Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini: sfaturi utile. Cum să faci singur un generator eolian descrierea unei turbine eoliene;

Generatoarele de energie eoliană continuă să câștige popularitate. Cel mai adesea sunt interesați de oamenii care locuiesc în zonele rurale și au posibilitatea de a instala astfel de structuri impresionante pe terenurile lor. Dar, având în vedere costul ridicat al acestui echipament, nu toată lumea își permite să-l cumpere. Să vedem cum să faci un generator eolian cu propriile mâini și să economisești bani în crearea propriei surse alternative de energie electrică.

Generator eolian - sursă de energie electrică

Tarife pentru utilitati publice sunt crescute cel puțin o dată pe an. Și dacă te uiți cu atenție, în unii ani prețul aceleiași energie electrică crește de două ori – cifrele din documentele de plată cresc ca ciupercile după ploaie. Desigur, toate acestea lovesc în buzunarul consumatorului, al cărui venit nu prezintă o creștere atât de sustenabilă. Și veniturile reale, după cum arată statisticile, arată o tendință descendentă.

Până de curând, a fost posibilă combaterea creșterii tarifelor la energie electrică într-un mod simplu, dar ilegal - folosind un magnet de neodim. Acest produs a fost aplicat pe corpul debitmetrului, făcându-l să se oprească. Dar nu recomandăm insistent utilizarea acestei tehnici - este nesigură, ilegală, iar amenda dacă este prinsă va fi de așa natură încât nu va părea mică.

Schema a fost pur și simplu grozavă, dar mai târziu a încetat să funcționeze din următoarele motive:

Rundele de control din ce în ce mai frecvente au început să identifice proprietarii fără scrupule în masă.

Rundele de control au devenit mai frecvente - reprezentanții autorităților de reglementare vizitează case;
Pe contoare au început să fie lipite autocolante speciale - sub influența unui câmp magnetic se întunecă, expunând infractorul;
Contoarele au devenit imune la câmp magnetic– aici sunt instalate unitati electronice de contabilitate.

De aceea oamenii au început să fie atenți surse alternative electricitate, de exemplu, generatoare eoliene.

O altă modalitate de a expune un infractor care fură electricitate este de a efectua o examinare a nivelului de magnetizare a contorului, care dezvăluie cu ușurință faptele de furt.

Turbinele eoliene pentru case devin o vedere comună în zonele în care vântul bate frecvent. Un generator de energie eoliană folosește energia fluxurilor de aer eolian pentru a genera electricitate. Pentru a face acest lucru, acestea sunt echipate cu lame care antrenează rotoarele generatorului. Electricitatea rezultată este transformată în curent continuu, după care este transferată consumatorilor sau stocată în baterii.

Generatoarele eoliene pentru o locuință privată, atât de casă, cât și asamblate din fabrică, pot fi sursele principale sau auxiliare de energie electrică. Iată un exemplu tipic de funcționare a unei surse auxiliare - încălzește apa într-un cazan sau alimentează lămpile de uz casnic de joasă tensiune, în timp ce restul aparate electrocasnice functioneaza de la sursa principala de alimentare. De asemenea, este posibil să funcționeze ca sursă principală de energie electrică în casele neconectate retelelor electrice. Aici se hrănesc:

Candelabre și lămpi;
Electrocasnice mari;
Aparate de incalzire si multe altele.

În consecință, pentru a vă încălzi casa, trebuie să faceți sau să cumpărați o centrală eoliană de 10 kW - aceasta ar trebui să fie suficientă pentru toate nevoile.

O centrală eoliană poate alimenta atât aparatele electrice tradiționale, cât și cele de joasă tensiune - funcționează la 12 sau 24 de volți. Un generator eolian de 220 V este realizat după o schemă folosind convertoare cu invertor cu energie electrică stocată în baterii. Generatoarele eoliene pentru 12, 24 sau 36 V sunt mai simple - folosesc regulatoare de încărcare a bateriei mai simple cu stabilizatori.

Generator eolian de casă pentru casă și caracteristicile sale

Înainte de a vă spune cum să faceți o moară de vânt pentru a genera energie electrică, să vorbim despre motivul pentru care nu puteți folosi un model din fabrică. Generatoarele eoliene din fabrică sunt într-adevăr mai eficiente decât omologii lor de casă. Tot ce se poate face în producție va fi mai de încredere decât atât, ce se poate face în condiții artizanale. Această regulă se aplică și generatoarelor eoliene.

Auto-fabricarea unui generator eolian este avantajoasă datorită costului său scăzut. Mostrele din fabrică cu o putere de la 3 kW la 5 kW vor costa 150-220 mii de ruble, în funcție de producător. Un preț atât de mare explică inaccesibilitatea modelelor cumpărate din magazin pentru majoritatea consumatorilor, deoarece afectează și perioada de rambursare - în unele cazuri ajunge la 10-12 ani, deși unele modele „plătesc” mult mai devreme.

