Gjør-det-selv vertikal vindgenerator: hvordan sette sammen en vindmølle med en vertikal rotasjonsakse

Fornybar, økologisk, grønn

Kanskje det ikke er verdt å minne om at alt nytt er et godt glemt gammelt. Folk har lært å bruke styrken til elvestrømmen og vindens hastighet for å få mekanisk energi i svært lang tid. Solen varmer vann for oss og flytter biler, mater romskip. Hjul, installert i bekker og små elver, leverte vann til åkrene allerede i middelalderen. En vindmølle kunne gi mel til flere omkringliggende landsbyer.

For øyeblikket er vi interessert i et enkelt spørsmål: hvordan gi hjemmet ditt billig lys og varme, hvordan lage en vindmølle med egne hender? 5 kW effekt eller litt mindre, hovedsaken er at du kan forsyne hjemmet ditt med strøm for drift av elektriske apparater.

Det er interessant at i verden er det en klassifisering av bygninger i henhold til nivået av ressurseffektivitet:

• konvensjonell, bygget før 1980-1995;
• med lavt og ultralavt energiforbruk - opptil 45-90 kWh per 1 kV / m;
• passiv og ikke-flyktig, mottar strøm fra fornybare kilder (for eksempel ved å installere en roterende vindgenerator (5 kW) med egne hender eller et system med solcellepaneler, kan du løse dette problemet);
• energiaktive bygg som genererer mer strøm enn de trenger, mottar penger ved å gi det gjennom nettet til andre forbrukere.

Det viser seg at våre egne, hjemme-ministasjoner installert på hustak og i gårdsplasser etter hvert kan konkurrere med store strømleverandører. Og regjeringene i forskjellige land oppmuntrer på alle mulige måter til etablering og aktiv bruk av alternative energikilder.

Hvordan lage en 220V vindgenerator med egne hender?

For å gi et privat hus en konstant strøm av elektrisitet ved en gjennomsnittlig vindhastighet på 4 m / s, er det nok:

• 0,15-0,2 kW, som går til grunnleggende behov;
• 1-5 kW for elektrisk utstyr;
• 20 kW for hele huset med oppvarming.

hjemmelaget modell

Det bør huskes at vinden ikke alltid blåser, derfor bør en vindmølle for huset med egne hender være utstyrt med et batteri med en ladekontroller, samt en omformer som enhetene er koblet til.

For enhver modell av en hjemmelaget vindmølle vil hovedelementene være nødvendige:

• rotor - delen som roterer fra vinden;
• blader, vanligvis er de montert av tre eller lettmetall;
• en generator som skal konvertere vindkraft til elektrisitet;
• en hale som hjelper med å bestemme retningen på luftstrømmen (for en horisontal versjon);
• horisontal skinne for å holde generatoren, halen og turbinen;
• kamp;
• tilkoblingsledning og skjerm.

Du kan bruke dette diagrammet til å bygge

I det komplette settet med skjoldet vil det være et batteri, en kontroller og en omformer. Vurder to alternativer for hvordan du bygger en vindgenerator med egne hender.

Installere generatoren på rammen

Sykkelmotoren, når den brukes til det tiltenkte formålet, fungerer under betydelig belastning. Parametrene for den beregnede styrken til motoren tilfredsstiller betingelsene for å bruke produktet som en hjemmelaget vindmøllegenerator. Generatorakselen er festet gjennom en gjenget forbindelse til en gjør-det-selv-ramme laget av aluminiumslegering 10 mm tykk. Sengen er boltet til rammen.

Dimensjonene til sengen, plasseringen av hullene bestemmes av dimensjonene til den valgte generatoren. For fremstilling av rammen velges en kanalseksjon med en seksjonstykkelse på 6-10 mm. De strukturelle dimensjonene til rammen avhenger av dimensjonene til dreieenheten.

Grunnleggende strukturelle elementer

Til tross for det store utvalget av vindturbiner og produksjonsmetoder, består de alle av de samme strukturelle elementene.

vindhjul

Blader regnes som et av de viktigste elementene i en vindturbin. Designet deres påvirker driften av andre komponenter i generatoren. Ulike materialer brukes til å lage blader.

