Listrik terus naik harganya. Untuk merasa nyaman di luar kota dalam cuaca musim panas dan hari musim dingin yang dingin, Anda perlu menghabiskan banyak uang atau mencari sumber energi alternatif. Rusia adalah negara besar dengan area datar yang luas. Meskipun angin pelan terjadi di sebagian besar wilayah kita, arus udara yang kuat dan keras bertiup di atas daerah yang jarang penduduknya. Oleh karena itu, keberadaan generator angin di pertanian pemilik real estat pinggiran kota paling sering dibenarkan. Model yang sesuai dipilih berdasarkan area aplikasi dan tujuan penggunaan yang sebenarnya.

Turbin angin #1 - desain tipe putar

Anda dapat membuat kincir angin putar sederhana dengan tangan Anda sendiri. Tentu saja, ia tidak mungkin dapat memasok listrik ke pondok besar, tetapi sangat mungkin untuk menyediakan listrik ke rumah taman sederhana. Hal ini dapat digunakan untuk memberikan cahaya di malam hari bangunan luar, menerangi jalur taman dan wilayah yang berdekatan.

Jadi, atau hampir seperti itu, generator angin putar do-it-yourself terlihat seperti. Seperti yang Anda lihat, tidak ada yang super rumit dalam desain peralatan ini.

Persiapan suku cadang dan bahan habis pakai

Untuk merakit generator angin, yang kekuatannya tidak akan melebihi 1,5 kW, kita membutuhkan:

• generator dari mobil 12 V;
• baterai asam atau gel 12 V;
• konverter 12V - 220V ke 700 W - 1500 W;
• wadah besar yang terbuat dari aluminium atau dari baja tahan karat: ember atau panci besar;
• relai pengisian baterai otomotif dan lampu kontrol pengisian daya;
• sakelar "tombol" semi-hermetis untuk 12 V;
• voltmeter dari alat pengukur yang tidak perlu, Anda dapat menggunakan mobil;
• baut dengan ring dan mur;
• kabel dengan penampang 2,5 mm 2 dan 4 mm 2;
• dua klem yang dengannya generator akan dipasang ke tiang.

Untuk menyelesaikan pekerjaan, kita membutuhkan gunting logam atau penggiling, pita pengukur, spidol atau pensil konstruksi, obeng, kunci, bor, bor, pemotong kawat.

Kemajuan pekerjaan desain

Kami akan membuat rotor dan membuat kembali katrol alternator. Untuk memulai, kita membutuhkan wadah logam berbentuk silinder. Paling sering, pot atau ember disesuaikan untuk tujuan ini. Ambil pita pengukur dan spidol atau pensil konstruksi dan bagi wadah menjadi empat bagian yang sama. Jika kita memotong logam dengan gunting, maka untuk memasukkannya, Anda harus terlebih dahulu membuat lubang. Anda juga dapat menggunakan gerinda jika ember tidak terbuat dari timah yang dicat atau baja galvanis. Dalam kasus ini, logam pasti akan terlalu panas. Potong bilahnya tanpa memotongnya sampai akhir.

Agar tidak salah dengan dimensi bilah yang kami potong di tangki, perlu untuk melakukan pengukuran yang cermat dan menghitung ulang semuanya dengan cermat.

Di bagian bawah dan di katrol kami menandai dan mengebor lubang untuk baut. Pada tahap ini, penting untuk meluangkan waktu Anda dan mengatur lubang secara simetris untuk menghindari ketidakseimbangan selama rotasi. Pisau harus ditekuk, tetapi tidak terlalu banyak. Saat melakukan bagian pekerjaan ini, kami memperhitungkan arah rotasi generator. Biasanya berputar searah jarum jam. Tergantung pada sudut tikungan, area pengaruh aliran angin meningkat, dan, karenanya, kecepatan rotasi.

Ini adalah pilihan lain untuk pisau. Dalam hal ini, setiap bagian ada secara terpisah, dan bukan sebagai bagian dari wadah dari mana ia dipotong.

Karena masing-masing bilah kincir angin ada secara terpisah, Anda perlu mengencangkannya masing-masing. Keuntungan dari desain ini adalah peningkatan perawatannya

Ember dengan bilah jadi harus dipasang ke katrol menggunakan baut. Kami memasang generator di tiang menggunakan klem, lalu kami menghubungkan kabel dan merakit sirkuit. Lebih baik menulis ulang diagram, warna kabel, dan tanda kontak terlebih dahulu. Kabel juga perlu dipasang di tiang.

Untuk menghubungkan baterai, kami menggunakan kabel 4 mm 2, yang panjangnya tidak boleh lebih dari 1 meter. Kami menghubungkan beban (peralatan listrik dan penerangan) menggunakan kabel dengan penampang 2,5 mm 2. Jangan lupa untuk memasang konverter (inverter). Terhubung ke jaringan ke kontak 7,8 dengan kabel 4 mm 2.

Rancangan turbin angin terdiri dari resistor (1), belitan starter generator (2), rotor generator (3), pengatur tegangan (4), relai arus balik (5), ammeter (6), baterai (7), sekering (8), sakelar (9)

Keuntungan dan kerugian dari model seperti itu

Jika semuanya dilakukan dengan benar, generator angin ini akan bekerja tanpa menimbulkan masalah bagi Anda. Dengan baterai 75A dan dengan konverter 1000 W, dapat memberi daya penerangan jalan, alat tanda bahaya, perangkat pengawasan video, dll.

Skema instalasi dengan jelas menunjukkan dengan tepat bagaimana energi angin diubah menjadi listrik dan bagaimana digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan.

Keuntungan dari model seperti itu jelas: ini adalah produk yang sangat ekonomis, mudah diperbaiki, tidak memerlukan kondisi khusus untuk pengoperasiannya, bekerja dengan andal dan tidak mengganggu kenyamanan akustik Anda. Kerugiannya termasuk produktivitas rendah dan ketergantungan yang signifikan pada hembusan angin kencang: bilah dapat robek oleh arus udara.

Kincir Angin #2 - desain aksial dengan magnet

Sampai saat ini, kincir angin aksial dengan stator bebas besi pada magnet neodymium belum dibuat di Rusia karena tidak dapat diaksesnya yang terakhir. Tapi sekarang mereka ada di negara kita, dan harganya lebih murah dari aslinya. Oleh karena itu, pengrajin kami mulai membuat turbin angin jenis ini.

Seiring waktu, ketika kemampuan generator angin putar tidak lagi menyediakan semua kebutuhan ekonomi, Anda dapat membuat model aksial pada magnet neodymium

Apa saja yang perlu disiapkan?

Untuk basis generator aksial, Anda perlu mengambil hub dari mobil dengan rem cakram. Jika bagian ini beroperasi, itu harus dibongkar, bantalan diperiksa dan dilumasi, dibersihkan dari karat. Generator yang sudah jadi akan dicat.

Untuk membersihkan hub secara kualitatif dari karat, gunakan sikat logam yang dapat dipasang pada bor listrik. Hub akan terlihat bagus lagi

Distribusi dan fiksasi magnet

Kita harus menempelkan magnet pada piringan rotor. Dalam hal ini, 20 magnet dengan ukuran 25x8mm digunakan. Jika Anda memutuskan untuk membuat jumlah kutub yang berbeda, maka gunakan aturan: dalam generator fase tunggal harus ada kutub sebanyak jumlah magnet, dan dalam generator tiga fase, rasio 4/3 atau 2/ 3 kutub ke gulungan harus diperhatikan. Magnet harus ditempatkan dengan kutub bergantian. Untuk memastikan bahwa lokasinya benar, gunakan templat dengan sektor yang dicetak di atas kertas atau pada disk itu sendiri. Magnet ditempatkan dengan benar. Sebelum memperbaikinya resin epoksi, perlu untuk membuat sisi plastisin agar massa perekat dapat mengeras, dan bukan kaca di atas meja atau lantai

Untuk memperbaiki magnet, Anda perlu menggunakan lem yang kuat, setelah itu kekuatan ikatan lebih ditingkatkan dengan resin epoksi. Itu diisi dengan magnet. Untuk mencegah resin menyebar, Anda dapat membuat batas plastisin atau cukup membungkus disk dengan selotip.

Generator tiga fase dan satu fase

Stator fase tunggal lebih buruk daripada stator tiga fase, karena bergetar saat diberi beban. Ini disebabkan oleh perbedaan amplitudo arus, yang terjadi karena pengembaliannya yang tidak konstan untuk beberapa saat. Model tiga fase tidak mengalami kerugian ini. Daya di dalamnya selalu konstan, karena fase saling mengimbangi: jika arus turun di satu, itu meningkat di yang lain.

