Dok inženjeri i tehnolozi velikih korporacija razvijaju projekte za korišćenje alternativnih izvora energije u industriji, domaći majstori pronalaze načine da ga koriste u domaćinstvu. Štoviše, prijelaz na nestandardne generatore energije određen je ne samo željom da se uštedi na električnoj energiji. U dacha i vikend naseljima, prekidi u isporuci električne energije nisu neuobičajeni, au nekim regijama uopće ne postoje centralne mreže za napajanje. Za vlasnike udaljenih privatnih imanja i one koji jednostavno žele svom domaćinstvu osigurati samostalan izvor energije, predlaže se ideja proizvodnje domaćeg vjetrogeneratora u različitim varijantama.
Glavni projekat vjetrenjače
Kod kuće je lako napraviti generator na vjetar. Dovoljno je uzeti radni dio propelera ili grupe lopatica, spojiti ga na motor pomoću električnog pretvarača i razmisliti o sistemu skladištenja energije. Zatim ostaje samo da se organizuju tehnički uslovi za stvoreni radinfrastrukture. Problem je u tome što za manje ili više značajne količine proizvodnje dizajn treba da se sastoji od kompletnih radnih predmeta. Prije svega, izračunava se osovina kotača, njegov smjer i materijali za montažu. Na primjer, vertikalne domaće vjetroturbine "uradi sam" izrađuju se od metalnih ploča obrađenih na poseban način na alatnim mašinama ili ručnim alatima. Neispravna geometrija lopatice može dovesti do gubitka potiska zbog obrnutog toka. Ovaj dizajn će raditi protiv struja vjetra.
Zauzvrat, horizontalne instalacije nisu toliko zahtjevne za raspored funkcionalnih organa. Trebat će im i oštrice određene konfiguracije, ali pojednostavljenog oblika.
Pored radnog mehaničkog dijela, dizajn vjetrenjače uključuje već spomenuti motor. Morat će obezbijediti transformaciju i akumulaciju energije. U pravilu, domaći vjetrogenerator za dom izrađen je od motora iz kućanskih aparata, ali mogu postojati i druge opcije. Posebna pažnja je posvećena nosećoj konstrukciji. Formiraće ga masivni okvir na bazi metala, zaštitno kućište, postolje okvira za pričvršćivanje pomoćnih jedinica, stalak i druge komponente.
Specifikacije
Bez preliminarnog proračuna kapaciteta, nema smisla započeti dalji razvoj vjetrogeneratora. Način na koji se instalacija koristi u konačnici ovisi o količini pretvorene energije. I opet, performansekonstrukcija je određena dimenzijama radnog tijela i konfiguracijom njegovog tehničkog rješenja. Prosječni parametri domaće vjetroturbine mogu se predstaviti na sljedeći način:
- Prečnik impelera 200cm
- Broj segmenata vesla – 6.
- Napon za generator je 24W.
- Trenutno - oko 250 A.
- Snaga generatora - raspon od 0,2 do 3 kW.
- Brzina vjetra do 12 m/s.
- Kapacitet baterije - 500 Ah
Sastavljanje noževa točkova
Kao što je već napomenuto, u izgradnji složene strukture vertikalne vjetrenjače ne može se bez metalnog lima. Može se koristiti anodizirani aluminij, ali čelični segmenti su bolji za karakteristike čvrstoće, iako će zahtijevati mašinsku obradu. U svakom slučaju, samo tvrdi metal će omogućiti sastavljanje pouzdanih lopatica za izgradnju vertikalnog domaćeg vjetrogeneratora. Također možete vlastitim rukama napraviti kotač vjetra za horizontalnu strukturu koristeći polivinil klorid (PVC) praznine. Plastika je savitljivija u obradi, neosjetljiva na utjecaje okoline i svjetlosti. Njegovi nedostaci počivaju na mehaničkoj fleksibilnosti, tako da bi se u početku trebali fokusirati na krute PVC legure.
Konstrukcijski prikladni prazni se mogu naći u cijevima pod pritiskom ili segmentima oluka. U slučaju plastike, vrijedi se fokusirati na debljinu zida od 5 mm, dužinu od oko 100 cm i promjer do 15 cm. Za formiranje segmenta preporučljivo je koristitigotov predložak, nacrtajte konture iz njega i napravite izrez pomoću ubodne pile ili metalne pile. Balansiranje domaćih lopatica za vjetroturbinu vrši se brušenjem i fino zrnatim brušenjem površina. Svi uglovi i rubovi su pažljivo zaobljeni u jedan oblik.
Dalje, 6 lopatičnih elemenata treba da se ugradi na osnovu vetrobranskog točka, u koje će se zatim integrisati generator. Pričvršćivanje se vrši preko metalne čahure prečnika 20 cm i debljine 1 cm. Inverter delikatnim zavarivanjem na čahuru se zavaruju čelične stajne letve dužine 30 cm i širine 1,2 cm. ih za fiksiranje oštrica.
Generator motora za bicikl
Pitanje izbora proizvodnog postrojenja je možda najvažnije, pa će se razmotriti nekoliko opcija. Najpraktičnija i najprikladnija jedinica sa stanovišta ugradnje je električni motor bicikla, koji se može kupiti u prosjeku za 7-10 tisuća rubalja. To će biti model sa naponskim karakteristikama do 250 V i brzinom rotacije od oko 200 o/min. Zatim se spajaju spojnica kotača vjetra i domaći generator. Vjetrogenerator se može pričvrstiti na tijelo vijcima, birajući rupe za pričvršćivanje žbica. Rezultat bi trebao biti kompaktna, relativno lagana, ali ne i najproduktivnija instalacija za proizvodnju električne energije. Stoga je vrijedno razmotriti moćnije alternative.
Dizajn sa auto alternatorom
U smislu ukupnosti radnih kvaliteta, takva instalacija ćeoptimalna pogonska jedinica, a ako je moguće, preporučuje se korištenje traktorskih i teretnih startera. Glavna poteškoća bit će u namotavanju uređaja neodimijskim magnetima. Treba ih zalijepiti na diskove rotora. Optimalno pristaju magnetni elementi formata 25x8 mm u količini od 20 kom. U ovom slučaju, polove treba striktno izmjenjivati, inače će starter biti beskoristan u dizajnu.
Vrijedi napustiti okrugle magnete u korist pravokutnih. Činjenica je da će domaći vjetrogenerator iz automobilskog generatora morati ravnomjerno rasporediti elektromagnetske valove, a elementi okruglog oblika neće moći podržati ovu funkciju u pravoj mjeri. Duž vanjskih i unutrašnjih kontura postavljanja magneta organizirane su i bočne linije. Mogu se napraviti od plastelina fiksiranog epoksidnim ljepilom. Međutim, radi veće pouzdanosti, vrijedi napuniti cijeli starter adstringentnom smolom.
Primjena asinhronog motora
Za praktičnost prilikom izvođenja instalacijskih radova, možete uzeti asinhronu elektranu i, nakon jednostavne izmjene, kombinovati je sa mehaničkim radnim dijelom vjetrenjače. Glavni dio dorade bit će povezan sa žlijebom rotora na strugu. Završna obrada se vrši prema debljini magnetnih elemenata. Problem obrade nastaje zbog činjenice da dizajn asinhronih motora ne predviđa posebne čahure za umetanje magneta, pa se žljebovi samostalno buše.
Kao i kod izbora pravougaonog elektromagnetnogelemenata, formiranje umetaka u kućištu vrši se za pravilan smjer polja prema starteru. Nakon tehničkog usavršavanja i uvođenja radne opreme, moguće je ispuniti konstrukciju epoksidnom smolom. Izlaz bi trebao biti domaći vjetrogenerator od 2 kW ili više - performanse će ovisiti o nazivnoj snazi i formatu korištenih magneta. Usput, nemojte se bojati da će polje obrade ljepljivom kompozicijom malo pasti napon. Nije od suštinske važnosti za performanse vetrenjače, ali može povećati snagu struje.
Korišćenje domaćeg magnetnog generatora
Za održavanje malih baterija, možete se ograničiti na ugradnju startera vlastite proizvodnje. Imat će mnogo nedostataka u odnosu na fabričke uređaje, ali za potrošače male snage takav sistem će biti dovoljan. Najvažniji korak u proizvodnji je napraviti ispravan proračun zavoja namotaja. Njihov broj u domaćem vjetrogeneratoru s magnetima ovisit će o broju zavojnica. U prosjeku, ukupnu snagu daje 1000-1200 o/min.
