Cum se face un generator eolian 💨 pe 220V face-l singur: turbine eoliene de casă

Este dificil să nu observați cum stabilitatea furnizării de energie electrică pentru obiectele suburbane diferă de furnizarea de clădiri urbane și de întreprinderi cu energie electrică. Recunoașteți că, în calitate de proprietar al unei case particulare sau cabana, ați întâmpinat în mod repetat întreruperi, inconveniente și deteriorări ale echipamentelor.

Aceste situații negative, împreună cu consecințele, nu vor mai complica viețile iubitorilor de spații naturale. Și cu costuri minime de muncă și financiare. Pentru a face acest lucru, trebuie doar să faceți un generator de energie eoliană, pe care îl descriem în detaliu în articol.

Am descris în detaliu opțiunile de producție pentru un sistem economic util care elimină dependența energetică. Conform sfaturilor noastre, un maestru de domiciliu neexperimentat va fi capabil să construiască un generator eolian cu propriile sale mâini. Un dispozitiv practic va ajuta la reducerea semnificativă a cheltuielilor zilnice.

Legalitatea instalării unui generator eolian

Surse alternative de energie - visul oricărui rezident de vară sau proprietar al cărui sit este situat departe de rețelele centrale. Cu toate acestea, primirea facturilor pentru energia electrică consumată într-un apartament din oraș și analizarea tarifelor majorate, ne dăm seama că o turbină eoliană destinată nevoilor interne nu ne-ar face rău.

După ce ați citit acest articol, probabil vă veți face visul o realitate.

Pentru a nu pierde bani, efort și timp, hai să hotărâm: există circumstanțe externe care ne vor crea obstacole în procesul de exploatare a unui generator eolian?

Furnizarea energiei electrice la cabana sau la o mică cabană este suficientă mică centrală eolianăa căror putere nu depășește 1 kW. Astfel de dispozitive din Rusia sunt asimilate produselor de uz casnic. Instalarea lor nu necesită certificate, permise sau aprobări suplimentare.

Nu este prevăzută nicio impozitare a producției de energie electrică, care este cheltuită pentru asigurarea propriilor nevoi interne. Prin urmare, o moară de vânt de joasă putere poate fi instalată în siguranță, poate produce electricitate gratuită cu ea, fără a plăti impozite statului.

Cu toate acestea, în caz contrar, ar trebui să întrebați dacă există reglementări locale referitoare la acestea furnizarea de energie individuală, care ar putea crea obstacole în instalarea și funcționarea acestuia dispozitiv.

Revendicările pot apărea de la vecinii dvs. în cazul în care se confruntă cu neplăceri asociate cu funcționarea unei moară de vânt. Nu uitați că drepturile noastre se termină în cazul în care drepturile altor persoane încep.

Prin urmare, atunci când cumpără sau auto-fabricare generator de eolian pentru casa trebuie să acorde o atenție deosebită următoarelor parametri:

• Inaltimea catargului Când asamblați un generator eolian, trebuie să țineți cont de restricțiile privind înălțimea clădirilor individuale care există în mai multe țări din întreaga lume, precum și de amplasarea propriului dvs. site. Știți că în vecinătatea podurilor, aeroporturilor și tunelurilor din structură, a căror înălțime depășește 15 metri, este interzisă.
• Zgomotul din cutia de viteze și lamele. Parametrii zgomotului generat pot fi setați folosind un dispozitiv special, după care se înregistrează rezultatele măsurătorilor. Este important ca acestea să nu depășească standardele de zgomot stabilite.
• Interferențe radio. În mod ideal, atunci când creați o moară de vânt, trebuie protejată împotriva interferențelor la televizor în cazul în care dispozitivul dvs. poate oferi astfel de probleme.
• Revendicări de servicii de mediu. Această organizație vă poate împiedica să utilizați instalația numai dacă interferează cu migrarea păsărilor migratoare. Dar acest lucru este puțin probabil.

Când creați și instalați dispozitivul automat, aflați aceste puncte și, atunci când cumpărați un produs finit, acordați atenție parametrilor care se află în pașaportul său. Protejați-vă mai bine decât să vă supărați mai târziu.

Principiul turbinei eoliene

Un generator eolian sau turbină eoliană (turbină eoliană) este un dispozitiv care este utilizat pentru a transforma energia cinetică a fluxului de vânt în energie mecanică. Energia mecanică rezultată rotește rotorul și este transformată într-o formă electrică de care avem nevoie.

Principiul de funcționare și dispozitiv moară eoliană cinetică descrise în detaliu în articol, pe care le recomandăm să le citiți.

