Kako napraviti „uradi sam“ generator vjetra

Vjetar je besplatna energija! Dakle, iskoristimo ga u osobne svrhe. Ako je stvaranje vjetroelektrane u industrijskom obimu vrlo skupo, jer su pored generatora potrebni i niz studija i izračuna, država ne snosi takve troškove, a za investitore u zemljama bivšeg SSSR-a to, iz nekog razloga, ne izaziva veliko zanimanje. Privatno možete napraviti mini vjetrenjaču za vlastite potrebe. Vrijedno je razumjeti da je projekt pretvaranja vašeg doma u alternativnu energiju vrlo skup poduhvat.

Kao što je već rečeno: trebate napraviti dugačka promatranja i proračune kako biste pronašli optimalni omjer veličina kotača i generatora vjetra koji je pogodan za vašu klimu, porast vjetra i prosječnu godišnju brzinu vjetra.

Učinkovitost vjetroelektrane unutar jedne regije može se značajno razlikovati, to je zbog činjenice da kretanje vjetra ne ovisi samo o klimatskoj zoni, već i o terenu.

No možete saznati koja je energija vjetra po niskom trošku ako sastavite proračunsku instalaciju za napajanje male snage kao što su pametni telefon, žarulje ili radio. Pravilnim pristupom možete osigurati struju maloj kući ili ljetnoj kućici.

Pogledajmo kako možete napraviti jednostavnu instalaciju energije vjetra vlastitim rukama.

Vjetrenjače s malim pogonom iz improviziranih sredstava

Kućište za računalo je motor bez četkica koji u svom izvornom obliku ne predstavlja praktičnu vrijednost.

Potrebno ga je ponovo namotati, jer su u originalu namoti povezani neprimjereno. Naizmjenično namatanje namotaja:

1. smjeru kazaljke na satu;

2. kazaljke na satu;

3. smjeru kazaljke na satu;

4. Kazaljke na satu.

Trebate spojiti susjedne zavojnice u nizu, a još je bolje namotati jedan komad žice koji prolazi iz jednog utora u drugi. U tom slučaju izaberite debljinu žice proizvoljno, bit će bolje ako navijate što je moguće više okreta, a to je moguće ako koristite najmanje tanku žicu.

Izlazni napon iz takvog generatora bit će promjenjiv, a njegova vrijednost ovisit će o brzini (brzini vjetra), instalirajte diodni most iz Schottky-ove diode da ga ispravite na konstantno, to će učiniti obične diode, ali bit će još gore, jer na njih će pasti napon od 1 do 2 volta.

Lirska digresija, pomalo teorija

Sjetite se veličine EMF-a:

E = BLV,

gdje je L duljina vodiča smještenog u magnetsko polje; V je brzina rotacije magnetskog polja;

Pri nadogradnji generatora možete utjecati samo na duljinu vodiča, odnosno na broj okretaja svake od zavojnica. Broj zavoja određuje izlazni napon, a debljina žice određuje maksimalno strujno opterećenje.

U praksi je nemoguće utjecati na brzinu vjetra. No, postoji i izlaz iz ove situacije, naučivši tipičnu brzinu vjetra za vaše područje, možete dizajnirati rotor prikladan za okrete za instalaciju vjetroelektrana, kao i prijenosnik ili pogon remena, kako biste osigurali dovoljno okretaja za generiranje napona koji vam je potreban.

VAŽNO: Brže ne znači bolje !!! Ako je brzina vrtnje generatora vjetra previsoka, životni vijek mu se smanjuje, maziva svojstava čahura ili ležajeva rotora će se pogoršati i zaglavit će, a najvjerojatnije će se dogoditi propad izolacije namotaja u generatoru.

Generator se sastoji od:

Povećavamo snagu generatora iz računala hladnjaka

Prvo, što su više noževa i promjer kotača, to je bolje, pa pogledajte hladnjake od 120 mm.

Drugo, već smo rekli da napon ovisi o magnetskom polju, činjenica je da industrijski veliki generatori imaju namotaje polja, a oni male snage imaju jake magnete. U hladnjaku su magneti izuzetno slabi i ne dopuštaju postizanje dobrih rezultata generatora, a jaz između rotora i statora je vrlo velik - oko 1 mm, a to je kod već slabih magneta.

Rješenje ovog problema je radikalna promjena dizajna generatora. Umjesto toga, potrebno je samo hladnjak od hladnjaka, kao sam generator koristimo motor s pisača ili bilo koje druge kućanske uređaje. Najčešći motori četke sa stalnim uzbuđivanjem magneta.

Kao rezultat toga, izgledat će ovako.