Dalam perselisihan antara opsi fase tunggal dan tiga fase, yang terakhir keluar sebagai pemenang, karena getaran tambahan tidak memperpanjang umur peralatan dan mengganggu telinga.

Akibatnya, output dari model tiga fase adalah 50% lebih tinggi daripada model satu fase. Keuntungan lain dari tidak adanya getaran yang tidak perlu adalah kenyamanan akustik saat bekerja di bawah beban: generator tidak berdengung selama operasinya. Selain itu, getaran selalu membuat generator angin tidak berfungsi sebelum masa pakainya berakhir.

Proses lilitan kumparan

Spesialis mana pun akan memberi tahu Anda bahwa sebelum melilitkan gulungan, Anda perlu membuat perhitungan yang cermat. Dan setiap praktisi akan melakukan semuanya secara intuitif. Generator kami tidak akan terlalu cepat. Kami ingin baterai 12 volt mulai mengisi daya pada 100-150 rpm. Dengan data awal seperti itu jumlah total ternyata di semua gulungan harus 1000-1200pcs. Tetap membagi angka ini dengan jumlah gulungan dan mencari tahu berapa banyak putaran yang akan ada di masing-masing gulungan.

Untuk membuat generator angin lebih kuat pada kecepatan rendah, Anda perlu menambah jumlah kutub. Dalam hal ini, frekuensi osilasi arus dalam kumparan akan meningkat. Untuk kumparan yang berliku, lebih baik menggunakan kawat yang tebal. Ini akan mengurangi resistansi, yang berarti bahwa arus akan meningkat. Perlu dicatat bahwa pada tegangan tinggi, arus dapat "dimakan" oleh hambatan belitan. Mesin buatan sendiri yang sederhana akan membantu Anda memutar gulungan berkualitas tinggi dengan cepat dan akurat.

Stator ditandai, kumparan diletakkan di tempatnya. Untuk fiksasinya, resin epoksi digunakan, limpasan yang sekali lagi ditentang oleh bumper plastisin.

Karena jumlah dan ketebalan magnet yang terletak pada disk, generator dapat sangat bervariasi dalam kinerjanya. Untuk mengetahui kekuatan apa yang diharapkan sebagai hasilnya, Anda dapat memutar satu kumparan dan menggulirnya ke dalam generator. Untuk menentukan daya masa depan, Anda harus mengukur tegangan pada kecepatan tertentu tanpa beban.

Misalnya, pada 200 rpm, diperoleh 30 volt dengan hambatan 3 ohm. Kami mengurangi dari 30 volt tegangan baterai 12 volt, dan membagi 18 volt yang dihasilkan dengan 3 ohm. Hasilnya adalah 6 amp. Ini adalah volume yang akan masuk ke baterai. Meskipun dalam praktiknya, tentu saja, ternyata lebih sedikit karena kerugian di jembatan dioda dan di kabel.

Paling sering, gulungan dibuat bulat, tetapi lebih baik untuk meregangkannya sedikit. Pada saat yang sama, ada lebih banyak tembaga di sektor ini, dan putaran kumparan lebih lurus. Diameter lubang bagian dalam kumparan harus sesuai dengan ukuran magnet atau sedikit lebih besar darinya.

Tes awal dari peralatan yang dihasilkan dilakukan, yang mengkonfirmasi kinerjanya yang sangat baik. Seiring waktu, model ini dapat ditingkatkan.

Saat membuat stator, perlu diingat bahwa ketebalannya harus sesuai dengan ketebalan magnet. Jika jumlah lilitan pada kumparan diperbesar dan stator dibuat lebih tebal, ruang antar piringan akan bertambah dan fluks magnet akan berkurang. Akibatnya, tegangan yang sama dapat dihasilkan, tetapi arus yang lebih kecil karena peningkatan resistansi kumparan.

Kayu lapis digunakan sebagai bentuk untuk stator, tetapi Anda dapat menandai sektor untuk gulungan di atas kertas, dan membuat batas dari plastisin. Kekuatan produk akan meningkatkan fiberglass yang ditempatkan di bagian bawah cetakan dan di atas gulungan. Epoxy tidak boleh menempel pada cetakan. Untuk melakukan ini, itu dilumasi dengan lilin atau petroleum jelly. Untuk tujuan yang sama, Anda dapat menggunakan film atau kaset. Kumparan dipasang satu sama lain tanpa bergerak, ujung fase dibawa keluar. Kemudian keenam kabel dihubungkan oleh segitiga atau bintang.

Rakitan generator diuji menggunakan putaran tangan. Tegangan yang dihasilkan adalah 40 volt, sedangkan kuat arus kurang lebih 10 ampere.

Tahap akhir - tiang dan baling-baling

Ketinggian sebenarnya dari tiang yang sudah jadi adalah 6 meter, tetapi akan lebih baik jika dibuat 10-12 meter. Basis untuk itu perlu dibeton. Pengencangan seperti itu perlu dilakukan agar pipa dapat dinaikkan dan diturunkan menggunakan winch tangan. pada bagian atas pipa diikat dengan sekrup.

Pipa PVC adalah bahan yang andal dan cukup ringan, yang dengannya Anda dapat membuat baling-baling kincir angin dengan tikungan yang telah ditentukan

Untuk membuat sekrup pipa pvc, yang diameternya 160 mm. Sekrup enam bilah dua meter harus dipotong darinya. Masuk akal untuk bereksperimen dengan bentuk bilah untuk meningkatkan torsi pada putaran rendah. Dari angin kencang, sekrup harus dilepas. Fungsi ini dilakukan dengan menggunakan ekor lipat. Energi yang dihasilkan disimpan dalam baterai.

Seringkali, pemilik rumah pribadi memiliki gagasan tentang implementasinya sistem tenaga cadangan. Yang paling sederhana dan cara yang terjangkau- itu, tentu saja, bensin atau generator diesel, namun, banyak orang mengalihkan perhatian mereka ke lebih banyak cara yang sulit transformasi dari apa yang disebut energi bebas (radiasi matahari, energi air mengalir atau angin) menjadi listrik.

Masing-masing metode ini memiliki kelebihan dan kekurangannya masing-masing. Jika semuanya jelas dengan penggunaan aliran air (pembangkit listrik tenaga air mini) - ini hanya tersedia di sekitar sungai yang cukup deras, maka sinar matahari atau angin dapat digunakan hampir di mana saja. Kedua metode ini akan memiliki kelemahan umum - jika turbin air dapat bekerja sepanjang waktu, maka salah satu generator angin hanya efektif untuk sementara waktu, yang membuatnya perlu untuk memasukkan baterai ke dalam struktur jaringan listrik rumah.

Karena kondisi di Rusia (siang hari pendek hampir sepanjang tahun, curah hujan sering) memanfaatkan panel surya tidak efisien pada biaya dan efisiensi mereka saat ini, desain menjadi yang paling menguntungkan pembangkit angin . Pertimbangkan prinsip operasinya dan opsi yang memungkinkan desain.

Karena tidak ada perangkat buatan sendiri tidak seperti ini artikel tidak instruksi langkah demi langkah , dan deskripsi dasar-dasar desain turbin angin.

Prinsip umum operasi

Badan kerja utama generator angin adalah bilah, yang memutar angin. Tergantung pada lokasi sumbu rotasi, turbin angin dibagi menjadi horizontal dan vertikal:

• Turbin angin horizontal yang paling luas. Baling-balingnya memiliki desain yang mirip dengan baling-baling pesawat: dalam perkiraan pertama, ini adalah pelat yang cenderung relatif terhadap bidang rotasi, yang mengubah sebagian beban dari tekanan angin menjadi rotasi. Fitur penting turbin angin horizontal adalah kebutuhan untuk memastikan rotasi rakitan bilah sesuai dengan arah angin, karena efisiensi maksimum diberikan ketika arah angin tegak lurus terhadap bidang rotasi.
• pisau generator angin vertikal memiliki bentuk cembung-cekung. Karena perampingan sisi cembung lebih besar daripada sisi cekung, generator angin seperti itu selalu berputar ke arah yang sama, terlepas dari arah angin, yang membuatnya tidak perlu. mekanisme putar tidak seperti kincir angin horizontal. Namun, karena fakta bahwa setiap saat pekerjaan yang bermanfaat melakukan hanya sebagian dari bilah, dan sisanya hanya menentang rotasi, Efisiensi kincir angin vertikal jauh lebih rendah daripada kincir angin horizontal.: jika untuk generator angin horizontal tiga bilah angka ini mencapai 45%, maka untuk vertikal tidak akan melebihi 25%.

