Klasifikace a principy činnosti
Na internetu je možné najít velké množství různých příkladů montáže větrných generátorů, ale všechny jsou rozděleny do dvou tříd: vertikální a horizontální. Každá třída má poddruhy:
Vertikální:
Průmyslový. Výška takových elektráren může dosáhnout více než 100 metrů, výkon se pohybuje od 4 do 6 MW.
Jedna z nejvýkonnějších větrných elektráren Enercon E-126
Zařízení pro domácnost. Existují modely vyrobené ve specializovaných továrnách a zařízení pro kutily;
Zařízení s výkonem 600W
spirálové zařízení
Ukázka s čepelemi z látkových materiálů
Větrný mlýn s kovovými lopatkami
Horizontální:
Standard;
Jednotka s klasickým uspořádáním lopatek
Rotační.
Konstrukční prvky takových zařízení mohou být umístěny pod různými úhly.
Celá třída kutilů, ať už se jedná o větrné elektrárny nebo průmyslové, funguje na principu elektromagnetické indukce, to znamená, že magnety upevněné v rotoru generují při otáčení lopatek střídavý proud. Do akumulátorů se dodává přes ovladač. Jedná se o zařízení, které převádí střídavý proud na stejnosměrný a řídí stupeň nabití baterií.
Dalším uzlem je střídač, který převádí stejnosměrný proud na střídavý a vyrovnává kolísání elektřiny na hodnotu 50 Hz, poté je proud dodáván spotřebitelům.
Poznámka! Regulátor přepne tok elektřiny přímo do měniče, když jsou baterie plně nabité. Standardní schéma provozu větrné farmy
Standardní schéma provozu větrné farmy
UZO: co to je. Pokusme se zjistit, co je RCD, jeho schopnosti, funkce práce a možnosti aplikace.
A také zvažte nuance, které musíte při výběru věnovat pozornost
Montáž nosné konstrukce a nožů
Při stavbě vertikálního větrného mlýna pro dům vlastníma rukama je zvláštní pozornost věnována základu celé konstrukce, protože samotná jednotka by měla být zvednuta co nejvýše nad zemí. To bude vyžadovat vážnější finanční investice, ale ušetřená energie tyto náklady časem vrátí.
Čím vyšší je konstrukce, tím vyšší je rychlost větru, proto je pro zařízení s velkými rozměry a hmotností nutná příprava základu.
Tato instalace vyžaduje pevný základ a pevný základ.
Čepele jakéhokoli typu zařízení by měly být namontovány pod určitým úhlem, a to jak u vertikálních, tak u horizontálních zařízení.
Umístění lopatek na horizontální jednotce
Nákres směru lopatek vertikálního zařízení
Čepele malého zařízení vyrobeného z plastu. Je vidět, že přesně vlastníma rukama
Důležité! Při bouřlivém větru se provoz větrných mlýnů nedoporučuje, protože lopatky nemusí vydržet velké zatížení. Ve svém návrhu zajistěte nouzové zastavení rotoru.
Fáze práce
Příprava šablony
Jádro je tedy připraveno, nyní můžete přejít k procesům, které spadají do kategorie „udělej si sám“. K upevnění magnetů na jádro pračky potřebujete nějaké zařízení. Může být vyroben z cínového pásu nebo z jiného materiálu podobného technickým vlastnostem.
Délka a šířka pásku cínu se přizpůsobí rozměrům průměru jádra a šířce drážek. To znamená, že šablona musí přesně ležet na místě, kde jsou instalovány magnety.
Věnujte zvláštní pozornost skutečnosti, že vzdálenost mezi magnety musí být stejná
Sestava generátoru
Vše je připraveno, můžete přistoupit k montáži elektromotoru-generátoru vlastníma rukama.Okamžitě musíme říci, že tento proces vyžaduje zvláštní trpělivost. Tady není třeba spěchat. Jde o to, že magnety budou instalovány do drážek jádra motoru pomocí lepidla. Jejich malá velikost způsobuje potíže a nepohodlí při instalaci, lepidlo klouže, jeho cákance dopadnou na ruce, někdy dokonce i na obličej. Nevyplatí se tedy zanedbávat opatření na ochranu práce. Přesto je adhezivní kompozice chemický roztok, poměrně aktivní.