Før du produserer, må du beregne lengden på bladet. Hvis et rør tas for produksjon, må diameteren være minst 20 cm, med en planlagt bladlengde på 1 meter. Deretter kuttes røret i 4 deler ved hjelp av en stikksag. En del brukes til å lage en mal, i henhold til hvilken resten av bladene kuttes. Etter det settes de sammen på en felles disk, og hele strukturen er festet på generatorakselen. Det sammensatte vindhjulet må være balansert.Balansering skal utføres i et rom beskyttet mot vind. Hvis operasjonen utføres riktig, vil ikke hjulet rotere spontant. Ved spontan rotasjon av bladene undergraves de til hele strukturen er i balanse. Helt på slutten kontrolleres nøyaktigheten av rotasjonen av bladene. De skal rotere i samme plan, uten noen forvrengninger. Tillatt feil er 2 mm.

Mast

Det neste konstruksjonselementet til vindturbinen er masten. Oftest er det laget av et gammelt vannrør, hvis diameter ikke skal være 15 cm, men lengden skal være opptil 7 meter. Hvis det er konstruksjoner eller bygninger innenfor en radius på 30 meter fra det planlagte installasjonsstedet, økes i dette tilfellet mastens høyde.

For at hele installasjonen skal fungere så effektivt som mulig, hever bladhjulet seg over de omkringliggende hindringene med minst 1 meter. Etter installasjonen helles bunnen av masten og tappene for feste av barduner med betong. Som forlengelse anbefales det å bruke en galvanisert kabel med en diameter på 6 mm.

Generator

For en vindturbin kan du bruke hvilken som helst bilgenerator, gjerne med høyere effekt. De har alle identisk design og krever endring. En lignende endring av en bilgenerator for en vindmølle involverer tilbakespoling av statorlederen, samt produksjon av en rotor ved hjelp av neodymmagneter. For å fikse dem sikkert, må du bore hull i rotorstengene. Installasjon av magneter utføres med veksling av poler.Selve rotoren er pakket inn i papir, og alle hulrommene som dannes mellom magnetene er fylt med epoksy.

I prosessen med å feste magneter, må polariteten deres observeres. Derfor er rotoren koblet til en strømkilde. Den medfølgende rotoren skaper et magnetfelt og hver magnet limes på plass ved siden som tiltrekkes.

For å koble til rotoren kan du bruke hvilken som helst strømforsyning med en spenning på 12 volt og en strøm på 1 til 3 ampere. Forbindelsen er laget på en slik måte at den avtakbare ringen som ligger nærmere hoggtennene er minus, og den positive siden er plassert nærmere enden av rotoren. Magneter installert i hullene til rotoren eller hoggtennene får generatoren til å begeistre seg selv, og dette regnes som deres hovedfunksjon.

Helt i begynnelsen av rotasjonen av rotoren begynner magnetene å eksitere strømmen i generatoren, som også kommer inn i spolen, noe som fører til en økning i de magnetiske feltene til hoggtennene. Som et resultat produserer generatoren en strøm med en enda større verdi. Det viser seg en slags strømsirkulasjon når generatoren er opphisset og drives videre av sin egen rotor, som elektromagnetiske poler er installert på. Den sammensatte generatoren må testes og målinger av de oppnådde utgangsdataene må gjøres. Hvis enheten produserer omtrent 30 volt ved 300 rpm, regnes dette som et normalt resultat.

Vindgenerator - en kilde til elektrisitet

Bruksprisene heves minst en gang i året. Og hvis du ser nøye etter, så i noen år stiger prisen på samme elektrisitet to ganger - tallene i betalingsdokumentene vokser som sopp etter regn.Naturligvis treffer alt dette lommen til forbrukeren, hvis inntekt ikke viser en så jevn vekst. Og realinntekter, som statistikk viser, viser en nedadgående trend.

Nylig var det mulig å kjempe mot veksten av strømtariffer på en enkel, men ulovlig måte - ved hjelp av en neodymmagnet. Dette produktet ble påført kroppen til strømningsmåleren, som et resultat av at det stoppet. Men vi anbefaler på det sterkeste ikke å bruke denne teknikken - den er usikker, ulovlig, og boten ved fangst vil være slik at den ikke vil virke liten.

Opplegget var bare flott, men etter hvert sluttet det å fungere av følgende grunner:

De hyppige kontrollrundene begynte å identifisere skruppelløse eiere massivt.

• Kontrollrunder har blitt hyppigere – representanter for tilsynsmyndigheter går fra hus til hus;
• Spesielle klistremerker begynte å limes på tellerne - under påvirkning av et magnetfelt blir de mørkere, og avslører inntrengeren;
• Tellerne er blitt immune mot magnetfeltet – her er det installert elektroniske regnskapsenheter.

Derfor begynte folk å ta hensyn til alternative strømkilder, som vindturbiner. En annen måte å avsløre overtrederen som stjeler elektrisitet er å foreta en undersøkelse av magnetiseringsnivået til måleren, som enkelt avslører fakta om tyveri.