Karena kecepatan angin rata-rata di Rusia rendah, bahkan kincir angin besar akan berputar cukup lambat hampir sepanjang waktu. Untuk memastikan pasokan daya yang cukup, itu harus dihubungkan ke generator melalui gearbox, sabuk, atau roda gigi step-up. Dalam kincir angin horizontal, rakitan blade-gear-generator dipasang pada kepala berputar yang memungkinkan mereka mengikuti arah angin. Penting untuk mempertimbangkan bahwa kepala putar harus memiliki pembatas yang mencegahnya berputar penuh, karena jika tidak, kabel dari generator akan terputus (opsi menggunakan ring kontak yang memungkinkan kepala berputar bebas lebih rumit) . Untuk memastikan rotasi, generator angin dilengkapi dengan baling-baling cuaca yang bekerja diarahkan sepanjang sumbu rotasi.

Bahan pisau yang paling umum adalah pipa PVC. diameter besar potong memanjang. Di sepanjang tepinya, pelat logam terpaku padanya, dilas ke hub rakitan blade. Gambar bilah jenis ini paling banyak didistribusikan di Internet.

Video tersebut menceritakan tentang generator angin yang dibuat dengan tangan

Perhitungan generator angin berbilah

Karena kami telah mengetahui bahwa generator angin horizontal jauh lebih efisien, kami akan mempertimbangkan perhitungan desainnya.

Energi angin dapat ditentukan dengan rumus
P=0,6*S*V, di mana S adalah luas lingkaran yang digambarkan oleh ujung-ujung baling-baling (sweeping area), dinyatakan dalam meter persegi, dan V adalah perkiraan kecepatan angin dalam meter per detik. Anda juga perlu memperhitungkan efisiensi kincir angin itu sendiri, yang untuk tiga bilah tata letak horizontal akan rata-rata 40%, serta efisiensi generator set, yang pada puncak karakteristik kecepatan arus adalah 80% untuk generator dengan eksitasi dari magnet permanen dan 60% untuk generator dengan belitan eksitasi. Rata-rata, 20% daya lainnya akan dikonsumsi oleh gearbox step-up (pengganda). Jadi, perhitungan akhir jari-jari kincir angin (yaitu, panjang bilahnya) untuk daya generator yang diberikan pada magnet permanen terlihat seperti itu:
R=√(P/(0.483*V³))

Contoh: Mari kita ambil daya yang dibutuhkan pembangkit listrik tenaga angin sebagai 500 W, dan kecepatan angin rata-rata adalah 2 m/s. Kemudian, menurut rumus kami, kami harus menggunakan bilah dengan panjang setidaknya 11 meter. Seperti yang Anda lihat, bahkan kekuatan sekecil itu akan membutuhkan pembuatan generator angin dengan dimensi kolosal. Untuk konstruksi yang kurang lebih rasional dengan panjang bilah tidak lebih dari satu setengah meter, generator angin hanya akan mampu menghasilkan daya 80-90 watt bahkan dalam angin kencang.

Tidak cukup daya? Faktanya, semuanya agak berbeda, karena pada kenyataannya beban generator angin ditenagai oleh baterai, kincir angin hanya mengisinya dengan kemampuan terbaiknya. Oleh karena itu, kekuatan turbin angin menentukan frekuensi yang dapat digunakan untuk memasok energi.

Di Internet, Anda sering dapat menemukan artikel dengan judul menarik seperti "Generator angin untuk pemanas rumah". Faktanya, seperti yang sudah Anda pahami dari perhitungan di atas, untuk terus-menerus mempertahankan konsumsi beberapa kilowatt-jam pemanas listrik hanya jaringan lebih dari selusin instalasi buatan sendiri yang bisa.

Kami menawarkan Anda untuk menonton cerita lain tentang generator angin dan pembuatannya di rumah

Pemilihan generator

Pilihan paling logis untuk generator set untuk kincir angin buatan sendiri tampaknya adalah generator mobil. Solusi ini memudahkan untuk merakit instalasi, karena generator sudah memiliki titik pemasangan dan katrol untuk pengganda sabuk. Tidak sulit untuk membeli generator itu sendiri dan suku cadang untuk itu. Selain itu, regulator relai bawaan memungkinkan Anda untuk menghubungkannya langsung ke baterai 12 volt, dan, pada gilirannya, inverter untuk mengkonversi arus searah tegangan bolak-balik 220V.

Tetapi, seperti disebutkan di atas, efisiensi generator dengan belitan eksitasi cukup rendah, yang sangat sensitif untuk daya yang sudah rendah. pembangkit angin. Kerugian kedua adalah bahwa dengan baterai yang habis, generator mobil tidak akan bisa bersemangat.

Dalam sejumlah desain buatan sendiri, Anda dapat menemukan generator traktor G-700 dan G-1000. Efisiensi mereka tidak lebih, perbedaan yang berguna hanya magnetisasi rotor, yang memungkinkan Anda untuk membangkitkan generator bahkan tanpa baterai, dan harga murah.

Beberapa penulis, ketika membangun turbin angin, menggunakan properti reversibilitas motor listrik kolektor - dengan memutar paksa rotornya, arus searah dapat dihilangkan darinya. Stator motor jenis ini terdiri dari magnet permanen, yang lebih disukai untuk tujuan kita, atau memiliki belitan. Untuk menggunakan mesin dalam mode generator, itu terhubung ke regulator relai mobil untuk menyediakan tegangan yang tepat. Pertimbangkan untuk menghubungkan regulator relai menggunakan contoh simpul dari klasik VAZ (lebih mudah karena tidak digabungkan menjadi satu blok dengan simpul sikat):

1. Hubungkan salah satu sikat motor ke rumah - ini akan menjadi kutub negatif generator. Hubungkan di sini dengan aman. kasus logam relay-regulator dan terminal "-" baterai.
2. Hubungkan terminal 67 relai ke salah satu terminal belitan stator, yang kedua untuk sementara ke rumahan.
3. Hubungkan terminal 15 melalui sakelar ke kutub positif baterai (dalam hal ini, arus eksitasi akan diterapkan ke belitan). Berikan putaran rotor ke arah yang sama dengan yang disediakan oleh sekrup turbin angin, dan hubungkan voltmeter antara sikat bebas dan rumahan. Jika potensial negatif ditemukan pada sikat, tukar koneksi stator dengan relai-regulator dan ground.

Fitur utama menghubungkan generator DC ke baterai adalah kebutuhan untuk memisahkannya dengan dioda semikonduktor, yang mencegah baterai dari pemakaian ke belitan rotor saat generator berhenti. Pada generator otomotif modern, fungsi ini dilakukan oleh tiga fase jembatan dioda, dan kita juga dapat menggunakannya dengan menghubungkan fase-fasenya secara paralel untuk mengurangi jatuh tegangan yang melewatinya.

Daya terbesar dapat dikeluarkan dari generator, yang rotornya terdiri dari magnet neodymium. Desain yang didasarkan pada hub mobil dengan cakram rem, yang di sepanjang tepinya dipasang magnet kuat, adalah umum. Pada jarak minimum dari mereka adalah stator dengan belitan fase tunggal atau tiga fase.

Generator seperti itu baik untuk banyak orang: sudah bersemangat pada kecepatan rendah, bahkan dengan baterai mati, dan tidak memerlukan perawatan rakitan sikat. Tetapi pada saat yang sama, tegangan keluarannya tidak dapat disesuaikan, karena hanya bergantung pada kecepatan putaran. dengan generator magnet neodymium akan memerlukan menghubungkannya ke inverter tambahan untuk memastikan bahwa baterai terisi jangkauan besar kecepatan angin. Juga, perangkat ini sering disebut pengontrol pengisian daya baterai.

Ada beberapa berbagai pilihan implementasi pengontrol, tergantung pada keputusan spesifik dari desain generator. Karena produk buatan sendiri tersebut memiliki berbagai parameter, diagram di atas harus dianggap sebagai ilustrasi prinsip umum perangkat pengontrol, dan bukan sebagai solusi wajib.

Seperti yang Anda lihat, rangkaian ini dirancang untuk digunakan sebagai generator motor kolektor. Jika Anda menggunakan AC, tambahkan jembatan dioda ke outputnya.

