Domowy generator wiatrowy: jak zrobić to sam na 220V o mocy 4 kW, przygotowanie i montaż

Pod względem zasobów energii wiatrowej Rosja znajduje się w dość niejednoznacznej sytuacji. Z jednej strony stanowi to ogromny obszar bogaty w tereny płaskie. Z drugiej strony wiatry są tu powolne i mają niski potencjał. Mogą być dość gwałtowne w miejscach, gdzie mieszka niewiele osób. Zgodnie z tym zadanie zorganizowania domowego generatora wiatrowego staje się pilne.

Źródło energii elektrycznej

Przynajmniej raz w roku taryfy za usługi energii elektrycznej są podnoszone, często kilkukrotnie. Uderza to w kieszenie obywateli, których pensje nie rosną tak szybko. Rzemieślnicy uciekali się do prostego, ale raczej niebezpiecznego i nielegalnego sposobu oszczędzania na energii elektrycznej. Przymocowali magnes neodymowy do powierzchni przepływomierza, po czym zatrzymał przepływomierz.

Jeśli ten schemat początkowo działał sprawnie, to później pojawiły się z nim problemy. Wyjaśniono to kilkoma przyczynami:

1. Inspektorzy zaczęli częściej odwiedzać domy i przeprowadzać niezaplanowane inspekcje.
2. Na liczniki zaczęto naklejać specjalne naklejki, pod wpływem których pola magnetyczne zaczęły ciemnieć. W związku z tym nie było problemu ze znalezieniem takiego intruza.
3. Zaczęto produkować nowe mierniki, które nie były podatne na działanie pola magnetycznego. Zamiast standardowych modeli pojawiły się elementy elektroniczne.

Wszystko to skłoniło ludzi do poszukiwania alternatywnych źródeł energii elektrycznej, na przykład generatorów wiatrowych. Jeśli dana osoba mieszka w obszarach, w których regularnie wieją wiatry, takie urządzenia stają się dla niego „ratownikiem”. Urządzenie wykorzystuje siłę wiatru do generowania energii.

Korpus wyposażony jest w łopatki napędzające wirniki. Wytworzona w ten sposób energia elektryczna zamieniana jest na prąd stały. W przyszłości trafia do konsumentów lub gromadzi się w akumulatorze.

Domowy generator wiatrowy może pełnić rolę głównego lub dodatkowego źródła energii. Jako urządzenie pomocnicze może podgrzewać wodę w bojlerze lub zasilać domowe oświetlenie, podczas gdy cała pozostała elektronika zasilana jest z sieci. Takie generatory mogą pracować jako główne źródło tam, gdzie domy nie są podłączone do prądu. Tutaj urządzenia karmią:

• lampy i żyrandole;
• sprzęt grzewczy;
• elektroniki użytkowej.

Farma wiatrowa jest zdolna do zasilania urządzeń niskonapięciowych i klasycznych. Te pierwsze działają pod napięciem 12-24 woltów, a generator wiatrowy jest w stanie dostarczyć 220 woltów. Jest produkowany zgodnie ze schematem przy użyciu przetwornic inwerterowych. Energia elektryczna jest przechowywana w jej akumulatorze. Istnieją modyfikacje dla 12-36 woltów. Mają prostszą konstrukcję. Stosowane są do nich standardowe kontrolery ładowania akumulatorów. Aby zapewnić ogrzewanie domu, wystarczy wykonać turbiny wiatrowe własnymi rękami na 220 V. 4 kW to moc, którą zapewni ich silnik.

Cechy produktu

Opłaca się stworzyć wiatrak własnymi rękami. Wystarczy dowiedzieć się, że produkty fabryczne o mocy nie większej niż 5 kW kosztują do 220 000 rubli, staje się jasne, ile lepiej wykorzystać dostępne materiały i wykonać je samemu, bo dzięki temu będzie można sporo zaoszczędzić fundusze.

Oczywiście modyfikacje fabryczne rzadko się psują i są bardziej niezawodne. Ale jeśli zdarzy się awaria, będziesz musiał wydać ogromne sumy na zakup części zamiennych.