Zde je tedy montážní schéma, jak vyrobit generátor vlastníma rukama:
přes rotor je nalepena připravená plechová šablona;
poté se do připravených drážek instalují neodymové magnety, zde je velmi důležité, jak již bylo zmíněno výše, přesně dodržet instalační vzdálenost a úhel sklonu prvků, protože i nepatrná odchylka od těchto dvou parametrů může způsobit slepení, které bude nutně vést ke snížení výkonu domácího generátoru;
nyní musí být mezera mezi magnety vyplněna speciálním materiálem zvaným studené svařování, je velmi podobný plastelíně;
a poslední fází je broušení povrchu brusným papírem, lze to provést umístěním rotoru do svěráku nebo na podlahu nebo stůl;
celý elektromotor je sestaven ručně.
Testování generátoru
Chcete-li zkontrolovat, jak generátor, který jsme sestavili, funguje, je potřeba několik dalších prvků. A to:
- baterie s malou kapacitou, může být z motocyklu;
- usměrňovač;
- multimetr pro určení nabíjecího výkonu;
- regulátor nabíjení.
Schéma zapojení generátoru pro testování je následující: dvě vinutí generátoru jsou připojena přes usměrňovač k regulátoru nabíjení. Ten je připojen k baterii. Multimetr je také připojen ke svorkám baterie.
Nejobtížněji se kontroluje otáčení rotoru elektromotoru. Ruční dosažení požadované rychlosti otáčení nebude fungovat. Proto se pro tyto účely doporučuje použít buď vrtačku nebo šroubovák. Jeden z těchto nástrojů připojíte k rotoru motoru (tady jsou různé možnosti a je jich mnoho) a začnete točit rychlostí 800-1000 ot./min. Pokud vámi vyrobený generátor produkuje napětí 220-300 voltů, pak je to vynikající indikátor. Pokud je napětí velmi nízké, znamená to, že rotor byl špatně sestaven. Týká se to především instalace magnetů (nerovnoměrná instalace a ne všechny prvky jsou připevněny pod stejným úhlem).
Kde použít
Z elektromotoru pračky se nám podařilo vyrobit generátor. Testování ukázalo, že to funguje. Takže, co bude dál? Kde lze tuto jednotku použít?
V zásadě, pokud najdete energii, která by mohla otáčet rotorem, pak by například v malém venkovském domě nebyly žádné problémy s elektřinou. Domácí mistři proto nabízejí několik běžně používaných možností:
- Namontujte generátor na benzínový motor. Může to být například stará pila Družba nebo motor z motorky.
- Připojte se k větrnému mlýnu, čímž vytvoříte generátor větrného proudu.
- Připojte se k vodní turbíně, která je instalována v provizorním vodopádu nebo rychle tekoucím potoku.
Poslední dvě možnosti jsou nejlevnější, protože není třeba kupovat další zdroj energie. Jedná se o ekologicky šetrná zařízení pracující na alternativní paliva.
A jeden moment. Udělejte z motoru pračky 5 kW generátor a už to nebude fungovat. Nespoléhejte se proto na to, že z této jednotky lze vyrobit zařízení, které zcela nahradí elektrickou síť. Ale pro pár pokojů nebo pro vanu (garáž a tak dále) to bude stačit. Maximum, které takový generátor dokáže vyrobit, jsou 2 kW. Navíc ani od něj nečekejte 380 voltů.
Dodáváme, že generátor lze vyrobit i ze stejnosměrného motoru. Kromě toho jsou v některých pračkách takové jednotky instalovány.U takových motorů jsou charakteristickým rysem grafitové kartáče.