Tegangan dari generator melalui unit kontrol, yang terdiri dari voltmeter dan ammeter, diumpankan ke masukan dari dua regulator switching. Baterai diisi oleh blok 2, sedangkan tugas blok 1 adalah untuk melindungi generator dari angin kencang dan konsumsi arus rendah oleh beban: ketika tegangan melebihi ambang batas yang ditetapkan oleh mesin potensiometer R3, blok 1 mulai suplai tegangan ke resistor beban yang kuat, yang ditunjukkan dengan LED2 menyala.

Beban yang tidak memerlukan stabilisasi tegangan yang akurat (misalnya, lampu pijar tegangan rendah), terhubung melewati stabilizer ke output dioda D2.

Perhitungan pengganda

Genset memiliki karakteristik kecepatan arus yang cenderung: dengan peningkatan kecepatan rotor, output daya maksimumnya meningkat. Oleh karena itu, untuk memberikan yang paling efisiensi generator angin berkecepatan rendah, kita membutuhkan pengganda dengan faktor pendorong yang besar.

Untuk desain buatan sendiri paling solusi optimal adalah pengganda sabuk: mudah dibuat dan membutuhkan kerja mesin minimal. Koefisien peningkatan kecepatan untuk itu akan sama dengan rasio diameter katrol penggerak yang terkait dengan sumbu sekrup dengan diameter katrol penggerak generator. Jika perlu, rasio roda gigi akan mudah disesuaikan dengan mengganti salah satu puli.

Saat merancang pengganda, perlu untuk mempertimbangkan kecepatan rata-rata rakitan bilah dan karakteristik kecepatan arus generator. Jika kita menggunakan generator mobil serial, maka dapat dengan mudah ditemukan di Internet, dengan desain buatan sendiri, kemungkinan besar kita harus melalui coba-coba.

Misalnya, ambil yang umum generator traktor, yang sudah disebutkan di atas.

Mengambil perkiraan daya turbin angin kami pada 90 watt, kami menemukan titik pada grafik yang sesuai dengan output generator pada daya ini. Pada tegangan nominal 14 V, kita membutuhkan output arus minimal 6,5 A - sesuai jadwal, ini akan terjadi pada kecepatan tepat di atas 1000 rpm. Biarkan baling-baling desain kami diputar oleh angin dengan kecepatan 60 rpm (angin dengan kekuatan sedang). Ini berarti bahwa kita memerlukan setidaknya rasio dua puluh kali lipat dari diameter katrol - untuk katrol generator 70 mm, katrol kincir angin harus memiliki diameter hampir satu setengah meter, yang tidak dapat diterima. Ini dengan tegas mengisyaratkan betapa rendahnya efisiensi turbin angin jenis ini - tanpa gearbox multi-tahap yang kompleks, yang dengan sendirinya akan menyebabkan kerugian daya yang besar, hampir tidak mungkin untuk membawa generator mobil ke mode operasi.

Sebagai perbandingan, mari kita lihat karakteristik generator yang digunakan pada turbin angin. produksi industri. Misalnya, generator magnet permanen GVU1000, yang desainnya mirip dengan cakram rem mobil buatan rumah yang dijelaskan di atas, menghasilkan daya 1 kilowatt hanya pada 200 rpm. Di sisi lain, sisi sebaliknya adalah beratnya yang signifikan (34 kg) dan harganya (hampir 70 ribu rubel).

Tiang kapal

Ini tidak hanya memastikan pengoperasian kincir angin yang aman (titik terendah dari lingkaran yang dijelaskan oleh bilah tidak boleh lebih dekat dari 2 meter ke tanah), tetapi juga memungkinkannya memanfaatkan energi angin secara efisien, aliran yang dekat tanah menjadi lebih bergejolak.

Ketinggian yang besar menyebabkan kekakuan rendah dari tiang pembangkit angin dan membuat perhitungan kekuatannya cukup sulit tidak hanya untuk master amatir, tetapi juga untuk seorang insinyur. Kami hanya dapat mencantumkan poin utama:

• Posisi tiang sejauh mungkin dari rumah dan pepohonan yang menghalangi aliran udara. Selain itu, dengan angin kencang, turbin angin dapat jatuh menimpa bangunan atau rusak oleh pepohonan;
• Desain tiang yang optimal adalah rangka dilas kerawang seperti menara listrik, tetapi sulit dan mahal untuk diproduksi. Yang paling sederhana tapi cukup pilihan yang efektif- ini adalah beberapa pipa paralel dengan diameter 80-100 mm, dilas dengan jahitan pendek di antara mereka dan dibeton hingga kedalaman setidaknya satu meter di dalam tanah. Sangat diinginkan untuk memperkuat struktur pipa tunggal dengan ekstensi kabel, yang juga dipasang pada penyangga yang dicor ke beton.
• Untuk mempermudah perawatan kincir angin, tiangnya dapat dibuat titik putus: dalam hal ini, ketika garis regangan yang menuju ke arah patahan dilonggarkan, tiang dapat dimiringkan ke tanah.

Sebuah cerita tentang turbin angin yang sangat sederhana dari kipas angin rumah

Peralatan listrik tambahan

Seperti disebutkan di atas, bagian integral dari ladang angin adalah baterai yang mengambil alih daya konsumen. ketika memilihnya, Anda harus ingat bahwa semakin besar kapasitasnya, semakin lama ia dapat mempertahankan tegangan di jaringan, tetapi pada saat yang sama akan membutuhkan waktu lebih lama untuk mengisi daya. Perkiraan waktu pengoperasian dapat didefinisikan sebagai waktu di mana setengah dari kapasitas baterai habis (setelah itu, penurunan tegangan akan terlihat, di samping itu, pelepasan yang dalam mengurangi masa pakai baterai timbal-asam).

Contoh: Jadi, baterai dengan kapasitas 65 Ah secara kondisional dapat mengirimkan energi 30-35 ampere-jam ke beban. Apakah banyak atau sedikit? Sebuah bola lampu 60 watt khas akan membutuhkan, mengingat adanya inverter yang mengubah 12 V DC menjadi 220 V AC dan memiliki efisiensi sendiri dalam 70%, arus 7 ampere sedikit lebih dari empat jam operasi. Untuk mengembalikan energi yang terbuang, kincir angin kami dengan daya nominal 90 watt, bahkan di kasus terbaik, dengan angin kencang yang konstan, akan berlangsung setidaknya lima jam. Seperti yang Anda lihat, saat menggunakan turbin angin hanya sebagai listrik di rumah Anda, turbin hanya akan tersedia selama beberapa jam sehari.

Node kedua dari sistem catu daya adalah inverter. Dalam kasus kami, Anda dapat menggunakan otomotif yang sudah jadi dan diekstraksi dari catu daya yang tidak pernah terputus. Bagaimanapun, penting untuk tidak membebaninya dengan konsumsi saat ini, mengingat bahwa daya operasi sebenarnya adalah 1,2-1,5 kali lebih kecil dari daya maksimum yang ditunjukkan.

Seperti yang Anda lihat, daya tarik menggunakan energi bebas datang dengan banyak keterbatasan, dan bahkan satu-satunya yang efektif dalam jalur tengah Versi Rusia - generator angin - tidak dapat memberikan otonomi jangka panjang.

Tetapi pada saat yang sama, ide ini tidak buruk baik sebagai sumber catu daya darurat dan, terutama, sebagai tugas desain - kesenangan membuat turbin angin dengan tangan Anda sendiri dapat melebihi kekuatannya beberapa kali.

Isi:

Massa udara memiliki cadangan energi yang tidak habis-habisnya yang digunakan umat manusia di zaman kuno. Pada dasarnya, kekuatan angin memastikan pergerakan kapal di bawah layar dan pekerjaan kincir angin. Setelah penemuan mesin uap spesies ini energi telah kehilangan relevansinya.

Hanya di kondisi modern energi angin kembali menjadi permintaan karena penggerak diterapkan pada generator listrik. Mereka belum banyak digunakan di skala industri tetapi menjadi semakin populer di sektor swasta. Terkadang tidak mungkin untuk terhubung ke saluran listrik. Dalam situasi seperti itu, banyak pemilik merancang dan membuat generator angin untuk rumah pribadi dengan tangan mereka sendiri dari bahan improvisasi. Di masa depan, mereka digunakan sebagai sumber listrik utama atau tambahan.