Structura turbinelor eoliene include:

• lamele care formează elicea,
• rotorul turbinei rotative
• generatorului și a generatorului însuși,
• un invertor care convertește curentul alternativ în curent continuu, folosit pentru a încărca bateriile,
• baterie.

Esența turbinelor eoliene ale dispozitivului este simplă. În timpul rotirii rotorului, se generează un curent alternativ trifazat, care apoi trece prin controler și încarcă bateria DC. Apoi, invertorul convertește curentul astfel încât să poată fi consumat, alimentând iluminatul, radioul, televizorul, cuptorul cu microunde și așa mai departe.

În general, principiul funcționării unui generator eolian de orice tip și design este după cum urmează: în procesul de rotație există trei tipuri de acționare a forței asupra lamelor: frânare, pulsare și ridicare.

Ultimele două forțe depășesc forța de frânare și pun în mișcare volantul. Pe partea fixă ​​a generatorului, rotorul formează un câmp magnetic, astfel încât curentul electric trece prin fire.

Clasificarea tipurilor de generatoare de energie

Există mai multe semne prin care se clasifică centralele eoliene. Modul de alegere a celei mai bune opțiuni pentru o proprietate tramvai este descris în detaliu în unul dintre cele mai populare articole pe site-ul nostru.

Deci, morile de vant difera in:

• numărul de lame din elice;
• materiale de fabricare a lamelor;
• locația axei de rotație în raport cu suprafața pământului;
• indicatorul stepper al șurubului.

Există modele cu una, două, trei lame și multi-lama.

Produsele cu un număr mare de lame încep să se rotească chiar și cu un ușor vânt. De obicei, ele sunt utilizate în astfel de lucrări, când procesul de rotație în sine este mai important decât producția de energie electrică. De exemplu, pentru a extrage apa din pivnițele adânci.

Lamele pot fi navigabile sau greu. Produsele de navigație sunt mult mai ieftine decât cele grele, care sunt realizate din metal sau din fibră de sticlă. Dar ele trebuie reparate adesea: ele sunt fragile.

În ceea ce privește localizarea axei de rotație în raport cu suprafața pământului, există morile de vânt verticale și modele orizontale. Și în acest caz, fiecare soi are avantajele sale: cele verticale sunt mai sensibile la fiecare suflare de vânt, dar cele orizontale sunt mai puternice.

Generatoarele de vânt sunt împărțite în funcție de caracteristicile pasului în modele cu pitch fix și variabil. Pasul variabil vă permite să măriți în mod semnificativ viteza de rotație, dar această instalare are un design complex și masiv. Turbinele eoliene cu un pas fix sunt mai ușor și mai fiabile.

Centrala eoliana rotativa

Să ne dăm seama cum să facem o turbină eoliană simplă cu o axă verticală de rotație a tipului rotativ. Un astfel de model ar putea satisface nevoile de energie electrică ale unei case de grădină, o varietate de outbuildings, precum și lumina în întuneric casa și grădina teritoriu pistă.

Scopul nostru este de a produce o moară de vânt, a cărei putere maximă va fi de 1,5 kW.

Pentru aceasta avem nevoie de următoarele elemente și materiale:

• Generatorul de mașini de 12 V;
• Baterie de heliu sau acid de 12 V;
• comutator semi-ermetic al soiului "buton" pentru 12 V;
• Convertor de 700 W - 1500 W și 12 V - 220 V;
• o găleată, o cratiță mare sau alt container mare din oțel inoxidabil sau din aluminiu;
• încărcarea lămpii de control al releului auto sau încărcarea bateriei;
• voltmetru auto (puteți oricare);
• șuruburi cu piulițe și șaibe;
• fire cu secțiune transversală de 4 mm2 și 2,5 mm2;
• Două cleme pentru a asigura generatorul la catarg.

În procesul de a lucra, vom avea nevoie de un bulgară sau foarfece pentru metal, un creion sau marker de construcție, o bandă, clește, un burghiu, un burghiu, chei și o șurubelniță.

Controlerul pentru sistemul care generează electricitate, puteți, de asemenea, să vă strângeți propriile mâini. Cu regulile și schemele de fabricație controler pentru moară de vânt citiți articolul, al cărui conținut vă sfătuim să îl citiți.

Etapa inițială a instalării

Începem să facem o moară de vânt de casă, luând un container metalic mare, cu formă cilindrică. De obicei, în acest scop, se utilizează un deșeu vechi, o găleată sau o tavă. Că va fi baza pentru viitoarele noastre turbine eoliene.

