Kaip pasidaryti „pasidaryk pats“ vėjo generatorių

Vėjas yra laisva energija! Taigi panaudokime tai asmeniniams tikslams. Jei vėjo jėgainių parko sukūrimas pramoniniu mastu yra labai brangus, nes be generatoriaus reikia atlikti daugybę tyrimų ir skaičiavimų, valstybė nepatiria tokių išlaidų, o buvusios SSRS šalių investuotojams tai dėl tam tikrų priežasčių nesukelia didelio susidomėjimo. Savo privačiuose poreikiuose galite pasigaminti mini vėjo malūną. Reikėtų suprasti, kad jūsų namo pakeitimo alternatyvia energija projektas yra labai brangus darbas.

Kaip jau minėta: norint rasti optimalų vėjo rato ir generatoriaus dydžių santykį, atitinkantį jūsų klimatą, vėjo rožę ir vidutinį metinį vėjo greitį, turite atlikti ilgus stebėjimus ir skaičiavimus.

Vėjo jėgainės efektyvumas viename regione gali smarkiai skirtis. Taip yra dėl to, kad vėjo judėjimas priklauso ne tik nuo klimato zonos, bet ir nuo reljefo.

Tačiau galite sužinoti, kokia vėjo energija yra nebrangi, surinkdami biudžeto instaliaciją, skirtą mažos galios apkrovai, pavyzdžiui, išmaniajam telefonui, lemputėms ar radijui. Pasirinkę tinkamą požiūrį, galite tiekti elektrą mažam namui ar vasarnamiui.

Pažvelkime į tai, kaip savo rankomis galite padaryti paprastą vėjo energijos instaliaciją.

Mažos galios vėjo malūnai iš improvizuotų priemonių

Kompiuterio aušintuvas yra variklis be elektronų, kuris savo originalia forma neatspindi praktinės vertės.

Jį reikia apvynioti, nes originalu apvijos sujungtos netinkamai. Apvijų ritės pakaitomis:

1. Pagal laikrodžio rodyklę;

2. Prieš laikrodžio rodyklę;

3. Pagal laikrodžio rodyklę;

4. Prieš laikrodžio rodyklę.

Jums reikia nuosekliai sujungti gretimus ritinius, o dar geriau apvijos vieną vielos gabalą, einantį iš vieno griovelio į kitą. Tokiu atveju savavališkai pasirinkite vielos storį, bus geriau, jei vysite kuo daugiau posūkių, ir tai įmanoma, kai naudojate mažiausiai ploną vielą.

Išėjimo įtampa iš tokio generatoriaus bus kintama, o jo vertė priklausys nuo greičio (vėjo greičio), sumontuokite diodo tiltelį iš Schottky diodų, kad jis būtų ištiesintas iki pastovaus, tai padarys paprasti diodai, bet tai bus blogiau, nes ant jų kris įtampa nuo 1 iki 2 voltų.

Lyrinis nukrypimas, šiek tiek teorijos

Atminkite, kad EML dydis yra:

E = BLV,

kur L yra laidininko, įdėto į magnetinį lauką, ilgis; V - magnetinio lauko sukimosi greitis;

Atnaujindami generatorių, galite paveikti tik laidininko ilgį, tai yra kiekvienos ritės apsisukimų skaičių. Posūkių skaičius nustato išėjimo įtampą, o laido storis nustato maksimalią srovės apkrovą.

Praktiškai neįmanoma paveikti vėjo greičio. Tačiau taip pat yra išeitis iš šios situacijos: Sužinoję tipinį jūsų rajono vėjo greitį, galite suprojektuoti rotorių, tinkantį apsisukimams vėjo jėgainės įrengimui, taip pat reduktorių ar diržo pavarą, kad užtikrintumėte pakankamą apsisukimų kiekį reikalingai įtampai generuoti.

SVARBU: Greičiau dar nereiškia geresnio !!! Jei vėjo generatoriaus sukimosi greitis yra per didelis, jo eksploatavimo laikas sumažės, pablogės rotoriaus įvorių ar guolių tepimo savybės ir jis užstrigs, o greičiausiai įvyks apvijų izoliacijos gedimas generatoriuje.

