Prețul energiei electrice crește constant. Pentru a vă simți confortabil în afara orașului, pe vremea caldă de vară și într-o zi geroasă de iarnă, trebuie fie să cheltuiți mulți bani, fie să căutați surse alternative de energie. Rusia este o țară imensă cu suprafețe plane mari. Deși în majoritatea regiunilor noastre predomină vânturi lente, curenți de aer puternici și violenti bat peste zona slab populată. Prin urmare, prezența unui generator eolian în ferma proprietarului de proprietăți imobiliare suburbane este cel mai adesea justificată. Modelul potrivit este ales în funcție de zona de aplicare și scopul real al utilizării.

Turbina eoliană #1 - design de tip rotativ

Puteți face o moară de vânt rotativă simplă cu propriile mâini. Desigur, este puțin probabil să poată furniza energie electrică unei cabane mari, dar este foarte posibil să furnizeze energie electrică unei case de grădină modeste. Poate fi folosit pentru a oferi lumină seara anexe, luminează căile de grădină și teritoriul adiacent.

Așa, sau aproape așa, arată un generator eolian rotativ. După cum puteți vedea, nu este nimic super complicat în designul acestui echipament.

Pregatirea pieselor si consumabilelor

Pentru a asambla un generator eolian, a cărui putere nu va depăși 1,5 kW, vom avea nevoie de:

• generator din mașină 12 V;
• baterie acid sau gel 12 V;
• convertor 12V - 220V la 700 W - 1500 W;
• recipient mare din aluminiu sau din oțel inoxidabil: o găleată sau o tigaie voluminoasă;
• releu de încărcare a bateriei auto și lampă de control al încărcării;
• întrerupător semiermetic „buton” pentru 12 V;
• voltmetru de la orice dispozitiv de măsurare inutil, puteți automobil;
• șuruburi cu șaibe și piulițe;
• fire cu secțiunea transversală de 2,5 mm 2 și 4 mm 2;
• două cleme cu care va fi atașat generatorul de catarg.

Pentru a face treaba, vom avea nevoie de foarfece metalice sau o polizor, o bandă de măsurare, un marker sau un creion de construcție, o șurubelniță, chei, un burghiu, un burghiu, tăietori de sârmă.

Progresul lucrărilor de proiectare

Vom face un rotor și vom reface fulia alternatorului. Pentru a începe, avem nevoie de un recipient metalic de formă cilindrică. Cel mai adesea, o oală sau o găleată este adaptată în aceste scopuri. Luați o bandă de măsurare și un marker sau un creion de construcție și împărțiți recipientul în patru părți egale. Dacă tăiem metalul cu foarfecele, atunci pentru a le introduce, trebuie mai întâi să faceți găuri. Puteți folosi și o râșniță dacă găleata nu este din tablă vopsită sau din oțel galvanizat. În aceste cazuri, metalul se va supraîncălzi în mod inevitabil. Tăiați lamele fără a le tăia până la capăt.

Pentru a nu ne confunda cu dimensiunile lamelor pe care le taiem in rezervor, este necesar sa facem masuratori atente si sa recalculam totul cu atentie.

În partea de jos și în scripete marcam și găurim găuri pentru șuruburi. În această etapă, este important să vă faceți timp și să aranjați găurile simetric pentru a evita dezechilibrul în timpul rotației. Lamele ar trebui să fie îndoite, dar nu prea mult. La efectuarea acestei părți a lucrării, luăm în considerare direcția de rotație a generatorului. De obicei, se rotește în sensul acelor de ceasornic. În funcție de unghiul de îndoire, aria de influență a fluxurilor vântului crește și, prin urmare, viteza de rotație.

Aceasta este o altă opțiune pentru lame. În acest caz, fiecare parte există separat și nu ca parte a containerului din care a fost tăiată.

Deoarece fiecare dintre lamele morii de vânt există separat, trebuie să le înșurubați pe fiecare. Avantajul acestui design este menținerea sa sporită

Găleata cu lamele finite trebuie fixată pe scripete folosind șuruburi. Instalăm generatorul pe catarg folosind cleme, apoi conectăm firele și asamblam circuitul. Este mai bine să rescrieți diagrama, culorile firelor și marcajele de contact în avans. Firele trebuie, de asemenea, fixate pe catarg.

Pentru a conecta bateria, folosim fire de 4 mm 2, a căror lungime nu trebuie să depășească 1 metru. Conectăm sarcina (aparate electrice și iluminat) folosind fire cu o secțiune transversală de 2,5 mm 2. Nu uitați să puneți convertorul (invertorul). Este conectat la rețea la contactele 7.8 cu un fir de 4 mm 2.

Proiectarea turbinei eoliene constă dintr-un rezistor (1), o înfășurare de pornire a generatorului (2), un rotor de generator (3), un regulator de tensiune (4), un releu de curent invers (5), un ampermetru (6), o baterie (7), o siguranță (8) , întrerupător (9)

Avantajele și dezavantajele unui astfel de model

Dacă totul este făcut corect, acest generator eolian va funcționa fără a vă crea probleme. Cu o baterie de 75A și cu un convertor de 1000 W, poate alimenta lumini de strada, alarmă anti-efracție, dispozitive de supraveghere video etc.

Schema instalației demonstrează în mod clar cum energia eoliană este convertită în energie electrică și cum este utilizată în scopul propus.

Avantajele unui astfel de model sunt evidente: este un produs foarte economic, ușor de reparat, nu necesită condiții speciale pentru funcționarea sa, funcționează fiabil și nu încalcă confortul acustic. Dezavantajele includ productivitatea scăzută și o dependență semnificativă de rafale puternice de vânt: palele pot fi rupte de curenții de aer.

Moara de vânt #2 - design axial cu magneți

Până de curând, morile de vânt axiale cu statoare fără fier pe magneți de neodim nu au fost fabricate în Rusia din cauza inaccesibilității acestora din urmă. Dar acum sunt la noi și sunt mai ieftine decât inițial. Prin urmare, meșterii noștri au început să producă turbine eoliene de acest tip.

În timp, când capacitățile unui generator eolian rotativ nu vor mai asigura toate nevoile economiei, puteți realiza un model axial pe magneți de neodim

Ce trebuie pregătit?

Pentru baza generatorului axial, trebuie să luați butucul din mașină cu discuri de frână. Dacă această piesă a fost în funcțiune, trebuie dezasamblată, rulmenții verificați și lubrifiați, curățați rugina. Generatorul finit va fi vopsit.

Pentru a curăța calitativ butucul de rugină, folosiți o perie metalică care poate fi montată pe un burghiu electric. Hub-ul va arăta grozav din nou

Distribuția și fixarea magneților

Trebuie să lipim magneți pe discurile rotorului. În acest caz, se folosesc 20 de magneți cu dimensiunea de 25x8mm. Dacă decideți să faceți un număr diferit de poli, atunci utilizați regula: într-un generator monofazat trebuie să existe atâția poli câți magneți există, iar într-un generator trifazat, raportul de 4/3 sau 2/ Trebuie respectate 3 poli la bobine. Magneții ar trebui să fie plasați prin poli alternanți. Pentru a vă asigura că locația lor este corectă, utilizați un șablon cu sectoare imprimate pe hârtie sau pe disc. Magneții sunt poziționați corect. Înainte de a le repara rășină epoxidică, este necesar să se facă părți din plastilină, astfel încât masa adezivă să se poată întări, și nu sticla pe masă sau podea

Pentru a fixa magneții, trebuie să utilizați un lipici puternic, după care puterea de lipire este îmbunătățită și mai mult cu rășină epoxidică. Este umplut cu magneți. Pentru a preveni răspândirea rășinii, puteți face chenaruri de plastilină sau pur și simplu înfășurați discul cu bandă adezivă.

Generatoare trifazate și monofazate

Un stator monofazat este mai rău decât unul trifazat, deoarece vibrează la încărcare. Acest lucru se datorează diferenței de amplitudine a curentului, care apare datorită revenirii sale neconstante pentru un moment în timp. Modelul trifazat nu suferă de acest dezavantaj. Puterea din ea este întotdeauna constantă, deoarece fazele se compensează una pe cealaltă: dacă curentul scade într-una, crește în cealaltă.

