Како направити мини генератор ветра својим рукама?

Ветрењачи није потребно гориво или соларна енергија да би произвела електричну енергију. Ова карактеристика тера многе људе да размишљају о томе како да направе ветротурбину сопственим рукама, јер је куповина и уградња готове опреме скупа.

Принцип рада и врсте ветрогенератора

Ветрењачу можете сами направити само уз разумевање њеног уређаја. Прототип ове јединице је стара ветрењача. Притиском ваздушних токова на његова крила дошло је до покретања осовине која је преносила обртни момент на опрему млина.

У ветротурбинама за производњу електричне енергије примењује се исти принцип коришћења енергије ветра за ротацију ротора:

1. Померање лопатица када су изложене ветру изазива ротацију улазног вратила са мењачем. Обртни момент се преноси на секундарну осовину (ротор) генератора, опремљену са 12 магнета.Као резултат његове ротације, у прстену статора настаје наизменична струја.
2. Ова врста струје не може пунити батерије без посебног уређаја – контролера (исправљача). Уређај претвара наизменичну струју у једносмерну, омогућавајући њено складиштење тако да кућни апарати могу да раде без прекида. Регулатор такође обавља још једну функцију: на време престаје да пуни батерију, а вишак енергије коју ствара ветрењача преноси се на јединице које троше велику количину (на пример, на грејне елементе за грејање куће)
3. Да би се обезбедило напајање напоном од 220 В, струја се напаја од батерија до претварача, а затим иде до места потрошње електричне енергије.

Да би се осигурало да су лопатице увек у најбољој позицији за интеракцију са ветром, на уређаје радног кола је уграђен реп, који вам омогућава да окренете елису према ветру. Фабрички модели ветрењача имају уређаје за кочење или додатна кола за преклапање репа или уклањање лопатица од удара ветра у неповољним временским условима.

Постоји неколико типова ветротурбина, које их класификујемо по броју и материјалу лопатица или нагибу пропелера. Али главна подела се дешава према локацији осе или улазног вратила:

1. Хоризонтални тип подразумева локацију осовине паралелно са земљом. Такви генератори се називају генератори лопатица.
2. У вертикалним ветрењачама, оса се налази окомито на хоризонт, а равни се налазе око ње. Вертикални генератори се могу назвати ортогоналним или каруселским.

Без обзира на локацију осе ротације, принцип рада јединице остаје исти.

Модели ветрењача могу имати пропелер или ветро точак од 2, 3 или више лопатица.Верује се да су уређаји са више лопатица способни да генеришу струју на малом ветру, а пропелери са 2-3 крила захтевају већи проток ваздуха. Приликом избора модела потребно је водити рачуна о важном правилу да свака лопатица ствара отпор струјању ветра и смањује брзину ротације, тако да је точак са више лопатица прилично тешко окретати до радне брзине.

Међу врстама ветрењача постоје једрење и круте. Ови називи се односе на материјал од којег су направљена крила. Са самомонтажом, тип једра ће бити једноставнији и економичнији, али лопатице од пластичног материјала (тканина, фолије и сл.) нису издржљиве и отпорне на хабање.

Вертикална опција

Лакше је направити ветрогенератор вертикалног типа него хоризонтални. Дизајн не захтева уређај за лопатице, налази се на малој висини (до 2 м). Прегледи оних који користе вертикалне ветротурбине (ветроелектране) указују на благу буку током ротације и лакоћу одржавања радних јединица јединица. Генератор се налази на дну конструкције и одржавање се може обављати без потребе за радом на висини или спуштањем јарбола на земљу.

На горњем крају осе је постављен лежај, који истовремено делује као јарбол. Овај део практично не захтева одржавање и може да служи неколико година без поправке.

За разлику од ветрењаче са лопатицама, вертикалне ветротурбине не захтевају уградњу високог јарбола. Они раде без обзира на правац ветра, што поједностављује дизајн покретног дела.За лопатице компактне ветротурбине можете користити ПВЦ цев великог пречника (на пример, канализациону цев), а танак поцинковани челик је погодан за снажнију ветротурбину. Ови материјали су доступни сваком кућном мајстору и релативно су јефтини.