Generatorių sudaro:

Padidiname generatoriaus galią iš kompiuterio aušintuvo

Pirma, kuo daugiau peiliukų ir rato skersmuo, tuo geriau, todėl pažvelkite į 120 mm aušintuvus.

Antra, mes jau sakėme, kad įtampa taip pat priklauso nuo magnetinio lauko, faktas yra tas, kad pramoniniai didelės galios generatoriai turi lauko apvijas, o mažos galios generatoriai turi stiprius magnetus. Aušintuve magnetai yra ypač silpni ir neleidžia pasiekti gerų rezultatų iš generatoriaus, o tarpas tarp rotoriaus ir statoriaus yra labai didelis - apie 1 mm, ir tai yra su jau silpnais magnetais.

Šios problemos sprendimas yra radikaliai pakeisti generatoriaus dizainą. Iš aušintuvo reikia tik sparnuotės, o kaip generatorių mes naudojame variklį iš spausdintuvo ar bet kokių kitų buitinių prietaisų. Dažniausi šepečių varikliai su nuolatiniu magneto sužadinimu.

Dėl to jis atrodys taip.

Tokio generatoriaus galios pakanka, kad būtų įjungti šviesos diodai, radijas. Nepakaks įkrauti telefoną, telefone bus rodomas įkrovimo procesas, tačiau srovė bus ypač maža, iki 100 amperų, ​​su 5-10 metrų per sekundę vėjeliu.

Žingsninis variklis kaip vėjo generatorius

Žingsnis variklis yra labai paplitęs kompiuteriuose ir buitiniuose prietaisuose, įvairiuose grotuvuose, diskelių įrenginiuose (įdomūs senieji 5,25 colių modeliai), spausdintuvuose (ypač matriciniuose), skaitytuvuose ir kt.

Šie varikliai be pakeitimų gali veikti kaip generatorius, jie yra rotorius su nuolatiniais magnetais, o statorius su apvijomis, tipinė stepper variklio prijungimo schema generatoriaus režime parodyta paveiksle.

Grandinėje yra įmontuotas 5 voltų linijinis stabilizatorius, tipo L7805, kuris leis saugiai prijungti mobiliuosius telefonus prie tokio vėjo malūno, kad jie būtų įkrauti.

Nuotraukoje generatorius iš žingsninio variklio su sumontuotomis mentėmis.

Variklis konkrečiu atveju su 4 išvesties laidais, atitinkamai grandinė po juo. Tokių matmenų variklis generatoriaus režime sukuria apie 2 W esant silpnam vėjui (vėjo greitis apie 3 m / s) ir 5 m / s esant stipriam vėjui (iki 10 m / s).

Beje, čia yra panaši grandinė su zenerio diodu, o ne L7805. Leidžia įkrauti ličio jonų baterijas.

Namų vėjo malūno tobulinimas

Norint, kad generatorius veiktų efektyviau, turite jį padaryti kaip kreipiamąjį strypą ir judriai pritvirtinti prie stiebo. Tuomet, pasikeitus vėjo krypčiai, pasikeis ir vėjo generatoriaus kryptis. Tuomet iškyla tokia problema - kabelis, einantis nuo generatoriaus iki vartotojo, bus susuktas aplink stiebą. Norėdami tai išspręsti, turite pateikti kilnojamąjį kontaktą. Paruoštas sprendimas parduodamas „Ebay“ ir „Aliexpress“.

Apatiniai trys laidai - nejudantys, eina žemyn, o viršutinis laidų pluoštas - yra kilnojamas, slenkantis kontaktas arba šepečio mechanizmas yra įmontuoti viduje. Jei neturite galimybės nusipirkti, būkite protingi ir įkvėpkite „Lada“ automobilio dizainerių sprendimo, būtent - į judančio signalo mygtuko ant vairo kontaktą ir darykite ką nors panašaus. Arba naudokite padėkliuką iš elektrinio virdulio.

Prijungdami jungtis, gausite kilnojamąjį kontaktą.

Galingas vėjo generatorius iš improvizuotų priemonių.

