења помоћних зграда, баштенских стаза и локалних површина.

Уређај вертикалног типа ради на малој висини. За његово одржавање нису потребни различити уређаји који би обезбедили безбедне радове на поправци и одржавању на великим висинама.

Минимум покретних делова чини ветротурбину поузданијом и оперативно стабилнијом. Оптимални профил лопатица и оригиналан облик ротора обезбеђују јединици висок ниво ефикасности, без обзира у ком правцу ветар дува у било ком тренутку.

Мали кућни модели састоје се од три или више лаких лопатица, тренутно хватају најслабији налет и почињу да се ротирају чим сила ветра пређе 1,5 м/с. Захваљујући овој способности, њихова ефикасност често премашује ефикасност већих инсталација које захтевају јачи ветар.

Генератор ради апсолутно тихо, не омета власнике и комшије, не ствара штетне емисије у атмосферу и поуздано служи дуги низ година, пажљиво снабдевајући енергијом стамбене просторе.

Вертикални ветрогенератор ради на принципу магнетне левитације. Како се турбине ротирају, стварају се импулсне и силе подизања, као и стварне силе кочења. Прва два узрокују ротацију ножева јединице.Ова акција активира ротор и ствара магнетно поље које производи електричну енергију.

Ветротурбина са вертикалном осом ротације није инфериорна у ефикасности од својих хоризонталних колега. Поред тога, он нема право на територијалну локацију и ради у потпуности на скоро сваком месту погодном за власнике кућа

Уређај функционише потпуно независно и не захтева интервенцију власника у процесу.

Класификација вертикалних генератора

Постоје неке структурне разлике између уређаја за сакупљање ветра вертикалног типа. То не чини јединице бољим или лошијим, већ вам једноставно омогућава да изаберете најпогоднију опцију за обављање одређених задатака у одређеној области.

#1: Карактеристике ортогоналних система

Структурно, ортогонални ветрогенератор се састоји од јаке осе вертикалне ротације и неколико паралелних лопатица које се налазе на одређеној удаљености од централне базе.

Уређај не захтева додатне механизме за вођење и ради нормално, без обзира на смер ветра. Вертикално постављено главно вратило омогућава постављање погонске опреме на ниво тла, што у великој мери олакшава рад, поправку и одржавање.

Подпорне јединице ортогоналног генератора немају веома дуг радни век. То је због великих динамичких оптерећења које ротор врши на њих током рада. Како би се осигурало да инсталација не поквари прерано, сви носећи делови се морају редовно прегледати, а оштећени морају се одмах заменити новим.

Недостаци ортогоналних уређаја укључују превише масиван систем лопатица и ниску ефикасност у поређењу са ефикасношћу модула са хоризонталном осом.

Најједноставнија ветротурбина за напајање потрошача мале снаге може се саставити од готових компоненти:

#2: Генератори са Дариа ротором

Ветрогенератор опремљен Даријевим ротором има вертикалну осу ротације и 2-3 равне лопатичне траке без карактеристичног аеродинамичког профила, фиксиране на бази и на врху осе ротације.

Агрегат у свом раду није вођен јачином или смером ветра, има велику брзину ротације и омогућава да се погонски уређаји налазе на тлу, што олакшава и убрзава процес планираног одржавања и евентуалних поправки.

Агрегати са две лопатице са Даријевим ротором активирају се само јаким налетом ветра. Са равномерним надолазећим током, они не могу сами да крену.

Носеће и ротирајуће компоненте уређаја са Дарриеус ротором су подложне повећаним динамичким оптерећењима, а ефикасност система лопатица је у многим аспектима инфериорнија од аксијалних хоризонталних инсталација.

#3: Јединице са Савониус ротором

Вертикална ветротурбина са Савониус ротором има полуцилиндрични систем лопатица и разликује се од сличних инсталација по великом стартном моменту и способности да ефикасно ради на ветровима мале брзине.

Снага вертикалних ветрогенератора са Савониус ротором који се нуде на тржишту не прелази 5 кВ. Уређаји се ретко користе као самостална радна јединица, али се најчешће користе за стварање већег стартног момента за Дариа роторске инсталације

Вертикални комплекс са Савониус ротором критикује се због повећане потрошње материјала и мање ефикасности у поређењу са ветрогенераторима са хоризонталном осом. Због тога се производња опреме велике снаге ове класе сматра неприкладном.

Следећи избор фотографија ће вас упознати са корацима производње Савониус ветрењаче:

Сви делови овог модела ветрењаче Савониус осим генератора од 3200 обртаја у минути и 24 В су направљени ручно.

#4: Ветрењача са ротором са више лопатица и водичем

Овај тип уређаја је побољшана верзија класичног ортогоналног ветрогенератора. Комплекс ротора се овде састоји од лопатица распоређених у два реда.