Centralele eoliene construite din fabrică pentru uz casnic sunt mai fiabile și mai puțin probabil să se defecteze. Dar fiecare defecțiune poate duce la costuri uriașe pentru piesele de schimb. În ceea ce privește produsele de casă, acestea sunt ușor de reparat singur, deoarece sunt asamblate din materiale vechi. Acest lucru justifică designul departe de a fi perfect.

Da, va fi foarte dificil să faci un generator eolian de 30 kW cu propriile mâini, dar oricine știe să lucreze cu unelte va putea să asambla o turbină eoliană mică de putere mică și să se asigure singur. cantitatea necesară electricitate.

Diagrama unui generator eolian de casă - componente principale

Do generator eolian de casă acasă este relativ ușor. Mai jos puteți vedea un desen simplu care explică locația componentelor individuale. Conform acestui desen, trebuie să facem sau să pregătim următoarele componente:

Schema unei mori de vânt de casă.

Lame - pot fi realizate dintr-o varietate de materiale;
Generator pentru un generator eolian - puteți achiziționa unul gata făcut sau îl puteți face singur;
Secțiunea de coadă – direcționează palele în direcția vântului, permițând eficiență maximă;
Multiplicator – crește viteza de rotație a arborelui generatorului (rotor);
Catarg de montare - toate componentele de mai sus vor fi ținute pe el;
Cabluri de tensiune - țin întreaga structură și împiedică căderea acesteia de la rafale de vânt;
Controlerul de încărcare, bateriile și invertorul asigură conversia, stabilizarea și acumularea energiei electrice primite.

Vom încerca să facem cu tine un simplu generator eolian rotativ.

Instrucțiuni pas cu pas pentru asamblarea unui generator eolian

Faceți o moară de vânt din sticle de plastic chiar și un copil o poate face. Se va învârti vesel în vânt, făcând zgomot. Există un număr mare de scheme diferite pentru construirea unor astfel de turbine eoliene, în care axa de rotație poate fi localizată atât pe verticală, cât și pe orizontală. Aceste lucruri nu generează electricitate, dar fac o treabă grozavă în alungarea alunițelor. comploturi personale, care dăunează plantelor și le sapă vizuini peste tot.

Un generator eolian de casă pentru casa ta este oarecum similar cu această moară de vânt cu sticlă. Doar că este mai mare ca dimensiune și are un design mai serios. Dar dacă atașați un mic motor la o astfel de moară de vânt, acesta poate deveni o sursă de electricitate și chiar poate alimenta ceva electric, de exemplu, un LED - puterea sa nu este suficientă pentru mai mult. Privind diagrama unei astfel de „jucării”, puteți înțelege cum să faceți un generator eolian cu drepturi depline.

Realizarea unui generator pentru o moară de vânt

Pentru a asambla o centrală eoliană, avem nevoie de un generator și unul cu autoexcitare. Cu alte cuvinte, designul său trebuie să conțină magneți care induc electricitate în înfășurări. Exact așa sunt proiectate unele motoare electrice, de exemplu, în șurubelnițe. Dar nu veți putea face un generator eolian decent dintr-o șurubelniță - puterea va fi pur și simplu ridicolă și va fi suficientă doar pentru a funcționa cel mult o lampă LED mică.

De asemenea, nu este posibil să faci o centrală eoliană dintr-un autogenerator - folosește o înfășurare de excitație alimentată de o baterie, deci nu este potrivită pentru noi. Dintr-un evantai de uz casnic, nu putem face decât o sperietoare pentru păsările care atacă grădina. Prin urmare, trebuie să căutați un generator normal, autoexcitant, de putere adecvată. Mai bine, faceți stropi și cumpărați un model cumpărat din magazin.

Este într-adevăr mai profitabil să cumperi un generator decât să-l faci - eficiența unui model fabricat din fabrică va fi mai mare decât cea a unuia făcut în casă.

Să vedem cum să facem un generator pentru moara noastră de vânt cu propriile noastre mâini.

Lui putere maxima este de 3-3,5 kW. Pentru asta avem nevoie de:

Stator - este format din două piese tablă, tăiate în formă de cercuri cu diametrul de 500 mm. Pe fiecare cerc de-a lungul marginii (retrăgându-se ușor față de margine) sunt lipiți 12 magneți de neodim cu diametrul de 50 mm. Polii lor trebuie să se alterneze. Pregătim al doilea cerc într-un mod similar, dar numai polii de aici ar trebui deplasați;
Rotor - este o structură de 9 bobine înfăşurate cu sârmă de cupru cu diametrul de 3 mm în izolaţie cu lac. Facem 70 de spire în fiecare bobină, deși unele surse recomandă 90 de spire. Pentru a plasa bobinele, este necesar să se realizeze o bază din material nemagnetic;
Axa - trebuie realizata exact in centrul rotorului. Mai mult, nu ar trebui să existe bătăi, structura trebuie să fie atent centrată, altfel va fi spartă rapid de vânt.