Cu ajutorul unei benzi și a unui creion de construcție (marker) vom aplica un marcaj: ne vom împărți capacitatea în patru părți egale.

Metalul va trebui să taie. Pentru aceasta puteți folosi mașina de șlefuit. Nu este folosit pentru tăierea containerelor din oțel zincat sau tablă vopsită, deoarece metalul de acest tip trebuie să se supraîncălzească. Pentru astfel de cazuri, este mai bine să folosiți foarfece. Tăiați lamele, dar nu le tăiați până la capătul celălalt.

Opțiuni, scheme și recomandări pentru fabricarea diferitelor modele lame pentru turbine eoliene Veți găsi în articolul nostru recomandat.

Concomitent cu continuarea lucrului în ceea ce privește capacitatea, vom relua scripetele generatorului. În partea inferioară a tăvii anterioare și în scripete trebuie să cartografi și să găuriți găurile pentru șuruburi. Lucrările în această etapă trebuie luate cât mai atent posibil: toate deschiderile trebuie să fie dispuse simetric, astfel încât în ​​timpul rotației instalației să nu existe dezechilibru.

Îndoiți lamele, astfel încât acestea să nu fie prea lipite. Când realizăm această parte a lucrării, considerăm întotdeauna în ce direcție se va roti generatorul.

De obicei, direcția de rotație este orientată în sensul acelor de ceasornic. Unghiul de îndoire a lamelor afectează zona de impact a debitului de aer și viteza de rotație a elicei.

Acum trebuie să fixați pe găleata de scripete cu lamele pregătite pentru funcționare. Instalați generatorul pe catarg, fixându-l cu cleme. Rămâne să atașați firele și să asamblați circuitul. Pregătiți-vă să scrieți schema electrică, culorile sârmei și marcajele pinilor. Mai târziu, ea va veni cu siguranță la îndemână. Fixați firele de pe dispozitivul catargului.

Pentru a conecta bateria, trebuie să aplicați cabluri de 4 mm². Este suficient să luați un segment cu o lungime de 1 metru. Destul.

Și pentru a conecta la rețea sarcina, care include, de exemplu, iluminatul și aparatele electrice, sunt suficiente firele cu o secțiune transversală de 2,5 mm². Montați invertorul (convertorul). Pentru aceasta este necesar un cablu de 4 mm².

Avantajele și dezavantajele modelului de rotor al morii de vânt

Dacă ați făcut totul în mod elegant și consecvent, atunci acest generator de vânt va funcționa cu succes. În același timp, nu vor apărea probleme în timpul funcționării sale.

Dacă utilizați un convertor de 1000 W și o baterie de 75 A, această instalare va furniza dispozitive de supraveghere a energiei electrice și video, alarme antifurt și chiar iluminare stradală.

Avantajele acestui model sunt următoarele:

• economice;
• elementele pot fi ușor înlocuite cu altele noi sau reparate;
• nu sunt necesare condiții speciale de funcționare;
• fiabil în funcționare;
• oferă confortul acustic complet.

Există și dezavantaje, dar nu sunt atât de multe: performanța acestui dispozitiv nu este prea mare și are o dependență semnificativă de rafalele bruște de vânt. Curenții de aer pot perturba pur și simplu o elice improvizată.

Pentru a selecta cu precizie modelul necesar de energie eoliană înainte de a începe lucrul, vă recomandăm face un calcul conform formulelor din articolul recomandat.

Asamblarea turbinelor eoliene axiale pe magneți neodymi

Deoarece magneții neodymi au apărut relativ recent în Rusia, generatoarele eoliene axiale cu statori de fier au început să se facă nu cu mult timp în urmă.

Apariția magneților a provocat o cerere excesivă, însă, treptat, piața a fost saturată, iar costul acestui produs a început să scadă. A devenit disponibil pentru meșteșugari, care i-au adaptat imediat pentru diferitele lor nevoi.

Dacă aveți un hub dintr-o mașină veche cu discuri de frână, atunci o luăm ca bază pentru viitorul generator axial.

Se presupune că această parte nu este nouă, dar deja exploatată. În acest caz, este necesar să dezasamblați, să inspectați și să lubrifiați rulmenții, curățați temeinic straturile sedimentare și toată rugina. Gata la generator nu uita să pictezi.

Distributie si fixare de magneti

Magneții de neodim trebuie atașați la discurile rotorului. Pentru munca noastră, luăm 20 de magneți 25x8mm.

Desigur, puteți utiliza un număr diferit de poli, dar trebuie să respectați următoarele reguli: numărul de magneți și de poli în generatorul cu o singură fază ar trebui să fie același, dar dacă vorbim despre un model trifazat, raportul dintre poli și bobine ar trebui să fie de 2/3 sau 4/3.

