Jak zrobić generator wiatrowy V na 220V zrób to sam: domowej turbiny wiatrowej

Trudno nie zauważyć, jak stabilność dostaw energii elektrycznej do obiektów podmiejskich różni się od zapewnienia budynków miejskich i przedsiębiorstw elektrycznością. Przyznaj, że jako właściciel prywatnego domu lub domku wielokrotnie napotkałeś przerwy, niedogodności i uszkodzenia sprzętu.

Te negatywne sytuacje wraz z konsekwencjami nie będą już komplikować życia miłośników naturalnych przestrzeni. I przy minimalnych kosztach pracy i finansowych. Aby to zrobić, wystarczy utworzyć generator energii wiatrowej, który szczegółowo opiszemy w artykule.

Szczegółowo opisaliśmy opcje produkcji dla ekonomicznie użytecznego systemu, który eliminuje zależność energetyczną. Zgodnie z naszą radą niedoświadczony mistrz domu będzie mógł samodzielnie zbudować generator wiatrowy. Praktyczne urządzenie pomoże znacząco zmniejszyć dzienne wydatki.

Legalność instalacji generatora wiatrowego

Alternatywne źródła energii - marzenie każdego letniego mieszkańca lub właściciela domu, którego strona znajduje się z dala od centralnych sieci. Jednak otrzymując rachunki za energię elektryczną zużytą w miejskim mieszkaniu i patrząc na zwiększone taryfy, zdajemy sobie sprawę, że turbina wiatrowa zaprojektowana na potrzeby domowe nie zaszkodzi nam.

Po przeczytaniu tego artykułu może spełnisz swoje marzenie.

Aby nie marnować pieniędzy, wysiłku i czasu, zdecydujmy: czy istnieją jakieś zewnętrzne okoliczności, które utrudnią nam działanie generatora wiatrowego?

Wystarczy dostarczyć prąd do domku lub małego domku mała elektrownia wiatrowaktórych moc nie przekracza 1 kW. Takie urządzenia w Rosji są porównywane do produktów gospodarstwa domowego. Ich instalacja nie wymaga certyfikatów, zezwoleń ani żadnych dodatkowych zezwoleń.

Nie przewiduje się opodatkowania produkcji energii elektrycznej przeznaczonej na zapewnienie własnych potrzeb domowych. Dlatego też wiatrak o małej mocy może być bezpiecznie zainstalowany, może produkować z nim darmową energię elektryczną, bez płacenia podatków państwu.

Jednak na wszelki wypadek należy zapytać, czy istnieją jakieś lokalne przepisy dotyczące indywidualne zasilanie, które może stwarzać przeszkody w instalacji i obsłudze tego urządzenia.

Roszczenia mogą pochodzić od sąsiadów, jeśli doświadczą niedogodności związanych z obsługą wiatraka. Nie zapominaj, że nasze prawa kończą się tam, gdzie zaczynają się prawa innych ludzi.

Dlatego przy zakupie lub produkcji własnej generator wiatrowy do domu należy zwrócić szczególną uwagę na następujące parametry:

• Wysokość masztu Podczas montażu generatora wiatrowego należy wziąć pod uwagę ograniczenia wysokości poszczególnych budynków, które istnieją w kilku krajach na całym świecie, a także lokalizację własnej witryny. Wiedz, że w pobliżu mostów, lotnisk i tuneli konstrukcji, której wysokość przekracza 15 metrów, jest zabronione.
• Hałas ze skrzyni biegów i łopatek. Parametry generowanego hałasu można ustawić za pomocą specjalnego urządzenia, po czym wyniki pomiarów są rejestrowane. Ważne jest, aby nie przekraczały ustalonych standardów hałasu.
• Zakłócenia radiowe. Idealnie, podczas tworzenia wiatraka, należy zapewnić ochronę przed tworzeniem zakłóceń telewizyjnych, w których urządzenie może powodować takie problemy.
• Roszczenia dotyczące usług środowiskowych. Organizacja ta może uniemożliwić obsługę instalacji tylko wtedy, gdy zakłóca migrację ptaków wędrownych. Ale to mało prawdopodobne.