Amplasăm statoarele și rotorul - rotorul însuși se rotește între statori. Între aceste elemente se menține o distanță de 2 mm. Conectăm toate înfășurările conform diagramei de mai jos, astfel încât să obținem o sursă monofazată AC.

Facem lame

În această recenzie, facem un generator eolian destul de puternic - puterea sa va fi de până la 3-3,5 kW în vânturi puternice sau de până la 1,5 sau 2 kW în vânturi moderate. Mai mult, se va dovedi a fi destul de silentios, spre deosebire de generatoarele cu motoare electrice. În continuare, trebuie să vă gândiți la locația lamelor. Am decis să facem un generator eolian orizontal simplu cu trei pale. S-ar putea gândi și la un generator eolian vertical, dar în acest caz factorul de utilizare a energiei eoliene va fi mai mic - în medie 0,3.

Dacă faceți un generator eolian vertical, atunci acesta va avea un singur avantaj - va putea funcționa în orice direcție a vântului.

Cel mai simplu mod de a face lame simple acasă. Pentru fabricarea lor, puteți utiliza diverse materiale:

Lemnul, însă, în timp poate crăpa și se poate usca;
Polipropilenă - acest tip de plastic este potrivit pentru generatoarele de putere redusă;
Metalul este un material fiabil și durabil din care se pot fabrica lame de orice dimensiune (duraluminul, folosit în aviație, este bun).

O masă mică vă va ajuta să estimați diametrul lamelor. Verificați viteza aproximativă a vântului în locația dvs. locală și aflați ce diametru trebuie făcute paletele generatorului eolian.

A face pale pentru un generator eolian nu este atât de dificil. Este mult mai dificil să ne asigurăm că întreaga noastră structură este echilibrată - altfel rafale puternice de vânt o vor sparge rapid. Echilibrarea se realizează prin reglarea lungimii lamelor. După aceasta, combinăm paletele cu rotorul generatorului nostru eolian și instalăm structura pe locul de instalare la care este atașată secțiunea de coadă.

Pornire și testare

Cel mai important lucru în viitor este să alegi locul potrivit pentru a instala catargul. Trebuie pozitionat strict vertical. Generatorul cu palete este plasat cat mai sus, acolo unde vantul este mai puternic. Asigurați-vă că nu există plantații forestiere în apropiere, separat copaci în picioare, case si structuri mari blocarea fluxurilor de aer - dacă există obstacole, amplasați generatorul eolian la distanță de acestea.

De îndată ce generatorul eolian începe să se miște, trebuie să faceți următoarele - conectați un multimetru la priza generatorului și verificați tensiunea. Acum sistemul este gata de funcționare completă, tot ce rămâne este să decideți ce tensiune va fi furnizată casei și cum se va întâmpla acest lucru.

Conectarea consumatorilor

Am reușit deja să facem o moară de vânt cu zgomot redus și una destul de puternică. Acum este timpul să conectați electronicele la el. Când asamblați generatoare eoliene de 220 V cu propriile mâini, trebuie să aveți grijă de achiziționarea convertoarelor cu invertor. Eficiența acestor dispozitive ajunge la 99%, deci pierderi în transformarea celor furnizate DCîn curent alternativ cu o tensiune de 220 Volți va fi minimă. În total, sistemul va avea trei noduri suplimentare:

Pachet de baterii – acumulează excesul de energie electrică generată pentru utilizare ulterioară. Aceste surplusuri sunt folosite pentru a hrăni consumatorii în perioadele de calm sau când vântul este foarte puțin;

După ce am analizat site-urile străine cum sunt fabricate generatoarele eoliene oameni obișnuiți, am vrut si eu sa fac ceva asemanator. Pe internetul rus la acea vreme nu existau informații speciale despre aceste mori de vânt, circulau doar informații despre morile de vânt ale lui Hugh Pigot și tot felul de fragmente de informații. Dar totuși, am vrut să-mi fac o moară de vânt atât de simplă.

Afacerea a început cu o căutare a magneților de neodim, dar prețurile în magazinele online erau foarte mari, iar în magazine obisnuite Nu le-am găsit. Dar curând am reușit să comand magneți mai ieftini. 25 de magneți rotunzi care măsoară 20*5 mm costă doar 1030 de ruble. În timp ce magneții se mișcau, am început să fac lamele.