Când plasați magneții, stâlpii se alternează. Este important să nu faceți o greșeală. Dacă nu sunteți sigur că elementele sunt poziționate corect, faceți un șablon de sugestie sau aplicați un sector direct pe discul însuși.

Dacă aveți de ales, cumpărați magneți dreptunghiuiți, mai degrabă decât rotunde. În modelele rectangulare, câmpul magnetic este concentrat de-a lungul întregii lungimi, iar în cele circulare - în centru.

Magneții opuși trebuie să aibă poliți diferiți. Nu veți confunda nimic dacă folosiți marcatorul pentru a le marca cu semne minus sau plus. Pentru a determina polii, luați magneții și aduceți-i împreună.

Dacă suprafețele sunt atrase, puneți un plus pe ele, dacă resping, apoi marcați-le cu minusuri. Când plasați magneții pe discuri alternați polii.

Pentru fixarea sigură a magnetului trebuie să folosiți un lipici de înaltă calitate și extrem de puternic.

Pentru a crește fiabilitatea fixării, puteți utiliza rășină epoxidică. Trebuie diluat conform instrucțiunilor și umpleți-l cu un disc. Rășina trebuie să acopere întregul disc, dar să nu se scurgă. Este posibil să se prevină posibilitatea de scurgere dacă înfășurați un disc cu bandă sau faceți garduri de plastilină temporară dintr-o bandă de polimer în jurul perimetrului.

Generatoare monofazate și trifazate

Dacă vom compara statorii monofazate și trifazate, acestea vor fi mai bune. Generatorul monofazat vibrează când este încărcat. Cauza vibrației este diferența în amplitudinea curentului, care apare datorită revenirii sale instabile în timp.

Această lipsă a unui model trifazic nu este. Are o putere constantă datorită fazelor care se compensează reciproc: atunci când un curent se acumulează într-unul, acesta se încadrează în celălalt.

Conform rezultatelor testării, întoarcerea modelului trifazat este cu aproape 50% mai mare decât cea a celei monofazate. Un alt avantaj al acestui model este că, în absența vibrațiilor inutile, confortul acustic crește atunci când dispozitivul funcționează sub sarcină.

Adică, generatorul trifazat practic nu se aprinde în timpul funcționării sale. Atunci când vibrațiile sunt reduse, durata de viață a dispozitivului crește logic.

Reguli de bobinare bobinării

Dacă întrebați un specialist, el va spune că înainte de a bobina bobinele, trebuie să efectuați un calcul aprofundat. Practicantul în această chestiune se va baza pe intuiția sa.

Am ales o opțiune generatoare de viteză care nu este prea mare. Procedura noastră de încărcare a unei baterii de 12 volți ar trebui să înceapă la 100-150 rotații pe minut. Astfel de date inițiale necesită ca numărul total de spire al tuturor bobinelor să fie 1000-1200 bucăți. Rămâne pentru noi să împărțim această cifră între toate bobinele și să determinăm cât de multe se vor întoarce pe fiecare.

O turbină eoliană cu viteză mică poate fi mai puternică dacă crește numărul de poli. Frecvența oscilațiilor curente în bobine va crește. Dacă se utilizează un fir cu o secțiune transversală mai mare pentru bobinele de înfășurare, rezistența scade și crește curentul. Nu pierde din vedere faptul că mai multă tensiune poate "mânca" curentul datorită rezistenței înfășurării.

Procesul de înfășurare poate fi facilitat și făcut mai eficient prin utilizarea unei mașini speciale în acest scop.

Performanțele și performanțele generatoarelor de acasă sunt puternic influențate de grosimea și numărul de magneți care se află pe discuri. Puterea totală totală poate fi calculată prin înfășurarea unei bobine și apoi deplasarea acesteia în generator. Viitoarea putere a generatorului este determinată prin măsurarea tensiunii la o viteză specifică fără sarcină.

Să dăm un exemplu. Cu o rezistență de 3 ohmi și 200 de rotații pe minut, se emite 30 de volți. Dacă luăm de la acest rezultat tensiunea bateriei de 12 volți, veți obține 18 volți. Împărțim acest rezultat cu 3 ohmi și obținem 6 amperi. Volumul de 6 amperi și mergeți la baterie. Desigur, în calcul nu am ținut cont de pierderile din fire și de pe podul diodei: rezultatul real va fi mai mic decât cel calculat.

