Dok inženjeri i tehnolozi velikih korporacija razvijaju projekte za korištenje alternativnih izvora energije u industriji, domaći majstori pronalaze načine za korištenje u kućanstvu. Štoviše, prijelaz na nestandardne generatore energije određen je ne samo željom za uštedom električne energije. U dacha i vikend naseljima prekidi u isporuci električne energije nisu neuobičajeni, au nekim regijama uopće ne postoje središnje opskrbne mreže. Za vlasnike udaljenih privatnih imanja i one koji jednostavno žele svom kućanstvu osigurati samostalan izvor energije, predlaže se ideja proizvodnje domaćeg vjetrogeneratora u različitim varijantama.
Glavni dizajn vjetrenjače
Kod kuće je lako napraviti generator na vjetar. Dovoljno je uzeti radni dio propelera ili skupinu lopatica, spojiti ga na motor s električnim pretvaračem i razmisliti o sustavu za pohranu energije. Zatim ostaje samo organizirati tehničke uvjete za stvoreni radinfrastruktura. Problem je u tome što bi se za manje ili više značajne količine proizvodnje dizajn trebao sastojati od cjelovitih radnih predmeta. Prije svega izračunava se osovina kotača, njegov smjer i materijali za montažu. Primjerice, vertikalne vjetroturbine vlastite izrade izrađene su od metalnih ploča obrađenih na poseban način na alatnim strojevima ili ručnim alatima. Neispravna geometrija lopatice može rezultirati gubitkom potiska zbog obrnutog toka. Ovaj dizajn će raditi protiv struja vjetra.
Zauzvrat, horizontalne instalacije nisu toliko zahtjevne za raspored funkcionalnih organa. Trebat će im i oštrice određene konfiguracije, ali pojednostavljenog oblika.
Osim radnog mehaničkog dijela, dizajn vjetrenjače uključuje već spomenuti motor. Morat će osigurati transformaciju i akumulaciju energije. U pravilu, domaći vjetrogenerator za dom izrađen je od motora iz kućanskih aparata, ali mogu postojati i druge mogućnosti. Posebna pažnja posvećena je nosećoj konstrukciji. Sastojat će se od masivnog metalnog okvira, zaštitnog kućišta, postolja okvira za pričvršćivanje pomoćnih jedinica, stalka i ostalih komponenti.
Specifikacije
Bez preliminarnog proračuna kapaciteta, nema smisla započeti daljnji razvoj vjetrogeneratora. Način korištenja instalacije u konačnici ovisi o količini pretvorene energije. I opet, izvedbaizvedba je određena dimenzijama radnog tijela i konfiguracijom njegovog tehničkog rješenja. Prosječni parametri domaće vjetroturbine mogu se predstaviti na sljedeći način:
- Promjer impelera 200 cm
- Broj segmenata vesla – 6.
- Napon za generator je 24W.
- Trenutno - oko 250 A.
- Snaga generatora - raspon od 0,2 do 3 kW.
- Brzina vjetra do 12 m/s.
- Kapacitet baterije - 500 Ah
Sastavljanje lopatica kotača
Kao što je već napomenuto, u izgradnji složene strukture vertikalne vjetrenjače ne može se bez metalnog lima. Može se koristiti anodizirani aluminij, ali čelični segmenti su bolji za karakteristike čvrstoće, iako će zahtijevati strojnu obradu. U svakom slučaju, samo tvrdi metal će omogućiti sastavljanje pouzdanih lopatica za izgradnju vertikalnog domaćeg vjetrogeneratora. Također možete izraditi kotač vjetra za vodoravnu strukturu vlastitim rukama koristeći polivinil klorid (PVC) praznine. Plastika je savitljivija u obradi, neosjetljiva na utjecaje okoline i svjetlost. Njegovi nedostaci počivaju na mehaničkoj fleksibilnosti, tako da biste se u početku trebali usredotočiti na krute PVC legure.
Konstrukcijski prikladni dijelovi mogu se naći u tlačnim cijevima ili segmentima oluka. U slučaju plastike, vrijedi se usredotočiti na debljinu stijenke od 5 mm, duljinu od oko 100 cm i promjer do 15 cm. Za formiranje segmenta preporučljivo je koristitigotov predložak, nacrtajte konture iz njega i napravite izrez pomoću ubodne pile ili metalne pile. Balansiranje domaćih lopatica za vjetroturbinu provodi se brušenjem i fino zrnatim brušenjem površina. Svi uglovi i rubovi pažljivo su zaobljeni u jedan oblik.