Спољни слој сечива остаје статичан и делује као водећа лопатица. Она хвата ток ветра, хвата га, сабија и на тај начин приметно повећава стварну брзину ветра.

Унутрашњи ред лопатица је покретна структура, која прима проток ваздуха из прве роторске јединице под одређеним углом.

Ефикасност ветрогенератора са ротором са више лопатица са системом вођења чини овај уређај посебно атрактивним за потрошаче.Међутим, цена такве опреме је прилично висока и потребно је мало дуже да се исплати од сличних уређаја једноставније конфигурације

Стручњаци ову врсту уређаја називају најефикаснијим у класи и наглашавају да му специфичан дизајн омогућава да ради и при најмањим могућим брзинама ветра.

#5: Карактеристике уређаја са хеликоидним ротором

Хеликоидна ветротурбина или Горлов генератор је још једна модификација традиционалног ортогоналног роторског система. Оштрице модела су увијене у луку. Ова карактеристика дизајна омогућава брзо хватање протока ваздуха и глатко ротирање без трзања.

Овај принцип рада значајно смањује динамичко оптерећење базе и покретних јединица, чиме се продужава њихов радни век.

Уређаји са ротором хеликоидног типа су веома поуздани и лако могу да издрже значајна радна оптерећења. Међутим, током рада, такве ветрењаче стварају изражене ефекте буке и производе додатне звучне таласе који се налазе у краткоталасној области звучног спектра.

Лопатице ротора за хеликоидну ветрењачу израђују се по веома прогресивној, али сложеној технологији. Због тога су јединице прилично скупе и нису широко популарне међу приватним потрошачима.

#6: Карактеристике ротора са вертикалном осовином

Главна разлика између генератора вертикалне осе је његова вертикално постављена лопатица, чији профил подсећа на крило авиона, чија је оса јасно паралелна са вертикалном осовином. Дизајн донекле подсећа на Дарриеус ротор, али се у производним условима производи много брже и лакше.

Генератор са ротором вертикалне осе покупи радну брзину много брже од сличних уређаја ове класе и почиње да производи потребан енергетски ресурс. Процес је праћен малим звучним ефектом и не омета ни власнике инсталације ни комшије

Ветрењаче са ротором вертикалне осе су поуздане и издржљиве, лако могу да издрже значајна радна оптерећења и не коштају превише новца. Ови квалитети их чине релевантним за употребу не само у индустријске, већ иу домаће сврхе.

Приказане су карактеристике избора ветрогенератора за приватну кућу и преглед најбољих понуда Овај чланак.

Прављење сопствене ветрењаче

Није превише тешко направити ветрогенератор са вертикалном осом ротације код куће сопственим рукама. Довољно је купити потребне компоненте, саставити их у исправном редоследу и инсталирати модул на одабрано место. Чим буде минималан поветарац, производ ће радити и почети да пружа власницима неопходну енергију.

Корак 1: Набавка компоненти и материјала

Да бисте направили вертикални генератор ветра сопственим рукама, требаће вам следеће компоненте:

• ротор – покретни део јединице:
• ножеви, сецива – делови који хватају струјање ветра;
• аксијални јарбол – за причвршћивање ротора и лопатица (може бити у облику дугачког стуба, пирамиде или статива);
• статор – дизајниран за смештај намотаја од издржљиве бакарне жице;
• батерија – капацитет капацитета за акумулацију примљеног ресурса;
• инвертер – уређај за претварање једносмерне струје у наизменичну;
• контролор – уређај који кочи генератор у тренутку када јединица развије стварну снагу која прелази основне показатеље.

Лагана, висококвалитетна плоча од пластике добре еластичности погодна је за производњу сечива. Друге врсте материјала су превише подложне разним оштећењима и деформацијама и једноставно не могу да се носе са тако високим динамичким оптерећењем.

Када сами правите уређај, запамтите да су вертикалне ветрењаче које сте направили сами озбиљно инфериорније у снази у односу на фабричке моделе. Стога, како не бисте били разочарани у креираном дизајну у будућности, боље је одмах направити према параметрима који су 2 пута већи од потребних

Мала сечива могу бити направљена од ПВЦ-а средње густине, али ће за велике, широке делове бити потребан најиздржљивији материјал који може дуго да издржи јаке ветрове брзином од 15 м/с или више.

Корак 2: Прелиминарна припрема елемената

За стварање оштрица За вертикални генератор ветра, 4 идентична дела су изрезана из ПВЦ цеви високе чврстоће. Два полукружна фрагмента су исечена из лима и причвршћена за сваку страну цеви. Полупречник ротације делова сечива у овом случају ће бити 690 мм, а висина сваке лопатице ће бити око 700 мм.