Lame din lemn pentru generator eolian

Pentru lame am achizitionat o placa de molid de 110cm lungime, 120*35mm, apoi am masurat-o dupa marime si am decupat semifabricatele folosind un fierastrau obisnuit.

Am îndepărtat mai întâi excesul de lemn de pe lame cu un cuțit mare obișnuit cu o lamă largă, deoarece nu aveam un capsator.

Ulterior, lamele finite au fost lustruite șmirghel până când este complet netedă. Apoi lamele au fost înmuiate în ulei uscat de trei ori.

De asemenea, am decupat cercuri din placaj pentru a monta lamele. Am tăiat lamele la cap la 120 de grade folosind ferăstrău circular. Diametrul șurubului este de exact 2m.

Coletul cu magneți a sosit, chiar și puțin mai devreme decât mă așteptam. A fost prima dată când am ținut astfel de magneți în mâini, ei sunt foarte puternici, în ciuda faptului că sunt atât de mici și nu pot fi comparați cu cei obișnuiți din ferită. Iată coletul în sine, ambalat cu grijă, toți magneții sunt la locul lor și intacți.

Discurile rotorului au fost realizate din fier de 4 mm grosime. Mai întâi, în ele au fost decupate două semifabricate mașină de găurit Au fost forate gauri pentru crampoane si apoi gaurile centrale au fost decupate pe un strung si marginile au fost prelucrate.

Pentru a menține în siguranță magneții de pe discuri, i-am umplut cu rășină epoxidică. Pentru a-l umple, am făcut o matriță din placaj și am acoperit-o cu bandă de mascare. Am marcat sectoare pentru magneți pe discuri și am aranjat magneții alternând cu poli. Pentru a ușura verificarea stâlpilor, am folosit un ac de busolă. Iată un disc cu magneți înainte de turnare.

Iată discurile rotorului finisate cu magneți umpluți.

În total 9 bobine.

Pentru a umple bobinele, Starota a făcut uniforma noua. Mai întâi am pus o bucată folie de polietilenă, apoi o bucată de fibră de sticlă deasupra, apoi o formă pe fibră de sticlă și apoi sub formă de bobină. Apoi, am pregătit rășina și am început să umplu statorul.

Am turnat puțin mai multă rășină epoxidică decât era necesar, asta s-a făcut special pentru ca a doua bucată de fibră de sticlă care a acoperit statorul de sus să fie saturată. Apoi am presat chestia asta deasupra cu o bucată de placaj și am pus o greutate pe ea, lăsând-o acolo până s-a întărit rășina.

Stator finisat.

Suportul pentru stator a fost tăiat din același oțel de 4 mm.

Turnerul mi-a făcut și o axă rotativă. Apoi totul a fost sudat împreună, folosind piesele disponibile, sau mai degrabă cele care zăceau în fier vechi. Generatorul eolian este protejat de vânturile puternice folosind metoda cozii pliabile.

Odată ce toate lucrările de sudare au fost finalizate, produsul a fost curățat și pregătit pentru vopsire.

După asamblare, s-a descoperit că o sută de magneți de pe discuri sunt atrași de știfturile care țin statorul, din această cauză există un fel de lipire și se observă o ușoară vibrație în timpul rotației. Deoarece nu am găsit niciun știft nemagnetic, a trebuit să prelungesc suporturile, astfel încât știfturile să fie mai departe de discurile cu magneți.

S-a realizat si ansamblul periei. Inelele sunt realizate din rasina epoxidica, mai întâi s-au turnat semifabricatele pătrate pentru inele, apoi le-am introdus în burghiu și le-am măcinat pentru formă rotundă. Am tăiat benzi din aluminiu și le-am lipit pe epoxid.

Am turnat fundația și am făcut o montură pentru catarg din biele.

La urma urmelor munca pregatitoare Am făcut un test de ridicare a catargului pentru a strânge imediat toți tipii și a verifica totul înainte de a ridica generatorul eolian.

Înainte de ridicare, generatorul eolian a fost vopsit din nou.

Se pregătește să ridice generatorul eolian.

Și în cele din urmă generatorul eolian este ridicat la vânt.

Ca urmare, generatorul nu s-a justificat în generarea de energie electrică, în medie, generează doar 2-5 volți, și doar ocazional în rafale de până la 10 volți, un curent de până la 1A. Dar totuși, scopul principal al acestei lucrări a fost atins, generatorul eolian s-a dovedit a fi ieftin și realizat în principal din materiale deșeuri libere. Ei bine, arată bine și este plăcut ochiului. Fotografii și scurtă descriere de aici >>sursa

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 inventarea motoarelor cu abur acest tip energia și-a pierdut relevanța.

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

Teoria ideală a morii de vânt

Această teorie a fost dezvoltată în timpuri diferite 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, factorul de utilizare a energiei eoliene a unei turbine eoliene ideale a fost derivat pentru prima dată.