De obicei, bobinele sunt rotunjite. Dar, dacă le scoateți puțin, veți obține mai mult cupru în sector și virajele vor fi mai drepte. Dacă comparăm mărimea magnetului și diametrul găurii interioare a bobinelor, acestea ar trebui să se potrivească unul cu celălalt sau dimensiunea magnetului să fie puțin mai mică.

Grosimea statorului, pe care o facem, trebuie să fie corelată în mod corespunzător cu grosimea magneților. Dacă statorul este mărit prin creșterea numărului de spire în bobine, spațiul dintre discuri va crește și fluxul magnetic va scădea. Rezultatul poate fi același: se generează aceeași tensiune, dar, datorită rezistenței crescute a bobinelor, devine mai puțin curent.

Pentru fabricarea de forme pentru placajul utilizat pentru stator. Cu toate acestea, sectorul bobinelor poate fi marcat pe hârtie, folosind lut ca granițe.

Dacă fibra de sticlă este așezată pe partea inferioară a matriței peste bobine, produsul va crește în rezistență. Înainte de a aplica rășina epoxidică, este necesar să lubrifiați formularul cu vaselină sau ceară, după care rășina nu se va lipi de mucegai. Unele utilizează scotch sau bandă în loc de grăsime.

Între bobine sunt fixate. În acest caz, se termină capetele fazelor. Șase fire de ieșire trebuie conectate printr-o stea sau printr-un triunghi. Rotirea manuală a generatorului asamblat produce testarea acestuia. Dacă tensiunea este de 40 V, curentul va fi de aproximativ 10 amperi.

Asamblarea finală a dispozitivului

Lungimea catargului terminat ar trebui să fie de aproximativ 6-12 metri. Cu astfel de parametri, baza sa trebuie betonata. Turbina eoliană va fi montată pe partea superioară a catargului.

Pentru a ajunge la acesta în caz de defecțiune, trebuie să fie prevăzută o prindere specială la baza catargului, care să permită ridicarea și coborârea țevii în timp ce folosiți un troliu de mână.

Pentru a realiza un șurub, puteți utiliza o țeavă din PVC cu un diametru de 160 mm. Acesta va fi folosit pentru a tăia un șurub de doi metri format din șase lame de la suprafața sa. Forma lamelor este cel mai bine dezvoltată independent prin experiment. Scopul este de a crește cuplul la turații reduse.

Șurubul elicoidal trebuie protejat de vântul prea puternic. Pentru a rezolva această problemă folosind o coadă pliabilă. Energia generată este stocată în baterii.

În atenția cititorilor noștri, am oferit două versiuni de turbine eoliene, realizate manual la 220 V, care se bucură de o atenție sporită nu numai proprietarilor de imobiliare suburbane, dar, de asemenea, simplu rezidenți de vară.

Ambele modele de turbine eoliene sunt eficiente în felul lor. Rezultatele deosebit de bune, aceste dispozitive sunt capabile să demonstreze în zona de stepă cu vânturi frecvente și puternice. Ele sunt suficient de eficiente pentru a fi utilizate într-o organizație. încălzire alternativă și în furnizarea de energie electrică. Și nu sunt atât de greu să își construiască propriile mâini.

Concluzii și video util pe această temă

Acest videoclip prezintă un exemplu de turbină eoliană cu o axă orizontală de rotație. Autorul dispozitivului explică în detaliu nuanțele designului de instalare, realizate manual, atrage atenția spectatorilor erorile care pot fi făcute în procesul de autoproducere a unui generator eolian, oferă o practică sfaturi.

Acordați atenție că ajungerea la dispozitiv, ridicată la o înălțime decentă, nu este atât de ușoară. Reinstalarea unei astfel de turbine eoliene va fi cel mai probabil problematică. Prin urmare, proiectarea pliabilă a catargului în acest caz nu va fi superfluă.

Acest videoclip prezintă o moară de vânt rotativă cu o axă verticală de rotație. Această instalare este scăzută, originală și extrem de sensibilă: chiar și un mic vânt conduce lamele dispozitivului.

Dacă locuiți într-o zonă unde vânturile nu sunt considerate rare, utilizarea acestei surse de energie alternativă poate fi cea mai eficientă pentru dumneavoastră. Exemplele de mai sus despre turbinele eoliene de auto-fabricare dovedesc faptul că a-ți face singur nu este atât de dificil. Energia eoliană este o resursă partajată și regenerabilă, care poate și ar trebui utilizată.

Invităm vizitatorii care sunt interesați de subiectul articolului să-și exprime opiniile în comentariile și să pună întrebări apărute în timpul introducerii materialului.