En annen måte å avsløre overtrederen som stjeler elektrisitet er å foreta en undersøkelse av magnetiseringsnivået til måleren, som enkelt avslører fakta om tyveri.

Vindmøller for hjemmet er i ferd med å bli vanlig i områder hvor det ofte blåser. Vindkraftgeneratoren bruker energien fra vindluftstrømmer til å generere elektrisitet. For å gjøre dette er de utstyrt med blader som driver rotorene til generatorene.Den resulterende elektrisiteten omdannes til likestrøm, hvoretter den overføres til forbrukere eller lagres i batterier.

Vindturbiner for et privat hus, både hjemmelaget og fabrikkmontert, kan være hoved- eller hjelpekilder til elektrisitet. Her er et typisk eksempel på en hjelpekilde som kjører - den varmer opp vann i en kjele eller mater lavspente boliglys, mens resten av husholdningsapparater drives av hovedstrømforsyningen. Det er også mulig å jobbe som hovedkilde til strøm i hus som ikke er koblet til elektriske nettverk. Her mater de:

• Lysekroner og lamper;
• Store husholdningsapparater;
• Varmeapparater med mer.

Følgelig, for å varme opp hjemmet ditt, må du lage eller kjøpe en vindpark på 10 kW - dette bør være nok for alle behov.

Vindparken kan drive både tradisjonelle elektriske apparater og lavspente - de går på 12 eller 24 volt. En 220 V vindgenerator utføres i henhold til en ordning ved bruk av omformere med akkumulering av elektrisitet i batterier. Vindgeneratorer for 12, 24 eller 36 V er enklere - her brukes enklere batteriladeregulatorer med stabilisatorer.

genererende enhet

En elektrisk motor for en sykkel med parametere på 24 V 250 W brukes som generator. Et lignende produkt koster fra 5 til 15 tusen rubler. kan enkelt bestilles via Internett.

Tabell 2. Teknisk spesifikasjoner for 250W sykkelmotor

Koblingen er koblet til motorhuset med bolter gjennom hullene for feste av eikene. Det er fullt mulig å velge en generator til en mer passende pris, for eksempel en elektrisk motor med permanent magneteksitasjon fra en båndstasjon på en elektronisk datamaskin. Enhetsparametere 300 W, 36 V, 1600 rpm.

Generatorer med de nødvendige egenskapene kan lages for hånd fra en bilenhet med lignende formål. Statoren er ikke gjenstand for endringer, rotoren er utstyrt med neodymmagneter. Anmeldelser av mesterne om slike endringer av generatoren er positive.

Eksempler på hjemmelagde generatorer

Hvert vindkraftverk er satt sammen av tre hovedelementer:

• Generatoren til vindmøllen er fjernet fra den gamle bilen, hvitevarer. I fravær av maskindeler lages en vindgenerator for hånd fra en asynkronmotor.
• Mast, hvis størrelse avhenger av kraften til APU.
• Propell montert direkte på generatoren eller holdt av en beltemating.

For å lage en effektiv vindgenerator med egne hender, trenger du hjelpedeler:

• Oppladbart batteri som utfører funksjonen til mottakeren - energilagring.
• Kontroller og inverter for konvertering av ulike typer strøm.
• Automatisk strømforsyningsbryter for kontinuerlig strømforsyning.

Propell

Propellen er designet for å produsere skyvekraft. Dette er en propell som består av blader og en hylse som forbinder dem med motorakselen.

For produksjon av en brukbar propell tas det hensyn til 3 forhold:

• motor kraft;
• impeller diameter;
• rotasjonsfrekvens.

Diameter blader til vindmølle beregnet under hensyntagen til nødvendig effekt i henhold til tabellindikatorer eller i en online kalkulator.

Generator

Rimelige vindturbiner fra biler har blitt utbredt. Men de er dårligere enn kompakte asynkronmotorer laget for hånd på neodymmagneter. Denne designen er satt sammen fra bunnen av med produksjon av viklinger eller rotoren gjenskapes.

Maskinens elektriske motor må ferdigstilles.

Elektriske motorer fra industrielle installasjoner, vifter, utstyr er utmerket. For en laveffekts vindgenerator fra en skrutrekker, trenger du noen få ekstra deler, hovedbetingelsene for driften er at diameteren på bladene skal være 1,5-3 meter.

Som et slags miniatyralternativ kan en bærbar elektrisk installasjon enkelt lages fra en skrivertrinnmotor. En slik enhet vil være en redning for å lade opp telefonen hjemmefra.