Дизајн ветробранског точка може се изабрати независно од многих доступних опција:

• Дорниер дизајн са 2 равне оштрице;
• Савониус систем са 4 полуцилиндрична крила;
• ортогонална ветрењача са више лопатица са 2 реда равни;
• хеликоидне ветротурбине са закривљеним профилима лопатица.

Све вертикалне ветрењаче користе принцип Савониус агрегата. Код куће, сечива се могу направити од челичних или пластичних буради, преполовљених по дужини. Дизајнерска карактеристика је да ефикасност јединице достиже максимум при брзини лопатице 2 пута мањој од брзине ветра. Због тога не би требало да покушавате да повећате брзину за вертикалну ветротурбину.

Хоризонтални модели

За разлику од вертикалних генератора, домаће ветротурбине са пропелером имају већу ефикасност са повећањем брзине лопатица. Али бројни и уски елементи завртња не доприносе бољем раду: са јаким притиском ветра, немају времена да заврте осовину због ваздушног јастука формираног испред вијка.

Ветротурбине са више лопатица урадите сами за кућу најбоље је радити у подручјима са не превише јаким ветровима. Ако сила ветра у региону често прелази 10-15 м у секунди, има смисла изградити ветрењачу са 2-3 лопатице. Оба типа су у стању да почну да раде при брзини протока ваздуха од око 2-3 м у секунди.

Хоризонтални модел захтева уградњу високог јарбола (6-12 м).Да би избегли рад на великим висинама током одржавања, мајстори постављају најједноставнији механизам за склапање - осовину - у подножју јарбола. За стабилност конструкције са јаким оптерећењем ветром, потребни су носачи каблова који држе сталак у вертикалном положају.

Гондола са генератором и пропелером мора бити постављена на лежиште и опремљена перјем лопатице тако да пропелер увек заузима повољан положај у односу на ветар. Каблови који воде струју треба да буду постављени тако да се не увијају када се гондола ротира, омета или ломи. Због тога се изводе унутар цевастог јарбола.

Како направити ветрогенератор од 220В?

Рад на стварању ветротурбине треба започети одређивањем потребне снаге јединице:

• за осветљавање неколико просторија довољно је имати генератор снаге мање од 1 кВ; обезбедиће напајање лампама са жарном нити или штедљивим лампама, а поред тога биће могуће укључити лаптоп или ТВ на мрежу;
• домаћи ветрогенератор снаге 5 кВ ће обезбедити електричну енергију за кућне апарате (фрижидер, машина за прање веша, шпорет итд.);
• да бисте у потпуности пребацили кућу на аутономно снабдевање електричном енергијом, потребан вам је снажан генератор капацитета више од 20 кВ.

Генератор можете сами направити или прилагодити одговарајући склоп који је уклоњен са старог аутомобила. На овај начин је могуће обезбедити производњу струје до 2-3 кВ. Да бисте направили снажнији ветрогенератор од 220 В, мораћете тачно да израчунате број намотаја и навоја жице, величину и број магнета на ротору и параметре крила лопатице.

Једноставан дизајн

За најједноставнији дизајн снаге од око 1-1,5 кВ требаће вам:

• ауто генератор (12 В);
• кисела батерија (12 В);
• прекидач (12 В);
• струјни претварач 700-1500 В и 12-220 В;
• метал великог капацитета;
• вијци, подлошке, матице;
• стезаљке за причвршћивање генератора (2 ком.).

У ременици аутомобилског генератора морате направити симетричне рупе за вијке. Поделите обим контејнера на 4 једнака дела. Резане оштрице:

• на страни контејнера означите правоугаонике према ознакама за поделу круга;
• пронађите вертикалну средину сваког елемента;
• означите врх и дно контејнера чврстим ивицама ширине 3-5 цм;
• исеците метал између појединачних правоугаоника до линије наплатака;
• направите резове дуж горње и доње границе ознаке тако да средина правоугаоника остане нетакнута и повезана са ивицама;
• распоредите сваку оштрицу у односу на централну осу;
• одредите центар округлог дна, означите локације рупа за вијке у складу са њиховом локацијом на ременици генератора.