Modele sklepowe są często poza zasięgiem większości obywateli. Odzyskanie kosztów zakupu takiego urządzenia zajmuje od 10 do 12 lat, chociaż niektóre rodzaje urządzeń odrzucają te koszty nieco wcześniej. Wykonawszy własnymi rękami generator wiatrowy o mocy 2 kW, możesz uciec od najdoskonalszego projektu, ale w przypadku awarii można go łatwo naprawić samodzielnie. Miniaturowy wiatrak o małej mocy może bez problemu zmontować każda osoba, która umie posługiwać się narzędziami.

Kluczowe węzły

Jak wspomniano, generator wiatrowy można wykonać w domu. Konieczne jest przygotowanie niektórych węzłów do jego niezawodnej pracy. Zawierają:

1. Ostrza. Mogą być wykonane z różnych materiałów.
2. Generator. Możesz również złożyć go własnymi rękami lub kupić gotowy.
3. Strefa ogona. Służy do przesuwania ostrzy w kierunku wektora, zapewniając maksymalną możliwą wydajność.
4. Rysownik. Zwiększa prędkość wirnika.
5. Maszt do mocowania. Pełni rolę elementu, na którym zamocowane są wszystkie wskazane węzły.
6. Liny napinające. Są niezbędne do zamocowania konstrukcji jako całości i zabezpieczenia jej przed zniszczeniem pod wpływem wiatru.
7. Akumulator, falownik i kontroler ładowania. Promuj przemianę, stabilizację energii i jej akumulację.

Początkujący powinni rozważyć proste schematy obrotowych turbin wiatrowych.

Instrukcja produkcji

Turbina wiatrowa może być nawet wykonana z plastikowych butelek. Będzie się kręcić pod wpływem wiatru, jednocześnie hałasując. Istnieje wiele możliwych schematów aranżacji takich produktów. Oś obrotu może być w nich ustawiona pionowo lub poziomo. Urządzenia te służą przede wszystkim do zwalczania szkodników w przydomowym ogrodzie.

Domowa turbina wiatrowa jest podobna do turbiny wiatrowej butelkowej, ale jest większa i ma bardziej solidną konstrukcję.

Jeśli do wiatraka zostanie przymocowany silnik do zwalczania kretów w ogrodzie, będzie on w stanie dostarczać prąd i zasilać np. lampy LED.

Zespół generatora

Do montażu farmy wiatrowej na pewno będziesz potrzebować generatora. Konieczne jest umieszczenie w jego obudowie magnesów, które zapewnią prąd w uzwojeniach. Ten typ urządzenia ma na przykład określone typy silników elektrycznych, które są instalowane w śrubokrętach. Ale nie będzie możliwe zrobienie generatora ze śrubokręta. Nie zapewni wymaganej mocy. Wystarczy tylko zasilić małą lampkę LED.

Z generatora samochodowego raczej nie powstanie też farma wiatrowa. Wyjaśnia to fakt, że w tym przypadku stosuje się uzwojenie wzbudzenia, które jest zasilane baterią, dlatego nie nadaje się do tych celów. Powinieneś wybrać generator samowzbudny o optymalnej mocy lub kupić gotowy model. Eksperci zalecają zakup gotowego produktu, ponieważ to urządzenie zapewni wysoką wydajność, ale nikt nie zadaje sobie trudu, aby zrobić to własnymi rękami. Jego maksymalna moc będzie na poziomie 3,5 kW.

Co musisz wziąć:

1. Stojan. Do tego używane są 2 blachy, pocięte na koła o średnicy 500 mm. Do każdego elementu przyklejono 12 magnesów neodymowych o średnicy 50 mm. Są zamocowane, nieco cofając się od krawędzi produktów, zawsze z naprzemiennymi biegunami. To samo dzieje się z drugim kołem, ale bieguny ustawiane są z przesunięciem.
2. Wirnik. Konstrukcja zawiera 9 cewek nawiniętych drutem miedzianym o średnicy 3 mm. Konieczne jest wykonanie 70 zwojów we wszystkich cewkach. Aby je umieścić, powinieneś wyposażyć się w niemagnetyczną podstawę.
3. Oś. Odbywa się to w środku wirnika. Konieczne jest wycentrowanie konstrukcji, w przeciwnym razie rozpadnie się pod wpływem wiatru.