Teori kincir angin yang ideal

Teori ini dikembangkan di waktu yang berbeda ilmuwan dan spesialis di bidang mekanika. Ini pertama kali dikembangkan oleh V.P. Vetchinkin pada tahun 1914, dan teori baling-baling ideal digunakan sebagai dasar. Dalam studi ini, faktor pemanfaatan energi angin oleh kincir angin yang ideal pertama kali diturunkan.

Pekerjaan di bidang ini dilanjutkan oleh N.E. Zhukovsky, yang mendapatkan nilai maksimum koefisien yang diberikan, sama dengan 0,593. Dalam karya-karya selanjutnya dari profesor lain - Sabinin G.Kh. nilai koefisien yang dikoreksi adalah 0,687.

Menurut teori yang dikembangkan, kincir angin yang ideal harus memiliki parameter berikut:

• Sumbu putaran roda harus sejajar dengan kecepatan aliran angin.
• Jumlah bilahnya sangat besar, dengan lebar yang sangat kecil.
• Nol resistensi profil sayap dengan adanya sirkulasi konstan di sepanjang bilah.
• Seluruh permukaan kincir angin yang tersapu memiliki kecepatan hilang yang konstan. aliran udara di atas roda.
• Kecenderungan kecepatan sudut hingga tak terhingga.

Pemilihan turbin angin

Saat memilih model turbin angin, orang harus mempertimbangkan daya yang dibutuhkan, yang memastikan pengoperasian instrumen dan peralatan, dengan mempertimbangkan jadwal dan frekuensi penyalaan. Itu ditentukan oleh pengukuran bulanan listrik yang dikonsumsi. Selain itu, nilai daya dapat ditentukan sesuai dengan: spesifikasi teknis konsumen.

Juga harus diperhitungkan bahwa daya semua peralatan listrik tidak dilakukan langsung dari generator angin, tetapi dari inverter dan satu set baterai. Dengan demikian, generator dengan daya 1 kW dapat memastikan fungsi normal baterai yang memberi makan inverter empat kilowatt. Hasil dari, peralatan dengan kapasitas yang sama disediakan listrik secara penuh. Sangat penting Memiliki pilihan tepat baterai. Perhatian khusus harus memperhatikan parameter seperti pengisian saat ini.

Saat memilih desain turbin angin, faktor-faktor berikut diperhitungkan:

• Arah putaran kincir angin adalah vertikal atau horizontal.
• Bentuk bilah untuk kipas dapat berupa layar, dengan permukaan lurus atau melengkung. Dalam beberapa kasus, opsi gabungan digunakan.
• Bahan untuk bilah dan teknologi pembuatannya.
• Penempatan bilah kipas dengan kemiringan yang berbeda relatif terhadap aliran udara yang lewat.
• Jumlah bilah termasuk dalam kipas.
• Daya yang dibutuhkan ditransfer dari turbin angin ke generator.

Selain itu, perlu memperhitungkan kecepatan angin tahunan rata-rata untuk area tertentu, yang ditentukan dalam layanan meteorologi. Tidak perlu menentukan arah angin, karena desain modern generator angin secara independen berputar ke arah lain.

Untuk sebagian besar wilayah Federasi Rusia paling pilihan terbaik akan ada orientasi horizontal sumbu rotasi, permukaan bilah melengkung cekung, di mana aliran udara mengalir di bawah sudut lancip. Besarnya daya yang diambil dari angin dipengaruhi oleh luas sudu. Untuk rumah biasa luas 1,25 m 2 cukup.

Kecepatan kincir angin tergantung pada jumlah bilah. Turbin angin dengan satu sudu berputar paling cepat. Dalam desain seperti itu, penyeimbang digunakan untuk menyeimbangkan. Juga harus diperhitungkan bahwa pada kecepatan angin rendah, di bawah 3 m/s, turbin angin menjadi tidak dapat mengambil energi. Agar unit dapat merasakan angin lemah, luas bilahnya harus ditingkatkan menjadi setidaknya 2 m 2.

Perhitungan generator angin

Sebelum memilih generator angin, perlu untuk menentukan kecepatan dan arah angin yang paling khas di tempat pemasangan yang dimaksudkan. Harus diingat bahwa putaran baling-baling dimulai pada kecepatan angin minimal 2 m/s. Efisiensi maksimum dapat dicapai ketika indikator ini mencapai nilai dari 9 hingga 12 m / s. Artinya, untuk menyediakan listrik ke rumah pedesaan kecil, Anda memerlukan generator dengan daya minimum 1 kW / jam dan angin dengan kecepatan minimal 8 m / s.

Kecepatan angin dan diameter baling-baling memiliki dampak langsung pada daya yang dihasilkan oleh turbin angin. Hitung dengan akurat karakteristik kinerja satu atau model lain dimungkinkan menggunakan rumus berikut:

1. Perhitungan sesuai dengan luas putaran dilakukan sebagai berikut: P = 0,6 x S x V 3, dimana S adalah luas tegak lurus arah angin (m 2), V adalah kecepatan angin (m/s ), P adalah daya genset ( kW).
2. Untuk menghitung instalasi listrik dengan diameter sekrup, rumus digunakan: P \u003d D 2 x V 3 / 7000, di mana D adalah diameter sekrup (m), V adalah kecepatan angin (m / s), P adalah daya generator (kW).
3. Perhitungan yang lebih kompleks memperhitungkan kepadatan aliran udara. Untuk tujuan ini, ada rumus: gen P \u003d x x R 2 x 0,5 x V 3 x x η merah x , di mana adalah koefisien penggunaan energi angin (nilai yang tak terukur), = 3,14 , R - radius rotor (m), V - kecepatan aliran udara (m / s), - kerapatan udara (kg / m 3), ed - efisiensi peredam (%), gen - efisiensi generator (%).

Dengan demikian, listrik yang dihasilkan oleh generator angin meningkat secara kuantitatif dalam rasio kubik dengan meningkatnya kecepatan aliran angin. Misalnya, dengan peningkatan kecepatan angin sebesar 2 kali, output dari rotor energi kinetik akan meningkat 8 kali lipat.

Saat memilih tempat untuk memasang turbin angin, perlu untuk memberikan preferensi pada area tanpa bangunan besar dan pohon yang tinggi yang membuat penghalang angin. Jarak minimum dari bangunan tempat tinggal adalah dari 25 hingga 30 meter, jika tidak, kebisingan selama operasi akan menciptakan ketidaknyamanan dan ketidaknyamanan. Rotor turbin angin harus ditempatkan pada ketinggian melebihi bangunan terdekat setidaknya 3-5 m.

Jika tidak direncanakan untuk menghubungkan rumah pedesaan ke jaringan umum, dalam hal ini Anda dapat menggunakan opsi sistem gabungan. Pengoperasian turbin angin akan jauh lebih efisien bila digunakan bersama dengan generator diesel atau baterai surya.

Cara membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri

Terlepas dari jenis dan desain turbin angin, setiap perangkat dilengkapi dengan elemen yang sama sebagai dasarnya. Semua model memiliki generator, bilah terbuat dari berbagai bahan, lift yang menyediakan tingkat pemasangan yang diinginkan, serta baterai dan sistem tambahan kontrol elektronik. Yang paling sederhana untuk diproduksi adalah unit tipe putar atau struktur aksial menggunakan magnet.

Opsi 1. Desain putar dari generator angin.

Desain generator angin putar menggunakan dua, empat atau lebih bilah. Turbin angin seperti itu tidak dapat sepenuhnya menyediakan listrik untuk skala besar rumah pedesaan. Mereka terutama digunakan sebagai sumber listrik tambahan.

Tergantung pada nilai daya kincir angin, dipilih bahan yang diperlukan dan aksesoris:

• Alternator mobil 12 volt dan aki mobil.
• Pengubah tegangan regulator arus bolak-balik dari 12 hingga 220 volt.
• kapasitas dengan ukuran besar. Ember aluminium atau panci stainless steel adalah yang terbaik.
• Sebagai pengisi daya, Anda dapat menggunakan relai yang dilepas dari mobil.
• Anda memerlukan sakelar 12 V, lampu pengisi daya dengan pengontrol, baut dengan mur dan ring, dan klem logam dengan gasket karet.
• Kabel tiga inti dengan penampang minimum 2,5 mm 2 dan voltmeter konvensional yang diambil dari alat pengukur apa pun.

Pertama-tama, rotor dibuat dari wadah logam yang ada - pot atau ember. Itu dibagi menjadi empat bagian yang sama, lubang dibuat di ujung garis untuk memudahkan pemisahan menjadi bagian-bagian komponen. Kemudian wadah dipotong dengan gunting untuk logam atau penggiling. Bilah rotor dipotong dari blanko yang dihasilkan. Semua pengukuran harus hati-hati diperiksa untuk kesesuaian dimensi, jika tidak desain tidak akan bekerja dengan baik.