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

În conformitate cu teoriile 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.
Valoarea zero a frecvenței profilului aripii în prezența circulației constante de-a lungul palelor.
Întreaga suprafață măturată a morii de vânt are o viteză constantă pierdută a fluxului de aer pe roată.
Tendința vitezei unghiulare la infinit.

Alegerea turbinelor eoliene

Atunci când alegeți un model de generator eolian pentru o casă privată, ar trebui să luați în considerare puterea necesară, asigurarea functionarii aparatelor si echipamentelor tinand cont de orarul si frecventa de pornire. Se determină prin măsurarea lunară a consumului de energie electrică. În plus, valoarea puterii poate fi determinată în conformitate cu caracteristici tehnice consumatorilor.

De asemenea, ar trebui să țineți cont de faptul că toate aparatele electrice nu sunt alimentate direct de la generatorul eolian, ci de la un invertor și un set de baterii. Astfel, un generator de 1 kW este capabil să asigure funcționarea normală a bateriilor care alimentează un invertor de patru kilowați. Ca urmare, aparate electrocasnice cu putere similară sunt asigurate cu energie electrică integral. Mare valoare are alegere corectă baterii O atenție deosebită Ar trebui să acordați atenție parametrilor precum curentul de încărcare.

Atunci când alegeți un design turbină eoliană sunt luați în considerare următorii factori:

Direcția de rotație a roții vântului este verticală sau orizontală.
Forma palelor ventilatorului poate fi sub forma unei pânze, cu suprafața dreaptă sau curbată. În unele cazuri, sunt utilizate opțiuni combinate.
Material pentru lame și tehnologie pentru fabricarea acestora.
Amplasarea palelor ventilatorului cu diferite înclinări 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, așa cum este specificat în serviciul meteo. Nu este nevoie să specificați direcția vântului, deoarece desene moderne generatoarele eoliene se rotesc independent în cealaltă direcție.

Pentru majoritatea zonelor Federația Rusă cele mai multe cea mai buna varianta voinţă orientare orizontală axa de rotație, suprafața palelor este curbată și concavă, în jurul căreia fluxul de aer curge într-un unghi ascuțit. Cantitatea de putere luată de la vânt este afectată de zona lamei. Pentru o casă obișnuită O suprafață de 1,25 m2 este destul de suficientă.

Viteza unei mori de vânt depinde de numărul de pale. Generatoarele eoliene cu o 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 absoarbă energie. Pentru ca unitatea să perceapă vânturile slabe, aria palelor sale trebuie mărită la cel puțin 2 m 2.

Calcul generator eolian

Înainte de a alege un generator eolian, este necesar să se determine viteza și direcția vântului care sunt cele mai tipice la locul instalației propuse. 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 unui mic casă de țară, veți avea nevoie de un generator cu o putere minimă de 1 kW/h și o viteză a vântului de minim 8 m/s.

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

Calculele în conformitate cu 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 putere grup electrogen(kW).
Pentru a calcula instalația electrică pe baza diametrului șurubului se utilizează formula: P = D 2 x V 3 /7000, în care D este diametrul șurubului (m), V este viteza vântului (m/s). ), P este puterea generatorului (kW).
Pentru calcule mai complexe, se ia în considerare densitatea fluxului de aer. În aceste scopuri, există o formulă: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, unde ξ este coeficientul de utilizare a energiei eoliene (cantitate nemăsurabilă), π = 3,14, R - raza rotorului (m), V - viteza debitului de aer (m/s), ρ - densitatea aerului (kg/m 3), η ed - randamentul cutiei de viteze (%), η gen - randamentul generatorului (%).

Astfel, energia electrică produsă de generatorul eolian crește cantitativ într-un raport cubic odată cu creșterea vitezei debitului vântului. De exemplu, când viteza vântului crește de 2 ori, generarea de energie cinetică de către rotor va crește de 8 ori.

Atunci când alegeți o locație pentru instalarea unui generator eolian, 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 lucrului va crea inconveniente și disconfort. Rotorul morii de vânt trebuie amplasat la o înălțime care depășește cele mai apropiate clădiri cu cel puțin 3-5 m.

Dacă conectați o casă de țară la rețea partajată nu este planificat, în acest caz puteți utiliza opțiunile sisteme combinate. Funcționarea unei turbine eoliene va fi mult mai eficientă atunci când este utilizată împreună cu un generator diesel sau baterie solară.

Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini

Indiferent de tipul și designul generatorului eolian, 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 electronic de control. Cele mai simple de fabricat sunt unitățile de tip rotor sau structurile axiale care utilizează magneți.

Opțiunea 1. Design generator eolian cu rotor.

