Како направити ветрогенератор својим рукама: уређај, принцип рада + најбољи домаћи производи

Тешко је не приметити како се стабилност снабдевања електричном енергијом приградских објеката разликује од снабдевања градских зграда и предузећа електричном енергијом. Признајте да сте као власник приватне куће или викендице више пута наишли на прекиде, пратеће непријатности и оштећења опреме.

Наведене негативне ситуације, уз последице, више неће компликовати живот заљубљеника у природне просторе. Штавише, уз минималне радне и финансијске трошкове. Да бисте то урадили, потребно је само да направите генератор ветра, који смо детаљно описали у чланку.

Детаљно смо описали опције за производњу система који је користан у домаћинству и елиминише енергетску зависност. Према нашем савету, неискусни кућни мајстор може изградити ветрогенератор својим рукама. Овај практични уређај ће вам помоћи да значајно смањите своје дневне трошкове.

Законитост уградње ветрогенератора

Алтернативни извори енергије су сан сваког љетног становника или власника куће чија се парцела налази далеко од централних мрежа.Међутим, када добијемо рачуне за потрошену струју у градском стану и погледамо повећане тарифе, схватимо да нам ветрогенератор креиран за домаће потребе не би шкодио.

Након читања овог чланка, можда ћете остварити свој сан.

Ветрогенератор је одлично решење за снабдевање сеоског имања електричном енергијом. Штавише, у неким случајевима, његово инсталирање је једино могуће решење.

Да не бисмо губили новац, труд и време, одлучимо: да ли постоје спољне околности које ће нам створити препреке током рада ветрогенератора?

Довољно је обезбедити струју за летњиковац или малу викендицу мала ветроелектрана, чија снага неће прелазити 1 кВ. Такви уређаји у Русији су изједначени са производима за домаћинство. За њихову уградњу нису потребни сертификати, дозволе или било каква додатна одобрења.

Да би се утврдила изводљивост уградње ветрогенератора, потребно је сазнати енергетски потенцијал ветра одређеног подручја (кликните за увећање)

Не постоји опорезивање производње електричне енергије која се троши за подмирење сопствених потреба домаћинства. Због тога се ветрењача мале снаге може безбедно инсталирати, користећи је за производњу бесплатне струје, без плаћања пореза држави.

Међутим, за сваки случај, требало би да питате да ли постоје локални прописи у вези са појединачним напајањем који би могли да стварају препреке у инсталацији и раду овог уређаја.

Ветрогенератори, који су у стању да задовоље већину потреба просечне фарме, не могу да изазову жалбе чак ни од комшија

Ваше комшије могу имати потраживања ако доживе непријатности изазване радом ветрењаче. Не заборавите да наша права завршавају тамо где почињу права других људи.

Стога, када купујете или правите сами ветрогенератор за дом Морате обратити озбиљну пажњу на следеће параметре:

• Висина јарбола. Приликом састављања ветрогенератора, потребно је да узмете у обзир ограничења висине појединачних зграда која постоје у низу земаља широм света, као и локацију сопствене локације. Имајте на уму да су објекти виши од 15 метара забрањени у близини мостова, аеродрома и тунела.
• Бука из мењача и лопатица. Помоћу посебног уређаја могу се одредити параметри генерисане буке, а затим документовати резултати мерења. Важно је да не прелазе утврђене стандарде буке.
• Интерференције у ваздуху. У идеалном случају, када правите ветрењачу, треба обезбедити заштиту од ТВ сметњи тамо где ваш уређај може да изазове такве проблеме.
• Захтеви за услуге заштите животне средине. Ова организација вас може спречити да користите инсталацију само ако омета миграцију птица селица. Али ово је мало вероватно.

Када сами креирате и инсталирате уређај, научите ове тачке, а приликом куповине готовог производа обратите пажњу на параметре који се налазе у његовом пасошу. Боље је да се заштитите унапред него да будете узнемирени касније.

Принцип рада турбине на ветар

Ветрогенератор или ветроелектрана (ВЕ) је уређај који се користи за претварање кинетичке енергије струјања ветра у механичку енергију. Добијена механичка енергија ротира ротор и претвара се у електрични облик који нам је потребан.

Принцип рада и уређај кинетичка ветрењача су детаљно описани у чланку, који препоручујемо да прочитате.