Snaga takvog generatora dovoljna je za napajanje LED dioda, radija. Neće biti dovoljno za ponovno punjenje telefona, telefon će prikazati postupak punjenja, ali struja će biti izuzetno mala, do 100 Ampera, s vjetrom od 5-10 metara u sekundi.

Steperski motor kao generator vjetra

Steper motor vrlo je čest u računalnim i kućanskim aparatima, kod raznih uređaja za reprodukciju, disketama (stari su 5,25-inčni modeli zanimljivi), pisačima (posebno matričnim), skenerima itd.

Ovi motori bez preinaka mogu raditi kao generator, oni su rotor sa stalnim magnetima, a stator s namotima, na slici je prikazan tipični dijagram povezivanja koračnog motora u načinu rada generatora.

U krugu je ugrađen linearni stabilizator od 5 Volta, tip L7805, koji će vam omogućiti sigurno povezivanje mobilnih telefona na takvu vjetrenjaču kako biste ih mogli napuniti.

Na fotografiji generator iz koračnog motora s montiranim noževima.

Motor u određenom slučaju s 4 izlazne žice, odnosno strujni krug ispod njega. Motor s takvim dimenzijama u načinu rada generatora proizvodi oko 2 W pri laganim vjetrovima (brzina vjetra je oko 3 m / s) i 5 m / s kod jakih vjetrova (do 10 m / s).

Usput, ovdje je sličan sklop sa zener diodom, umjesto L7805. Omogućuje vam punjenje Li-ion baterija.

Poboljšanje domaće vjetrenjače

Da bi generator djelovao učinkovitije, morate ga načiniti vodilicom i pokretno fiksirati na jarbolu. Zatim, kad se promijeni smjer vjetra, promijenit će se i smjer generatora vjetra. Tada se pojavljuje sljedeći problem - kabel koji ide od generatora do potrošača bit će uvijen oko teleskopa. Da biste to riješili, morate osigurati pomični kontakt. Gotovo rješenje prodaje se na Ebayu i Aliexpressu.

Donje tri žice - nepomične su, spuštaju se prema dolje, a gornji snop žica - pomičan je, unutra je postavljen klizni kontakt ili mehanizam četke. Ako nemate priliku kupiti, biti pametni i, nadahnuti odlukom dizajnera automobila Lada, naime, provedbom pomičnog kontakta signalnog gumba na upravljaču i napravite nešto slično. Ili koristite jastučić iz električnog kuhala.

Spajanjem priključaka dobivate pomični kontakt.

Snažan generator vjetra iz improviziranih sredstava.

Da biste dobili više snage, možete koristiti dvije mogućnosti:

1. generator iz odvijača (10-50 W);

2. Vjetroelektrana iz generatora automobila.

Od odvijača, potreban vam je samo motor, opcija je slična prethodnoj, noževe ventilatora možete koristiti kao vijak, to će povećati ukupnu snagu vaše instalacije.

Evo primjera provedbe takvog projekta:

Obratite pažnju na to kako se ovdje vrši prebacivanje brzina - osovina generatora vjetra smještena je u cijevi, na njezinom kraju je zupčanik koji prenosi rotaciju na manji zupčanik pričvršćen na osovinu motora. Povećanje brzine motora događa se i u industrijskim vjetroturbinama. Mjenjači se koriste svugdje.

Međutim, u domaćem okruženju izrada mjenjača postaje veliki problem.Mjenjač možete izvaditi iz električnog alata, tamo je potreban za spuštanje visokih okretaja na vratilu motora komutatora do normalnih okretaja stezaljke na bušilici ili diska brusilice:

U bušilicu je ugrađen planetarni mjenjač;

• U brusilici je ugrađen kutni zupčanik (bit će koristan za postavljanje nekih instalacija i smanjit će opterećenje s repa vjetroagregata);

• Zupčanik od ručne bušilice.

Ova verzija domaćeg vjetroelektrana već može napuniti 12 V baterije, međutim, potreban je pretvarač za generiranje struje i napona punjenja. Ovaj se zadatak može pojednostaviti korištenjem automobila generatora.

Vjetroelektrana iz generatora automobila

Automobilski generator sastoji se od statora s trofaznim namotom i rotora s sklopom četke i pobudne zavojnice. Takav je generator povezan s teretom preko diodnog mosta sastavljenog prema Larionovom krugu, obično se nalazi na stražnjem poklopcu generatora. Pogledajte ovdje za više detalja: Kako radi i radi generator automobila

Prednost takvog generatora je mogućnost da ga koristi za punjenje automobilskih baterija, u principu je dizajniran za to. Autogeneratori imaju ugrađeni relejni regulator za regulaciju napona, što eliminira potrebu za kupnjom dodatnih stabilizatora ili pretvarača.