Un generator eolian rotativ folosește două, patru sau mai multe pale. Astfel de generatoare eoliene nu sunt capabile să furnizeze pe deplin electricitate la mare case de tara. Ele sunt utilizate în principal ca sursă auxiliară de energie electrică.

În funcție de puterea estimată a morii de vânt, acestea sunt selectate materialele necesare si componente:

Generator de la o mașină pentru 12 volți și baterie auto.
Regulator de tensiune care convertește curentul alternativ de la 12 la 220 volți.
Capacitate cu dimensiuni mari. O găleată din aluminiu sau o tigaie din oțel inoxidabil funcționează cel mai bine.
Ca încărcător Puteți folosi un releu scos din mașină.
Veți avea nevoie de un întrerupător de 12 V, o lampă de încărcare cu controler, șuruburi cu piulițe și șaibe, precum și cleme metalice cu garnituri cauciucate.
Un cablu cu trei fire cu o secțiune transversală minimă de 2,5 mm 2 și un voltmetru obișnuit scos din orice dispozitiv de măsurare.

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

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

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 absorbite mai eficient de unitatea rotorului. Nu numai elementele recipientului tăiat sunt folosite ca lame, ci și părți individuale conectate la un semifabricat metalic în formă de cerc.

După atașarea containerului la generator, întreaga structură rezultată trebuie instalată în întregime pe catarg folosind cleme metalice. Apoi, cablajul este instalat și asamblat. Fiecare contact trebuie conectat la propriul conector. Odată conectat, cablul este fixat de catarg cu sârmă.

La finalizarea asamblarii, invertorul, bateria și sarcina sunt conectate. Bateria este conectată cu un cablu cu o secțiune transversală de 3 mm 2 pentru toate celelalte conexiuni, o secțiune transversală de 2 mm 2 este suficientă. După aceasta, generatorul eolian poate fi pus în funcțiune.

Opțiunea 2. Proiectarea 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 proiect al generatorului eolian. Pentru fabricarea sa, un butuc de roată de mașină complet cu discuri de frână este cel mai potrivit. O parte care a fost în uz trebuie pregătită - curățată de murdărie și rugină și lubrifiată rulmenții.

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

Cu un număr crescut de poli, este necesar să se respecte anumite reguli. La generatoarele monofazate, numărul de poli coincide cu numărul de magneți. Generatoarele trifazate mențin un raport de 4/3 între magneți și poli și un raport de 2/3 între poli și bobine. Magneții sunt instalați perpendicular pe circumferința discului. Se folosește un șablon de hârtie pentru a le distribui uniform. Magneții sunt mai întâi asigurați cu lipici puternic și apoi fixați în cele din urmă cu rășină epoxidică.

Dacă comparăm generatoarele monofazate și trifazate, performanța primului va fi puțin mai slabă în comparație cu cea din urmă. Acest lucru se datorează fluctuațiilor de amplitudine mare în rețea din cauza ieșirii instabile a curentului. Prin urmare, vibrațiile apar în dispozitivele monofazate. În modelele trifazate, acest dezavantaj este compensat de sarcinile curente de la o fază la alta. Datorită acestui fapt, rețeaua asigură întotdeauna o valoare constantă a puterii. Datorită vibrațiilor, durata de viață a sistemelor monofazate este semnificativ mai mică decât cea a sistemelor trifazate. În plus, modelele trifazate nu au zgomot în timpul funcționării.

Înălțimea catargului este de aproximativ 6-12 m. Este instalat în centrul cofrajului și umplut cu beton. Apoi este instalat pe catarg design finit, pe care este atașat șurubul. Catargul în sine este asigurat cu cabluri.

Pale de turbine eoliene

Eficiența centralelor eoliene depinde în mare măsură de proiectarea palelor. În primul rând, acesta este numărul și dimensiunea lor, precum și materialul din care vor fi realizate paletele pentru generatorul eolian.

Factori care influențează proiectarea lamei:

Chiar și cel mai slab vânt poate pune în mișcare palele lungi. Totuși, de asemenea lungime mare poate cauza încetinirea roții vântului.
Creșterea numărului total de lame 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 fi reduse, făcând un astfel de dispozitiv inadecvat pentru generarea de energie electrică.
Diametrul și viteza de rotație a roții vântului afectează nivelul de zgomot generat de dispozitiv.

Numărul de lame trebuie combinat cu locația de instalare a întregii structuri. In cel mai mult conditii optime Lamele selectate corect pot asigura o putere maximă de la un generator eolian.

În primul rând, trebuie să determinați în prealabil puterea și funcționalitatea necesară a dispozitivului. Pentru a face corect un generator eolian, trebuie să studiați modele posibile, precum și condițiile climatice în care va fi exploatat.