Podczas samodzielnego tworzenia i instalowania urządzenia naucz się tych punktów, a kupując gotowy produkt, zwróć uwagę na parametry znajdujące się w jego paszporcie. Lepiej się zabezpiecz, niż później się denerwować.

Zasada działania turbiny wiatrowej

Generator wiatrowy lub turbina wiatrowa (turbina wiatrowa) to urządzenie służące do przekształcania energii kinetycznej przepływu wiatru w energię mechaniczną. Uzyskana energia mechaniczna obraca wirnik i jest przekształcana w potrzebną nam formę elektryczną.

Zasada działania i urządzenie wiatrak kinetyczny szczegółowo opisany w artykule, który zalecamy przeczytać.

Struktura turbin wiatrowych obejmuje:

• ostrza tworzące śmigło
• obrotowy wirnik turbiny
• oś generatora i sam generator,
• falownik przekształcający prąd przemienny w prąd stały, używany do ładowania akumulatorów,
• bateria

Istota urządzenia turbiny wiatrowej jest prosta. Podczas obrotu wirnika generowany jest trójfazowy prąd przemienny, który następnie przechodzi przez sterownik i ładuje akumulator prądu stałego. Następnie falownik przekształca prąd tak, aby mógł zostać zużyty, zasilając oświetlenie, radio, telewizor, kuchenkę mikrofalową i tak dalej.

Ogólnie rzecz biorąc, zasada działania generatora wiatrowego dowolnego typu i konstrukcji jest następująca: w procesie rotacji na łopatach działają trzy rodzaje siły: hamowanie, pulsowanie i podnoszenie.

Ostatnie dwie siły pokonują siłę hamowania i wprawiają w ruch koło zamachowe. Na nieruchomej części generatora wirnik tworzy pole magnetyczne, dzięki czemu prąd elektryczny przechodzi przez przewody.

Klasyfikacja typów generatorów energii

Istnieje kilka oznak klasyfikacji elektrowni wiatrowych. Jak wybrać najlepszą opcję dla nieruchomości podmiejskiej, opisano szczegółowo w jednym z najpopularniejsze artykuły na naszej stronie internetowej.

Tak więc wiatraki różnią się:

• liczba ostrzy w śmigle;
• materiały do ​​produkcji ostrzy;
• położenie osi obrotu względem powierzchni ziemi;
• znak krokowy śruby.

Istnieją modele z jednym, dwoma, trzema ostrzami i wieloma ostrzami.

Produkty o dużej liczbie ostrzy zaczynają się obracać nawet przy lekkim wietrze. Zwykle są one wykorzystywane w takich pracach, gdy sam proces rotacji jest ważniejszy niż produkcja energii elektrycznej. Na przykład, aby wyodrębnić wodę z głębokich odwiertów.

Ostrza mogą być żeglowane lub twarde. Produkty żeglarskie są znacznie tańsze niż twarde, wykonane z metalu lub włókna szklanego. Ale często muszą być naprawiane: są kruche.

Jeśli chodzi o położenie osi obrotu względem powierzchni ziemi, są pionowe wiatraki i modele poziome. W tym przypadku każda odmiana ma swoje zalety: pionowe są bardziej wrażliwe na każdy powiew wiatru, ale poziome są silniejsze.

Generatory wiatrowe są podzielone według charakterystyki skokowej na modele ze stałym i zmiennym skokiem. Zmienny skok umożliwia znaczne zwiększenie prędkości obrotu, ale ta instalacja ma złożoną i masywną konstrukcję. Turbiny wiatrowe ze stałym krokiem łatwiejsze i bardziej niezawodne.

Obrotowa elektrownia wiatrowa

Pomyślmy, jak wykonać prostą turbinę wiatrową z pionową osią obrotu typu obrotowego. Taki model może zaspokoić potrzeby energetyczne domu ogrodowego, różnego rodzaju budynki gospodarcze, jak również oświetlają ciemność domu i ogrodu ślady.

