Jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama: přehled montážní technologie 2 různých provedení

Cena elektřiny neustále roste. Chcete-li se cítit pohodlně mimo město za horkého letního počasí a za mrazivého zimního dne, musíte buď důkladně utratit peníze, nebo hledat alternativní zdroje energie. Rusko je obrovská země s velkými plochami. Přestože ve většině regionů převládají pomalé větry, řídce osídlená oblast je foukána silnými a násilnými vzdušnými proudy. Proto je přítomnost větrného generátoru v ekonomice vlastníka příměstských nemovitostí často odůvodněná. Vhodný model je vybrán na základě oblasti použití a skutečného účelu použití.

Větrný mlýn č. 1 - konstrukce typu rotoru

Můžete si udělat jednoduchý rotorový typ větrného mlýna s vlastními rukama. Pravděpodobně nebude schopen dodávat elektřinu do velké chaty, ale poskytnout skromný zahradní dům s elektřinou je zcela v jeho moci. S ním můžete večer zajistit světlo, přístavby, osvětlit zahradní stezky a přilehlé území.

Další informace o jiných typech alternativních zdrojů energie naleznete v tomto článku:https://neo.aquatechn.com/cs/otoplenie/alt_otoplenie/alternativnye-istochniki-energii.html

Takže nebo téměř tak dělá rotační větrný generátor na míru. Jak vidíte, v konstrukci tohoto zařízení není nic složitého

Příprava dílů a spotřebního materiálu

K sestavení větrného generátoru, jehož výkon nepřesáhne 1,5 kW, potřebujeme:

• generátor z automobilu 12 V;
• 12 V kyselinová nebo heliová baterie;
• převodník 12V - 220V na 700 W - 1500 W;
• velká kapacita hliníku nebo nerezové oceli: kbelík nebo objemná pánev;
• relé pro nabíjení baterie automobilu a výstražná kontrolka nabíjení;
• polohermetický knoflíkový spínač pro 12 V;
• voltmetr z jakéhokoli zbytečného měřícího zařízení, můžete použít auto;
• šrouby s podložkami a maticemi;
• průřez drátu 2,5 mm² a 4 mm²;
• dvě svorky, kterými bude generátor připevněn ke stožáru.

K práci budeme potřebovat kovové nůžky nebo brusku, metr, pásku, značkovači nebo konstrukční tužku, šroubovák, klíče, vrták, vrták, štípačky.

Většina majitelů soukromých domů neuznává využití geotermálního vytápění, takový systém však má vyhlídky. Více informací o výhodách a nevýhodách tohoto komplexu lze nalézt v následujícím materiálu:https://neo.aquatechn.com/cs/otoplenie/alt_otoplenie/geotermalnoe-otoplenie-doma-svoimi-rukami.html

Průběh návrhu

Budeme vyrábět rotor a předělat kladku generátoru. Abychom mohli začít, potřebujeme válcovou kovovou nádrž. Pro tyto účely je nejčastěji vybavena pánev nebo kbelík. Vezměte měřicí pásku a značku nebo konstrukční tužku a rozdělte kapacitu na čtyři stejné části. Pokud řezáme kov nůžkami, pak je vložte, musíte nejdříve vytvořit díry. Rovněž můžete použít brusku, pokud není kbelík vyroben z lakovaného cínu nebo pozinkované oceli. V těchto případech se kov nevyhnutelně přehřeje. Řezejte nože, aniž byste je řezali až do konce.

Aby nedošlo k chybě s rozměry lopatek, které jsme prořízli v nádrži, je nutné pečlivě měřit a pečlivě přepočítat vše

Ve spodní části a v kladce označíme a vyvrtáme otvory pro šrouby. V této fázi je důležité nespěchat a uspořádat otvory podle symetrie tak, aby během rotace nedošlo k nevyváženosti. Čepele by měly být ohnuty, ale ne příliš. Při provádění této části práce zohledňujeme směr otáčení generátoru. Obvykle se točí ve směru hodinových ručiček. V závislosti na úhlu ohybu se zvětšuje oblast vlivu proudění větru, a tedy i rychlost otáčení.

Toto je další verze nožů. V tomto případě každá část existuje samostatně a ne jako součást nádoby, ze které byla vyříznuta

Protože každá z lopatek větrného mlýna existuje samostatně, je třeba je přišroubovat. Výhodou tohoto designu je jeho zvýšená údržba

Kbelík s dokončenými lopatkami by měl být namontován na řemenici pomocí šroubů. Pomocí svorek nainstalujte na stožár generátor, poté připojte vodiče a sestavte obvod. Je lepší přepsat obvod, barvu vodičů a označení kontaktů předem. Vodiče musí být také upevněny na stožáru.

Pro připojení baterie použijte vodiče 4 mm²jejichž délka by neměla být větší než 1 metr. Zátěž (elektrické spotřebiče a osvětlení) připojujeme pomocí vodičů o průřezu 2,5 mm². Nezapomeňte umístit převodník (střídač). Je připojen ke kontaktům 7.8 drátem 4 mm².