Ветротурбина укључује:

• лопатице које формирају пропелер,
• ротирајући ротор турбине,
• осовина генератора и сам генератор,
• инвертер који претвара наизменичну струју у једносмерну, која се користи за пуњење батерија,
• батерија.

Суштина ветротурбина је једноставна. Како се ротор ротира, ствара се трофазна наизменична струја, која затим пролази кроз контролер и пуни ДЦ батерију. Инвертер затим претвара струју тако да се може потрошити за напајање светла, радија, телевизора, микроталасних пећница и тако даље.

Детаљан дизајн ветрогенератора са хоризонталном осом ротације омогућава вам да јасно замислите који елементи доприносе претварању кинетичке енергије у механичку, а затим у електричну

Генерално, принцип рада ветрогенератора било које врсте и дизајна је следећи: током процеса ротације на лопатице се јављају три врсте ефеката силе: кочење, импулс и подизање.

Овај дијаграм рада турбине на ветар омогућава вам да разумете шта се дешава са електричном енергијом произведеном радом ветрогенератора: део се акумулира, а други се троши

Последње две силе савладавају силу кочења и покрећу замајац.На стационарном делу генератора ротор формира магнетно поље тако да електрична струја тече кроз жице.

Класификација типова генератора енергије

Постоји неколико критеријума по којима се класификују ветроелектране. Како одабрати најбољи уређај за сеоско имање детаљно је описано у једном од најпопуларнијих чланака на нашој веб страници.

Дакле, ветрењаче се разликују у:

• број лопатица у пропелеру;
• материјали за производњу сечива;
• локација осе ротације у односу на површину земље;
• нагибна карактеристика завртња.

Постоје модели са једним, два, три и више оштрица.

Производи са великим бројем лопатица почињу да се ротирају чак и при слабом ветру. Обично се користе у раду где је сам процес ротације важнији од производње електричне енергије. На пример, за извлачење воде из дубоких бунара.

Испоставило се да се лопатице ветрогенератора могу направити не само од тврдих материјала, већ и од приступачне тканине

Лопатице могу бити једрене или круте. Производи за једрење су много јефтинији од крутих, који су направљени од метала или фибергласа. Али морају се врло често поправљати: крхке су.

Што се тиче положаја осе ротације у односу на површину земље, постоје вертикалне ветротурбине и хоризонтални модели. И у овом случају, свака сорта има своје предности: вертикалне реагују осетљивије на сваки дах ветра, али хоризонталне су снажније.

Ветрогенератори су подељени према карактеристикама корака на моделе са фиксним и променљивим кораком. Променљиви корак вам омогућава да значајно повећате брзину ротације, али ова инсталација има сложен и масиван дизајн. Ветротурбине са фиксним нагибом су једноставније и поузданије.

Ветроелектрична инсталација роторског типа

Хајде да схватимо како направити једноставну ветрењачу са вертикалном осом ротације типа ротора својим рукама. Такав модел може лако задовољити потребе за електричном енергијом баштенске куће, разних помоћних зграда, а такође и ноћу осветљавати локално подручје и баштенске стазе.

Лопатице ове инсталације роторског типа са вертикалном осом ротације јасно су направљене од елемената исечених из металног бурета

Наш циљ је да произведемо ветротурбину максималне снаге 1,5 кВ.

Да бисмо то урадили, биће нам потребни следећи елементи и материјали:

• 12 В ауто генератор;
• 12 В гел или кисела батерија;
• полухерметички прекидач типа „дугме“ за 12 В;
• претварач 700 В – 1500 В и 12В – 220В;
• канта, тигањ великог капацитета или други велики контејнер од нерђајућег челика или алуминијума;
• релеј лампице упозорења пуњења аутомобила или пуњења батерије;
• аутомобилски волтметар (можете користити било који);
• вијци са матицама и подлошкама;
• жице са попречним пресеком од 4 квадратних мм и 2,5 квадратних мм;
• две стеге за причвршћивање генератора за јарбол.

У процесу завршетка посла биће нам потребна брусилица или маказе за метал, грађевинска оловка или маркер, мерач траке, резачи жице, бушилица, бушилица, кључеви и шрафцигер.

Такође можете сами саставити контролер за систем који производи електричну енергију. Са правилима и производним шемама контролер ветротурбина ће вас упознати са чланком, са садржајем који вам саветујемо да се упознате.