Sljedeće treba postaviti 6 elemenata s lopaticama na podnožje kotača vjetra, u koje će se zatim integrirati generator. Pričvršćivanje se vrši kroz metalnu čahuru promjera 20 cm i debljine 1 cm. Inverterskim delikatnim zavarivanjem na čahuru se zavaruju čelične stajne letvice dužine 30 cm i širine 1,2 cm. ih za pričvršćivanje oštrica.
generator motora za bicikl
Pitanje izbora proizvodnog postrojenja je možda najvažnije, pa će se razmotriti nekoliko opcija. Najpraktičnija i najprikladnija jedinica s gledišta ugradnje je električni motor bicikla, koji se može kupiti za prosječno 7-10 tisuća rubalja. Bit će to model s naponskim karakteristikama do 250 V i brzinom vrtnje od oko 200 o/min. Zatim se spajaju spojka kotača vjetra i domaći generator. Vjetrogenerator se može pričvrstiti na tijelo vijcima, odabirom rupa za pričvršćivanje žbica. Rezultat bi trebao biti kompaktna, relativno lagana, ali ne i najproduktivnija instalacija za proizvodnju električne energije. Stoga je vrijedno razmotriti moćnije alternative.
Dizajn s auto alternatorom
U smislu ukupnosti radnih kvaliteta, takva instalacija ćeoptimalna pogonska jedinica, a ako je moguće, preporuča se korištenje traktorskih i teretnih pokretača. Glavna poteškoća bit će u namotavanju uređaja neodimijskim magnetima. Treba ih zalijepiti na diskove rotora. Optimalno pristaju magnetni elementi formata 25x8 mm u količini od 20 kom. U tom slučaju, polovi se trebaju strogo izmjenjivati, inače će starter biti beskoristan u dizajnu.
Vrijedi napustiti okrugle magnete u korist pravokutnih. Činjenica je da će domaći vjetrogenerator iz automobilskog generatora morati ravnomjerno rasporediti elektromagnetske valove, a elementi okruglog oblika neće moći podržati ovu funkciju u pravoj mjeri. Uz vanjske i unutarnje konture postavljanja magneta organizirane su i linije stranica. Mogu biti izrađene od plastelina fiksiranog epoksidnim ljepilom. Međutim, za veću pouzdanost vrijedi napuniti cijeli starter astringentnom smolom.
Primjena asinkronog motora
Za praktičnost prilikom izvođenja instalacijskih radova možete uzeti asinkronu elektranu i nakon jednostavne izmjene je kombinirati s mehaničkim radnim dijelom vjetrenjače. Glavni dio dorade bit će povezan s utorom rotora na tokarskom stroju. Završna obrada se vrši prema debljini magnetskih elemenata. Problem obrade nastaje zbog činjenice da dizajn asinkronih motora ne predviđa posebne čahure za umetanje magneta, pa se žljebovi samostalno buše.
Kao i kod izbora pravokutnog elektromagnetskogelemenata, formiranje umetaka u kućištu vrši se za ispravan smjer polja prema starteru. Nakon tehničkog usavršavanja i uvođenja radne opreme, moguće je ispuniti konstrukciju epoksidnom smolom. Izlaz bi trebao biti domaći vjetrogenerator od 2 kW ili više - performanse će ovisiti o nazivnoj snazi i formatu korištenih magneta. Usput, nemojte se bojati da će polje obrade ljepljivim sastavom malo pasti napon. Nije od temeljne važnosti za rad vjetrenjače, ali može povećati trenutnu snagu.
Upotreba domaćeg magnetskog generatora
Za održavanje malih baterija, možete se ograničiti na ugradnju startera vlastite proizvodnje. Imat će mnogo nedostataka u odnosu na tvorničke uređaje, ali za potrošače male snage takav će sustav biti dovoljan. Najvažniji korak u proizvodnji je napraviti ispravan izračun zavoja namota. Njihov broj u domaćem vjetrogeneratoru s magnetima ovisit će o broju zavojnica. U prosjeku, ukupnu snagu osigurava 1000-1200 o/min.