Selanjutnya, sisi putaran katrol generator ditentukan. Sebagai aturan, itu berputar searah jarum jam, tetapi lebih baik untuk memeriksa ini. Setelah itu, bagian rotor dihubungkan ke generator. Untuk menghindari ketidakseimbangan dalam pergerakan rotor, lubang pemasangan di kedua desain harus simetris.

Untuk meningkatkan kecepatan rotasi, tepi bilah harus sedikit ditekuk. Saat sudut lentur meningkat, aliran udara akan lebih efektif dirasakan oleh unit putar. Sebagai bilah, tidak hanya elemen wadah potong yang digunakan, tetapi juga bagian individu yang terhubung ke logam kosong yang berbentuk lingkaran.

Setelah memasang tangki ke generator, seluruh struktur yang dihasilkan harus dipasang sepenuhnya pada tiang menggunakan klem logam. Kemudian kabel dipasang dan dirakit. Setiap pin harus terhubung ke konektornya sendiri. Setelah koneksi, kabel dipasang ke tiang dengan kawat.

Di akhir perakitan, inverter, baterai, dan beban terhubung. Baterai dihubungkan dengan kabel dengan penampang 3 mm 2, untuk semua sambungan lain, penampang 2 mm 2 sudah cukup. Setelah itu, generator angin dapat dioperasikan.

Opsi 2. Konstruksi aksial generator angin menggunakan magnet.

Kincir angin aksial untuk rumah adalah desain, salah satu elemen utamanya adalah magnet neodymium. Dalam hal kinerjanya, mereka jauh di depan unit putar konvensional.

Rotor adalah elemen utama dari seluruh desain turbin angin. Untuk pembuatannya, hub paling cocok roda mobil lengkap dengan rem cakram. Bagian yang sedang beroperasi harus disiapkan - dibersihkan dari kotoran dan karat, bantalan yang dilumasi.

Selanjutnya, Anda perlu mendistribusikan dan memperbaiki magnet dengan benar. Secara total, Anda akan membutuhkan 20 buah, berukuran 25 x 8 mm. Medan magnet di dalamnya terletak di sepanjang. Bahkan magnet akan menjadi kutub, mereka terletak di seluruh bidang piringan, bergantian melalui satu. Kemudian pro dan kontra ditentukan. Satu magnet secara bergantian menyentuh magnet lainnya pada piringan. Jika mereka menarik, maka kutubnya positif.

Dengan peningkatan jumlah kutub, aturan tertentu harus dipatuhi. Pada generator satu fasa, jumlah kutub sama dengan jumlah magnet. Generator tiga fasa memiliki rasio 4/3 antara magnet dan kutub dan rasio 2/3 antara kutub dan kumparan. Pemasangan magnet dilakukan tegak lurus terhadap keliling piringan. Untuk mereka distribusi seragam template kertas yang digunakan. Pertama, magnet diperbaiki dengan lem yang kuat, dan akhirnya diperbaiki dengan epoksi.

Jika kita membandingkan generator satu fase dan tiga fase, maka kinerja yang pertama akan sedikit lebih buruk dibandingkan dengan yang terakhir. Ini karena fluktuasi amplitudo yang tinggi dalam jaringan karena keluaran arus yang tidak stabil. Oleh karena itu, dalam perangkat fase tunggal getaran terjadi. Dalam desain tiga fase, kerugian ini dikompensasi oleh beban arus dari satu fase ke fase lainnya. Karena itu, jaringan selalu menyediakan nilai konstan kekuatan. Karena getaran, masa pakai sistem fase tunggal secara signifikan lebih pendek daripada sistem tiga fase. Selain itu, model tiga fase tidak memiliki noise selama pengoperasian.

Ketinggian tiang sekitar 6-12 m, dipasang di tengah bekisting dan dituangkan dengan beton. Kemudian dipasang di tiang konstruksi selesai tempat sekrup dipasang. Tiang itu sendiri diikat dengan kabel.

Bilah turbin angin

Efisiensi instalasi tenaga angin sangat tergantung pada desain sudu. Pertama-tama, ini adalah jumlah dan ukurannya, serta bahan dari mana bilah untuk turbin angin akan dibuat.

Faktor yang mempengaruhi desain pisau:

• Bahkan angin yang paling lemah pun dapat menggerakkan bilah yang panjang. Namun, terlalu panjang dapat memperlambat kecepatan roda angin.
• Menambah jumlah baling-baling membuat kincir angin lebih responsif. Artinya, semakin banyak bilah, semakin baik rotasi dimulai. Namun, daya dan kecepatan akan berkurang, membuat perangkat seperti itu tidak cocok untuk pembangkit listrik.
• Diameter dan kecepatan putaran kincir angin mempengaruhi tingkat kebisingan yang dihasilkan oleh perangkat.

Jumlah bilah harus dikombinasikan dengan lokasi pemasangan seluruh struktur. paling banyak kondisi optimal Bilah yang dipilih dengan benar dapat memastikan efisiensi maksimum generator angin.

Pertama-tama, Anda perlu menentukan terlebih dahulu daya dan fungsionalitas perangkat yang diperlukan. Untuk membuat generator angin dengan benar, Anda perlu belajar kemungkinan desain, sebaik kondisi iklim di mana itu akan digunakan.

Selain daya total, direkomendasikan untuk menentukan nilai daya keluaran, yang juga dikenal sebagai beban puncak. Dia mewakili total perangkat dan peralatan yang akan dinyalakan bersamaan dengan pengoperasian generator angin. Jika Anda perlu meningkatkan angka ini, disarankan untuk menggunakan beberapa inverter sekaligus.

Generator angin DIY 24v - 2500 watt

Harga listrik terus naik. Untuk membuat hidup Anda nyaman baik di musim panas dan musim dingin yang dingin, Anda harus menghabiskan banyak uang untuk listrik, atau mencari sumber alternatif energi. Negara maju sudah lama menggunakan energi matahari, air dan angin. Ini adalah sumber nutrisi alami yang tidak perlu Anda bayar. Cara yang cukup populer untuk mendapatkan energi adalah kincir angin yang menggunakan angin untuk menghasilkan listrik - generator angin.

Rusia cantik negara besar dengan bidang datar. Terlepas dari kenyataan bahwa di banyak tempat sebagian besar anginnya lambat, ada daerah yang ditiup kuat oleh arus udara yang kuat. Jadi mengapa tidak menggunakan keuntungan ini dalam perekonomian? Yang dibutuhkan hanyalah waktu dan uang untuk membuatnya generator angin buatan sendiri. Kincir angin akan membayar sendiri hanya dalam beberapa bulan. Kami akan mempertimbangkan 2 jenis turbin angin yang dapat Anda lakukan dengan tangan Anda sendiri.

Generator angin putar

Untuk memulainya, kami akan mempertimbangkan cara membuat desain generator putar sederhana. Lebih mudah untuk memulai dengan yang sederhana, dan Anda akan memahami prinsip kerja. Generator angin jenis ini cocok untuk pemilik kecil rumah kebun. Tidak akan berhasil menggunakan kincir angin buatan untuk pondok besar, karena daya generator angin yang rendah.

Tetapi kincir angin mudah ditangani untuk memberikan cahaya bagi ruang utilitas di malam hari, untuk menerangi jalan taman teras, dll. Mari kita lihat lebih dekat cara membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri.

Keuntungan dan kerugian dari generator angin putar

Ketika generator angin dilakukan dengan benar, itu akan berfungsi tanpa kesalahan. Dengan baterai 75A dan inverter 1000 W yang baik, kincir angin akan dengan mudah memberikan penerangan ke jalan, lokasi rumah, memberi makan alarm keamanan, pengawasan video, dll.

Generator angin jenis ini memiliki keunggulan sebagai berikut:

• kemudahan instalasi;
• biaya rendah;
• profitabilitas;
• kerentanan untuk diperbaiki;
• tidak pilih-pilih tentang kondisi operasi;
• keandalan dan operasi yang tenang.

Ada beberapa kelemahan generator angin:

• kinerja rendah dari generator angin;
• ketergantungan penuh kincir angin pada angin;
• pisau dapat mengganggu aliran udara.