Într-o dispută între opțiunile monofazate și trifazate, aceasta din urmă iese câștigătoare, deoarece vibrația suplimentară nu prelungește durata de viață a echipamentului și irită urechea.

Ca urmare, puterea unui model trifazat este cu 50% mai mare decât cea a unui model monofazat. Un alt avantaj al absenței vibrațiilor inutile este confortul acustic atunci când se lucrează sub sarcină: generatorul nu zumzăie în timpul funcționării sale. În plus, vibrațiile scot întotdeauna din funcțiune generatorul eolian înainte de expirarea duratei sale de viață.

Procesul de bobinare

Orice specialist vă va spune că înainte de a înfășura bobinele, trebuie să faceți un calcul atent. Și orice practicant va face totul intuitiv. Generatorul nostru nu va fi prea rapid. Dorim ca bateria de 12 volți să înceapă încărcarea la 100-150 rpm. Cu asemenea date inițiale numărul total rotațiile în toate bobinele ar trebui să fie de 1000-1200 buc. Rămâne să împărțiți această cifră la numărul de bobine și să aflați câte spire vor fi în fiecare.

Pentru a face generatorul eolian mai puternic la viteze mici, trebuie să creșteți numărul de poli. În acest caz, frecvența oscilațiilor curentului în bobine va crește. Pentru bobinele de înfășurare, este mai bine să utilizați un fir gros. Acest lucru va reduce rezistența, ceea ce înseamnă că curentul va crește. Trebuie remarcat faptul că la tensiune înaltă, curentul poate fi „mâncat” de rezistența înfășurării. O mașină simplă de casă vă va ajuta să bobinați rapid și precis bobine de înaltă calitate.

Statorul este marcat, bobinele sunt așezate la locurile lor. Pentru fixarea lor se folosește rășină epoxidică, a cărei scurgere este din nou rezistată de barele de plastilină.

Datorită numărului și grosimii magneților aflați pe discuri, generatoarele pot varia considerabil în performanță. Pentru a afla la ce putere să vă așteptați ca rezultat, puteți înfășura o bobină și o puteți derula în generator. Pentru a determina puterea viitoare, ar trebui să măsurați tensiunea la anumite viteze fără sarcină.

De exemplu, la 200 rpm, se obține 30 de volți cu o rezistență de 3 ohmi. Scădem din 30 de volți tensiunea bateriei de 12 volți și împărțim 18 volți rezultati la 3 ohmi. Rezultatul este 6 amperi. Acesta este volumul care va merge la baterie. Deși în practică, desigur, se dovedește mai puțin din cauza pierderilor în puntea de diode și în fire.

Cel mai adesea, bobinele sunt rotunde, dar este mai bine să le întindeți puțin. În același timp, în sector este mai mult cupru, iar spirele bobinelor sunt mai drepte. Diametrul orificiului interior al bobinei ar trebui să se potrivească cu dimensiunea magnetului sau să fie puțin mai mare decât acesta.

Sunt efectuate teste preliminare ale echipamentului rezultat, care confirmă performanțele sale excelente. În timp, acest model poate fi îmbunătățit.

Când faceți statorul, rețineți că grosimea acestuia trebuie să se potrivească cu grosimea magneților. Dacă numărul de spire din bobine este crescut și statorul este mai gros, spațiul interdisc va crește și fluxul magnetic va scădea. Ca urmare, se poate genera aceeași tensiune, dar mai puțin curent datorită rezistenței crescute a bobinelor.

Placajul este folosit ca formă pentru stator, dar puteți marca sectoare pentru bobine pe hârtie și puteți face margini din plastilină. Rezistența produsului va crește fibra de sticlă plasată pe fundul matriței și deasupra bobinelor. Epoxidul nu trebuie să se lipească de matriță. Pentru a face acest lucru, este lubrifiat cu ceară sau vaselină. În același scop, puteți folosi un film sau o bandă. Bobinele sunt fixate între ele nemișcate, se scot capetele fazelor. Apoi toate cele șase fire sunt conectate printr-un triunghi sau o stea.

Ansamblul generatorului este testat folosind rotația manuală. Tensiunea rezultată este de 40 de volți, în timp ce puterea curentului este de aproximativ 10 amperi.

Etapa finală - catarg și elice

Înălțimea reală a catargului finit a fost de 6 metri, dar ar fi mai bine să-l faceți 10-12 metri. Baza pentru aceasta trebuie să fie betonată. Este necesar să se facă o astfel de fixare, astfel încât țeava să poată fi ridicată și coborâtă folosind un troliu manual. Pe partea de sus teava fixata cu un surub.

Țeava din PVC este un material fiabil și destul de ușor, cu ajutorul căruia puteți face o elice de moara de vânt cu o îndoire predeterminată

A face un șurub țeavă PVC, al cărui diametru este de 160 mm. Din el urmează să fie tăiat un șurub de doi metri cu șase lame. Este logic să experimentați cu forma lamelor pentru a crește cuplul la turații mici. De la un vânt puternic, șurubul trebuie îndepărtat. Această funcție este efectuată folosind o coadă pliabilă. Energia generată este stocată în baterii.

Adesea, proprietarii de case private au o idee despre implementare sisteme de alimentare de rezervă. Cel mai simplu și mod accesibil- este, desigur, benzină sau Generator diesel, cu toate acestea, mulți oameni își îndreaptă atenția către mai mult moduri dificile transformarea așa-numitei energii libere (radiația solară, energie apă curgătoare sau vântul) în energie electrică.

Fiecare dintre aceste metode are propriile sale avantaje și dezavantaje. Dacă totul este clar cu utilizarea debitului de apă (mini-centrală hidroelectrică) - aceasta este disponibilă numai în imediata apropiere a unui râu cu curgere destul de rapidă, atunci lumina soarelui sau vântul poate fi folosit aproape oriunde. Ambele metode vor avea un dezavantaj comun - dacă o turbină cu apă poate funcționa non-stop, atunci fie un generator eolian este eficient doar pentru o perioadă, ceea ce face necesară includerea bateriilor în structura rețelei electrice de acasă.

Deoarece condițiile din Rusia (ore scurte de lumină în cea mai mare parte a anului, precipitații frecvente) folosesc panouri solare ineficiente la costul și eficiența lor actuală, designul devine cel mai profitabil generator eolian . Luați în considerare principiul său de funcționare și opțiuni posibile desene.

Din moment ce niciunul dispozitiv de casă nu ca acesta articolul nu este instrucțiuni pas cu pas , și descrierea fundamentale proiectarea turbinelor eoliene.

Principiul general de funcționare

Corpul principal de lucru al generatorului eolian sunt paletele, care rotesc vântul. În funcție de locația axei de rotație, turbinele eoliene sunt împărțite în orizontale și verticale:

• Turbine eoliene orizontale cea mai răspândită. Paletele lor au un design similar cu elicea unui avion: în prima aproximare, acestea sunt plăci înclinate față de planul de rotație, care transformă o parte din sarcină din presiunea vântului în rotație. O caracteristică importantă turbina eoliană orizontală este necesitatea de a asigura rotația ansamblului palelor în conformitate cu direcția vântului, deoarece eficienta maxima asigurat atunci când direcția vântului este perpendiculară pe planul de rotație.
• lame generator eolian vertical au o formă convex-concavă. Deoarece raționalizarea părții convexe este mai mare decât partea concavă, un astfel de generator eolian se rotește întotdeauna în aceeași direcție, indiferent de direcția vântului, ceea ce îl face inutil. mecanism rotativ spre deosebire de morile de vânt orizontale. Cu toate acestea, datorită faptului că în orice moment muncă utilă execută doar o parte a lamelor, iar restul se opun doar rotației, Eficiența unei mori de vânt verticale este mult mai mică decât cea a uneia orizontale.: dacă pentru un generator eolian orizontal cu trei pale această cifră ajunge la 45%, atunci pentru unul vertical nu va depăși 25%.