Pe lângă puterea totală, se recomandă determinarea valorii puterii de ieșire, cunoscută și sub numele de sarcină de vârf. Ea reprezintă cantitate totală aparate si echipamente care vor fi pornite concomitent cu functionarea generatorului eolian. Dacă este necesară creșterea acestei cifre, se recomandă utilizarea mai multor invertoare simultan.

Generator eolian DIY 24V - 2500 watt

Tehnologia de fabricație pentru o centrală eoliană casnică (turbină eoliană simplă).

Tehnologie de fabricație de casă centrale eoliene (turbină eoliană simplă) . Nevoia de energie electrică apare imediat de îndată ce devenim proprietari teren de grădină sau case din mediul rural. În acest caz, centralele individuale, atât alimentate cu produse petroliere, cât și cu vânt, apă etc., pot veni în ajutor, dar nu există de unde să cumpărați astfel de centrale - nu sunt la vânzare. Cea mai ecologică sursă este vântul. Una dintre aceste centrale electrice poate fi realizată manual, de exemplu o centrală eoliană (WPP). Folosind o elice, un generator electric care încarcă bateria printr-un redresor. Un parc eolian folosește o sursă de energie regenerabilă și gratuită și nu necesită supraveghere constantă. Cu toate acestea, electricitatea este generată extrem de neuniform - doar pe vreme vântuloasă. Cu toate acestea, centralele eoliene mici (turbine eoliene) conectate la baterie, acest neajuns este aproape compensat.

Centrale eolieneÎn condiții de fabrică, de regulă, sunt produse motoare cu elice cu pale. Spre deosebire de rotativ centrale eoliene cu pale au avantajul unei eficiente mai mari. Dar motoarele cu lame sunt mult mai dificil de realizat, așa că dacă doriți să faceți un generator eolian cu propriile mâini sau, mai simplu, o centrală eoliană de casă, experții vă sfătuiesc să faceți motoare rotative.

Orez. 1. Schema unei centrale eoliene rotative:

1 - lame
2 - cruce
3 --- ax
4 - rulmenti cu carcase
5 - cuplare
6 - rack de alimentare (canal nr. 20)
7 - cutie de viteze
8 - generator electric
9 - vergeturi (4 buc.)
10 - scari.

Important: motorul rotativ trebuie ridicat la cel puțin 3-4 metri deasupra solului. Apoi rotorul va fi în zona de vânt liber, iar interferențele de la clădirile din apropiere vor rămâne sub el. , ridicat deasupra solului va îndeplini o altă funcție - funcția de paratrăsnet, iar pentru zonele cu clădiri joase acest lucru este important.

În designul dezvoltat de V. Samoilov, rotorul este format din 4 pale, ceea ce îi oferă o rotație mai uniformă. Rotorul este una dintre cele mai importante părți ale unei mori de vânt. Designul și dimensiunile lamelor joacă un rol special - puterea și viteza de rotație a arborelui care antrenează cutia de viteze depind de locația și designul acestora. parc eolian. Cu cât suprafața de lucru a palelor este mai mare, care formează o suprafață raționalizată, cu atât este mai mic numărul de rotații ale rotorului.

Orez. 3. Roată cu două etaje:

1 - rulment
2 - carcasa rulmentului
3 - fixare suplimentară a arborelui cu patru bretele
4 - arbore.
Rotorul se rotește din cauza asimetriei aerodinamice. Vântul care suflă peste axa rotorului „alunecă” din partea rotunjită a lamei și intră în „buzunarul” opus. Diferența dintre proprietățile aerodinamice ale suprafețelor rotunde și concave creează tracțiune, care rotește rotorul. Acest motor are un cuplu mai mare. Puterea unui rotor cu diametrul de 1 m depășește puterea unei elice cu trei pale cu diametrul de 2 m.
Când sunt rafale de vânt, turbinele eoliene rotative funcționează mai stabil decât cele cu șurub. Și un alt fapt important este că rotoarele funcționează mai lin, fac mai puțin zgomot, funcționează în orice direcție a vântului fără dispozitive suplimentare, dar dezavantajul este că viteza lor de rotație este limitată la 200-500 rpm.
Dar creșterea vitezei generator asincron nu va crește tensiunea. Prin urmare, nu vom lua în considerare schimbarea automată a unghiului palelor rotorului pt viteze diferite vânt.
Mânca diferite tipuri centrale eoliene rotative pe care le poți face singur. Iată câteva dintre ele:

Exemple de roți rotative.

Roată de vânt cu rotor cu patru pale, eficiență de până la 15%. O roată cu rotor cu două niveluri este mai ușor de fabricat, are o eficiență mai mare (până la 19%) și, de asemenea, dezvoltă număr mai mare revoluții în comparație cu una cu patru lame. Dar, pentru a menține fiabilitatea instalației, este indicat să creșteți diametrul arborelui. Rotorul Savonius are un număr mai mic de rotații în comparație cu un rotor cu două pale. Eficiența sa nu depășește 12%. Un astfel de motor este folosit în principal pentru a antrena unități cu piston (pompe, pompe etc.). O roată de vânt carusel este unul dintre cele mai simple modele. Acest rotor este capabil să dezvolte viteze relativ mici și, având o densitate de putere scăzută, are o eficiență de cel mult 10%.