Да бисте саставили роторски систем, узмите неодимијумске магнете (6 ком), феритне дискове пречника 230 мм (2 ком) и лепак. Магнети су постављени на први диск, наизменично у поларитету и одржавајући угао од 60 степени између њих са пречником распореда од 165 мм. Користећи исту шему, прави се други диск, а затим се магнети попуњавају лепком.

За статор је припремљено 9 намотаја и на сваком од њих је намотано 60 завоја бакарне жице пречника 1 мм.

Накнадно лемљење се одвија овим редоследом:

• почетак 1 намотаја са крајем 4;
• почетак 4 са завршним 7 колутова.

Друга фаза се склапа по истом принципу, али рад почиње са 2 намотаја, а трећа - са 3 намотаја. Посебан облик је направљен од листа шперплоче, дно је обложено комадом фибергласа, а на врху су постављене фазе залемљене од намотаја.

Напуните структуру лепком и оставите је 1-2 дана тако да се сви делови поставе и заузму права места. Затим почињу да повезују појединачне делове у јединствен радни систем.

Корак 3: Састављање свих делова генератора

За повезивање свих елемената генератора, у горњем ротору су направљене 4 рупе за игле. Доњи ротор је постављен на носач са магнетима окренутим нагоре. Затим се поставља статор, претходно направивши рупе у њему за причвршћивање на носач.

Игле се утисну у алуминијумску плочу, а затим прекривају другим ротором, постављајући га тако да магнети буду окренути надоле.

Процес склапања делова се врши пажљиво и без журбе. Ротори морају бити поравнати један у односу на други тако да се касније не формира зазор у структури (+)

Завртњи се наизменично ротирају помоћу кључа тако да горњи ротор пада на доњи равномерно и без трзања. Када заузме своје место, клинови се одврћу и алуминијумске плоче се уклањају. На крају, цела конструкција је фиксирана наврткама и чврсто затегнута, али не превише чврсто, како не би прекинула нит.

Корак 4: Завршна инсталација опреме

За јарбол узмите јаку металну цев дужине 4-5 метара и на њу привијте генератор који сте већ сами саставили.Затим се оквир са пластичним лопатицама причвршћује на генератор и конструкција јарбола се поставља на унапред припремљену локацију са ојачаном подлогом у три тачке.

Поред тога, положај система се фиксира помоћу носила.

Приликом постављања ветротурбине, јарбол се мора узети што је могуће дуже. Мора да носи ротор више од највише зграде на локацији. Тек тада ће дизајн моћи ефикасно да ради и произведе потребну количину ресурса

Електрична мрежа је повезана на ветрењачу у одређеном редоследу. Контролер узима ресурс из генератора и претвара наизменичну струју у једносмерну, што је неопходно за пуњење батерије. Моћи сами саставите контролер по упрошћеној шеми.

Батерија складишти ослобођену енергију, а инвертер једносмерну струју претвара у наизменичну, која напаја већину кућних апарата и кућних сервисних система.

На нашој веб страници налази се избор чланака о домаћим ветрогенераторима разних врста.

Саветујемо вам да прочитате:

1. Ветрогенератор из машине за прање веша уради сам: упутства за састављање ветрењаче
2. Ветрогенератор из ауто генератора уради сам: технологија монтаже ветротурбина и анализа грешака
3. Како направити ветрогенератор својим рукама: уређај, принцип рада + најбољи домаћи производи

Још једна занимљива опција за изградњу вертикалне ветрењаче може се саставити од отпадних материјала, трошећи не више од 250 рубаља на куповину додатних компоненти. За мајсторе ће бити потребан точак бицикла, још 12 жбица за бицикле, осовина са задњег точка бицикла са три навртке, челична трака, 11 алуминијумских плоча.

Такође ће вам требати 150 заковица, 18 вијака М4 са наврткама, 3 вијка М6 са наврткама, 27 већих подложака и 24 мања.

Следећа галерија ће укратко показати кораке састављања:

Следеће видео упутство ће детаљно представити све кораке:

Избор локације за ветрогенератор

Избор праве локације за уградњу ветрогенератора је важан корак. Најбоље је поставити уређај на највишу отворену тачку и пажљиво осигурати да не буде испод нивоа суседних стамбених и помоћних зграда. У супротном, зграде ће постати препрека протоку ваздуха и ефикасност јединице ће се значајно смањити.

Ако је локација окренута ка реци или језеру, ветрењача се поставља на обалу, где ветрови посебно често дувају. Надморска висина на имању или велики празни простори где нема вештачких или природних препрека протоку ваздуха су идеални за лоцирање генератора.

Када се стамбена некретнина (кућа, викендица, стан, итд.) налази у граду или се налази ван града, али у густо изграђеним подручјима, на крову се поставља комплекс енергије ветра.