Deoarece viteza medie a vântului în Rusia este scăzută, chiar și o moară de vânt mare se va roti destul de lent de cele mai multe ori. Pentru a asigura o alimentare suficientă, acesta trebuie să fie conectat la generator printr-o cutie de viteze, curea sau curea de viteze. Într-o turbină eoliană orizontală, ansamblul paletă-angrenaj-generator este montat pe un cap pivotant care le permite să urmeze direcția vântului. Este important de luat în considerare că capul pivotant trebuie să aibă un limitator care să-l împiedice să facă o rotire completă, deoarece în caz contrar se va întrerupe cablajul de la generator (opțiunea de folosire a șaibelor de contact care permit capului să se rotească liber este mai complicată) . Pentru a asigura rotația, generatorul eolian este completat de o giruetă de lucru direcționată de-a lungul axei de rotație.

Cel mai comun material al lamei este țeava din PVC. diametru mare tăiat pe lungime. De-a lungul marginii, plăci metalice sunt nituite pe ele, sudate pe butucul ansamblului lamei. Desenele acestui tip de lame sunt cele mai răspândite pe internet.

Videoclipul vorbește despre un generator eolian realizat manual

Calculul unui generator eolian cu pale

Deoarece am aflat deja că un generator eolian orizontal este mult mai eficient, vom lua în considerare calculul designului său.

Energia eoliană poate fi determinată prin formulă
P=0,6*S*V³, unde S este aria cercului descrisă de capetele palelor elicei (zona de măturare), exprimată în metri patrati, iar V este viteza estimată a vântului în metri pe secundă. De asemenea, trebuie să țineți cont de eficiența morii de vânt în sine, care pentru o cu trei pale schema orizontala va avea o medie de 40%, precum și eficiența grupului electrogen, care la vârful caracteristicii curent-viteză este de 80% pentru un generator cu excitație de la magneți permanenți și 60% pentru un generator cu o înfășurare de excitație. În medie, încă 20% din putere va fi consumată de o cutie de viteze step-up (multiplicator). Astfel, calculul final al razei morii de vânt (adică lungimea lamei sale) pentru o putere dată a generatorului la magneți permanenți arata asa:
R=√(P/(0,483*V³))

Exemplu: Să luăm puterea necesară a centralei eoliene ca 500 W și viteza medie a vântului ca 2 m/s. Apoi, conform formulei noastre, va trebui să folosim lame cu o lungime de cel puțin 11 metri. După cum puteți vedea, chiar și o putere atât de mică va necesita crearea unui generator eolian de dimensiuni colosale. Pentru construcții mai mult sau mai puțin raționale cu o lungime a lamei de cel mult un metru și jumătate, generatorul eolian va putea produce doar 80-90 de wați de putere chiar și în condiții de vânt puternic.

Nu este suficientă putere? De fapt, totul este oarecum diferit, deoarece, de fapt, sarcina generatorului eolian este alimentată de baterii, moara de vânt le încarcă numai cât mai bine. Prin urmare, puterea turbinei eoliene determină frecvența cu care va putea furniza energie.

Pe Internet, puteți găsi adesea articole sub titluri atrăgătoare precum „Generator eolian pentru încălzirea locuinței”. De fapt, după cum ați putut deja să înțelegeți din calculele de mai sus, să mențineți în mod constant un consum de câțiva kilowați-oră incalzire electrica doar o rețea de peste o duzină de instalații de casă poate.

Vă oferim să urmăriți o altă poveste despre un generator eolian și fabricarea lui acasă

Selectarea generatorului

Cea mai logică opțiune pentru un grup electrogen pentru o moară de vânt de casă pare să fie un generator auto. Această soluție facilitează asamblarea instalației, deoarece generatorul are deja atât puncte de montare, cât și un scripete pentru un multiplicator de curea. Nu este dificil să cumpărați atât generatorul în sine, cât și piese de schimb pentru acesta. În plus, releul-regulator încorporat vă permite să îl conectați direct la o baterie de 12 volți și, la rândul său, un invertor pentru conversie. curent continuuîn tensiune alternativă 220V.

Dar, după cum sa menționat mai sus, eficiența generatoarelor cu o înfășurare de excitație este destul de scăzută, ceea ce este foarte sensibil pentru o putere deja scăzută. generator eolian. Al doilea dezavantaj este că, cu o baterie descărcată, generatorul auto nu va putea să se entuziasmeze.

Într-o serie de modele de casă, puteți găsi generatoare de tractoare G-700 și G-1000. Eficiența lor nu mai este, o diferență utilă este doar magnetizarea rotorului, care vă permite să excitați generatorul chiar și fără baterie și un preț scăzut.

Unii autori, atunci când construiesc turbine eoliene, folosesc proprietatea de reversibilitate a motoarelor electrice colectoare - prin rotirea forțată a rotorului lor, curentul continuu poate fi îndepărtat din acesta. Statorul motoarelor de acest tip este format fie din magneți permanenți, ceea ce este mai de preferat pentru scopurile noastre, fie are o înfășurare. Pentru a utiliza motorul în modul generator, acesta este conectat la releul-regulator al mașinii pentru a furniza tensiunea corectă. Luați în considerare conectarea unui releu-regulator folosind exemplul unui nod din clasicul VAZ (este convenabil deoarece nu este combinat într-un singur bloc cu un nod perie):

1. Conectați una dintre periile motorului la carcasă - acesta va fi polul negativ al generatorului. Conectați-vă aici în siguranță. carcasa metalica releu-regulator și borna „-” a bateriei.
2. Conectați borna 67 a releului la unul dintre bornele înfășurării statorului, al doilea temporar la carcasă.
3. Conectați borna 15 printr-un comutator la polul pozitiv al bateriei (în acest caz, curentul de excitație va fi aplicat înfășurării). Rotiți rotorul în aceeași direcție pe care o va oferi elicea turbinei eoliene și conectați un voltmetru între peria liberă și carcasă. Dacă se găsește un potențial negativ pe perie, schimbați conexiunile statorului cu releul-regulator și masă.

Principala caracteristică a conectării unui generator de curent continuu la baterie este necesitatea de a le separa cu o diodă semiconductoare, care împiedică descărcarea bateriei în înfășurarea rotorului atunci când generatorul se oprește. În generatoarele auto moderne, această funcție este îndeplinită de un trifazat punte de diodeși îl putem folosi și conectându-i fazele în paralel pentru a reduce căderea de tensiune pe el.

Cea mai mare putere poate fi îndepărtată de la generator, al cărui rotor este format din magneți de neodim. Sunt comune modelele bazate pe un butuc de automobile cu un disc de frână, de-a lungul marginii căruia sunt fixați magneți puternici. La o distanță minimă de ele se află un stator cu o înfășurare monofazată sau trifazată.

Un astfel de generator este bun pentru mulți: este deja excitat la viteze mici, chiar și cu o baterie descărcată și nu necesită întreținere a ansamblului periei. Dar, în același timp, tensiunea de ieșire nu poate fi ajustată, deoarece depinde doar de viteza de rotație. cu un generator de magnet de neodim va necesita conectarea acestuia la un invertor suplimentar pentru a se asigura că bateria este încărcată în gamă largă vitezele vântului. De asemenea, acest dispozitiv este adesea numit controler de încărcare a bateriei.

Sunt câteva diverse opțiuni implementarea controlerului, în funcție de decizia specifică a proiectării generatorului. Deoarece astfel de produse de casă au o gamă largă de parametri, diagrama de mai sus ar trebui considerată ca o ilustrare a principiului general al dispozitivului de control și nu ca o soluție obligatorie.

După cum puteți vedea, acest circuit este conceput pentru a fi utilizat ca generator de motor colector. Dacă ați folosit AC, adăugați o punte de diode la ieșirea sa.

Tensiunea de la generator prin unitatea de control, constând dintr-un voltmetru și un ampermetru, este alimentată la intrarea a două regulatoare de comutare. Bateria este încărcată de blocul 2, în timp ce sarcina blocului 1 este să protejeze generatorul de fuga în vânt puternic și consumul scăzut de curent de către sarcină: când tensiunea depășește pragul stabilit de potențiometrul motorului R3, blocul 1 începe să tensiune de alimentare la rezistența de sarcină puternică, care este indicată prin aprinderea LED2.