Použití větrných elektráren doma
Na základě výše uvedených faktorů vyvstává otázka: proč neinstalovat větrný mlýn do každého domu? Odpověď má dva hlavní body:
- Cena. Náklady na zařízení s dostatečným výkonem jsou velmi vysoké. Například náklady na jednotku s výkonem 2 kW a napětím 24 V jsou od 75 000 rublů;
- Průměrná síla větru ve většině regionů nedosahuje ani 4 m/s.
Mapa průměrné roční rychlosti větru v Rusku
To znamená, že používání větrných mlýnů jako hlavního zdroje energie je iracionální. Ve standardním domě se při současném provozu všech domácích spotřebičů spotřebuje až 1 kW za hodinu a při použití výkonného elektrického nářadí se toto číslo zvyšuje a zvyšuje požadované napětí v síti.
Pro zajištění nepřetržitého napájení budete potřebovat minimálně: sadu tří větrných turbín o výkonu 3 kW, nebo jednu o výkonu alespoň 10 kW; několik baterií dostatečné kapacity; spolehlivý ovladač a invertor.
Instalace celého systému bude stát nejméně 400 000 rublů a s proměnlivou rychlostí větru již tento způsob napájení není relevantní.
Názorný příklad obvodu s vysoce výkonným zařízením
Jako alternativní zdroj energie je vhodné použít svépomocně smontované 220V větrné mlýny. Spolu se solárními panely, palivovým generátorem dostatečného výkonu nebo s centrální rozvodnou sítí.
Důležité! Při kombinaci zdrojů je nutné zařadit do systému ATS (automatické zapínání záložního napájení). Toto zařízení řídí napájení změnou zdroje napájení
Schéma kombinace větrného mlýna a městského napájení
Elektrický systém využívající tři zdroje
Základ domácího větrného generátoru
Téma výroby a instalace domácích větrných generátorů je na internetu velmi široce zastoupeno. Většina materiálu je však banálním popisem principů získávání elektrické energie z přírodních zdrojů.
Teoretický způsob zařízení (instalace) větrných turbín je již dlouho znám a je zcela pochopitelný. Ale jak se věci mají prakticky v domácím sektoru - otázka, která není zdaleka zcela odhalena.
Nejčastěji se jako zdroj proudu pro domácí větrné generátory domácí výroby doporučuje volit autogenerátory nebo AC indukční motory doplněné o neodymové magnety.
Postup pro přeměnu asynchronního střídavého motoru na generátor pro větrný mlýn. Spočívá ve výrobě „kabátu“ rotoru z neodymových magnetů. Extrémně složitý a zdlouhavý proces
Obě možnosti však vyžadují značné upřesnění, často složité, drahé a časově náročné.
Mnohem jednodušší a snadnější ve všech ohledech instalovat elektromotory, jako jsou ty, které se vyráběly dříve a které nyní vyrábí Ametek (příklad) a další.
Pro domácí větrnou turbínu jsou vhodné stejnosměrné motory s napětím 30 - 100 voltů. V režimu generátoru z nich lze získat přibližně 50 % deklarovaného provozního napětí.
Je třeba poznamenat: při provozu v generačním režimu musí být stejnosměrné motory roztáčeny na otáčky vyšší než jmenovité.
Navíc každý jednotlivý motor z tuctu identických kopií může vykazovat zcela odlišné vlastnosti.
Optimální výběr elektromotoru pro domácí větrný generátor je proto logický s následujícími indikátory:
- Nastavení vysokého provozního napětí.
- Nízký parametr RPM (úhlová rychlost otáčení).
- Vysoký provozní proud.
Takže motor vyrobený společností Ametek s provozním napětím 36 voltů a úhlovou rychlostí otáčení 325 ot / min vypadá dobře pro instalaci.
Je to takový elektromotor, který se používá při návrhu větrného generátoru - instalace, která je popsána níže jako příklad domácího větrného mlýna.
Stejnosměrný motor pro domácí větrný generátor. Nejlepší volba mezi produkty vyráběnými společností Ametek. Vhodné jsou také podobné elektromotory vyráběné jinými společnostmi.