Naszym celem jest produkcja wiatraka, którego maksymalna moc wyniesie 1,5 kW.

W tym celu potrzebujemy następujących elementów i materiałów:

• Generator samochodowy 12 V;
• 12 V akumulator helowy lub kwasowy;
• półhermetyczny przełącznik odmiany „przycisk” na 12 V;
• Konwerter 700 W - 1500 W i 12 V - 220 V;
• wiadro, duży rondel lub inny duży pojemnik ze stali nierdzewnej lub aluminium;
• ładowanie lampki kontrolnej przekaźnika samochodu lub ładowanie akumulatora;
• woltomierz samochodowy (możesz dowolny);
• śruby z nakrętkami i podkładkami;
• druty o przekroju 4 mm kwadratowych i 2,5 mm kwadratowych;
• Dwa zaciski do mocowania generatora do masztu.

W trakcie pracy będziemy potrzebować bułgarskiego lub nożyczek do metalu, ołówka lub markera budowlanego, taśmy mierniczej, noży do drutu, wiertarki, wiertarki, kluczy i śrubokrętu.

Kontroler systemu generującego energię elektryczną, możesz także zbierać własne ręce. Z zasadami i schematami produkcji kontroler do wiatraka przeczytaj artykuł, którego treść radzimy przeczytać.

Początkowy etap instalacji

Zaczynamy produkować wiatrak domowej roboty, biorąc duży metalowy pojemnik o kształcie cylindrycznym. Zwykle do tego celu używają starych odpadów, wiadra lub patelni. To będzie podstawa dla naszych przyszłych turbin wiatrowych.

Za pomocą taśmy mierniczej i ołówka budowlanego (markera) zastosujemy znacznik: podzielimy naszą pojemność na cztery równe części.

Metal będzie musiał ciąć. Do tego możesz użyć szlifierki. Nie jest używany do cięcia pojemników wykonanych ze stali ocynkowanej lub malowanej, ponieważ metal tego typu musi się przegrzewać. W takich przypadkach lepiej jest użyć nożyczek. Wytnij ostrza, ale nie tnij ich do samego końca.

Opcje, schematy i zalecenia dotyczące produkcji różnych modeli ostrza do turbiny wiatrowej Znajdziesz w naszym zalecanym artykule.

Równolegle z kontynuacją prac nad wydajnością, wykonamy ponownie koło pasowe generatora. W dolnej części poprzedniej szalki i w kole pasowym należy zmapować i wywiercić otwory na śruby. Prace na tym etapie należy wykonywać tak ostrożnie, jak to możliwe: wszystkie otwory powinny być rozmieszczone symetrycznie, tak aby podczas obrotu instalacji nie było nierównowagi.

Zegnij ostrza, aby nie wystawały zbyt mocno. Kiedy wykonujemy tę część pracy, zawsze rozważamy, w którym kierunku generator się obróci.

Zazwyczaj kierunek jego obrotu jest zorientowany zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Kąt zgięcia łopatek wpływa na obszar oddziaływania strumienia powietrza i prędkość obrotową śmigła.

Teraz musisz przymocować do łyżki koła pasowego z ostrzami przygotowanymi do pracy. Zainstalować generator na maszcie, mocując go za pomocą zacisków. Pozostaje dołączyć przewody i zmontować obwód. Przygotuj się do napisania schematu okablowania, kolorów przewodów i oznaczeń pinów. Później z pewnością się przyda. Zamocuj przewody na urządzeniu masztu.

Aby podłączyć akumulator, należy zastosować przewody 4 mm². Wystarczy wziąć segment o długości 1 metra. Wystarczy.

Aby połączyć się z siecią, wystarczy ładunek, który obejmuje na przykład oświetlenie i urządzenia elektryczne, przewody o przekroju 2,5 mm². Zainstaluj falownik (konwerter). W tym celu potrzebny będzie również przewód 4 mm²

Zalety i wady modelu wirnika wiatraka

Jeśli zrobiłeś wszystko porządnie i konsekwentnie, ten generator wiatrowy będzie działał pomyślnie. Jednocześnie nie będzie żadnych problemów podczas jego działania.