Mast

Valget av type avhenger av eierens økonomiske og tekniske evner. Et hjemmelaget kraftverk er installert på en av typene master:

• strekk;
• sveiset;
• konisk;
• hydraulisk.

Strekkmerker fra en stålkabel festes til rør med liten diameter på samme eller forskjellige nivåer. Hjørner, kanaler, nedgravd eller betong er egnet for staker. Tunge og høye støtter krever et solid fundament med støpte ankere. Med en lav generatoreffekt på opptil 1 kW og en lett design, er spørsmålet om styrke ikke vesentlig.

Horisontale vindmøller kan ikke monteres på taket av huset på grunn av spredning av støy og vibrasjoner.

Lopatniki

Energieffektiviteten til en hjemmelaget vindturbin påvirkes av antall, form, vekt og materiale på vingene. Det er billigere å lage blader til en vindturbin med egne hender fra tilgjengelige midler. Kilden er vanligvis plast, metall, tre.

De enkleste er laget av plastflasker, en husholdningskjøler, men de er ikke holdbare. For et billig alternativ er PVC-rør kuttet i henhold til ordningene egnet.

Aluminiumsplater vil vare lenger. For å gi en strømlinjeformet form og riktig bøyning, er det ønskelig å behandle en metalldel på et valseverk.

Mestere kan være interessert glassfiberblader. Dette vil kreve glassfiber, epoksylim og en trematrise for modellering. Dette designet er egnet for å lage en seilvindgenerator eller en seilbåt med egne hender.

Arbeids prosess

Mast

Før vi installerer hele strukturen, fyller vi ut et trepunkts fundament av passende volum, under hensyntagen til nyansene til klima og jord. Vi installerer en mast med vindturbin etter at betongen har oppnådd maksimal styrke (en uke). Et mindre pålitelig alternativ er å begrave masten i bakken i en halv meter og bruke forlengelser.

Rotor

Etter det må du lage en rotor og omskape remskiven (friksjonshjul med en felg eller spor rundt omkretsen, som overfører bevegelse til drivremmen eller tauet) til generatoren. Rotordiameteren velges basert på gjennomsnittlig årlig vindhastighet. Ved hastigheter opp til 6-7m/s er effektiviteten til 5m rotoren større enn 4m rotoren.

blader

Vi deler tønnen i 4 like deler ved hjelp av et målebånd og en markør, og kutter deretter ut fremtidige blader med en saks for metall eller en kvern. Deretter fester vi den til generatoren med bolter til remskiven og bunnen. Plassene for boltene må måles veldig nøyaktig, slik at du senere ikke lider med rotasjonsjusteringen. På tønnen bøyer vi bladene, men innenfor rimelighetens grenser, for å unngå skarpe vindkast.

Sammensatt

Vi fester ledningene til generatoren og setter sammen kretsen i en dose. Vi fester generatoren til masten, og ledningene til masten og generatoren.Deretter kobler vi generatoren til kretsen og kobler batteriet til kretsen (lengden på ledningene er ikke mer enn en meter). Vi kobler belastningen ved hjelp av ledninger (seksjon opp til 2,5 kV). Eventuelt kan du installere en 12-220 V omformer for 700-1000 W. Rotasjonshastigheten til vindgeneratoren settes av bøyningen av bladene.

Om 4-5 timer vil hele enheten være satt sammen. En slik vindgenerator er nok til å drive et landsted eller en hytte fullt ut.

Økende energiproduksjon

Vær oppmerksom på at å øke mastehøyden til 18-26m øker gjennomsnittlig årlig vindhastighet med 15-30%. Energiproduksjonen øker med 1,3-1,5 ganger. Denne teknikken brukes når vindhastigheten er under 4m/s. Den høye masten eliminerer påvirkningen fra trær og bygninger.

Rotordiameteren velges i henhold til gjennomsnittlig årlig vindhastighet. Faktisk, opptil 6-7 m/s, er ytelsen til 3 m rotoren høyere enn 2 m rotoren. Ved standard gjennomsnittlig årlig hastighet flater ytelsen ut.

En slik vindgenerator er nok til å drive et landsted eller en hytte fullt ut.

Fordeler og prinsipp for drift av vindmøller

En moderne vertikal generator er et av alternativene for alternativ energi til hjemmet. Enheten er i stand til å konvertere vindkast til en energiressurs. For korrekt drift trenger den ikke ekstra enheter som bestemmer vindens retning.

En roterende vindgenerator er veldig enkel å lage med egne hender. Selvfølgelig vil han ikke fullt ut kunne overta formidlingen av en privat stor hytte med energi, men han vil takle belysningen av uthus, hagestier og nærområdet perfekt.