Konstrukce větrné turbíny se skládá z odporu (1), spouštěče (2) generátoru, generátoru rotoru (3), regulátoru (4) napětí, relé (5) zpětného proudu, ampéru (6), baterie (7), pojistky (8) jistič (9)

Výhody a nevýhody takového modelu

Pokud bude vše hotovo správně, bude tento větrný generátor fungovat bez problémů. S baterií 75 A a převodníkem 1000 W může napájet pouliční osvětlení, poplašné zařízení proti vloupání, video sledovací zařízení atd.

Provozní schéma zařízení jasně ukazuje, jak přesně se větrná energie přeměňuje na elektřinu a jak se používá pro zamýšlený účel

Výhody tohoto modelu jsou zřejmé: je to velmi ekonomický produkt, lze jej snadno opravit, nevyžaduje zvláštní podmínky pro jeho fungování, spolehlivě pracuje a nenarušuje vaše akustické pohodlí. Nevýhody zahrnují nízkou produktivitu a značnou závislost na silných nárazech větru: lopatky mohou být narušeny proudy vzduchu.

Solární baterii je možné vyrobit sami. Podrobné pokyny najdete zde:https://neo.aquatechn.com/cs/otoplenie/alt_otoplenie/solnechnaya-batareya-svoimi-rukami.html

Větrný mlýn # 2 - konstrukce axiálního magnetu

Až donedávna nebyly axiální větrné mlýny se železnými statory na neodymových magnetech vyrobeny kvůli jejich nepřístupnosti. Ale teď jsou v naší zemi a stojí méně než původně. Proto naši řemeslníci začali vyrábět větrné generátory tohoto typu.

V průběhu času, kdy schopnosti generátoru rotačního větru již nebudou poskytovat všechny potřeby ekonomiky, je možné vyrobit axiální model s neodymovými magnety

Co je třeba připravit?

Jako základ axiálního generátoru musíte náboj vzít z auta s brzdovými kotouči. Pokud byla tato část v provozu, musí být demontována, ložiska zkontrolována a namazána a koroze vyčištěna. Hotový generátor bude natřen.

Chcete-li kvalitativně vyčistit náboj od rzi, použijte kovový kartáč, který lze namontovat na elektrickou vrtačku. Hub bude vypadat skvěle

Distribuce a fixace magnetů

Musíme nalepit magnety na rotorové disky. V tomto případě se použije 20 magnetů o velikosti 25x8 mm. Pokud se rozhodnete vyrobit jiný počet pólů, použijte pravidlo: v jednofázovém generátoru by mělo být kolik pólů, tolik magnetů, a v trojfázovém generátoru je nutné dodržovat poměr 4/3 nebo 2/3 pólu k cívkám. Magnety by měly být umístěny střídavě mezi póly. Aby bylo jejich umístění správné, použijte šablonu se sektory vytištěnými na papíře nebo na samotném disku.

Pokud existuje taková příležitost, je lepší použít magnety pravoúhlé, spíše než kulaté, protože kulaté magnetické pole je soustředěno ve středu a pro pravoúhlé - podél jejich délky. Protilehlé magnety musí mít různé póly. Aby se nic nemíchalo, naneste na jejich povrch značkou „+“ nebo „-“. Chcete-li určit pól, vezměte jeden magnet a přiveďte k němu další. Na plusové povrchy dejte plus a mínus na odpudivé povrchy. Na discích se musí póly střídat.

Magnety jsou správně umístěny. Před jejich připevněním epoxidem je nutné vyrobit plastelínové desky, aby lepidlo mohlo zamrznout a ne sklo na stole nebo podlaze

K připevnění magnetů je nutné použít silné lepidlo, po kterém se pevnost lepení dodatečně zesílí epoxidem. Je plná magnetů. Chcete-li zabránit šíření pryskyřice, můžete vytvořit plastelínové okraje nebo jednoduše ovinout pásku páskou.

Třífázové a jednofázové generátory

Jednofázový stator je horší než třífázový, protože při zatížení způsobuje vibrace. Je to kvůli rozdílu v amplitudě proudu, ke kterému dochází v důsledku jeho nekonstantního návratu na okamžik. Třífázový model netrpí touto nevýhodou. Síla v něm je vždy konstantní, protože fáze se vzájemně kompenzují: pokud proud klesne v jednom a roste v druhém.

Ve sporu o jednofázové a třífázové varianty vychází z nich vítězná varianta, protože další vibrace neprodlouží životnost zařízení a dráždí sluch

V důsledku toho je návratnost třífázového modelu o 50% vyšší než stejná jednofázová rychlost. Další výhodou absence zbytečných vibrací je akustický komfort při práci pod zatížením: generátor během své činnosti nezazní. Navíc vibrace ničí generátor větru ještě před koncem jeho životnosti.