Jeśli użyjesz konwertera 1000 W i baterii 75 A, ta instalacja zapewni urządzenia do monitorowania energii elektrycznej i wideo oraz alarmy antywłamaniowe, a nawet oświetlenie uliczne.

Zalety tego modelu są następujące:

• ekonomiczny;
• elementy można łatwo wymienić na nowe lub naprawić;
• specjalne warunki działania nie są potrzebne;
• niezawodny w działaniu;
• zapewnia pełny komfort akustyczny.

Są też wady, ale nie ma ich zbyt wiele: wydajność tego urządzenia nie jest zbyt wysoka i ma znaczną zależność od nagłych podmuchów wiatru. Prądy powietrza mogą po prostu zakłócić improwizowane śmigło.

Aby dokładnie wybrać model wymaganej mocy generatora wiatrowego przed rozpoczęciem pracy, zalecamy dokonać obliczenia zgodnie ze wzorami podanymi w zalecanym artykule.

Montaż osiowych turbin wiatrowych na magnesach neodymowych

Ponieważ magnesy neodymowe pojawiły się w Rosji stosunkowo niedawno, nie tak dawno zaczęto wytwarzać osiowe generatory wiatrowe z wolnymi od żelaza statorami.

Pojawienie się magnesów spowodowało nadmierny popyt, ale stopniowo rynek był nasycony, a koszt tego produktu zaczął spadać. Stała się dostępna dla rzemieślników, którzy natychmiast dostosowali ją do swoich różnych potrzeb.

Jeśli masz hub ze starego samochodu z tarczami hamulcowymi, to traktujemy to jako podstawę przyszłego generatora osiowego.

Zakłada się, że ta część nie jest nowa, ale już wykorzystana. W takim przypadku należy zdemontować, sprawdzić i nasmarować łożyska, dokładnie zetrzeć warstwy osadowe i całą rdzę. Gotowy do generatora nie zapomnij pomalować.

Dystrybucja i mocowanie magnesów

Magnesy neodymowe powinny być przymocowane do tarcz wirnika. W naszej pracy bierzemy 20 magnesów 25x8mm.

Oczywiście możesz użyć innej liczby biegunów, ale musisz przestrzegać następujących zasad: liczba magnesów i biegunów w jednofazowy generator powinien być taki sam, ale jeśli mówimy o modelu trójfazowym, to stosunek biegunów do cewek powinien wynosić 2/3 lub 4/3.

Umieszczając magnesy, bieguny zmieniają się. Ważne jest, aby nie popełnić błędu. Jeśli nie masz pewności, czy elementy są ustawione prawidłowo, utwórz szablon podpowiedzi lub zastosuj sektor bezpośrednio na samym dysku.

Jeśli masz wybór, kup prostokątne magnesy zamiast okrągłych. W modelach prostokątnych pole magnetyczne koncentruje się na całej długości, a okrągłe - na środku.

Przeciwne magnesy muszą mieć różne bieguny. Nie pomylisz niczego, jeśli użyjesz znacznika do oznaczenia ich znakami minus lub plus. Aby określić bieguny, weź magnesy i połącz je.

Jeśli powierzchnie są przyciągane, nałóż na nie plus, jeśli się odpychają, a następnie zaznacz je minusami. Umieszczając magnesy na dyskach, naprzemiennie bieguny.

Aby zapewnić niezawodne mocowanie magnesu, musisz użyć wysokiej jakości i wyjątkowo mocnego kleju.

Aby zwiększyć niezawodność mocowania, można użyć żywicy epoksydowej. Należy go rozcieńczyć zgodnie ze wskazówkami i napełnić dyskiem. Żywica powinna pokrywać cały dysk, ale nie spuszczać go. Możliwe jest zapobieganie możliwości spływania, jeśli owinniesz dysk taśmą lub wykonasz tymczasowe ogrodzenie z plasteliny z taśmy polimerowej wokół jej obwodu.