Norėdami gauti daugiau energijos, galite naudoti dvi parinktis:

1. generatorius iš atsuktuvo (10-50 W);

2. Vėjo generatorius iš automobilio generatoriaus.

Iš atsuktuvo jums reikia tik variklio, galimybė yra panaši į ankstesnę, ventiliatoriaus mentes galite naudoti kaip varžtą, tai padidins bendrą jūsų įrengimo galią.

Štai tokio projekto įgyvendinimo pavyzdys:

Atkreipkite dėmesį, kaip čia įgyvendinamas pavarų perjungimas - vėjo generatoriaus velenas yra vamzdyje, jo gale yra krumpliaratis, kuris perduoda sukimąsi mažesnei krumpliaračiui, pritvirtintam prie variklio veleno. Variklio greičio padidėjimas taip pat pasireiškia pramoninėse vėjo jėgainėse. Pavarų dėžės naudojamos visur.

Tačiau namų sąlygomis pavarų dėžės gamyba tampa didele problema.Pavarų dėžę galite pašalinti iš elektrinio įrankio, jo reikia ten, kad komutatoriaus variklio veleno aukšti apsisukimai būtų sumažinti iki įprastų grąžto griebtuvo ar bulgarų disko apsisukimų:

Sėjamojoje sumontuota planetinė pavarų dėžė;

• Šlifuoklyje sumontuota kampinė pavara (ji taps naudinga montuojant kai kuriuos įrenginius ir sumažins apkrovą iš vėjo turbinos uodegos);

• Pavara iš rankinio grąžto.

Ši namų vėjo generatoriaus versija jau gali įkrauti 12 V akumuliatorius, tačiau įkrovimo srovei ir įtampai generuoti reikalingas keitiklis. Šią užduotį galima supaprastinti naudojant automobilio generatorių.

Vėjo generatorius iš automobilio generatoriaus

Automobilių generatorių sudaro statorius su trifaziu apvija ir rotorius su šepetėlio komplektu bei sužadinimo ritė. Toks generatorius prie apkrovos yra prijungtas per diodinį tiltelį, surinktą pagal Larionovo grandinę, paprastai jis yra ant generatoriaus galinio dangtelio. Norėdami gauti daugiau informacijos, žiūrėkite čia: Kaip veikia ir veikia automobilio generatorius

Tokio generatoriaus pranašumas yra galimybė jį naudoti automobilio akumuliatoriams krauti, iš esmės jis yra skirtas tam. Autogeneratoriai turi įmontuotą įtampos reguliavimo relę, kuri pašalina poreikį pirkti papildomus stabilizatorius ar keitiklius.

Tačiau automobilininkai žino, kad esant mažam tuščiosios eigos greičiui, apie 500–1000 aps / min, tokio generatoriaus galia yra nedidelė ir jis nesuteikia tinkamos srovės akumuliatoriui įkrauti. Tai lemia poreikį prisijungti prie vėjo rato per reduktorių arba diržo pavarą.

Galite reguliuoti apsisukimų skaičių esant normaliam vėjo greičiui pagal savo platumą, pasirinkdami pavarų santykį arba naudodamiesi tinkamai suprojektuotu vėjo ratu.

Naudingi patarimai

Ko gero, pats patogiausias vėjo turbinos stiebo dizainas yra tas, kuris parodytas paveikslėlyje. Toks stiebas yra ištemptas ant kabelių, pritvirtintų ant laikiklių žemėje, o tai užtikrina stabilumą.

Svarbu: Stiebo aukštis turėtų būti kuo didesnis - apie 10 metrų. Didesniame aukštyje vėjas yra stipresnis, nes nėra kliūčių žemės struktūrų, kalvų ir medžių pavidalu. Jokiu būdu nestatykite vėjo generatoriaus ant savo namo stogo. Tvirtinimo konstrukcijų rezonansiniai virpesiai gali sunaikinti jo sienas.