Sarcini care nu necesită o stabilizare precisă a tensiunii (de exemplu, lămpi cu incandescență de joasă tensiune), conectat ocolind stabilizatorul la ieșirea diodei D2.

Calcul multiplicator

Grupul electrogen are o caracteristică înclinată a vitezei curentului: odată cu creșterea turației rotorului, puterea maximă de ieșire a acestuia crește. Prin urmare, pentru a oferi cea mai mare eficiență generator eolian de viteză mică, avem nevoie de un multiplicator cu un factor de impuls mare.

Pentru design de casă cel mai soluție optimă este un multiplicator de curea: este ușor de fabricat și necesită un minim de lucru la mașină. Coeficientul de creștere a vitezei pentru acesta va fi egal cu raportul dintre diametrul scripetei de antrenare asociat cu axa șurubului și diametrul scripetei antrenate a generatorului. Dacă este necesar, raportul de transmisie va fi ușor reglat prin înlocuirea unuia dintre scripete.

La proiectarea unui multiplicator, este necesar să se țină seama atât de viteza medie a ansamblului lamei, cât și de caracteristica curentului-viteză a generatorului. Dacă folosim un generator auto în serie, atunci acesta poate fi găsit cu ușurință pe Internet, cu modele făcute acasă, cel mai probabil, va trebui să trecem prin încercări și erori.

De exemplu, luați comunul generator de tractor, care a fost deja menționat mai sus.

Luând puterea estimată a turbinei noastre eoliene la 90 de wați, găsim un punct pe grafic care corespunde puterii generatorului la această putere. La o tensiune nominală de 14 V, avem nevoie de o ieșire de curent de cel puțin 6,5 A - conform programului, acest lucru se va întâmpla la o viteză puțin peste 1000 rpm. Lăsați elicea modelului nostru să fie rotită de vânt la o viteză de 60 rpm (vânt de putere medie). Aceasta înseamnă că avem nevoie de un raport de cel puțin douăzeci de ori al diametrelor scripetelor - pentru un scripete generator de 70 mm, scripetele morii de vânt va trebui să aibă un diametru de aproape un metru și jumătate, ceea ce este inacceptabil. Acest lucru indică fără echivoc cât de scăzută este eficiența turbinelor eoliene de acest tip - fără o cutie de viteze complexă în mai multe etape, care în sine va duce la pierderi mari de putere, este aproape imposibil să aduceți un generator auto în modul de funcționare.

Pentru comparație, să ne uităm la caracteristicile generatoarelor utilizate în turbinele eoliene. productie industriala. De exemplu, generatorul cu magnet permanenți GVU1000, care este similar ca design cu discul de frână auto de casă descris mai sus, produce o putere de 1 kilowatt la doar 200 rpm. Pe de altă parte, reversul este greutatea sa semnificativă (34 kg) și prețul (aproape 70 de mii de ruble).

Catarg

Nu numai că asigură funcționarea în siguranță a morii de vânt (punctul cel mai de jos al cercului descris de lame nu trebuie să fie mai aproape de 2 metri de sol), dar îi permite și utilizarea cât mai eficientă a energiei eoliene, a fluxului de care lângă pământ devine mai turbulent.

O înălțime mare duce la o rigiditate scăzută a catargului generatorului eolian și face ca calculul rezistenței acestuia să fie destul de dificil nu numai pentru un meșter amator, ci și pentru un inginer. Putem enumera doar punctele principale:

• Poziționați catargul cât mai departe de casă şi de copaci care întunecă fluxul de aer. În plus, cu un vânt puternic, turbina eoliană poate cădea pe clădire sau poate fi deteriorată de copaci;
• Designul optim al catargului este ferme sudate ajurate ca turnurile electrice, dar este dificil și costisitor de fabricat. Cel mai simplu dar suficient opțiune eficientă- sunt mai multe conducte paralele cu diametrul de 80-100 mm, sudate cu cusături scurte între ele și betonate la o adâncime de cel puțin un metru în pământ. Este foarte de dorit să se întărească o structură cu o singură țeavă cu prelungiri de cablu, care sunt, de asemenea, atașate la suporturi turnate în beton.
• Pentru a simplifica întreținerea morii de vânt, catargul acesteia poate fi un punct de rupere: în acest caz, atunci când linia de întindere care merge în direcția ruperii este slăbită, catargul poate fi înclinat spre sol.

O poveste despre o turbină eoliană foarte simplă de la un ventilator de acasă

Echipamente electrice suplimentare

După cum am menționat mai sus, o parte integrantă a unui parc eolian este o baterie care preia puterea consumatorilor. atunci când îl alegeți, trebuie să rețineți că, cu cât capacitatea sa este mai mare, cu atât va putea menține mai mult tensiunea în rețea, dar, în același timp, va dura mai mult pentru încărcare. Timpul aproximativ de funcționare poate fi definit ca timpul în care jumătate din capacitatea bateriei este epuizată (după aceasta, scăderea de tensiune va fi deja vizibilă, în plus, descărcarea profundă reduce durata de viață a bateriilor plumb-acid).

Exemplu: Deci, o baterie cu o capacitate de 65 Ah poate furniza în mod condiționat 30-35 amperi-ore de energie încărcăturii. Este mult sau puțin? Un bec tipic de 60 de wați va necesita, având în vedere prezența unui invertor care transformă 12 V DC în 220 V AC și are o eficiență proprie în 70%, un curent de 7 amperi este puțin mai mult de patru ore de funcționare. Pentru a restabili energia risipită, moara noastră de vânt cu o putere nominală de 90 de wați, chiar și în cel mai bun caz, cu un vânt puternic constant, va fi de minim cinci ore. După cum puteți vedea, atunci când utilizați o turbină eoliană exclusiv ca energie electrică în casa dvs., aceasta va fi disponibilă doar pentru câteva ore pe zi.

Al doilea nod al sistemului de alimentare este invertorul. În cazul nostru, puteți utiliza atât autovehicule gata făcute, cât și extrase dintr-o sursă de alimentare neîntreruptibilă. În orice caz, este important să nu-l supraîncărcați cu consumul de curent, având în vedere că puterea sa reală de funcționare este de 1,2-1,5 ori mai mică decât puterea maximă indicată.

După cum puteți vedea, atractivitatea utilizării energiei libere vine cu numeroase limitări și chiar singura care este eficientă în banda de mijloc Versiunea rusă - un generator eolian - nu poate oferi autonomie pe termen lung.

Dar, în același timp, această idee nu este rea atât ca sursă de alimentare de urgență, cât și, mai ales, ca sarcină de proiectare - plăcerea de a crea o turbină eoliană cu propriile mâini poate depăși puterea acesteia de mai multe ori.

Conţinut:

Masele de aer au rezerve inepuizabile de energie pe care omenirea le-a folosit din cele mai vechi timpuri. Practic, forța vântului asigura mișcarea navelor sub vele și lucrul mori de vânt. După invenție motoare cu aburi această specie energia și-a pierdut relevanța.

Numai în conditii moderne energia eoliană a devenit din nou solicitată ca forta motrice aplicate generatoarelor electrice. Ele nu sunt încă utilizate pe scară largă în scara industriala dar devin din ce în ce mai populare în sectorul privat. Uneori este pur și simplu imposibil să te conectezi la linia de alimentare. În astfel de situații, mulți proprietari proiectează și fabrică un generator eolian pentru o casă privată cu propriile mâini din materiale improvizate. În viitor, acestea sunt utilizate ca surse principale sau auxiliare de energie electrică.

Teoria unei mori de vânt ideale

Această teorie a fost dezvoltată în timp diferit oameni de știință și specialiști în domeniul mecanicii. A fost dezvoltat pentru prima dată de V.P. Vetchinkin în 1914, iar teoria unei elice ideale a fost folosită ca bază. În aceste studii, a fost derivat mai întâi factorul de utilizare a energiei eoliene de către o moară de vânt ideală.