Wirnik i stojan są umieszczone w odległości 2 mm. Uzwojenia są połączone, tworząc jednofazowe źródło prądu przemiennego.

Tworzenie ostrzy

Przy wietrznej pogodzie z gotowego urządzenia można wyprodukować 3,5 kW mocy. Przy średnim natężeniu przepływu powietrza liczba ta nie przekracza 2 kW. Urządzenie jest ciche w porównaniu do modeli z silnikiem elektrycznym.

Należy zwrócić uwagę na miejsce montażu ostrzy. W tym przykładzie wykonano prostą modyfikację poziomej turbiny wiatrowej z trzema łopatami. Możesz spróbować wykonać wersję pionową, ale jej wydajność zostanie zmniejszona. Średnio będzie to 0,3. Jedyną zaletą tej konstrukcji będzie możliwość pracy w dowolnym kierunku wiatru. Proste ostrza wykonane są z następujących materiałów:

1. Drewno. Jego wadą jest pojawienie się pęknięć jakiś czas po uruchomieniu.
2. Polipropylen. Idealny do małych generatorów.
3. Metal. Jest uważany za trwały i niezawodny materiał, z którego można wykonać ostrza o dowolnym rozmiarze. W tym przypadku najlepiej nadaje się duraluminium.

Czym innym jest tworzenie własnych ostrzy do generatora wiatrowego własnymi rękami, a zupełnie co innego zapewnienie równowagi konstrukcji. Jeśli wszystkie niuanse nie zostaną wzięte pod uwagę, silny wiatr z łatwością zniszczy maszt. Po wykonaniu ostrzy wraz z wirnikiem są one instalowane na platformie montażowej, gdzie zostanie zamocowana sekcja ogonowa.

Uruchomienie i ocena wydajności

Nawet jeśli turbina wiatrowa została wykonana zgodnie ze wszystkimi zasadami, zły wybór miejsca na postawienie masztu może być okrutnym żartem z mistrzem. Element musi być w pozycji pionowej. Lepiej jest umieścić generator razem z łopatami jak najwyżej - tam, gdzie „chodzą silne wiatry”. W pobliżu nie powinno być żadnych domów, dużych budynków, osobno rosnących drzew. Wszystko to zablokuje przepływ powietrza. W przypadku wykrycia jakichkolwiek zakłóceń należy umieścić generator w określonej odległości od niego.

Po uruchomieniu instalacji podłącz multimetr do gałęzi generatora i sprawdź, czy jest napięcie. System można uznać za gotowy do pełnej eksploatacji. Następnie pozostaje dowiedzieć się, jakie napięcie wejdzie do mieszkania i jak to się stanie.

Proces połączenia w domu

Po wyposażeniu prawie bezgłośnej turbiny wiatrowej w dobrą moc konieczne jest podłączenie do niej sprzętu AGD. Montując takie urządzenie własnymi rękami, należy zadbać o zakup przetwornicy inwertera o sprawności 99%. W takim przypadku straty związane z przejściem prądu stałego na prąd przemienny będą najmniejsze i w przypadku będą trzy węzły:

1. Paczka baterii. Zdolne do przechowywania energii generowanej przez urządzenie do wykorzystania w przyszłości.
2. Kontroler ładowania. Zapewnia dłuższą żywotność baterii.
3. Przetwornik. Konwertuje prąd stały na prąd przemienny.

Możesz zainstalować sprzęt do zasilania opraw oświetleniowych i sprzętu AGD, który może pracować pod napięciem 12-24 woltów. W takim przypadku nie ma potrzeby stosowania konwertera falownika. W przypadku urządzeń, które umożliwiają gotowanie potraw, lepiej zastosować sprzęt gazowy zasilany butlą.