Почетна фаза производње инсталације

Почињемо да правимо домаћу ветрењачу узимајући велики цилиндрични метални контејнер. Обично се за ову сврху користи стара кључала вода, канта или тигањ. Ово ће бити основа за наше будуће ветротурбине.

Користећи мерну траку и грађевинску оловку (маркер), примените ознаке: поделите наш контејнер на четири једнака дела.

Приликом резања у складу са упутствима садржаним у тексту, ни у ком случају не сечите метал до краја.

Метал ће морати да се исече. За ово можете користити брусилицу. Не користи се за сечење контејнера од поцинкованог челика или фарбаног лима, јер ће се ова врста метала сигурно прегрејати. За такве случајеве боље је користити маказе. Изрежемо сечива, али их не исечемо до краја.

Опције, дијаграми и препоруке за производњу различитих модела лопатице за ветрогенератор наћи ћете у нашем препорученом чланку.

Истовремено са наставком радова на резервоару, извршићемо преправку ременице генератора. На дну некадашње посуде и у ременици треба да обележите и избушите рупе за вијке. Рад у овој фази мора се третирати са највећом пажњом: све рупе морају бити постављене симетрично тако да не дође до неравнотеже током ротације инсталације.

Овако изгледају лопатице другог дизајна са вертикалном осом ротације. Свако сечиво се производи засебно, а затим се монтира у заједнички уређај

Савијамо сечива тако да не штрче превише. Када обављамо овај део посла, обавезно водимо рачуна о томе у ком правцу ће се генератор ротирати.

Обично је смер његове ротације у смеру казаљке на сату. Угао савијања лопатица утиче на област утицаја протока ваздуха и брзину ротације пропелера.

Сада морате да причврстите канту са сечивима припремљеним за рад на ременицу. Постављамо генератор на јарбол, причвршћујући га стезаљкама. Остаје само да повежете жице и саставите коло. Будите спремни да запишете дијаграм ожичења, боје жица и ознаке пинова. Касније ће вам сигурно требати. Поправљамо жице на јарболу уређаја.

Овај цртеж садржи детаљне препоруке за склапање опште структуре и општи приказ уређаја који је већ монтиран и спреман за употребу.

Да бисте повезали батерију, потребно је да користите жице са попречним пресеком од 4 мм². Довољно је узети сегмент дужине 1 метар. Сад је доста.

А да би се оптерећење прикључило на мрежу, која укључује, на пример, осветљење и електричне уређаје, довољне су жице са попречним пресеком од 2,5 мм². Инсталирајте претварач (конвертер). За ово ће вам такође требати жица од 4 мм².

Предности и мане модела ротационе ветрењаче

Ако сте све урадили пажљиво и доследно, онда ће овај ветрогенератор успешно радити. У овом случају неће бити никаквих проблема током његовог рада.

Ако користите претварач од 1000 В и батерију од 75 А, ова инсталација ће обезбедити струју за уређаје за видео надзор, сигурносне аларме, па чак и уличну расвету.

Предности овог модела су:

• економичан;
• елементи се могу лако заменити новим или поправити;
• за рад нису потребни посебни услови;
• поуздан у раду;
• пружа потпуну акустичну удобност.

Постоје и недостаци, али не превише: перформансе овог уређаја нису веома високе, и има значајну зависност од изненадних налета ветра. Ваздушне струје могу једноставно да поремете импровизовани пропелер.

Да бисте тачно изабрали модел ветрогенератора потребне снаге пре почетка рада, саветујемо вам направи прорачун према формулама датим у препорученом чланку.

Монтажа аксијалне ветротурбине на неодимијумским магнетима

Пошто су се неодимијумски магнети појавили у Русији релативно недавно, аксијални генератори ветра са статорима без гвожђа почели су да се праве не тако давно.

Појава магнета изазвала је налет потражње, али постепено је тржиште постало засићено, а цена овог производа почела је да опада. Постао је доступан занатлијама, који су га одмах прилагодили својим различитим потребама.

Аксијална ветротурбина на неодимијумским магнетима са хоризонталном осом ротације је сложенији дизајн који захтева не само вештину, већ и одређено знање

Ако имате чвориште из старог аутомобила са кочионим дисковима, онда ћемо га узети као основу за будући аксијални генератор.

Претпоставља се да овај део није нов, већ је коришћен. У овом случају, потребно га је раставити, проверити и подмазати лежајеве, темељно очистити седиментне наслаге и сву рђу. Не заборавите да обојите готов генератор.