Rūpinkitės nešiklio stiebo patikimumu, nes vėjo malūno konstrukcija tokio generatoriaus pagrindu yra žymiai sunkesnė ir jau yra gana rimtas sprendimas, galintis užtikrinti autonominį kotedžo maitinimą su minimaliu elektros prietaisų komplektu. Įrenginiai, veikiantys 220 voltų gali būti maitinami iš 12–220 V keitiklio. Dažniausia tokio keitiklio versija yra nepertraukiamo maitinimo šaltinis kompiuteriui.

Geriau naudoti dyzelinius generatorius, įsk. sunkvežimiai, nes jie skirti dirbti mažu greičiu. Vidutiniškai didelio sunkvežimio dyzelinis variklis veikia greičio diapazone nuo 300 iki 3500 aps / min.

Šiuolaikiniai generatoriai sukuria 12 arba 24 voltų įtampą, o 100 amperų srovė jau seniai buvo normali. Atlikę paprastą skaičiavimą, galite nustatyti, kad toks generatorius duos jums net 1 kW galios, o generatorius iš „Lada“ (12 V 40–60 A) 350–500 W, o tai jau yra gana padorus skaičius.

Koks turėtų būti namų vėjo turbinos vėjo ratas?

Tekste minėjau, kad vėjo ratas turėtų būti didelis ir su daugybe ašmenų, tiesą sakant, tai nėra taip. Šis teiginys buvo teisingas tiems mikrogeneratoriams, kurie nepretenduoja į rimtas elektrines mašinas, o greičiau susipažinimo ir laisvalaikio praleidimo kopijas.

Tiesą sakant, suprojektuoti, apskaičiuoti ir sukurti vėjo ratą yra labai sunki užduotis.Vėjo energija bus naudojama racionaliau, jei ji bus vykdoma labai tiksliai ir „aviacijos“ profilis bus parodytas nepriekaištingai, tuo tarpu ji turi būti įrengta mažiausiu kampu į rato sukimosi plokštumą.

Tikroji vėjo ratų, turinčių tą patį skersmenį ir skirtingą ašmenų skaičių, galia yra ta pati, skirtumas yra tik jų sukimosi greičio atžvilgiu. Kuo mažiau sparnų - tuo daugiau apsisukimų per minutę, esant tokiam pačiam vėjui ir skersmeniui. Jei ketinate pasiekti maksimalų greitį, turite kuo tiksliau pritvirtinti sparnus, nurodydami mažiausią kampą jų sukimosi plokštumos atžvilgiu.

Peržiūrėkite 1956 m. Knygos „Namų vėjo jėgainės“, ed. Lentelę. DOSAAF Maskva. Tai rodo santykį tarp rato skersmens, galios ir aps / min.

Namuose šie teoriniai skaičiavimai nedaug naudingi, mėgėjai vėjo ratus gamina iš improvizuotų priemonių:

• Fanera

• Metalo lakštai;

• Plastikiniai kanalizacijos vamzdžiai.

Savo rankomis galite surinkti greitaeigį 2-4 mentės vėjo ratą iš kanalizacijos vamzdžių, išskyrus tuos, kuriems jums reikia pjūklo ar bet kurio kito pjovimo įrankio. Šie vamzdžiai naudojami dėl jų formos, po apipjaustymo jie turi įgaubtą formą, kuri užtikrina didelį reagavimą į oro srautus.

Po apipjaustymo jie pritvirtinami BOLTAIS ant metalo, textolito ar faneros ruošinio. Jei ketinate gaminti iš faneros - geriau klijuoti ir susukti kelis faneros sluoksnius varžtais iš abiejų pusių, tada galite pasiekti standumą.

Čia yra dviejų kietų sparnuotės su sparnuotuoju varikliu generatoriaus idėja.

Išvados

Vėjo energijos instaliaciją galite atlikti iš mažų galių - vatų vienetų, maitinti atskiras LED lempas, švyturius ir mažą įrangą, iki geros galios vertės kilovatų vienetais, kaupti energiją akumuliatoriuje, naudoti ją originalia forma arba konvertuoti iki 220 voltų. Tokio projekto kaina priklausys nuo jūsų poreikių, galbūt brangiausias elementas yra stiebas ir akumuliatoriai, jis gali būti 300–500 dolerių.