סיווג ועקרונות הפעולה
אפשר למצוא ברשת הרבה מאוד דוגמאות שונות של הרכבת גנרטורים רוח, אבל כולן מחולקות לשתי מחלקות: אנכית ואופקית. לכל מחלקה יש תת-מינים:
אֲנָכִי:
תַעֲשִׂיָתִי. גובהן של תחנות כוח כאלה יכול להגיע ליותר מ-100 מטר, ההספק משתנה בין 4 ל-6 מגוואט.
אחת מחוות הרוח החזקות ביותר Enercon E-126
מכשירים למטרות ביתיות. ישנם דגמים המיוצרים במפעלים מיוחדים ומכשירי עשה זאת בעצמך;
מכשיר עם הספק של 600W
מכשיר ספירלה
דוגמה עם להבים מחומרי בד
טחנת רוח עם להבי מתכת
אופקי:
תֶקֶן;
היחידה עם סידור הלהבים הקלאסי
מַחזוֹרִי.
האלמנטים המבניים של מכשירים כאלה יכולים להיות ממוקמים בזוויות שונות.
כל המעמד של מכשירי עשה זאת בעצמך, בין אם הם חוות רוח או תעשייתיות, פועלים על עיקרון של אינדוקציה אלקטרומגנטית, כלומר, מגנטים קבועים ברוטור מייצרים זרם חילופין כאשר הלהבים מסתובבים. הוא מסופק לסוללות האחסון דרך הבקר. מדובר במכשיר הממיר זרם חילופין לזרם ישר ושולט במידת הטעינה של הסוללות.
הצומת הבא הוא מהפך הממיר זרם ישר לזרם חילופין ומשווה את תנודת החשמל לערך של 50 הרץ, ואז הזרם מסופק לצרכנים.
הערה! הבקר מעביר את זרימת החשמל ישירות למהפך כאשר הסוללות טעונות במלואן. תכנית תפעול סטנדרטית של חוות רוח
תכנית תפעול סטנדרטית של חוות רוח
UZO: מה זה. בואו ננסה להבין מה זה RCD, היכולות שלו, תכונות העבודה ואפשרויות היישום שלו.
וגם לשקול את הניואנסים שאתה צריך לשים לב בעת הבחירה
התקנת המבנה התומך והלהבים
בעת בניית טחנת רוח אנכית לבית במו ידיך, תשומת לב מיוחדת מוקדשת לבסיס המבנה כולו, שכן היחידה עצמה צריכה להיות מוגבהת גבוה ככל האפשר מעל הקרקע. הדבר ידרוש השקעות כספיות רציניות יותר, אך האנרגיה הנחסכת תחזיר את העלויות הללו לאורך זמן.
ככל שהמבנה גבוה יותר, כך מהירות הרוח גבוהה יותר, לכן, עבור מכשיר בעל ממדים ומשקל גדולים, נדרשת הכנת יסוד.
התקנה זו דורשת בסיס יציב ובסיס איתן.
הלהבים של כל סוג של מכשיר צריכים להיות מורכבים בזווית מסוימת, הן עבור מכשירים אנכיים והן אופקיים.
מיקום הלהבים ביחידה האופקית
ציור של כיוון הלהבים של המכשיר האנכי
להבים של מכשיר קטן עשוי פלסטיק. ניתן לראות את זה בדיוק במו ידיהם
חָשׁוּב! ברוחות סוערות, הפעלת טחנות רוח אינה מומלצת, שכן הלהבים עשויים שלא לעמוד בעומסים כבדים. ספק עצירת חירום עבור הרוטור בעיצוב שלך.
שלבי עבודה
הכנת תבנית
אז, הליבה מוכנה, עכשיו אתה יכול לעבור לתהליכים שנכללים בקטגוריית "עשה זאת בעצמך". כדי לתקן את המגנטים על הליבה של מכונת הכביסה, אתה צריך סוג של מכשיר. זה יכול להיות עשוי מרצועת פח או מחומר אחר דומה במאפיינים הטכניים.
אורך ורוחב פס הפח מותאם למידות קוטר הליבה ולרוחב החריצים. כלומר, התבנית חייבת להיות בדיוק במקום שבו מותקנים המגנטים.
שימו לב במיוחד לעובדה שהמרחק בין המגנטים חייב להיות זהה
מכלול גנרטור
הכל מוכן, אתה יכול להמשיך להרכבה של מחולל המנוע החשמלי במו ידיך.עלינו לומר מיד שתהליך זה דורש סבלנות מיוחדת. אין צורך למהר כאן. העניין הוא שהמגנטים יותקנו בחריצים של ליבת המנוע עם דבק. גודלם הקטן יוצר קושי ואי נוחות בהתקנה, הדבק מחליק, השפריצים שלו יפלו על הידיים, לפעמים אפילו על הפנים. אז לא כדאי להזניח את אמצעי ההגנה על העבודה. ובכל זאת, הרכב הדבק הוא פתרון כימי, פעיל למדי.