Чвориште са кочионим дисковима, по правилу, иде мајсторима као једна од компоненти старог аутомобила који је расходован, па му је стога потребно темељно чишћење

Расподела и причвршћивање магнета

Неодимијумски магнети морају бити залепљени на дискове ротора. За наш рад ћемо узети 20 магнета 25к8мм.

Наравно, можете користити другачији број полова, али се морају поштовати следећа правила: број магнета и полова у једнофазном генератору мора да се подудара, али ако говоримо о трофазном моделу, онда је однос од полова до калемова треба да буде 2/3 или 4/3.

Приликом постављања магнета, полови се смењују. Важно је да не погрешите. Ако нисте сигурни да ћете правилно поставити елементе, направите шаблон наговештаја или примените секторе директно на сам диск.

Ако имате избора, купите правоугаоне, а не округле магнете. У правоугаоним моделима, магнетно поље је концентрисано дуж целе дужине, ау округлим - у центру.

Супротстављени магнети морају имати различите полове. Нећете ништа збунити ако користите маркер да их означите знаковима минус или плус. Да бисте одредили полове, узмите магнете и приближите их један другом.

Ако се површине привлаче, ставите им плус, ако се одбијају, означите их минусима. Приликом постављања магнета на дискове, мењајте полове.

Магнети се постављају у складу са правилом наизменичне политике, стране од пластелина се налазе дуж спољашњег и унутрашњег периметра: производ је спреман за пуњење епоксидном смолом

Да бисте безбедно причврстили магнет, потребно је да користите квалитетан и што јачи лепак.

Да бисте побољшали поузданост фиксације, можете користити епоксидну смолу. Треба га разблажити како је назначено у упутствима и напунити њиме на диску. Смола треба да покрије цео диск, али не и да цури са њега. Могућност капања можете спречити ако обмотате диск траком или направите привремене преграде од полимера од полимерне траке око његовог периметра.

Једнофазни и трофазни генератори

Ако упоредимо једнофазне и трофазне статоре, други ће бити бољи. Једнофазни генератор вибрира када је оптерећен. Узрок вибрације је разлика у амплитуди струје, која настаје услед њеног неконзистентног излаза у једном тренутку.

Трофазни модел нема такав недостатак. Одликује се константном снагом због фаза које се међусобно компензују: када се струја повећава у једној, она се смањује у другој.

Према резултатима тестирања, излаз трофазног модела је скоро 50% већи него код једнофазног модела. Још једна предност овог модела је да се у одсуству непотребних вибрација повећава акустична удобност када уређај ради под оптерећењем.

То јест, трофазни генератор практично не бруји током свог рада. Када се вибрација смањи, животни век уређаја се логично повећава.

У борби између трофазних и једнофазних уређаја, трофазни увек побеђује, јер не бруји толико током рада и траје дуже од једнофазних

Правила за намотавање колута

Ако питате специјалисте, он ће рећи да пре намотавања намотаја морате извршити пажљив прорачун. Практичар у овој ствари ће се ослонити на своју интуицију.

Изабрали смо генератор који није био баш брз. Наша процедура пуњења за батерију од дванаест волти треба да почне на 100-150 обртаја у минути. Такви почетни подаци захтевају да укупан број завоја свих калемова буде 1000-1200 комада. Морамо само да поделимо ову цифру између свих калемова и одредимо колико ће завоја бити на сваком.

Ветрењача при малим брзинама може бити снажнија ако се број стубова повећа. Учесталост струјних осцилација у калемовима ће се повећати. Ако користите жицу већег попречног пресека за намотавање намотаја, отпор ће се смањити и струја ће се повећати. Не губите из вида чињеницу да већи напон може "појести" струју због отпора намотаја.

Процес намотавања може бити лакши и ефикаснији ако користите посебну машину за ову сврху.

Уопште није неопходно радити такав рутински процес као што је намотавање калемова ручно. Мало домишљатости и одлична машина која се лако носи са намотавањем су већ ту

На карактеристике рада домаћих генератора у великој мери утичу дебљина и број магнета који се налазе на дисковима. Укупна укупна снага се може израчунати намотавањем једног намотаја, а затим окретањем у генератору. Будућа снага генератора се одређује мерењем напона при одређеним брзинама без оптерећења.