Proces navíjení cívky

Každý specialista vám řekne, že před navinutím cívek je nutné provést pečlivý výpočet. A každý praktik bude dělat všechno intuitivně. Náš generátor nebude příliš rychlý. Potřebujeme, aby proces nabíjení 12 V baterie začal na 100-150 ot / min. S takovými počátečními údaji by celkový počet závitů ve všech cívkách měl být 1000 až 1200 kusů. Zbývá rozdělit toto číslo počtem cívek a zjistit, kolik kol bude v každé z nich.

Aby byl generátor větru při nízkých rychlostech výkonnější, musíte zvýšit počet pólů. V tomto případě se frekvence cívek zvýší ve cívkách. Pro navíjení cívek je lepší použít tlustý drát. Tím se sníží odpor, a proto se zvýší aktuální síla. Mělo by být poznamenáno, že při vysokém napětí se proud může odporem vinutí „pohltit“. Jednoduchý domácí stroj vám pomůže rychle a přesně navíjet vysoce kvalitní cívky.

Stator je označen, cívky jsou položeny na místo.K jejich fixaci se používá epoxidová pryskyřice, jejíž odtok je opět proti plastelínovým deskám

Vzhledem k počtu a tloušťce magnetů umístěných na discích se generátory mohou výrazně lišit ve svých provozních parametrech. Chcete-li zjistit, jakou sílu lze očekávat, můžete navinout jednu cívku a posunout ji v generátoru. Pro určení budoucího výkonu byste měli měřit napětí při určitých otáčkách bez zatížení.

Například při 200 ot / min to dopadne 30 voltů s odporem 3 ohmy. Odečtěte napětí baterie 12 voltů od 30 voltů a výsledné 18 volty rozdělte 3 ohmy. Výsledkem je 6 ampérů. Toto je množství, které jde do baterie. I když prakticky, samozřejmě, vyjde méně kvůli ztrátám na diodovém můstku a ve vodičích.

Cívky jsou nejčastěji vyráběny kolem, ale je lepší je trochu protáhnout. Zároveň se v tomto odvětví získá více mědi a zatáčky cívek jsou rovnější. Průměr vnitřního otvoru cívky by měl odpovídat velikosti magnetu nebo být o něco větší než magnet.

Provádějí se předběžné zkoušky výsledného zařízení, které potvrzují jeho vynikající výkon. Postupem času lze tento model vylepšit.

Při vytváření statoru mějte na paměti, že jeho tloušťka by měla odpovídat tloušťce magnetů. Pokud se zvýší počet závitů ve svitcích a stator je silnější, zvětší se prostor mezi disky a magnetický tok se sníží. V důsledku toho může být generováno stejné napětí, ale menší proud kvůli zvýšenému odporu cívek.

Překližka se používá jako forma pro stator, ale můžete označit sektory pro svitky na papíře a vytvořit hranice z plastelíny. Síla produktu zvýší sklolaminát umístěný na dně formy a na vrcholu cívek. Epoxid nesmí přilnout k formě. K tomu je namazáno voskem nebo vazelínou. Pro stejné účely můžete použít film nebo pásku. Cívky jsou k sobě připevněny nehybně, konce fází jsou vyvedeny ven. Poté je všech šest vodičů spojeno trojúhelníkem nebo hvězdou.

Sestava generátoru je testována pomocí otáčení rukou. Výsledné napětí je 40 voltů, proudová síla je přibližně 10 ampérů.

Poslední fáze - stožár a šroub

Skutečná výška dokončeného stožáru byla 6 metrů, ale bylo by lepší provést ho 10-12 metrů. Základ pro to potřebuje betonování. Je nutné provést takové upevnění, aby bylo možné trubku zvednout a spustit pomocí ručního navijáku. K horní části trubky je připevněn šroub.

Potrubí z PVC - spolehlivý a poměrně lehký materiál, pomocí kterého můžete vyrobit šroub větrné turbíny s předem určeným ohybem

K vytvoření šroubu potřebujete trubku z PVC o průměru 160 mm. Z něj musí být vyříznut šestimetrový dvoumetrový šroub. Má smysl experimentovat s tvarem lopatek, aby se zvýšil točivý moment při nízkých otáčkách. Vrtule musí být odstraněna před silným větrem. Tato funkce se provádí pomocí skládacího ocasu. Vyrobená energie je uložena v bateriích.

Stožár musí být zvednut a spuštěn pomocí ručního navijáku. Dodatečnou strukturální stabilitu lze dosáhnout pomocí napínacích kabelů

Vaše pozornost je věnována dvěma možnostem pro větrné generátory, které nejčastěji využívají letní obyvatelé a vlastníci příměstských nemovitostí. Každá z nich je účinná svým vlastním způsobem. Zejména výsledek používání takových zařízení se projevuje v oblastech se silným větrem. V každém případě takový asistent v domácnosti nikdy neublíží.