Ako koristite veću žicu za namotavanje, tada će se otpor smanjiti, a jačina struje će se, naprotiv, povećati. Ali u svakom slučaju, trebat će vam stroj za stvaranje zavojnica s namotom. Proces je rutinski i dugotrajan, pa je mehanizacija neizostavna. Jedinica za namotavanje može biti ručna na temelju radnog stola. Dovoljno je organizirati rotirajuću opremu na metalnoj šipki i dovesti do njezavojnica s bakrenom žicom. Sama zavojnica će biti okrugla. Značajnije je pitanje njegove duljine, budući da će izduženi dizajn osigurati ravnije zavoje uz veliku potrošnju bakra na sektoru. Odvojeni sektori za ispravnu raspodjelu namota po površini mogu se u početku označiti na papiru, nakon čega se iste plastelinske barijere mogu koristiti na praznu zavojnicu.
Kako biste povećali snagu domaćeg vjetrogeneratora vlastitim rukama, preporuča se nanošenje stakloplastike na dno kalupa. Kako se ne bi lijepilo za površinu, preporučljivo je stražnju stranu tretirati voskom ili vazelinom. U starterskom sustavu grupa zavojnica je sastavljena bez izravnih kontakata. Svaki element mora biti sigurno pričvršćen, a krajevi faza se izvode višeslojnom izolacijom. Nekoliko žica se može kombinirati u jedan oblik - zvijezdu ili trokut.
Postavljanje generatora na okvir
Sastavljeni agregat mora biti dizajniran za određena električna opterećenja, ali ne zaboravite na mehanički utjecaj treće strane. Kako bi konstrukcija izdržala dinamički i statički pritisak, osovina generatora mora biti sigurno pričvršćena u okvir. Da biste to učinili, upotrijebite metalni okvir prikladan za domaći vjetrogenerator u obliku i veličini. U ekstremnim slučajevima, prigušni materijali se mogu koristiti za stezanje jedinice u kućište. Preteški okviri su također nepoželjni. Najbolja opcija je aluminijski okvir debljine 1-2 cm.
Zaštita od jakog vjetra
BU normalnom načinu rada vjetrenjača radi i stvara stabilnu struju pri brzini vjetra od oko 10 m/s. Prekoračenje ovog pokazatelja bit će štetno i za noseću konstrukciju i za električno punjenje opreme. Stoga je instalacija zaštićena sustavom bočnih lopatica. Na primjer, domaće vertikalne vjetroturbine zaštićene su od uragana pomoću ploča koje pružaju snagu opruge. U ovom dizajnu generator će raditi u smjeru strujanja s repom, odnosno funkcija sustava ograničena je na mehaniku, ali bez prekomjernog opterećenja strujama zraka.
jarbol vjetroturbine
Središnja i glavna nosiva komponenta instalacije, o kojoj ovisi mehanička pouzdanost cijelog kompleksa. Kao ovu šipku mogu se koristiti profilni kutovi, cijevi i stupovi. Metalna cijev promjera 10 cm praktičnija je i jednostavnija za ugradnju. Što se tiče duljine, treba imati na umu da je optimalan položaj generatora iznad tla 4-5 m. Industrijska postrojenja se montiraju i na veća visina, ali za pouzdanu instalaciju s takvim parametrima potrebna je dodatna oprema. U ovom slučaju, prema principu vijčanih pilota, moguće je ugraditi domaći vjetrogenerator na cijev dubine 1-1,5 m u tlo. Prilikom odabira točke položaja, mora se uzeti u obzir da ne smije biti smetnji na istoj razini unutar radijusa od 30 m. U ekstremnim slučajevima, morat ćete podići radnu konstrukciju 1 m iznad barijere.
Također možete unaprijed izračunati uređaje za spuštanje i uspon. Još uvijek ne možete bez održavanja, a postolje obične ljestve nije najpouzdanije rješenje. Osim toga, dizajneri preporučuju ugradnju sigurnosnih žica s udubljenjem od 5 m po visini jarbola. Usidreni su za tlo sidrima unutar radijusa koji je polovica visine stupa.
Zaključak
Generatorski setovi koji se pokreću prirodnim izvorima energije još uvijek se ne koriste široko zbog visoke cijene osnovne opreme i značajnih troškova održavanja. U ovom slučaju, najskuplji može biti domaći vjetrogenerator iz asinkronog motora, koji će zahtijevati snažnu bazu snage i redovitu tehničku podršku. S druge strane, također ima najveću produktivnost (učinkovitost od oko 80%), što će omogućiti nadoknadu troškova ugradnje i pripadajućih materijala. Koliko je energije dovoljno iz baterije spojene na takav generator? Kao što pokazuje praksa, minimalni energetski prag sustava s povratom od 2-3 kW omogućuje vam da pokrijete potrebe klimatskih sustava, kućanskih skupina rasvjetnih uređaja, rashladne opreme itd.