Generatory jednofazowe i trójfazowe

Jeśli porównamy stojany jednofazowe i trójfazowe, te drugie będą lepsze. Generator jednofazowy wibruje po załadowaniu. Przyczyną wibracji jest różnica w amplitudzie prądu, która powstaje w wyniku niestabilnego powrotu w czasie.

Ten brak trójfazowego modelu nie jest. Ma stałą moc ze względu na wzajemnie kompensujące się fazy: gdy prąd narasta w jednym, spada w drugim.

Zgodnie z wynikami testów, powrót modelu trójfazowego jest prawie 50% większy niż w przypadku modelu jednofazowego. Kolejną zaletą tego modelu jest to, że przy braku niepotrzebnych wibracji, komfort akustyczny wzrasta, gdy urządzenie działa pod obciążeniem.

Oznacza to, że generator trójfazowy praktycznie nie brzęczy podczas działania. Gdy drgania są zredukowane, żywotność urządzenia logicznie wzrasta.

Zasady uzwojenia cewki

Jeśli zapytasz specjalistę, powie, że przed nawinięciem cewek musisz przeprowadzić dokładne obliczenia. Praktykujący w tej sprawie będzie polegał na swojej intuicji.

Wybraliśmy opcję niezbyt wysokiej prędkości generatora. Nasza procedura ładowania dwunastowoltowej baterii powinna rozpocząć się od 100-150 obrotów na minutę. Takie początkowe dane wymagają, aby całkowita liczba zwojów wszystkich cewek wynosiła 1000-1200 sztuk. Pozostaje nam podzielić tę liczbę między wszystkie cewki i określić, ile tur będzie na każdym z nich.

Turbina wiatrowa wolnoobrotowa może być mocniejsza, jeśli liczba biegunów wzrasta. Częstotliwość oscylacji prądu w cewkach wzrośnie. Jeśli drut o większym przekroju jest używany do uzwojenia cewek, rezystancja maleje, a prąd wzrasta. Nie traćcie z oczu faktu, że większe napięcie może „pochłonąć” prąd z powodu oporu uzwojenia.

Proces nawijania może być ułatwiony i bardziej wydajny dzięki zastosowaniu specjalnej maszyny do tego celu.

Na wydajność i wydajność domowych generatorów duży wpływ ma grubość i liczba magnesów znajdujących się na dyskach. Całkowita moc całkowita może być obliczona przez nawinięcie jednej cewki, a następnie przewinięcie jej w generatorze. Przyszła moc generatora jest określana przez pomiar napięcia przy określonej prędkości bez obciążenia.

Podajmy przykład. Przy rezystancji 3 omów i 200 obrotów na minutę generowane jest 30 woltów. Jeśli usuniemy z tego wyniku napięcie akumulatora 12 woltów, otrzymamy 18 woltów. Wynik dzielimy przez 3 omy i otrzymujemy 6 amperów. Głośność 6 amperów i przejdź do akumulatora. Oczywiście w obliczeniach nie uwzględniliśmy strat w przewodach i mostku diodowym: rzeczywisty wynik będzie mniejszy niż obliczony.

Zwykle cewki są okrągłe. Ale jeśli wyciągniesz je trochę, dostaniesz więcej miedzi w sektorze, a zakręty będą prostsze. Jeśli porównamy rozmiar magnesu i średnicę wewnętrznego otworu cewek, powinny one pasować do siebie lub rozmiar magnesu może być nieco mniejszy.

Grubość stojana, którą wykonujemy, musi być odpowiednio powiązana z grubością magnesów. Jeśli stojan zostanie powiększony przez zwiększenie liczby zwojów w cewkach, przestrzeń między dyskami wzrośnie, a strumień magnetyczny zmniejszy się. Wynik może być taki sam: generowane jest to samo napięcie, ale ze względu na zwiększoną rezystancję cewek otrzymujemy mniej prądu.