Kontrola účinnosti jakéhokoli podobného motoru je snadná. Stačí k elektrickým svorkám připojit běžnou 12voltovou automobilovou žárovku a ručně otočit hřídel motoru. S dobrými technickými indikátory elektromotoru se lampa určitě rozsvítí.
Jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama
K montáži tohoto zařízení doma budete potřebovat:
- Důkladná znalost elektrikáře;
- Zdroj energie. Může to být alternátor nebo asynchronní motor.
- Bezpečné místo pro instalaci zařízení. Protože hmotnost jednotlivých bytových jednotek může dosahovat od 200 do 800 kg.
- neodymové magnety. Tato třída magnetů má vyšší výkon;
Různé druhy forem. V našem případě jsou vhodnější obdélníkové nebo kulaté.
- Dráty vhodného průřezu;
- Materiály pro montáž rámu a samotného větrného mlýna.
Jak již bylo popsáno výše, existuje mnoho možností designu. Hlukové pozadí vytvářené jednotkou závisí na rozměrech a způsobu připojení uzlů. Pokud nechcete mít problémy se sousedy, prodiskutujte tuto záležitost předem, protože jednotlivé jednotky jsou poměrně hlučné, například jako samostatně smontovaný větrný generátor v dalším videu.
Po provedení všech předběžných činností si budete muset vybrat zdroj energie, který vyhovuje vašim potřebám. S omezenými finančními zdroji jsou možné dvě možnosti rozpočtu:
- Automobilový generátor;
- Asynchronní motor z pračky.
Každá možnost má své kladné i záporné stránky.
Stabilizátor napětí 220V pro domácnost: který si vybrat. V článku podrobně zvážíme, k čemu je toto zařízení, typy, schémata připojení, průměrné ceny a technické vlastnosti, jak to udělat sami.
Možnost Udělej si sám větrný generátor z pračky
Pro zvýšení výkonu je motor modernizován výměnou feritových magnetů za neodymové. Je třeba poznamenat, že instalace magnetů je poměrně pracný proces, který vyžaduje určité dovednosti.
Příklad umístění neodymových magnetů v motoru z pračky
Doporučení! Neodymové magnety jsou velmi silné, při práci s nimi buďte maximálně opatrní.
Jednodušší variantou je pro úsporu času a nervů nákup hotového rotoru vhodné velikosti, racionální je použití takového motoru v zařízení s malými rozměry.
Výroba větrného generátoru vlastníma rukama z generátoru automobilu
Tuto možnost je také třeba zlepšit, protože standardní vzorek pracuje při 5000 - 6000 ot./min. Upgrade zahrnuje:
Zařízení je vybaveno neodymovými magnety. Jsou instalovány v přísném pořadí, to znamená, že se póly střídají. Pro pohodlí je šablona vyříznuta z tlusté lepenky;
Šablona rozložení magnetů
- Vinutí statoru je převinuté. Počet závitů se zvyšuje, a proto se zmenšuje průřez drátu.
- Standardně zde nejsou žádné magnety, takže centrální hřídel musí být vyrobena z nemagnetického materiálu, jako je titan.
Ale i když jsou splněny všechny požadavky na optimální napětí, rotor se musí otočit z 500krát za minutu.
Obecné negativní vlastnosti:
- Obě možnosti jsou krátkodobé a vyžadují každoroční opravu nebo výměnu;
- Generovaný výkon nestačí na plné napájení;
- Potřebuje výrazné zlepšení.
Pokud již máte potřebné znalosti a zhruba víte, jak vyrobit 220V větrný generátor vlastníma rukama, bude racionálnější namontovat jednotku s větším výkonem.
Při montáži horizontální nebo vertikální větrné turbíny vlastníma rukama sledujte tuhost celé konstrukce, od lopatek až po ovládací vzpěry. Nespolehlivé konstrukční díly mohou vést k nehodě.
Jedna z mnoha nehod