Persiapan bahan untuk turbin angin

Langkah pertama adalah mengumpulkan semua bahan habis pakai dan suku cadang untuk kincir angin. Generator angin yang Anda buat akan menghasilkan daya tidak lebih dari 1,5 kW. Untuk membuat agregat, Anda harus memiliki:

1. alternator mobil 12V.
2. Helium atau baterai asam pada 12 V
3. Konverter khusus dari 12V ke 220V dan dari 700W ke 1500W.
4. Wadah stainless steel atau aluminium besar: ember atau wajan.
5. voltmeter sederhana.
6. Baut, ring dan mur.
7. Relay untuk mengisi baterai dari mobil dan lampu indikator pengisian daya.
8. Kabel dengan bagian yang berbeda(2,5 mm 2 dan 4 mm 2).
9. Klem memperbaiki generator angin.
10. Sakelar "tombol" semi-kedap, 12 V.

Juga, persediaan alat-alat ini:

• penggiling atau gunting untuk logam;
• pita pengukur;
• pensil atau spidol konstruksi;
• obeng, bor, jepit dan bor.

Pekerjaan desain generator angin

Pekerjaan terdiri dari pembuatan rotor dan perubahan katrol generator. Langkah-langkahnya adalah:

1. Siapkan ember atau pot.
2. Menggunakan pita pengukur dan spidol, buat markup dengan membagi wadah menjadi 4 bagian yang identik.
3. Sekarang Anda perlu memotong bilahnya.

Catatan! Bekerja dengan gunting untuk logam, perlu untuk memotong lubang di bawahnya. Jika ember tidak terbuat dari timah yang dicat atau baja galvanis, maka Anda dapat menggunakan penggiling.

1. Dari bagian bawah ember dan di katrol, tandai tempat lubang akan berada. Baut disekrup ke dalamnya. Luangkan waktu Anda, lakukan semuanya dengan lancar, karena ketidakseimbangan dapat terjadi selama rotasi. Kemudian buat lubang.
2. Sekarang tekuk bilahnya. Ingatlah untuk memperhitungkan ke arah mana generator berputar.
3. Sudut belokan bilah mempengaruhi daerah yang akan bertemu angin. Ini secara langsung mempengaruhi kecepatan dan kecepatan kincir angin.
4. Dengan menggunakan baut, kencangkan ember ke katrol.
5. Pasang turbin angin Anda di tiang, kencangkan dengan klem.
6. Tetap menghubungkan kabel dan merakit sirkuit.
7. Perbaiki kabel pada tiang agar tidak menggantung.

Untuk menghubungkan baterai, ambil kabel dengan penampang 4 mm 2. Ukuran yang disarankan tidak lebih dari 1 m. Dan berkat kabel 2,5 mm 2, sambungkan lampu dan peralatan. Jangan lupa untuk memasang inverter (konverter). Hubungkan perangkat ke jaringan ke kontak No. 7 dan No. 8 yang ditunjukkan pada diagram di bawah ini. Gunakan kabel 4 mm 2 .

Itu saja, sekarang turbin angin Anda siap digunakan. Itu tidak bisa tidak bersukacita bahwa itu dibuat dengan tangan.

Generator angin magnet aksial

Di jantung kincir angin 220v adalah hub dari mobil penumpang dengan rem cakram. Jika bagian tersebut tidak baru, bongkar, periksa dan lumasi bantalan, dan bersihkan dari karat.

Bagikan dan perbaiki magnet

Pertama, Anda perlu menempelkan magnet pada cakram rotor. Dalam hal ini, magnet yang digunakan bukan magnet biasa, melainkan magnet neodymium khusus. Mereka jauh lebih kuat. Anda membutuhkan 20 magnet, yang ukurannya 25 kali 8 mm. Magnet ditempatkan dengan kutub bolak-balik. Untuk lokasi yang benar buat template seperti pada foto di bawah ini.

Nasihat! Jika memungkinkan, gunakan bukan magnet bulat untuk generator angin, tetapi magnet persegi panjang. Medan magnet mereka tidak terkonsentrasi di tengah, tetapi di sepanjang.

Untuk memasang magnet ke disk, gunakan lem silikat. Dan untuk kekuatan pada akhirnya, Anda dapat mengisi magnet dengan epoksi. Untuk mencegah resin bocor, buat batas plastisin atau bungkus disk dengan selotip.

Catatan! Agar tidak bingung di mana magnet memiliki kutub yang mana, Anda dapat menandainya dengan "+" atau "-". Untuk menentukan ini - bawa satu magnet ke magnet lainnya. Permukaan magnet yang ditarik memiliki tanda "+". Jika magnet ditolak, ia memiliki kutub "-".

Generator tiga fase dan satu fase untuk turbin angin

Jika kita membandingkannya, maka perangkat fase tunggal lebih buruk, karena di bawah beban bergetar karena perbedaan amplitudo arus. Dan itu muncul karena inkonsistensi arus. Dalam produk tiga fase, efek ini tidak ada. Kekuatan mereka selalu sama. Masalahnya adalah bahwa satu fase mengkompensasi yang lain dan sebaliknya, jika arus hilang dalam satu fase, maka di fase lain akan meningkat.

Apa hasilnya? Dan fakta bahwa generator tiga fase memiliki pengembalian 50% lebih banyak daripada generator satu fase. Selain itu, tidak adanya getaran yang dapat mengganggu dan mempengaruhi kenyamanan. Saat bekerja di bawah beban berat, stator tidak akan bersenandung. Jika kebisingan tidak mengganggu Anda, dan Anda memutuskan untuk menggunakan generator satu fase, bersiaplah untuk kenyataan bahwa getaran akan berdampak buruk pada pengoperasian generator angin. Umur layanannya akan lebih pendek.

Kami memutar gulungan

Tidak mungkin untuk memanggil generator angin berkecepatan sangat tinggi. Diperlukan untuk melakukan segalanya agar baterai 12 V terinfeksi dari 100-140 rpm. Dengan data awal ini, jumlah total lilitan dalam kumparan harus 1000-1200. Tapi bagaimana Anda tahu berapa banyak lilitan per koil? Sederhana saja: angka ini dibagi dengan jumlah gulungan.

Jika Anda ingin generator angin menghasilkan lebih banyak daya pada kecepatan rendah, Anda perlu membuat lebih banyak tiang. Dalam hal ini, frekuensi osilasi arus dalam kumparan akan meningkat. Untuk mengurangi hambatan dan meningkatkan hambatan arus, kami merekomendasikan lilitan kawat tebal di sekitar kumparan. Perlu diingat bahwa dengan tegangan yang kuat, hambatan belitan dapat "memakan" arus.

Harap dicatat bahwa jumlah dan ketebalan magnet yang terpasang pada disk menentukan parameter operasi generator. Untuk mengetahui seberapa besar daya yang dapat dihasilkan generator angin, putar satu kumparan dan putar generator. Ukur tegangan pada beberapa RPM tanpa beban. Misalnya, untuk 200 rpm Anda mendapat arus 30 V dengan hambatan 3 ohm. Kurangi dari ini 30V 12V (tegangan baterai). Sekarang bagi angka yang Anda dapatkan dengan 3 ohm. Semuanya terlihat seperti ini:

Hasilnya, ternyata 6 A. Merekalah yang akan pergi ke baterai. Jelas bahwa dalam praktiknya akan sedikit lebih sedikit karena kerugian pada kabel.

Kumparan lebih baik bentuk memanjang. Maka tembaga di sektor tersebut akan keluar lebih banyak, dan belokannya akan lurus. Diameter lubang di dalam kumparan harus sama atau sedikit lebih besar dari ukuran magnet.

Catatan! Ketebalan stator harus sama dengan ketebalan magnet.

Bentuk statornya bisa triplek. Tetapi sektor untuk gulungan juga dapat ditempatkan di atas kertas dengan membuat perbatasan plastisin. Gulungan harus diperbaiki agar tidak bergerak, dan membawa ujung fase keluar. Hubungkan semua kabel dengan bintang atau delta. Masih menguji generator angin dengan memutarnya dengan tangan.

Kami membuat sekrup dan tiang untuk generator angin

Tiang untuk verogenerator harus tinggi, dari 8 hingga 12 m, alasnya harus dibeton. Lebih baik membuat pengikat agar pipa dapat dengan mudah dinaikkan dan diturunkan dengan winch. Sekrup turbin angin akan dipasang ke pipa dari atas.

Anda bisa membuatnya dari pipa plastik 160mm. Dari sana potong sekrup dengan enam bilah, panjangnya 2 m.

Untuk menjauhkan baling-baling dari embusan angin kencang, buatlah ekor lipat. Akibatnya, semua energi yang dihasilkan oleh generator angin dapat disimpan di baterai.