Хајде да дамо пример. Са отпором од 3 ома и 200 обртаја у минути излази 30 волти.Ако од овог резултата одузмете 12 волти напона батерије, добићете 18 волти. Поделите овај резултат са 3 ома и добијете 6 ампера. Јачина је 6 ампера и иде на батерију. Наравно, у прорачуну нисмо узели у обзир губитке у жицама и на диодном мосту: стварни резултат ће бити мањи од израчунатог.

Обично су завојнице округле. Али, ако их мало развучете, добићете више бакра у сектору и завоји ће бити равнији. Ако упоредите величину магнета и пречник унутрашње рупе намотаја, онда би требало да се подударају или величина магнета може бити нешто мања.

Готови намотаји треба да одговарају по величини магнетима: они би требали бити нешто већи од магнета или једнаки по величини.

Дебљина статора који правимо мора бити правилно повезана са дебљином магнета. Ако се статор повећа повећањем броја завоја у калемовима, међудиск простор ће се повећати и магнетни флукс ће се смањити. Резултат може бити следећи: генерише се исти напон, али због повећаног отпора калемова, добићемо мању струју.

Шперплоча се користи за израду калупа статора. Међутим, сектори за калемове могу се означити на папиру користећи пластелин као ивице.

Ако ставите тканину од фибергласа на врх намотаја на дну калупа, јачина производа ће се повећати. Пре наношења епоксидне смоле, морате подмазати калуп вазелином или воском, тада се смола неће залепити за калуп. Неки људи користе траку или филм уместо мазива.

Намотаји су причвршћени један за други. У овом случају се изводе крајеви фаза. Шест изведених жица треба повезати у звезду или троугао. Ручним окретањем склопљеног генератора се тестира.Ако је напон 40 В, тада ће струја бити приближно 10 ампера.

Коначна монтажа уређаја

Дужина готовог јарбола треба да буде приближно 6-12 метара. Са таквим параметрима, његова база мора бити бетонирана. Сама ветрењача ће бити причвршћена за врх јарбола.

Да би се могло доћи до њега у случају квара, потребно је обезбедити посебан носач у подножју јарбола, који ће омогућити подизање и спуштање цеви помоћу ручног витла.

Јарбол са ветрогенератором на њему се диже високо, али је опрезни мајстор направио посебан уређај који омогућава да се конструкција по потреби спусти на земљу

Да бисте направили вијак, можете користити ПВЦ цев пречника 160 мм. Њиме ће се са своје површине исећи пропелер од два метра који се састоји од шест лопатица. Боље је да сами експериментално развијете облик лопатица. Циљ је повећати обртни момент при ниским обртајима.

Пропелер треба заштитити од претераног ветра. Да бисте решили овај проблем, користите преклопни реп. Генерисана енергија се складишти у батеријама.

Нашим читаоцима смо пружили две опције за самостално направљене ветрогенераторе од 220 В, који уживају повећану пажњу не само власника сеоских имања, већ и обичних летњих становника.

Оба модела ветротурбина су ефикасна на свој начин. Ови уређаји могу показати посебно добре резултате у степским подручјима са честим и јаким ветровима. Они су довољно ефикасни да се користе у организацији алтернативно грејање дома и у снабдевању електричном енергијом. И није их тако тешко изградити својим рукама.

Закључци и користан видео на тему

Овај видео приказује пример ветротурбине са хоризонталном осом ротације. Аутор уређаја детаљно објашњава нијансе дизајна инсталације уради сам, скреће пажњу публике на грешке које се могу направити у процесу самосталног прављења ветрогенератора и даје практичне савете.

Имајте на уму да доћи до уређаја, подигнутог на пристојну висину, није тако лако. Поновно инсталирање такве турбине на ветар ће највероватније бити проблематично. Стога, склопиви дизајн јарбола у овом случају уопште неће бити сувишан.

Овај видео приказује ротирајућу ветрењачу са вертикалном осом ротације. Ова инсталација се налази ниско, направљена на оригиналан начин и веома је осетљива: чак и лагани ветар покреће лопатице уређаја.

Ако живите у области где се ветрови не сматрају ретким феноменом, коришћење овог извора алтернативне енергије може бити најефикасније за вас. Горе наведени примери ветрењача које се сами праве доказују да их направити сопственим рукама није тако тешко. Енергија ветра је јавно доступан и обновљив ресурс који се може и треба користити.

Позивамо посетиоце сајта заинтересоване за тему чланка да изразе своје мишљење у коментарима и поставе питања која су се појавила током читања материјала.