Приликом распоређивања крила, вреди одредити правац ротације ветробранског точка како би се извели потребни делови авиона. Да би се осигурало исто оптерећење на свим лопатицама, треба измерити њихове углове ротације.

Монтажа конструкције се састоји у причвршћивању ременице генератора и дна резервоара. Након тога се припрема подлога за уградњу ветрогенератора (јарбол од дебеле цеви висине око 2 м). Генератор је најлакше причврстити на њега помоћу стезаљки одговарајућег пречника. Да би се батерија напунила, струја из генератора мора бити пропуштена кроз исправљач, веза се мора извршити помоћу електричних кола аутомобила.

Домаћи генератор за ветротурбину са лопатицама

Јединица за хоризонтални ветрогенератор се може саставити од главчина точкова из аутомобила или се може користити електрични мотор из машине за прање веша. Да бисте радили, мораћете да купите магнете од неодимија (легура ниобијума). Боље је узети правоугаоне елементе.

Можете одредити њихов број по броју намотаја, ако се користи мотор. За трофазни генератор, број магнета треба да буде 2/3 броја намотаја, а за једнофазни генератор треба да му одговара. Мајстори практичари саветују да се одлучите за трофазни генератор.

Када користите мотор из машине за прање веша, магнети морају бити залепљени на ротор мотора. Ако се користи главчина точка, магнети се постављају на круг од челичног лима дебљине око 5 мм. Приликом састављања ротора, придржавајте се правила:

1. Растојање између магнета мора бити исто. Правоугаони елементи на главчини имају дугачке стране дуж полупречника круга, а на осовини мотора - дуж његове уздужне осе.
2. Пре рада, потребно је да одредите и означите полове магнета. Постављају се тако да супротни елементи имају различите поларитете. Приликом постављања магнета, мењајте позитивне и негативне полове суседних делова.
3. Да би магнети држали чврсто на површини ротора, препоручује се да их попуните епоксидом.

Када се осовина мотора користи као ротор, део се уграђује на своје место у намотају и проверава се оперативност конструкције применом волтметарских сонди на жичане водове и ротирањем осовине бушилицом.

Ако се користи чвориште, завојнице се намотају независно од емајлиране бакарне жице са попречним пресеком од 1 мм.Сваки калем треба да се састоји од 60 завоја и да има висину од 9 мм. Завојнице треба монтирати на равни део главчине точка.

За трофазни генератор, повежите крајеве жица овако:

• оставите спољни терминал 1 намотаја слободним и повежите унутрашњи терминал са спољним за 4;
• спојите унутрашње ожичење од 4 намотаја са спољашњим на 7 и наставите до краја, повезујући делове намотаја на свака 2 комада; на последњем треба да остане слободан унутрашњи крај, који се лако увија са већ остављеним излазом или другачије означеним;
• поновите поступак са 2 намотаја, повезујући жице по истом принципу свака 2 елемента;
• урадите исто са 3 намотаја и преосталим неповезаним.

На крају рада, мајстор ће имати 6 одвојених пинова. Намотај мора бити напуњен епоксидом и осушен.

Затим, у лежају главчине, потребно је да стегнете осовину, на коју магнетима ставите прстен ротора. Размак између равни делова је 1-1,5 мм. Проверите присуство струје на терминалима, саставите ветрењачу и поставите је на јарбол.

Сервис опреме

У току рада ветрењаче, једном месечно, потребно је извршити генерални преглед причврсних елемената, проверити електросистем на неуравнотеженост напона, контролер је у исправном стању, а каблови су равномерно затегнути. За непрекидан рад, једном у 3-4 месеца, вреди прегледати прикључке терминала акумулатора, проверити нивое електролита и уља у мењачу генератора.

Годишњи преглед укључује проверу површина лопатица, утврђивање перформанси лежајева и њихову замену. Током ових периода, ниво електролита се такође допуњава, уље се додаје у мењач. Годишње одржавање подразумева проверу оперативности свих чворова.

Слични чланци: