Класификация и принципи на действие
Възможно е да намерите много различни примери за сглобяване на вятърни генератори в мрежата, но всички те са разделени на два класа: вертикални и хоризонтални. Всеки клас има подвидове:
вертикално:
Индустриален. Височината на такива електроцентрали може да достигне повече от 100 метра, мощността варира от 4 до 6 MW.
Един от най-мощните вятърни паркове Enercon E-126
Устройства за битови нужди. Има модели, произведени в специализирани фабрики и устройства "направи си сам";
Устройство с мощност 600 W
спирално устройство
Проба с остриета от плат материали
Вятърна мелница с метални остриета
хоризонтално:
Стандартен;
Уредът с класическата подредба на остриетата
въртящ се.
Конструктивните елементи на такива устройства могат да бъдат разположени под различни ъгли.
Целият клас устройства "направи си сам", независимо дали са вятърни паркове или индустриални, работят на принципа на електромагнитната индукция, тоест магнитите, фиксирани в ротора, генерират променлив ток, когато лопатките се въртят. Подава се към акумулаторните батерии през контролера. Това е устройство, което преобразува променлив ток в постоянен и контролира степента на зареждане на батериите.
Следващият възел е инвертор, който преобразува постоянния ток в променлив и изравнява колебанията на електричеството до стойност от 50 Hz, след което токът се подава на потребителите.
Забележка! Контролерът превключва потока на електричество директно към инвертора, когато батериите са напълно заредени. Стандартна схема на работа на вятърен парк
Стандартна схема на работа на вятърен парк
UZO: какво е това. Нека се опитаме да разберем какво е RCD, неговите възможности, характеристики на работа и опции за приложение.
И също така помислете за нюансите, на които трябва да обърнете внимание при избора
Монтаж на носещата конструкция и остриета
При изграждането на вертикална вятърна мелница за къща със собствените си ръце се обръща специално внимание на основата на цялата конструкция, тъй като самата единица трябва да бъде издигната възможно най-високо над земята. Това ще изисква по-сериозни финансови инвестиции, но спестената енергия ще изплати тези разходи с времето.
Колкото по-висока е конструкцията, толкова по-висока е скоростта на вятъра, следователно за устройство с големи размери и тегло е необходима подготовка на основата.
Тази инсталация изисква здрава основа и здрава основа.
Остриетата на всеки тип устройство трябва да бъдат монтирани под определен ъгъл, както за вертикални, така и за хоризонтални устройства.
Разположението на лопатките в хоризонталната единица
Чертеж на посоката на лопатките на вертикалното устройство
Остриетата на малко устройство, изработени от пластмаса. Това може да се види точно със собствените си ръце
Важно! При бурен вятър работата на вятърни мелници не се препоръчва, тъй като лопатките може да не издържат на тежки товари. Осигурете аварийно спиране на ротора във вашия дизайн.
Етапи на работа
Подготовка на шаблон
И така, ядрото е готово, сега можете да продължите към процесите, които принадлежат към категорията "направи си сам". За да фиксирате магнитите върху сърцевината на шайбата, имате нужда от някакво устройство. Може да бъде изработена от ламарина или от друг материал, подобен по технически характеристики.
Дължината и ширината на тенекиената лента се регулират спрямо размерите на диаметъра на сърцевината и ширината на каналите. Тоест шаблонът трябва да лежи точно на мястото, където са инсталирани магнитите.
Обърнете специално внимание на факта, че разстоянието между магнитите трябва да бъде еднакво
Генераторен монтаж
Всичко е готово, можете да продължите към монтажа на електродвигателя-генератора със собствените си ръце.Трябва веднага да кажем, че този процес изисква специално търпение. Тук няма нужда да бързате. Работата е там, че магнитите ще бъдат монтирани в жлебовете на сърцевината на двигателя с лепило. Малкият им размер създава трудности и неудобства при монтажа, лепилото се изплъзва, пръските му ще падат върху ръцете, понякога дори по лицето. Така че не си струва да пренебрегвате мерките за защита на труда. Все пак лепилният състав е химичен разтвор, доста активен.
И така, ето диаграмата за монтаж, как да направите генератор със собствените си ръце:
подготвен шаблон за калай се залепва през ротора;
след това в подготвените жлебове се монтират неодимови магнити, тук е много важно, както бе споменато по-горе, да се спазва точно монтажното разстояние и ъгъла на наклон на елементите, тъй като дори леко отклонение от тези два параметъра може да причини залепване, което ще задължително водят до намаляване на мощността на домашния генератор;
сега празнината между магнитите трябва да бъде запълнена със специален материал, наречен студено заваряване, много прилича на пластилин;
и последният етап е шлайфане на повърхността с шкурка, може да се направи чрез поставяне на ротора в менгеме или на пода или масата;
целият електродвигател се сглобява ръчно.
Тестване на генератора
За да проверим как работи генераторът, който сме сглобили, са необходими няколко допълнителни елемента. а именно:
- батерия с малък капацитет, може да бъде от мотоциклет;
- токоизправител;
- мултиметър за определяне на мощността на зареждане;
- контролер за зареждане.
Схемата за свързване на генератора за тестване е следната: две намотки на генератора са свързани чрез токоизправител към контролера на заряда. Последният е свързан към батерията. Мултиметърът също е свързан към клемите на батерията.
Най-трудното нещо за проверка е да завъртите ротора на електродвигателя. Ръчното достигане на необходимата скорост на въртене няма да работи. Ето защо се препоръчва за тези цели да използвате или бормашина, или отвертка. Свързвате един от тези инструменти към ротора на двигателя (тук има различни опции и има много от тях) и започвате да въртите със скорост на въртене 800-1000 rpm. Ако генераторът, който сте направили, произвежда напрежение от 220-300 волта, тогава това е отличен индикатор. Ако напрежението е много ниско, това означава, че роторът е сглобен лошо. Това се отнася основно до монтажа на магнити (неравномерен монтаж и не всички елементи са закрепени под същия ъгъл).
Къде да използвате
Успяхме да направим генератор от електродвигателя на пералнята. Тестването показа, че работи. И така, какво следва? Къде може да се използва това устройство?
По принцип, ако намерите енергията, която би могла да завърти ротора, тогава няма да има проблеми с електричеството, например в малка селска къща. Ето защо домашните майстори предлагат няколко често използвани опции:
- Инсталирайте генератора към бензиновия двигател. Например, това може да бъде стар трион на Дружба или мотор от мотоциклет.
- Свържете се с вятърна мелница, като по този начин направите генератор на вятърен ток.
- Свържете се с хидротурбина, която е инсталирана в импровизиран водопад или бързо течащ поток.
Последните два варианта са най-евтини, тъй като няма нужда да купувате допълнителен източник на енергия. Това са екологично чисти инсталации, работещи на алтернативни горива.
И един момент. Направете генератор от 5 kW от двигателя на пералната машина и той вече няма да работи. Ето защо, не разчитайте на факта, че това устройство може да се използва за направата на устройство, което напълно замества електрическата мрежа. Но за няколко стаи или за баня (гараж и така нататък) ще стане. Максимумът, който може да произведе такъв генератор, е 2 kW. Освен това не очаквайте и от него 380 волта.
Добавяме, че генератор може да се направи и от DC двигател. Освен това в някои перални машини са инсталирани такива агрегати.В такива двигатели графитните четки са отличителна черта.
Използването на вятърни генератори у дома
Въз основа на горните фактори възниква въпросът: защо да не инсталирате вятърна мелница във всяка къща? Отговорът има две основни точки:
- Цена. Цената на устройствата с достатъчна мощност е много висока. Например, цената на единица с мощност 2 kW и напрежение 24 V е от 75 000 рубли;
- Средната сила на вятъра в повечето региони не достига дори 4 m/s.
Карта на средната годишна скорост на вятъра в Русия
Тоест използването на вятърни мелници като основен източник на енергия е нерационално. В стандартна къща, при едновременна работа на всички домакински уреди, се консумира до 1 kW на час, а когато се използват мощни електрически инструменти, тази цифра се увеличава, увеличавайки необходимото напрежение в мрежата.
За да осигурите непрекъснато захранване, ще ви трябва най-малко: комплект от три вятърни турбини с мощност 3 kW или една с мощност най-малко 10 kW; няколко батерии с достатъчен капацитет; надежден контролер и инвертор.
Инсталирането на цялата система ще струва най-малко 400 000 рубли, а при променлива скорост на вятъра този метод на захранване вече не е от значение.
Илюстративен пример за схема с устройство с висока мощност
Препоръчително е да използвате самостоятелно сглобени 220-волтови вятърни мелници като алтернативен източник на енергия. Заедно със слънчеви панели, генератор на гориво с достатъчна мощност или с централна електрическа мрежа.
Важно! При комбинация от източници е необходимо да се включи ATS в системата (автоматично включване на резервно захранване). Това устройство управлява захранването чрез смяна на източника на захранване
Схема на комбинацията от вятърна мелница и градско захранване
Електрическа система, използваща три източника
Основата на домашен вятърен генератор
Темата за производство и инсталиране на домашно приготвени вятърни генератори е много широко представена в интернет. По-голямата част от материала обаче е банално описание на принципите за получаване на електрическа енергия от естествени източници.
Теоретичният метод на устройството (монтажа) на вятърни турбини е отдавна известен и е напълно разбираем. Но как стоят нещата на практика в домашния сектор – въпрос, който далеч не е напълно разкрит.
Най-често се препоръчва да изберете генератори за автомобили или AC индукционни двигатели, допълнени с неодимови магнити, като източник на ток за домашно изработени домашни вятърни генератори.
Процедурата за преобразуване на асинхронен AC двигател в генератор за вятърна мелница. Състои се в производството на "палто" на ротора от неодимови магнити. Изключително сложен и продължителен процес
И двата варианта обаче изискват значително усъвършенстване, често сложно, скъпо и отнемащо време.
Много по-прости и по-лесни във всички отношения за инсталиране на електрически двигатели като тези, произвеждани преди и сега се произвеждат от Ametek (пример) и др.
За домашна вятърна турбина са подходящи DC двигатели с напрежение 30 - 100 волта. В генераторен режим от тях може да се получи приблизително 50% от декларираното работно напрежение.
Трябва да се отбележи: когато работят в режим на генериране, DC двигателите трябва да се въртят до скорост над номиналната.
В същото време всеки отделен мотор от дузина идентични копия може да покаже напълно различни характеристики.
Следователно оптималният избор на електродвигател за домашен вятърен генератор е логичен със следните показатели:
- Настройка на високо работно напрежение.
- Нисък параметър RPM (ъглова скорост на въртене).
- Висок работен ток.
И така, двигател, произведен от Ametek с работно напрежение 36 волта и ъглова скорост на въртене от 325 rpm, изглежда добре за монтаж.
Именно такъв електродвигател се използва при проектирането на вятърен генератор - инсталация, която е описана по-долу като пример за домашна вятърна мелница.
DC мотор за домашен вятърен генератор. Най-добрият вариант сред продуктите, произведени от Ametek. Подобни електрически двигатели, произведени от други компании, също са подходящи.
Проверката на ефективността на всеки подобен двигател е лесна. Достатъчно е да свържете обикновена автомобилна лампа с нажежаема жичка 12 волта към електрическите клеми и да завъртите вала на двигателя на ръка. При добри технически показатели на електродвигателя, лампата определено ще светне.
Как да направите вятърен генератор със собствените си ръце
За да монтирате това устройство у дома, ще ви трябва:
- Задълбочени познания на електротехник;
- Източник на мощност. Може да бъде алтернатор или асинхронен двигател.
- Безопасно място за инсталиране на устройството. Тъй като теглото на отделните домакински единици може да достигне от 200 до 800 кг.
- неодимови магнити. Този клас магнити има по-голяма производителност;
Различни видове форми. В нашия случай по-подходящи са правоъгълни или кръгли.
- Проводници с подходящо сечение;
- Материали за монтаж на рамката и самата вятърна мелница.
Както вече беше описано по-горе, има много опции за дизайн. Шумовият фон, създаден от устройството, зависи от размерите и начина на свързване на възлите. Ако не искате неприятности със съседите, обсъдете този въпрос предварително, тъй като отделните блокове са доста шумни, например, като самосглобения вятърен генератор в следващото видео.
След като извършите всички предварителни дейности, ще трябва да изберете източник на захранване, който отговаря на вашите нужди. При ограничени финансови ресурси са възможни две опции за бюджет:
- Автомобилен генератор;
- Асинхронен двигател от пералня.
Всеки вариант има своите положителни и отрицателни страни.
Стабилизатор на напрежение 220V за дома: кой да изберете. В статията ще разгледаме подробно за какво е това оборудване, видове, схеми на свързване, средни цени и технически характеристики, как да го направите сами.
Вариант за вятърен генератор "Направи си сам" от пералня
За да се увеличи мощността, двигателят се надгражда чрез замяна на феритни магнити с неодимови. Трябва да се отбележи, че инсталирането на магнити е доста трудоемък процес, който изисква определени умения.
Пример за местоположението на неодимови магнити в двигателя от пералната машина
Препоръка! Неодимовите магнити са много мощни, бъдете изключително внимателни при работа с тях.
За да спестите време и нерви, по-прост вариант е да закупите готов ротор с подходящ размер.Рационално е да използвате такъв двигател в устройство с малки размери.
Изработване на вятърен генератор със собствените си ръце от автомобилен генератор
Тази опция също трябва да бъде подобрена, тъй като стандартната проба работи при 5000 - 6000 rpm. Надстройката включва:
Устройството е оборудвано с неодимови магнити. Те са инсталирани в строг ред, тоест стълбовете се редуват. За удобство шаблонът се изрязва от дебел картон;
Шаблон за оформление на магнити
- Намотката на статора е пренавита. Броят на завоите се увеличава, следователно напречното сечение на проводника намалява.
- Стандартно няма магнити, така че централният вал трябва да бъде направен от немагнитен материал, като титан.
Но дори ако са изпълнени всички изисквания за оптимално напрежение, роторът трябва да се върти от 500 пъти в минута.
Общи отрицателни характеристики:
- И двата варианта са краткотрайни, изискват ежегоден ремонт или подмяна;
- Генерираната мощност не е достатъчна за пълно захранване;
- Нуждае се от значително подобрение.
Ако вече имате необходимите знания и приблизително знаете как да направите 220V вятърен генератор със собствените си ръце, ще бъде по-рационално да монтирате агрегат с по-голяма мощност.
Когато сглобявате хоризонтална или вертикална вятърна турбина със собствените си ръце, спазвайте твърдостта на цялата конструкция, от лопатките до контролните скоби. Ненадеждни конструктивни компоненти могат да доведат до злополука.
Една от многото катастрофи