Den vertikale enheten fungerer i lav høyde.For vedlikehold er det ikke nødvendig med ulike enheter for å sikre sikker utførelse av reparasjons- og vedlikeholdsarbeid i store høyder.

Et minimum av bevegelige deler gjør vindturbinen mer pålitelig og driftsstabil. Den optimale profilen til bladene og den opprinnelige formen på rotoren gir enheten høy effektivitet, uavhengig av hvilken retning vinden blåser til enhver tid.

Små husholdningsmodeller består av tre eller flere lette blader, fanger øyeblikkelig det svakeste vindkastet og begynner å rotere så snart vindstyrken overstiger 1,5 m/s. På grunn av denne evnen overstiger effektiviteten ofte effektiviteten til store installasjoner som trenger sterkere vind.

Generatoren fungerer helt stille, forstyrrer ikke eiere og naboer, skaper ikke skadelige utslipp til atmosfæren og tjener pålitelig i mange år, og leverer nøyaktig energi til boliger.

Den vertikale vindgeneratoren fungerer etter prinsippet om magnetisk levitasjon. Under turbinenes rotasjon genereres impuls- og løftekrefter, samt selve bremsekraften. De to første får bladene til enheten til å spinne. Denne handlingen aktiverer rotoren og den skaper et magnetfelt som genererer elektrisitet.

En vindmølle med en vertikal rotasjonsakse er ikke dårligere i effektivitet enn sine horisontale motstykker. I tillegg gjør det ingen krav på den territorielle plasseringen og fungerer fullt ut nesten et hvilket som helst sted som er praktisk for huseiere.

Enheten fungerer helt uavhengig og krever ikke inngripen fra eierne i prosessen.

Fordeler med en hjemmelaget generator

En hjemmelaget generator utkonkurrerer en kjøpt til en rimeligere pris.Selvfølgelig er den økonomiske siden viktig, men en gjør-det-selv-enhet er en enhet med kun de nødvendige og oppgitte krav.

Det er verdt å vurdere at det valgte designet påvirker effektiviteten direkte. Så i asynkrone generatorer overstiger effektivitetstapet ikke 5%. Den lakoniske utformingen av kroppen med beskyttelse av motoren mot fuktighet og smuss reduserer behovet for hyppig vedlikehold. En asynkron generator er mer motstandsdyktig mot strømstøt på grunn av likeretteren ved utgangen, som forhindrer skade på tilkoblet utstyr.

En hjemmelaget generator fungerer uavhengig av avstanden til kraftledningen, og gir strøm under alle forhold. Den konverterer energi ved å bruke en tilgjengelig type drivstoff.

En slik enhet mater effektivt sveisemaskiner, glødelamper, datamaskiner og mobilt utstyr med følsomhet for spenningsfall. Den har god ytelse og motoriske ressurser.

Enheten er et godt alternativ til konvensjonelle strømkilder, hjelper til i tilfelle et nødstrømbrudd, sparer penger. Mobil, liten størrelse, med en enkel design, enkel å reparere - du kan erstatte defekte deler og sammenstillinger på egen hånd.

Blant annet har hjemmelaget en liten størrelse, slik at den enkelt kan installeres selv i små rom.

Du kan plassere en hjemmelaget generator i et lite rom, på grunn av den kompakte designen krever ikke enheten mye plass for installasjonen

Avhengig av typen drivstoff som brukes, krever generatoren kun forholdsregler under bruk.Under driften av en hjemmelaget generator er det nødvendig å observere sikkerhetstiltak: overvåk de elektriske kablene, hindre dem i å vri seg, ikke berør bare ledninger med hendene, etc.

Under driften av en hjemmelaget generator er det nødvendig å observere sikkerhetstiltak: overvåk de elektriske kablene, hindre dem i å vri seg, ikke berør bare ledninger med hendene, etc.

Til slutt

Med riktig utvalg av elementer til en hjemmelaget vindgenerator kan du lage en god modell som gir hele huset uavbrutt spenning.

Hvis du ikke er trygg på dine evner eller ikke har nok verktøy, kan du kjøpe en husholdningsvindmølle, som vil lønne seg ved å spare på strøm. Slikt utstyr blir stadig mer populært i dagens økonomi, det er perfekt for private hjem.

Hjemmelagde vindturbiner er vanligvis ikke støyende og pålitelige, men ytelsen er mye lavere enn for kjøpte. Velg og monter utstyr etter din smak.

Spar tid: Utvalgte artikler hver uke via post