Do produkcji form do stojana użyta sklejka. Sektor cewek można jednak oznaczyć na papierze, używając gliny jako obramowania.

Jeśli włókno szklane zostanie umieszczone na dnie formy nad cewkami, siła produktu wzrośnie. Przed nałożeniem żywicy epoksydowej konieczne jest smarowanie formy wazeliną lub woskiem, a następnie żywica nie przyklei się do formy. Niektórzy używają szkockiej lub taśmy zamiast smaru.

Między cewkami są ustalone. W tym przypadku kończą się fazy. Sześć przewodów wychodzących powinno być połączonych gwiazdą lub trójkątem. Obracając ręcznie zmontowany generator, wykonaj test. Jeśli napięcie wynosi 40 V, prąd będzie wynosił około 10 amperów.

Końcowy montaż urządzenia

Długość gotowego masztu powinna wynosić około 6-12 metrów. Przy takich parametrach jego podstawa musi być betonowana. Sama turbina wiatrowa zostanie zamontowana na szczycie masztu.

W celu dotarcia do niego w razie awarii, u podstawy masztu musi znajdować się specjalna oprawa, która umożliwi podniesienie i opuszczenie rury, przy użyciu ręcznej wciągarki.

Do wykonania śruby można użyć rury PVC o średnicy 160 mm. Zostanie on użyty do wycięcia z jego powierzchni dwu metrowej śruby składającej się z sześciu ostrzy. Kształt ostrzy najlepiej opracować niezależnie przez eksperyment. Celem jest zwiększenie momentu obrotowego przy niskich obrotach.

Śruba napędowa powinna być chroniona przed zbyt silnym wiatrem. Aby rozwiązać ten problem za pomocą składanego ogona. Wytworzona energia jest przechowywana w akumulatorach.

Dla uwagi naszych czytelników udostępniliśmy dwie wersje turbin wiatrowych, wykonane ręcznie przy 220 V, którzy cieszą się większym zainteresowaniem nie tylko właścicieli podmiejskich nieruchomości, ale także proste mieszkańcy lata.

Oba modele turbin wiatrowych działają na swój sposób. Szczególnie dobre wyniki, urządzenia te są w stanie wykazać w obszarze stepu częste i silne wiatry. Są wystarczająco skuteczne, aby można je było wykorzystać w organizacji. alternatywne ogrzewanie domu oraz w dostawie energii elektrycznej. I nie są tak trudne do zbudowania własnych rąk.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Ten film pokazuje przykład turbiny wiatrowej z poziomą osią obrotu. Autor urządzenia szczegółowo wyjaśnia niuanse projektu instalacji, wykonane ręcznie, przyciąga uwagę widzów błędy, które można popełnić w procesie samodzielnego wytwarzania generatora wiatrowego, dają praktyczne wskazówki

Zwróć uwagę, że dotarcie do urządzenia podniesionego do przyzwoitej wysokości nie jest takie proste. Ponowna instalacja takiej turbiny wiatrowej będzie najprawdopodobniej problematyczna. Dlatego składanie masztu w tym przypadku nie będzie zbędne.

Ten film pokazuje obrotowy wiatrak z pionową osią obrotu. Ta instalacja jest niska, oryginalna i bardzo czuła: nawet lekki wiatr napędza ostrza urządzenia.

Jeśli mieszkasz na obszarze, gdzie wiatry nie są uważane za rzadkie, użycie tego źródła alternatywnej energii może być dla ciebie najbardziej efektywne. Powyższe przykłady samowystarczalnych turbin wiatrowych dowodzą, że ich samodzielne wykonanie nie jest takie trudne. Energia wiatrowa jest wspólnym i odnawialnym zasobem, który może i powinien być wykorzystywany.

Zapraszamy gości zainteresowanych tematem artykułu do wyrażenia swoich opinii w komentarzach i zadawania pytań pojawiających się podczas wprowadzania do materiału.