Ako koristite veću žicu za namotavanje, tada će se otpor smanjiti, a jačina struje će se, naprotiv, povećati. Ali u svakom slučaju, trebat će vam mašina za stvaranje zavojnica s namotom. Proces je rutinski i dugotrajan, pa je mehanizacija neophodna. Jedinica za namotavanje može biti ručna na bazi radnog stola. Dovoljno je organizirati rotirajuću opremu na metalnoj šipki i dovesti do njekalem sa bakrenom žicom. Sam kalem će biti okrugao. Značajnije je pitanje njegove dužine, jer će izduženi dizajn omogućiti ravnije zavoje uz veliku potrošnju bakra na sektoru. Odvojeni sektori za pravilnu distribuciju namotaja po površini mogu se prvo označiti na papiru, nakon čega se iste plastelinske barijere mogu koristiti na blanku zavojnice.
Kako biste povećali snagu domaćeg vjetrogeneratora vlastitim rukama, preporučuje se nanošenje fiberglasa na dno kalupa. Da bi se spriječilo da se zalijepi za površinu, preporučljivo je zadnju stranu tretirati voskom ili vazelinom. U sistemu startera, grupa zavojnica je sastavljena bez direktnih kontakata. Svaki element mora biti sigurno pričvršćen, a krajevi faza su izvedeni višeslojnom izolacijom. Nekoliko žica se može kombinovati u jedan oblik - zvijezda ili trokut.
Postavljanje generatora na okvir
Sastavljeni agregat mora biti dizajniran za određena električna opterećenja, ali ne zaboravite na mehanički udar treće strane. Da bi konstrukcija izdržala dinamički i statički pritisak, osovina generatora mora biti sigurno pričvršćena u okviru. Da biste to učinili, koristite metalni okvir prikladan za domaći vjetrogenerator po obliku i veličini. U ekstremnim slučajevima, prigušni materijali se mogu koristiti za stezanje jedinice u kućište. Preteški okviri su takođe nepoželjni. Najbolja opcija je aluminijumski okvir debljine 1-2 cm.
Zaštita od jakog vjetra
BU normalnom načinu rada, vjetrenjača radi i stvara stabilnu struju pri brzini vjetra od oko 10 m/s. Prekoračenje ovog pokazatelja bit će štetno i za noseću konstrukciju i za električno punjenje opreme. Stoga je instalacija zaštićena sistemom bočnih lopatica. Na primjer, domaće vertikalne vjetroturbine su zaštićene od uragana pomoću panela koji pružaju opružnu silu. U ovom dizajnu, generator će raditi u smjeru strujanja sa repom, odnosno funkcija sistema je ograničena na mehaniku, ali bez prevelikog opterećenja strujama zraka.
jarbol vjetroturbine
Centralna i glavna nosiva komponenta instalacije, od koje zavisi mehanička pouzdanost čitavog kompleksa. Kao ovaj štap mogu se koristiti profilni uglovi, cijevi i stupovi. Metalna cijev prečnika 10 cm je praktičnija i lakša za ugradnju. Što se tiče dužine, treba imati na umu da je optimalan položaj generatora iznad tla 4-5 m. Industrijska postrojenja se montiraju i na veća visina, ali za pouzdanu instalaciju s takvim parametrima potrebna je dodatna oprema. U ovom slučaju, po principu vijčanih šipova, moguće je ugraditi domaći vjetrogenerator na cijev dubine 1-1,5 m u zemlju. Prilikom odabira pozicione tačke, mora se uzeti u obzir da ne bi trebalo biti smetnji na istom nivou u radijusu od 30 m. U ekstremnim slučajevima, moraćete da podignete radnu konstrukciju 1 m iznad barijere.
Također možete unaprijed izračunati uređaje za spuštanje i uspon. Još uvijek ne možete bez održavanja, a postolje obične ljestve nije najpouzdanije rješenje. Osim toga, dizajneri preporučuju ugradnju sigurnosnih žica sa udubljenjem od 5 m po visini jarbola. Usidreni su za tlo sa sidrima unutar radijusa koji je polovina visine motke.
Zaključak
Generatorski setovi napajani prirodnim izvorima energije još uvijek nisu u širokoj upotrebi zbog visoke cijene osnovne opreme i značajnih troškova održavanja. U ovom slučaju, najskuplji može biti domaći vjetrogenerator iz asinhronog motora, koji će zahtijevati snažnu bazu napajanja i redovitu tehničku podršku. S druge strane, ima i najveću produktivnost (efikasnost od oko 80%), što će omogućiti da se nadoknade troškovi ugradnje i pratećih materijala. Koliko je energije dovoljno iz baterije spojene na takav generator? Kao što pokazuje praksa, minimalni energetski prag sistema sa povratom od 2-3 kW omogućava vam da pokrijete potrebe klimatskih sistema, kućnih grupa rasvjetnih uređaja, rashladne opreme, itd.