Lucrările în acest domeniu au fost continuate de N.E. Jukovski, care a derivat valoarea maximă coeficientul dat, egal cu 0,593. În lucrările ulterioare ale altui profesor - Sabinin G.Kh. valoarea corectată a coeficientului a fost 0,687.

Conform teoriilor dezvoltate, o roată ideală ar trebui să aibă următorii parametri:

• Axa de rotație a roții trebuie să fie paralelă cu viteza fluxului vântului.
• Numărul de lame este infinit de mare, cu o lățime foarte mică.
• Rezistența profilului zero a aripilor în prezența circulației constante de-a lungul lamelor.
• Întreaga suprafață măturată a morii de vânt are o viteză constantă pierdută. flux de aer pe roată.
• Tendința vitezei unghiulare la infinit.

Alegerea turbinelor eoliene

Atunci când alegeți un model de turbină eoliană, trebuie să luați în considerare puterea necesară, care asigură funcționarea instrumentelor și echipamentelor, ținând cont de orarul și frecvența de pornire. Se determină prin contorizarea lunară a energiei electrice consumate. În plus, valoarea puterii poate fi determinată în conformitate cu specificatii tehnice consumatori.

De asemenea, trebuie luat în considerare faptul că puterea tuturor aparatelor electrice nu se realizează direct de la generatorul eolian, ci de la invertor și un set de baterii. Astfel, un generator cu o putere de 1 kW este capabil să asigure funcționarea normală a bateriilor care alimentează invertorul de patru kilowați. Ca urmare, Aparate cu o capacitate similară sunt asigurate cu energie electrică integral. Mare importanță Are alegerea potrivita baterii. Atentie speciala ar trebui să acorde atenție parametrilor precum curentul de încărcare.

Atunci când alegeți designul unei turbine eoliene, sunt luați în considerare următorii factori:

• Direcția de rotație a roții vântului este verticală sau orizontală.
• Forma paletelor pentru ventilator poate fi sub forma unei vele, cu suprafata dreapta sau curbata. În unele cazuri, sunt utilizate opțiuni combinate.
• Material pentru lame și tehnologie de fabricare a acestora.
• Amplasarea palelor ventilatorului cu pante diferite în raport cu fluxul de aer care trece.
• Numărul de pale incluse în ventilator.
• Puterea necesară transferată de la turbina eoliană la generator.

În plus, este necesar să se țină cont de viteza medie anuală a vântului pentru o anumită zonă, specificată în serviciul meteorologic. Nu este necesar să se precizeze direcția vântului, deoarece desene moderne generatoarele eoliene se rotesc independent în cealaltă direcție.

Pentru majoritatea zonelor Federația Rusă cel mai cea mai bună opțiune va exista o orientare orizontală a axei de rotație, suprafața palelor este curbată concavă, sub care curge fluxul de aer unghi ascutit. Cantitatea de putere luată de la vânt este afectată de zona lamei. Pentru casa obisnuita o suprafață de 1,25 m 2 este suficientă.

Viteza unei mori de vânt depinde de numărul de pale. Turbinele eoliene cu o singură lamă se rotesc cel mai repede. În astfel de modele, se folosește o contragreutate pentru echilibrare. De asemenea, trebuie avut în vedere că la viteze reduse ale vântului, sub 3 m/s, turbinele eoliene devin incapabile să preia energie. Pentru ca unitatea să perceapă un vânt slab, aria palelor sale trebuie mărită la cel puțin 2 m 2.

Calculul unui generator eolian

Înainte de a alege un generator eolian, este necesar să se determine viteza și direcția vântului care sunt cele mai caracteristice la locul instalării prevăzute. De reținut că rotația palelor începe la o viteză minimă a vântului de 2 m/s. Eficiența maximă poate fi atinsă atunci când acest indicator atinge o valoare de la 9 la 12 m/s. Adică, pentru a furniza energie electrică la o casă mică de țară, veți avea nevoie de un generator cu o putere minimă de 1 kW/h și vântul cu o viteză de cel puțin 8 m/s.

Viteza vântului și diametrul elicei au un impact direct asupra puterii generate de o turbină eoliană. Calculați cu precizie caracteristici de performanta unul sau altul model este posibil folosind următoarele formule:

1. Calculele în funcție de aria de rotație se efectuează după cum urmează: P = 0,6 x S x V 3, unde S este aria perpendiculară pe direcția vântului (m 2), V este viteza vântului (m / s) , P este puterea grupului generator ( kW).
2. Pentru a calcula instalația electrică după diametrul șurubului, se utilizează formula: P \u003d D 2 x V 3 / 7000, în care D este diametrul șurubului (m), V este viteza vântului (m / s), P este puterea generatorului (kW).
3. Calculele mai complexe țin cont de densitatea fluxului de aer. În aceste scopuri, există o formulă: gena P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η roșu x η, unde ξ este coeficientul de utilizare a energiei eoliene (o valoare fără măsură), π = 3,14 , R - raza rotorului (m), V - viteza fluxului de aer (m / s), ρ - densitatea aerului (kg / m 3), η ed - randamentul reductorului (%), η gena - randamentul generatorului (%).

Astfel, energia electrică produsă de generatorul eolian crește cantitativ într-un raport cubic odată cu creșterea vitezei debitului vântului. De exemplu, cu o creștere a vitezei vântului de 2 ori, puterea rotorului energie kinetică va crește de 8 ori.

Atunci când alegeți un loc pentru instalarea unei turbine eoliene, este necesar să acordați prioritate zonelor fără clădiri mari și copaci înalți care creează o barieră împotriva vântului. Distanta minima de la clădirile rezidențiale este de la 25 la 30 de metri, altfel zgomotul în timpul funcționării va crea inconveniente și disconfort. Rotorul turbinei eoliene trebuie să fie amplasat la o înălțime care să depășească cele mai apropiate clădiri cu cel puțin 3-5 m.

Dacă nu este planificată conectarea unei case de țară la o rețea comună, în acest caz puteți utiliza opțiunile sisteme combinate. Funcționarea turbinei eoliene va fi mult mai eficientă atunci când este utilizată împreună cu un generator diesel sau o baterie solară.

Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini

Indiferent de tipul și designul turbinei eoliene, fiecare dispozitiv este echipat cu elemente similare ca bază. Toate modelele au generatoare, lame din diverse materiale, ascensoare care asigură nivelul dorit de instalare, precum și baterii suplimentare și un sistem control electronic. Cele mai simple de fabricat sunt unitățile de tip rotativ sau structurile axiale care utilizează magneți.

Opțiunea 1. Design rotativ al generatorului eolian.

Designul unui generator eolian rotativ utilizează două, patru sau mai multe pale. Astfel de turbine eoliene nu sunt capabile să furnizeze pe deplin electricitate la mare case de tara. Sunt utilizate în principal ca sursă auxiliară de energie electrică.

Depinzând de putere nominală morile de vânt, sunt selectate materialele necesare si accesorii:

• Alternator auto de 12 volți și baterie auto.
• Transformarea regulatorului de tensiune curent alternativ de la 12 la 220 volți.
• capacitate cu dimensiuni mari. O găleată din aluminiu sau o oală din oțel inoxidabil funcționează cel mai bine.
• Ca încărcător, puteți folosi releul scos din mașină.
• Veți avea nevoie de un întrerupător de 12 V, o lampă de încărcare cu controler, șuruburi cu piulițe și șaibe și cleme metalice cu garnituri cauciucate.
• Un cablu cu trei fire cu o secțiune transversală minimă de 2,5 mm 2 și un voltmetru convențional luat de la orice dispozitiv de măsurare.

În primul rând, rotorul este pregătit dintr-un recipient metalic existent - o oală sau o găleată. Este împărțit în patru părți egale, se fac găuri la capetele liniilor pentru a facilita separarea în părți componente. Apoi recipientul este tăiat cu foarfece pentru metal sau o râșniță. Paletele rotorului sunt tăiate din semifabricatele rezultate. Toate măsurătorile trebuie verificate cu atenție pentru conformitatea dimensională, altfel designul nu va funcționa corect.

În continuare, se determină partea de rotație a scripetei generatorului. De regulă, se rotește în sensul acelor de ceasornic, dar este mai bine să verificați acest lucru. După aceea, partea rotorului este conectată la generator. Pentru a evita dezechilibrul în mișcarea rotorului, orificiile de montare din ambele modele trebuie să fie simetrice.

Pentru a crește viteza de rotație, marginile lamelor trebuie să fie ușor îndoite. Pe măsură ce unghiul de îndoire crește, fluxurile de aer vor fi percepute mai eficient de unitatea rotativă. Ca lame, sunt utilizate nu numai elemente ale unui recipient tăiat, ci și piese individuale conectate la un semifabricat metalic având forma unui cerc.

După atașarea rezervorului la generator, întreaga structură rezultată trebuie instalată complet pe catarg folosind cleme metalice. Apoi, cablajul este montat și asamblat. Fiecare pin trebuie să fie conectat la propriul conector. După conectare, cablajul este atașat de catarg cu sârmă.

La sfârșitul ansamblului, invertorul, bateria și sarcina sunt conectate. Bateria este conectată cu un cablu cu o secțiune transversală de 3 mm 2, pentru toate celelalte conexiuni este suficientă o secțiune transversală de 2 mm 2. După aceea, generatorul eolian poate fi acționat.

Opțiunea 2. Construcția axială a unui generator eolian folosind magneți.

Morile de vânt axiale pentru casă sunt un design, unul dintre elementele principale ale căruia sunt magneții de neodim. În ceea ce privește performanța lor, acestea sunt semnificativ înaintea unităților rotative convenționale.

Rotorul este elementul principal al întregului design al turbinei eoliene. Pentru fabricarea sa, butucul este cel mai potrivit roata de masina complet cu discuri de frana. Piesa care era în funcțiune ar trebui pregătită - curățată de murdărie și rugină, rulmenți lubrifiați.

Apoi, trebuie să distribuiți și să fixați corect magneții. În total, veți avea nevoie de 20 de bucăți, de 25 x 8 mm. Câmpul magnetic din ele este situat pe lungime. Chiar și magneții vor fi poli, ei sunt amplasați pe întregul plan al discului, alternând printr-unul. Apoi sunt determinate argumentele pro și contra. Un magnet atinge alternativ ceilalți magneți de pe disc. Dacă se atrag, atunci polul este pozitiv.

Cu un număr crescut de stâlpi, trebuie respectate anumite reguli. La generatoarele monofazate, numărul de poli este același cu numărul de magneți. Generatoarele trifazate au un raport de 4/3 între magneți și poli și un raport de 2/3 între poli și bobine. Instalarea magneților se realizează perpendicular pe circumferința discului. Pentru a lor distributie uniforma se folosește șablon de hârtie. Mai întâi, magneții sunt fixați cu lipici puternic și apoi, în cele din urmă, fixați cu epoxi.

Dacă comparăm generatoarele monofazate și trifazate, atunci performanța primului va fi oarecum mai slabă în comparație cu cea de-a doua. Acest lucru se datorează fluctuațiilor de amplitudine mare în rețea din cauza ieșirii instabile a curentului. Prin urmare, în dispozitive monofazate apare vibrația. În modelele trifazate, acest dezavantaj este compensat de sarcinile curente de la o fază la alta. Din acest motiv, rețeaua oferă întotdeauna valoare constantă putere. Datorită vibrațiilor, durata de viață a sistemelor monofazate este semnificativ mai scurtă decât cea a sistemelor trifazate. În plus, modelele trifazate nu au zgomot în timpul funcționării.

Înălțimea catargului este de aproximativ 6-12 m. Se instalează în centrul cofrajului și se toarnă cu beton. Apoi este instalat pe catarg constructie terminata de care este atasat surubul. Catargul în sine este fixat cu cabluri.

Pale de turbine eoliene

Eficiența instalațiilor de energie eoliană depinde în mare măsură de proiectarea palelor. În primul rând, acesta este numărul și dimensiunea acestora, precum și materialul din care vor fi realizate paletele pentru turbina eoliană.

Factori care afectează designul lamei:

• Chiar și cel mai slab vânt poate pune în mișcare palele lungi. Cu toate acestea, o lungime prea mare poate încetini viteza roții vântului.
• Creșterea numărului total de palete face ca roata eoliană să fie mai receptivă. Adică, cu cât mai multe lame, cu atât mai bine începe rotația. Cu toate acestea, puterea și viteza vor scădea, făcând un astfel de dispozitiv nepotrivit pentru generarea de energie.
• Diametrul și viteza de rotație a roții vântului afectează nivelul de zgomot generat de dispozitiv.

Numărul de lame trebuie combinat cu locul de instalare al întregii structuri. În cele mai multe conditii optime Palele selectate corespunzător sunt capabile să asigure eficiența maximă a generatorului eolian.

În primul rând, trebuie să determinați în prealabil puterea și funcționalitatea necesară a dispozitivului. Pentru a fabrica corect un generator eolian, trebuie să studiați modele posibile, precum și condiții climaticeîn care va fi folosit.

Pe lângă puterea totală, se recomandă determinarea valorii puterii de ieșire, cunoscută și sub numele de sarcină de vârf. Ea reprezintă total aparate si echipamente care vor fi pornite concomitent cu functionarea turbinei eoliene. Dacă trebuie să măriți această cifră, se recomandă utilizarea mai multor invertoare simultan.

Generator eolian DIY 24v - 2500 wați

Prețurile la energie electrică cresc constant. Pentru a vă face viața confortabilă atât în ​​vara fierbinte, cât și în iarna geroasă, ar trebui fie să cheltuiți mulți bani pe electricitate, fie să căutați sursă alternativă energie. Țările dezvoltate au folosit mult timp energie solara, apa si vant. Aceasta este o sursă naturală de nutriție pentru care nu trebuie să plătiți. O modalitate destul de populară de a obține energie este o moară de vânt care folosește vântul pentru a genera electricitate - un generator eolian.

Rusia frumoasa tara mare cu zone plane. În ciuda faptului că în multe locuri sunt predominant vânturi lente, există regiuni care sunt puternic suflate de curenți puternici de aer. Deci, de ce să nu folosiți acest avantaj în economie? Tot ce este nevoie este timp și bani pentru a câștiga generator eolian de casă. Moara de vânt se va amortiza complet în doar câteva luni. Vom lua în considerare 2 tipuri de turbine eoliene pe care le puteți face cu propriile mâini.

Generator eolian rotativ

Pentru început, vom lua în considerare cum să facem un design simplu al unui generator rotativ. Este mai ușor să începeți cu unul simplu și veți înțelege principiul muncii. Acest tip de generator eolian este potrivit pentru proprietarii unui mic casă de grădină. Nu va funcționa să folosiți moara de vânt făcută pentru o cabană mare, din cauza puterii reduse a generatorului eolian.

Însă moara de vânt este ușor de manevrat pentru a oferi lumină pentru încăperile utilitare seara, pentru a ilumina Aleea din grădină verandă etc. Să aruncăm o privire mai atentă la cum să faci un astfel de generator eolian cu propriile mâini.

Avantajele și dezavantajele unui generator eolian rotativ

Când generatorul eolian este făcut corect, acesta va funcționa fără erori. Cu o baterie de 75A și un invertor bun de 1000 W, moara de vânt va oferi cu ușurință lumină străzii, locul casei, va alimenta alarma de securitate, supraveghere video etc.

Generatoarele eoliene de acest tip au următoarele avantaje:

• ușurință de instalare;
• cost scăzut;
• rentabilitatea;
• susceptibilitate la reparare;
• nu pretențios în privința condițiilor de funcționare;
• fiabilitate și funcționare silențioasă.

Există mai multe dezavantaje ale unui generator eolian:

• performanță scăzută a generatorului eolian;
• dependența completă a morii de vânt de vânt;
• lamele pot perturba fluxul de aer.

Pregătirea materialelor pentru turbina eoliană

Primul pas este să colectezi toate consumabilele și piesele pentru moara de vânt. Generatorul eolian pe care l-ați realizat va produce o putere de cel mult 1,5 kW. Pentru a face un agregat trebuie să aveți:

1. Alternator auto 12 V.
2. Heliu sau baterie cu acid la 12 V.
3. Convertor special de la 12V la 220V și de la 700W la 1500W.
4. Un recipient mare din oțel inoxidabil sau aluminiu: o găleată sau tigaie.
5. Voltmetru simplu.
6. Șuruburi, șaibe și piulițe.
7. Releu pentru încărcarea bateriei din mașină și indicator luminos de încărcare.
8. Fire cu secțiune diferită(2,5 mm 2 și 4 mm 2).
9. Cleme de fixare a generatorului eolian.
10. Comutator "buton" semiermetic, 12 V.

De asemenea, aprovizionați cu aceste instrumente:

• râșniță sau foarfece pentru metal;
• ruletă;
• creion sau marker de construcție;
• șurubelniță, burghiu, clește și burghiu.

Lucrari de proiectare a generatoarelor eoliene

Lucrarea consta in fabricarea rotorului si alterarea scripetelui generatorului. Pașii sunt:

1. Pregătiți o găleată sau o oală.
2. Folosind o bandă de măsurare și un marker, faceți un marcaj împărțind recipientul în 4 părți identice.
3. Acum trebuie să tăiați lamele.

Notă! Lucrând cu foarfece pentru metal, este necesar să tăiați o gaură sub ele. Dacă găleata nu este făcută din tablă vopsită sau din oțel galvanizat, atunci puteți folosi o râșniță.

1. Din partea de jos a găleții și în scripete, marcați locul unde vor fi găurile. Șuruburile sunt înșurubate în ele. Fă-ți timp, fă totul fără probleme, deoarece poate apărea un dezechilibru în timpul rotației. Apoi faceți găuri.
2. Acum îndoiți lamele. Nu uitați să luați în considerare direcția în care se învârte generatorul.
3. Unghiul de îndoire a lamei afectează zona pe care o va întâlni vântul. Acest lucru afectează direct viteza și viteza morii de vânt.
4. Folosind șuruburi, fixați găleata pe scripete.
5. Instalați-vă turbina eoliană pe catarg, fixându-l cu cleme.
6. Rămâne să conectați firele și să asamblați circuitul.
7. Fixați firele pe catarg, astfel încât să nu atârne.

Pentru a conecta bateria, luați fire cu o secțiune transversală de 4 mm 2. Dimensiunea recomandată nu este mai mare de 1 m. Și datorită firelor cu 2,5 mm 2, conectați lumina și aparatele. Nu uitați să instalați un invertor (convertor). Conectați dispozitivul la rețea la contactele nr. 7 și nr. 8 prezentate în diagrama de mai jos. Utilizați fire de 4 mm 2 .

Asta e, acum turbina ta eoliană este gata de plecare. Nu poate decât să se bucure că este făcut manual.

Generator eolian magnetic axial

În centrul unei astfel de moară de vânt de 220 V se află un butuc al unei mașini cu discuri de frână. Dacă piesa nu este nouă, dezasamblați-o, verificați și lubrifiați rulmenții și curățați rugina.

Distribuiți și fixați magneții

Mai întâi trebuie să lipiți magneții pe discul rotorului. În acest caz, magneții folosiți nu sunt magneți obișnuiți, ci speciali de neodim. Sunt mult mai puternici. Veți avea nevoie de 20 de magneți, a căror dimensiune este de 25 pe 8 mm. Magneții sunt plasați cu poli alternanți. Pentru locația corectă faceți un șablon așa cum se arată în fotografia de mai jos.

Sfat! Dacă este posibil, nu folosiți magneți rotunzi pentru generatorul eolian, ci magneți dreptunghiulari. Câmpul lor magnetic este concentrat nu în centru, ci pe lungime.

Pentru a atașa magneții pe un disc, utilizați adeziv silicat. Și pentru rezistență la sfârșit, puteți umple magneții cu epoxi. Pentru a preveni scurgerea rășinii, faceți chenaruri de plastilină sau înfășurați discul cu bandă adezivă.

Notă! Pentru a nu confunda unde are magnetul ce pol, le puteți marca cu „+” sau „-”. Pentru a determina acest lucru - aduceți un magnet la altul. Suprafețele magnetului care sunt atrase au un „+”. Dacă magnetul este respins, acesta are un pol „-”.

Generator trifazat si monofazat pentru turbina eoliana

Dacă le comparăm, atunci un dispozitiv monofazat este mai rău, deoarece sub sarcină vibrează din cauza diferenței de amplitudine a curentului. Și apare din cauza inconsecvenței curentului. În produsele cu trei faze, acest efect este absent. Puterea lor este întotdeauna aceeași. Chestia este că o fază o compensează pe cealaltă și invers, dacă curentul dispare într-o fază, atunci în cealaltă va crește.

Care este rezultatul? Și faptul că generatoarele trifazate au un randament cu 50% mai mult decât cele monofazate. În plus, absența vibrațiilor, care poate irita și afecta confortul, mulțumește. Când se lucrează sub sarcină mare, statorul nu va zumzăi. Dacă zgomotul nu vă deranjează și decideți să utilizați un generator monofazat, fiți pregătiți pentru faptul că vibrațiile vor afecta negativ funcționarea generatorului eolian. Durata sa de viață va fi mai scurtă.

Înfășurăm bobinele

Este imposibil să apelezi la un generator eolian de foarte mare viteză. Este necesar să faceți totul pentru ca bateria de 12 V să fie infectată de la 100-140 rpm. Cu aceste date inițiale, numărul total de spire din bobine ar trebui să fie 1000-1200. Dar de unde știi câte spire pe bobină? Este simplu: această cifră este împărțită la numărul de bobine.

Dacă doriți ca generatorul eolian să producă mai multă putere la viteze mici, trebuie să faceți mai mulți stâlpi. În acest caz, frecvența oscilației curentului în bobină va crește. Pentru a reduce rezistența și a crește rezistența la curent, vă recomandăm să înfășurați fir gros în jurul bobinelor. Rețineți că, cu o tensiune puternică, rezistența înfășurării poate „mânca” curentul.

Vă rugăm să rețineți că numărul și grosimea magneților care sunt atașați discurilor determină parametrii de funcționare ai generatorului. Pentru a afla câtă putere poate produce un generator eolian, înfășurați o bobină și rotiți generatorul. Măsurați tensiunea la unele rpm fără sarcină. De exemplu, pentru 200 rpm ai un curent de 30 V cu o rezistență de 3 ohmi. Scădeți din acești 30V 12V (tensiunea bateriei). Acum împărțiți numărul pe care îl obțineți la 3 ohmi. Totul arată așa:

Drept urmare, a ieșit 6 A. Ei sunt cei care vor merge la baterie. Este clar că în practică va fi puțin mai puțin din cauza pierderilor în fire.

Bobinele se descurcă mai bine formă alungită. Apoi cuprul din sector va iesi mai mult, iar viraje vor fi drepte. Diametrul găurii din interiorul bobinei trebuie să fie egal sau puțin mai mare decât dimensiunea magneților.

Notă! Grosimea statorului trebuie să fie aceeași cu grosimea magneților.

Forma statorului poate fi placaj. Dar sectoarele pentru bobine pot fi așezate și pe hârtie făcând un chenar de plastilină. Bobinele trebuie fixate astfel încât să nu se miște și să scoată capetele fazelor. Conectați toate firele cu o stea sau o deltă. Rămâne să testați generatorul eolian rotindu-l manual.

Facem un șurub și un catarg pentru un generator eolian

Catargul pentru verogenerator trebuie să fie înalt, de la 8 la 12 m. Baza trebuie să fie betonată. Este mai bine să faceți fixarea astfel încât țeava să poată fi ridicată și coborâtă cu ușurință cu un troliu. Un șurub de turbină eoliană va fi atașat de țeavă de sus.

O poți face din teava de plasticØ160 mm. Din el tăiați un șurub cu șase lame, de 2 m lungime.

Pentru a îndepărta elicea de o rafală puternică de vânt, faceți o coadă pliabilă. Ca urmare, toată energia generată de generatorul eolian poate fi stocată în baterie.

Asta e tot, știi să faci o turbină eoliană cu magneți. Acum poți folosi energia electrică generată de un astfel de generator eolian, economisindu-ți banii. Toate eforturile tale vor fi răsplătite.

Concluzie

Din acest articol, ați învățat cum să faceți un generator eolian cu propriile mâini și nu unul, ci două tipuri. Aceste turbine eoliene sunt iubite și folosite pentru case de tara proprietarii. După cum puteți vedea, fiecare generator eolian este bun în ceva al său și nu este dificil să îl fabricați.

Dacă locuiți într-o zonă cu Vânturi puternice, vei vedea cât de mult au scăzut facturile de energie electrică datorită turbinei eoliene. O astfel de moară de vânt în gospodărie nu va fi niciodată de prisos. În plus, vă sugerăm să urmăriți un videoclip despre cum să faceți un astfel de generator eolian.

Facem un parc eolian cu propriile noastre mâini în casa noastră privată. Să facem cunoștință cu analogii industriali deja existenți pe piață și cu lucrările meșteșugarilor.

Omenirea de-a lungul dezvoltării sale nu încetează să caute surse regenerabile de energie ieftine care ar putea rezolva multe probleme de aprovizionare cu energie. Una dintre aceste surse este energia eoliană, pentru a cărei conversie în energie electrică, au fost dezvoltate centrale eoliene (WPP) sau, după cum sunt numite mai frecvent, centrale eoliene.

Orice persoană, în special cei care au o casă privată sau la țară, ar dori să aibă propriul generator eolian care oferă locuințe la prețuri accesibile energie electrica. Un obstacol în acest sens este costul ridicat al modelelor industriale de turbine eoliene și, în consecință, de asemenea termen lung rambursare pentru un singur proprietar, făcând achiziția acestuia neprofitabilă. Una dintre căile de ieșire poate fi fabricarea unui parc eolian cu propriile mâini, ceea ce permite nu numai reducerea costului total al achiziției sale, ci și distribuirea acestor costuri într-o anumită perioadă, deoarece munca se desfășoară destul de mult. o perioadă lungă de timp.

A face fermă eoliană, este necesar să se determine dacă condițiile meteorologice permit utilizarea energiei eoliene ca sursă permanentă energie. La urma urmei, dacă vântul este rar pentru zona dvs., nu merită să începeți construcția unui parc eolian de casă. Dacă totul este în regulă cu vântul, este de dorit să se cunoască caracteristicile climatice generale și, în special, viteza vântului, cu distribuția sa în timp. Cunoașterea vitezei vântului vă va permite să alegeți și să realizați designul unui parc eolian cu propriile mâini.

feluri

Parcul eolian bricolaj este clasificat în funcție de locația axei de rotație și există:

• cu un aranjament orizontal;
• Cu aranjare verticală.

Instalatiile cu axa orizontala se numesc instalatii de tip elice si sunt cele mai utilizate datorita coeficientului ridicat. acțiune utilă. Dezavantajul acestor instalații este că sunt mai multe structura complexa, împiedicând opțiuni de casă fabricație, necesitatea de a folosi un mecanism pentru urmărirea direcției vântului și o mare dependență a muncii de viteza vântului - de regulă, aceste instalații nu funcționează la viteze mici.

Mai simple, nepretențioase și puțin dependente de viteza și direcția vântului sunt instalațiile cu aranjare verticală a arborelui de lucru - ortogonal cu rotorul Darrieus și carusel cu rotorul Savonius. Dezavantajul lor este o eficiență foarte scăzută, care este de aproximativ 15%.

Dezavantajul ambelor tipuri de parc eolian de casă este calitatea scăzută a energiei electrice generate, care necesită opțiuni scumpe pentru a compensa această calitate - dispozitive de stabilizare, baterii, convertoare electrice. În forma sa pură, electricitatea este potrivită numai pentru utilizarea în încărcături active casnice - lămpi cu incandescență și dispozitive simple de încălzire. Pentru alimentatie aparate electrocasnice electricitatea de această calitate nu este potrivită.

Elemente structurale

Din punct de vedere structural, indiferent de locația axei, un parc eolian cu drepturi depline ar trebui să fie format din următoarele elemente:

• un dispozitiv pentru orientarea turbinei eoliene în direcția vântului;
• o cutie de viteze sau un multiplicator pentru transmiterea rotației de la o turbină eoliană la un generator;
• generator de curent continuu;
• Încărcător;
• acumulator pentru stocarea energiei electrice;
• invertor pentru a converti DC în AC.

Caracteristici ale alegerii sursei curente

Unul dintre elementele complexe ale unui parc eolian este un generator. Cel mai potrivit pentru bricolaj este un motor DC cu o tensiune de funcționare de 60-100 volți. Această opțiune nu necesită modificare și poate funcționa cu echipamentele de încărcare a bateriei auto.

Utilizarea unei surse de tensiune auto este îngreunată de faptul că viteza sa nominală este de aproximativ 1800-2500 rpm, iar această viteză la conexiune directa nici un proiect de turbine eoliene nu poate oferi. În acest caz, ca parte a instalării, este necesar să se prevadă o cutie de viteze sau un intensificator cu un design adecvat pentru a crește viteza de rotație cu dimensiunile cerute. Cel mai probabil, acest parametru va trebui selectat experimental.

O posibilă opțiune ar fi o reconstrucție motor asincron folosind magneți de neodim, dar această metodă necesită calcule complexe și lucrări de strunjire, ceea ce adesea nu este acceptabil munca de casă. Există o variantă cu conexiune fază la fază la înfășurările motorului condensatoarelor, a cărei capacitate este calculată în funcție de puterea sa.

de fabricație

Având în vedere că randamentul unei centrale electrice cu ax orizontal are cea mai buna performanta eficienta, iar alimentarea neintrerupta a energiei electrice se presupune a fi asigurata prin stocarea energiei in baterie, este de preferat ca fabricarea DIY sa fie exact acest tip de turbina eoliana, pe care o vom lua in considerare in acest articol.

Pentru a face o astfel de centrală electrică cu propriile mâini, veți avea nevoie de următorul instrument:

• aparat de sudura cu arc electric;
• set de chei;
• un set de burghie pentru metal;
• Bormasina electrica;
• ferăstrău sau polizor unghiular cu disc de tăiere;
• șuruburi cu diametrul de 6 mm cu piulițe pentru atașarea lamelor la scripete și a foii de aluminiu la tubul pătrat.

Pentru a face un parc eolian cu propriile mâini, veți avea nevoie de următoarele materiale:

• teava din plastic 150 mm, lungime 600 mm;
• tabla de aluminiu cu dimensiunea de 300x300 mm si grosimea de 2,0 - 2,5 mm;
• metalic teava patrata 80x40 mm și 1,0 m lungime;
• teava cu diametrul de 25 mm si lungimea de 300 mm;
• teava cu diametrul de 32 mm si lungimea de 4000-6000 mm;
• un fir de cupru suficient de lung pentru a conecta un motor electric situat pe un catarg lung de 6 m si sarcina pe care o va alimenta aceasta sursa de curent;
• motor DC 500 rpm;
• scripete pentru un motor cu diametrul de 120-150 mm;
• baterie de 12 volți;
• releu de incarcare a bateriei auto;
• invertor 12/220 volți.

Procesul de fabricație „do-it-yourself” se realizează în următoarea ordine:

În plus, în timpul funcționării instalației, poate fi necesar să se schimbe dimensiunile și configurația palelor, raportul de transmisie dintre turbina eoliană și generator - fiecare generator eolian realizat de propriile mâini este individual datorită utilizării diferitelor componentele și condițiile de formare a vântului. Inițial, un parc eolian este recomandat pentru a produce o putere mică, pe care să puteți elabora informațiile primite fără a investi un numar mare de fonduri.