Vom lua în considerare centrală eoliană pe care o poți realiza singur, asamblat pe baza unui rotor cu patru pale. Energia eoliană poate fi folosită și ca pompa eoliana pentru apa, ca instalatie separata sau combinata cu o centrala electrica.

Lamele unei roți de vânt pot fi făcute dintr-un butoi de fier de 100, 200 de litri. Trebuie tăiat cu o mașină de șlefuit; nu este recomandat să tăiați butoiul folosind orice sudură, deoarece proprietățile metalului de-a lungul cusăturii de tăiere se schimbă foarte mult. Marginile lamei fabricate pot fi întărite prin atașarea de bare de armare sau benzi de metal cu un diametru de 6 până la 8 mm.
Fixăm paletele primului rotor pe două traverse cu două șuruburi M12-M14. Crucea superioară este realizată din tablă de oțel de 6-8 mm grosime. Este necesar un spațiu de 150 mm între părțile laterale ale palelor și arborele rotorului. Crucea inferioară trebuie să fie mai durabilă, deoarece suportă cea mai mare parte a greutății lamelor. Pentru a-l realiza, luăm un canal cu o lungime de cel puțin 1 m (asta depinde de butoiul folosit), cu un perete de 50-60 mm
Catarg și arbore principal.
În propus centrala eoliana un cadru realizat dintr-un colț pentru montarea unui generator electric este fixat pe un suport, care este format dintr-un canal. Capătul inferior al suportului este conectat la un pătrat înfipt în pământ. Este mai convenabil să asamblați arborele rotorului din două componente, acest lucru vă va oferi confort atunci când îi alezați capetele pentru rulmenți. Rulmenți (în carcase (cutii de osii)),
corespunzătoare ca mărime arborelui, se montează pe canal cu șuruburi. Părțile arborelui sunt conectate între ele. Diametrul arborelui trebuie să fie de cel puțin 35-50 mm.
La unul dintre rafturile canalelor parc eolian de casă Sudăm bucăți de țeavă de 500 mm lungime și 20 mm diametru, care vor servi drept scară. Sapăm suportul în pământ cu cel puțin 1200 mm și, de asemenea, îl fixăm cu 4 fire de prindere pentru o stabilitate suplimentară. Pentru a proteja împotriva coroziunii, centrala electrică trebuie vopsită cu vopsea pe bază de ulei de uscare.

Orez. 4. Scheme posibile pentru atașarea rotoarelor la un arbore vertical:

a, b - roți de carusel;
c - rotorul Savonius.
Partea de jos a desenului
de la 1/4 butoi și diagramă de tăiere:
1 - orificiu pentru fixarea pe traversă
2 - armare laterala
3 - conturul lamelor.

Generator eolian vertical bricolaj, desene, fotografii, videoclipuri ale unei turbine eoliene cu axa verticala.

Generatoarele eoliene sunt împărțite în funcție de tipul de plasare a axei de rotație (rotor) în verticală și orizontală. Ne-am uitat la designul unui generator eolian cu rotor orizontal în ultimul articol, acum să vorbim despre un generator eolian cu rotor vertical.

Schema unui generator axial pentru un generator eolian.

Făcând o roată de vânt.

Roata eoliană (turbina) a unui generator eolian vertical este formată din două suporturi, superior și inferior, precum și palete.

Roata de vânt este realizată din foi de aluminiu sau oțel inoxidabil; Înălțimea roții vântului trebuie să fie de cel puțin 1 metru.

În această roată eoliană, unghiul de îndoire al palelor stabilește viteza de rotație a rotorului, cu cât este mai mare îndoirea, cu atât este mai mare viteza de rotație.

Roata eoliană este fixată direct pe scripetele generatorului.

Pentru a instala un generator eolian vertical, puteți utiliza orice catarg, fabricarea catargului este descrisă în detaliu în acest articol.

Schema de conexiuni pentru generatorul eolian.

Generatorul este conectat la controler, care la rândul său este conectat la baterie. Este mai practic să folosiți o baterie de mașină ca dispozitiv de stocare a energiei. Deoarece aparatele electrocasnice funcționează pe curent alternativ, vom avea nevoie de un invertor pentru a transforma 12 V DC în 220 V AC.

Folosit pentru conectare fir de cupru secțiune transversală de până la 2,5 pătrați. Schema de conectare este descrisă în detaliu.

Videoclip care arată un generator eolian în funcțiune.