Međutim, automobilisti znaju da je pri malom hodu u praznom hodu, oko 500-1000 o / min, snaga takvog generatora mala i ne daje odgovarajuću struju za punjenje baterije. To dovodi do potrebe za povezivanjem na kotač s vjetrom putem prijenosnika ili remenskog pogona.

Možete prilagoditi broj okretaja pri normalnoj brzini vjetra za svoje zemljopisne širine odabirom stupnja prijenosa ili pomoću pravilno dizajniranog kotača vjetra.

Korisni savjeti

Možda je najprikladniji dizajn jarbola za vjetrenjaču onaj prikazan na slici. Takav jarbol se proteže na kablovima pričvršćenim na držačima u tlu, što osigurava stabilnost.

Važno je: Visina jarbola treba biti što veća oko 10 metara. Na većim nadmorskim visinama vjetar je jači, jer nema prepreka u obliku prizemnih građevina, brda i drveća. Ni u kojem slučaju nemojte postavljati generator vjetra na krov kuće. Rezonantne vibracije pričvrsnih konstrukcija mogu uzrokovati uništavanje njegovih zidova.

Pazite na pouzdanost nosača jarbola, jer je dizajn vjetrenjače na temelju takvog generatora znatno teži i već je prilično ozbiljno rješenje koje može osigurati autonomno napajanje vikendice uz minimalni set električnih uređaja. Uređaji koji rade na 220 volti mogu se napajati iz pretvarača 12-220 V. Najčešća verzija takvog pretvarača je neprekidno napajanje za pc.

Bolje je koristiti dizelske generatore, uklj. kamioni, jer su dizajnirani za rad pri malim brzinama. U prosjeku, dizelski motor velikog kamiona djeluje u rasponu brzina od 300 do 3500 o / min.

Moderni generatori proizvode 12 ili 24 volti, a struja od 100 ampera odavno je bila normalna. Nakon jednostavnog izračuna, možete odrediti da će vam takav generator dati do 1 kW snage što je više moguće, a generator Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, što je već prilično pristojna brojka.

Kakav bi trebao biti kotač vjetra za domaću vjetrenjaču?

U tekstu sam spomenuo da bi kotač vjetra trebao biti velik i s mnogo lopatica, zapravo to nije tako. Ta je izjava bila istinita za one mikrogeneratore koji ne tvrde da su ozbiljni električni strojevi, već kopije za upoznavanje i slobodno vrijeme.

Zapravo, projektiranje, izračunavanje i izrada kotača za vjetar je vrlo težak zadatak.Energija vjetra će se racionalnije koristiti ako se izvede vrlo točno i "zrakoplovni" profil je savršeno prikazan, dok se mora ugraditi pod minimalnim kutom prema ravnini rotacije kotača.

Stvarna snaga vjetrovitih kotača s istim promjerom i različitim brojem lopatica je ista, razlika je samo u brzini njihove rotacije. Što je manje krila - više okretaja u minuti, s istim vjetrom i promjerom. Ako ćete postići maksimalnu brzinu, krila morate montirati što preciznije, s minimalnim kutom prema ravnini njihove rotacije.

Pogledajte tablicu iz knjige iz 1956., "Domaća vjetroelektrana", ed. DOSAAF Moskva. Prikazuje odnos između promjera kotača, snage i o / min.

Kod kuće, ovi teorijski proračuni malo koriste, ljubitelji izrađuju kotače vjetra od improviziranih sredstava, slijedi:

• šperploča;

• Listovi metala;

• Plastične kanalizacijske cijevi.

Svojim rukama možete iz kanalizacijskih cijevi sastaviti brzi 2-4 lopatni kotač za vjetar, osim za njih potrebna vam je nožica ili bilo koji drugi alat za rezanje. Uporaba ovih cijevi je zbog njihovog oblika, nakon obrezivanja imaju konkavan oblik, što osigurava visoku reaktivnost na strujanje zraka.

Nakon obrezivanja učvršćuju se BOLTS-om na metalni, tektolitni ili šperpločni štitnik. Ako ćete ga napraviti od šperploče - bolje je ljepiti i uviti nekoliko slojeva šperploče s vijcima s obje strane, tada možete postići krutost.

Evo ideje o dvostrukom krutom rotoru za generator koračnog motora.

nalazi

Možete napraviti vjetroelektrane od malih snaga - jedinica vata, za napajanje pojedinih LED svjetiljki, svjetala i male opreme, do dobrih vrijednosti snage u jedinicama kilovata, akumulirati energiju u bateriji, koristiti je u izvornom obliku ili pretvoriti do 220 volti. Trošak takvog projekta ovisit će o vašim potrebama, možda je najskuplji element jarbol i baterije, može biti u rasponu od 300-500 dolara.