За постављање генератора на кров стамбене зграде узима се писмена сагласност комшија и добија се званична дозвола надлежних органа.

Приликом постављања вертикалног генератора на кров стамбене зграде, треба имати на уму да јединица ради прилично бучно и може узроковати неугодности и власницима и другим становницима.Због тога се уређај мора поставити ближе центру крова тако да власници станова на горњим спратовима не пате од гласног зујања које емитује ветрењача током рада

У приватној кући са великом баштенском парцелом, одабир одговарајуће локације је много лакши. Главна ствар је узети у обзир да се структура налази на удаљености од 15-25 метара од стамбених просторија. Тада звучни ефекти из ротирајућих лопатица неће никоме сметати.

Одржавање вертикалног уређаја

Да би вертикални ветрогенератор радио ефикасно, тачније и што ефикасније, сви покретни делови конструкције морају бити подмазани. Овај поступак се спроводи најмање 2 пута током целе календарске године.

Истовремено, током одржавања, навртке које су се олабавиле као резултат рада се затежу, електрични прикључци се ојачавају, механичке компоненте се проверавају на корозију, затегнути лабави затезни каблови и пажљиво се прегледају сечива на пуцање или оштећење.

Зими, вертикалне инсталације захтевају посебну пажњу. Током периода мраза, лопатице се прекривају кором леда и морају се благовремено чистити како би се брзина обртног момента одржавала на одговарајућем нивоу.

Делови се фарбају по потреби, а једном годишње се врши потпуни преглед целе конструкције ради утврђивања кварова. Таква брига обезбеђује правилан рад ветротурбине и продужава њен радни век.

Процена изводљивости уградње

Пре него што почну да производе вертикални ветрогенератор, они проучавају временску ситуацију у свом региону и покушавају да утврде да ли јединица може да обезбеди потребну количину ресурса.

Стручњаци препоручују процену следећих параметара:

• број ветровитих дана — узети средњу вредност за годину када налет пређе 3 м/с;
• запремина електричне енергије, које дневно троши домаћинство;
• одговарајуће место на сопственој локацији за опрему за ветар.

Први индикатор се сазнаје из података добијених на најближој метеоролошкој станици или пронађених на интернету на релевантним порталима. Поред тога, проверавају се у штампаним географским публикацијама и стварају потпуну слику ситуације са ветром у свом региону.

Статистика се не узима за годину, већ за 15-20 година, тек тада ће просечне бројке бити што тачније и показаће да ли ће генератор моћи у потпуности да задовољи потребе домаћинства за струјом или ће његова снага бити само довољно за потребе индивидуалних домаћинстава.

Ако власник има велику парцелу која се налази на падини, у близини обале реке или на отвореном простору, неће бити проблема са уградњом.

Када се кућа налази у дубини насељеног места, а двориште има компактне димензије и уско је у близини суседних зграда, неће бити лако инсталирати вертикални модел ветрењаче сопственим рукама. Конструкцију ће морати подићи 3-5 м изнад тла и додатно ојачати како не би пала у случају јаког налета.

Све ове информације треба узети у обзир у фази планирања како би било јасно да ли ветрогенератор може да преузме потпуно снабдевање енергијом или ће његова улога остати као помоћни извор енергије. Препоручљиво је спровести прорачун ветротурбина.

Закључци и користан видео на тему

Видео број 1 ће показати како направити вертикални генератор ветра са Дариа роторским системом својим рукама код куће. Видео јасно приказује карактеристике и занимљиве нијансе процеса монтаже. Постоји дефиниција максималне снаге произведене јединице:

Видео број 2 ће показати како ради вертикални ветрогенератор и колико енергије производи. Пружа детаљан преглед модула и опис посла који је потребан за правилно мерење стварне снаге и других параметара:

Видео број 3 представља тестирање домаћег вертикалног ветрогенератора. Шта је уређај направљен сопственим рукама од отпадног материјала способан:

Такав модеран и практичан извор алтернативне енергије као што су вертикалне ветрењаче лако је саставити сопственим рукама. Уз одговарајуће искуство у одржавању домаћинства, могуће је произвести сваки део, а затим повезати све компоненте у јединствену, интегралну структуру.

Ако не желите да компликујете задатак, сасвим је прикладно купити готове компоненте и код куће, без журбе и гужве, инсталирати поуздану турбину на ветар способну да обезбеди несметано снабдевање електричном енергијом животног простора.

Када нисте 100% сигурни у своје способности, боље је поверити посао професионалцима. Они ће све урадити веома брзо и у потпуности у складу са основним оперативним захтевима.

Да ли имате искуства у конструисању и раду ветрогенератора? Молимо вас да поделите информације са нашим читаоцима и предложите свој начин састављања јединице. Можете оставити коментаре и додати фотографије домаћих производа у форму испод.