Itu saja, Anda tahu cara membuat turbin angin dengan magnet. Sekarang Anda dapat menggunakan listrik yang dihasilkan oleh generator angin seperti itu, menghemat uang Anda. Semua usaha Anda akan dihargai.

Kesimpulan

Dari artikel ini, Anda belajar cara membuat generator angin dengan tangan Anda sendiri, dan bukan hanya satu, tetapi dua jenis. Turbin angin inilah yang disukai dan digunakan untuk rumah pedesaan pemilik. Seperti yang Anda lihat, masing-masing generator angin bagus dalam sesuatunya sendiri dan tidak sulit untuk membuatnya.

Jika Anda tinggal di daerah dengan angin kencang, Anda akan melihat betapa jauh lebih rendahnya tagihan listrik berkat turbin angin. Kincir angin seperti itu di rumah tangga tidak akan pernah berlebihan. Selain itu, kami sarankan Anda menonton video tentang cara membuat generator angin seperti itu.

Kami membuat ladang angin dengan tangan kami sendiri di rumah pribadi kami. Mari berkenalan dengan analog industri yang sudah ada di pasaran dan dengan karya pengrajin.

Umat ​​manusia sepanjang perkembangannya tidak berhenti mencari sumber energi terbarukan yang murah yang dapat mengatasi berbagai masalah pasokan energi. Salah satu sumber tersebut adalah energi angin, yang konversinya menjadi energi listrik, telah dikembangkan pembangkit listrik tenaga angin (WPP), atau lebih sering disebut pembangkit listrik tenaga angin.

Setiap orang, terutama yang memiliki rumah pribadi atau pedesaan, ingin memiliki generator angin sendiri yang menyediakan perumahan yang terjangkau energi listrik. Kendala untuk ini adalah tingginya biaya desain industri turbin angin dan, karenanya, juga jangka panjang pengembalian uang untuk pemilik rumah tunggal, membuat pembeliannya tidak menguntungkan. Salah satu jalan keluarnya adalah dengan membuat kincir angin dengan tangan Anda sendiri, yang memungkinkan tidak hanya untuk mengurangi total biaya perolehannya, tetapi juga untuk mendistribusikan biaya-biaya ini selama periode tertentu, karena pekerjaan dilakukan cukup lama. waktu yang lama.

Melakukan ladang angin, perlu ditentukan apakah kondisi cuaca memungkinkan penggunaan energi angin sebagai sumber permanen energi. Lagi pula, jika angin jarang terjadi di daerah Anda, hampir tidak ada gunanya memulai pembangunan ladang angin buatan sendiri. Jika semuanya baik-baik saja dengan angin, diinginkan untuk mengetahui karakteristik iklim umum dan, khususnya, kecepatan angin, dengan distribusinya dari waktu ke waktu. Mengetahui kecepatan angin akan memungkinkan Anda memilih dan membuat desain ladang angin dengan tangan Anda sendiri.

jenis

Kincir angin do-it-yourself diklasifikasikan menurut lokasi sumbu rotasi dan ada:

• dengan susunan horizontal;
• Dengan susunan vertikal.

Instalasi dengan sumbu horizontal disebut instalasi tipe baling-baling dan paling banyak digunakan karena koefisiennya yang tinggi tindakan yang bermanfaat. Kerugian dari instalasi ini adalah bahwa mereka lebih struktur kompleks, menghalangi pilihan buatan sendiri manufaktur, kebutuhan untuk menggunakan mekanisme untuk mengikuti arah angin dan ketergantungan kerja yang besar pada kecepatan angin - sebagai aturan, instalasi ini tidak bekerja pada kecepatan rendah.

Lebih sederhana, bersahaja dan sedikit bergantung pada kecepatan dan arah angin adalah instalasi dengan susunan vertikal poros kerja - ortogonal dengan rotor Darrieus dan korsel dengan rotor Savonius. Kerugiannya adalah efisiensi yang sangat rendah, yaitu sekitar 15%.

Kerugian dari kedua jenis kincir angin buatan sendiri adalah rendahnya kualitas listrik yang dihasilkan, yang memerlukan opsi mahal untuk mengimbangi kualitas ini - perangkat penstabil, baterai, konverter listrik. Dalam bentuknya yang murni, listrik hanya cocok untuk digunakan dalam beban rumah tangga aktif - lampu pijar dan perangkat pemanas sederhana. Untuk nutrisi peralatan Rumah tangga listrik kualitas ini tidak cocok.

Elemen struktural

Secara struktural, terlepas dari lokasi sumbu, ladang angin lengkap buatan sendiri harus terdiri dari elemen-elemen berikut:

• perangkat untuk mengarahkan turbin angin ke arah angin;
• gearbox atau pengganda untuk mentransmisikan rotasi dari turbin angin ke generator;
• generator DC;
• pengisi daya;
• baterai penyimpanan untuk penyimpanan tenaga listrik;
• inverter untuk mengubah DC menjadi AC.

Fitur pilihan sumber saat ini

Salah satu elemen kompleks dari ladang angin adalah generator. Yang paling cocok untuk DIY adalah motor DC dengan tegangan operasi 60-100 volt. Opsi ini tidak memerlukan perubahan dan dapat bekerja dengan peralatan pengisian aki mobil.

Penggunaan sumber tegangan otomotif terhambat oleh fakta bahwa kecepatan nominalnya sekitar 1800-2500 rpm, dan kecepatan ini pada koneksi langsung tidak ada desain turbin angin yang dapat menyediakan. Dalam hal ini, sebagai bagian dari instalasi, perlu untuk menyediakan gearbox atau intensifier dengan desain yang sesuai untuk meningkatkan kecepatan rotasi dengan ukuran yang dibutuhkan. Kemungkinan besar, parameter ini harus dipilih secara eksperimental.

Pilihan yang mungkin adalah rekonstruksi motor asinkron menggunakan magnet neodymium, tetapi metode ini membutuhkan perhitungan yang rumit dan pekerjaan pembubutan, yang seringkali tidak dapat diterima pekerjaan rumahan. Ada varian dengan koneksi fase-ke-fase ke belitan motor kapasitor, yang kapasitansinya dihitung tergantung pada dayanya.

Manufaktur

Mengingat bahwa efisiensi pembangkit listrik dengan sumbu horizontal memiliki performa terbaik efisiensi, dan pasokan listrik yang tidak terputus seharusnya dipastikan dengan menyimpan energi dalam baterai, lebih disukai untuk pembuatan DIY persis jenis turbin angin ini, yang akan kita bahas dalam artikel ini.

Untuk membuat pembangkit listrik seperti itu dengan tangan Anda sendiri, Anda membutuhkan alat berikut:

• mesin las busur listrik;
• set kunci pas;
• satu set bor untuk logam;
• bor listrik;
• gergaji besi atau penggiling sudut dengan cakram pemotong;
• baut dengan diameter 6 mm dengan mur untuk memasang bilah ke puli dan lembaran aluminium ke tabung persegi.

Untuk membuat ladang angin dengan tangan Anda sendiri, Anda membutuhkan bahan-bahan berikut:

• pipa plastik 150 mm, panjang 600 mm;
• lembaran aluminium dengan ukuran 300x300 mm dan ketebalan 2,0 - 2,5 mm;
• metalik tabung persegi 80x40 mm dan panjang 1,0 m;
• pipa dengan diameter 25 mm dan panjang 300 mm;
• pipa dengan diameter 32 mm dan panjang 4000-6000 mm;
• kawat tembaga yang cukup panjang untuk menghubungkan motor listrik yang terletak di tiang sepanjang 6 m dan beban yang akan disuplai oleh sumber arus ini;
• Motor DC 500 rpm;
• katrol untuk mesin dengan diameter 120-150 mm;
• baterai 12 volt;
• relai pengisian baterai mobil;
• 12/220 volt inverter.

Proses pembuatan do-it-yourself dilakukan dalam urutan berikut:

Selanjutnya, selama pengoperasian instalasi, mungkin perlu untuk mengubah dimensi dan konfigurasi bilah, rasio roda gigi antara turbin angin dan generator - setiap generator angin yang dibuat dengan tangan sendiri adalah individual karena penggunaan berbagai komponen dan kondisi pembentukan angin. Awalnya, pembangkit listrik tenaga angin direkomendasikan untuk menghasilkan daya kecil, di mana Anda dapat mengetahui informasi yang diterima tanpa investasi sejumlah besar dana.