אז הנה תרשים ההרכבה, איך לעשות גנרטור במו ידיך:
תבנית פח מוכנה מודבקת על פני הרוטור;
אז מותקנים מגנטים ניאודימיום בחריצים המוכנים, כאן חשוב מאוד, כאמור לעיל, לבחון במדויק את מרחק ההתקנה ואת זווית הנטייה של האלמנטים, כי אפילו סטייה קלה משני הפרמטרים הללו עלולה לגרום להידבקות, שתגרום להדבקה. בהכרח להוביל לירידה בכוחו של הגנרטור תוצרת בית;
כעת יש למלא את הפער בין המגנטים בחומר מיוחד הנקרא ריתוך קר, הוא דומה מאוד לפלסטלינה;
והשלב האחרון הוא שחיקה של פני השטח עם נייר זכוכית, זה יכול להיעשות על ידי הנחת הרוטור במלחצים, או על הרצפה או השולחן;
כל המנוע החשמלי מורכב ביד.
בדיקת גנרטור
כדי לבדוק כיצד פועל הגנרטור שהרכבנו, יש צורך בכמה אלמנטים נוספים. כלומר:
- סוללה בקיבולת קטנה, יכולה להיות מאופנוע;
- מיישר;
- מולטימטר לקביעת כוח הטעינה;
- בקר טעינה.
ערכת חיבור הגנרטור לבדיקה היא כדלקמן: שתי פיתולי גנרטור מחוברים דרך מיישר לבקר הטעינה. האחרון מחובר לסוללה. המולטימטר מחובר גם למסופי הסוללה.
הדבר הקשה ביותר לבדוק הוא לסובב את הרוטור של המנוע החשמלי. הגעה ידנית למהירות הסיבוב הנדרשת לא תעבוד. לכן, מומלץ להשתמש במקדחה או במברג למטרות אלו. אתה מחבר אחד מהכלים האלה לרוטור המנוע (יש כאן אפשרויות שונות, ויש הרבה כאלה) ומתחיל להסתובב במהירות סיבוב של 800-1000 סל"ד. אם הגנרטור שיצרת מייצר מתח של 220-300 וולט, אז זה אינדיקטור מצוין. אם המתח נמוך מאוד, זה אומר שהרוטור הורכב בצורה גרועה. זה נוגע בעיקר להתקנת מגנטים (התקנה לא אחידה ולא כל האלמנטים מחוברים באותה זווית).
איפה להשתמש
הצלחנו לייצר גנרטור מהמנוע החשמלי של מכונת הכביסה. בדיקות הראו שזה עובד. אז מה הלאה? היכן ניתן להשתמש ביחידה זו?
באופן עקרוני, אם אתה מוצא את האנרגיה שיכולה לסובב את הרוטור, אז לא יהיו בעיות עם חשמל, למשל, בבית כפרי קטן. לכן, אדוני הבית מציעים מספר אפשרויות נפוצות:
- התקן את הגנרטור למנוע הבנזין. למשל, זה יכול להיות מסור דרוז'בא ישן או מנוע מאופנוע.
- התחבר לטחנת רוח, ובכך יוצר מחולל זרם רוח.
- התחבר לטורבינת הידרו, המותקנת במפל מאולתר או בנחל זורם במהירות.
שתי האפשרויות האחרונות הן הזולות ביותר, שכן אין צורך בקניית מקור אנרגיה נוסף. מדובר במתקנים ידידותיים לסביבה הפועלים על דלקים חלופיים.
ורגע אחד. צור גנרטור 5 קילוואט ממנוע מכונת הכביסה והוא לא יעבוד יותר. לכן, אל תסתמך על העובדה שניתן להשתמש ביחידה זו לייצור מכשיר המחליף לחלוטין את רשת החשמל. אבל עבור כמה חדרים או עבור אמבטיה (מוסך וכן הלאה) זה יתאים. המקסימום שגנרטור כזה יכול לייצר הוא 2 קילוואט. בנוסף, אל תצפו ממנו גם ל-380 וולט.
נוסיף שניתן לייצר גנרטור גם ממנוע DC. יתר על כן, בכמה מכונות כביסה מותקנות יחידות כאלה.במנועים כאלה, מברשות גרפיט הן תכונה ייחודית.
השימוש בגנרטורים של כוח רוח בבית
בהתבסס על הגורמים לעיל, נשאלת השאלה: מדוע לא להתקין טחנת רוח בכל בית? לתשובה יש שתי נקודות עיקריות:
- מחיר. העלות של מכשירים בעלי כוח מספיק גבוה מאוד. לדוגמה, העלות של יחידה עם הספק של 2 קילוואט ומתח של 24 וולט היא מ 75,000 רובל;
- עוצמת הרוח הממוצעת ברוב האזורים אינה מגיעה אפילו ל-4 מ' לשנייה.
מפה של מהירות הרוח השנתית הממוצעת ברוסיה
כלומר, השימוש בטחנות רוח כמקור האנרגיה העיקרי הוא לא הגיוני. בבית סטנדרטי, עם פעולה בו-זמנית של כל מכשירי החשמל הביתיים, צורכים עד 1 קילוואט לשעה, וכאשר משתמשים בכלים חשמליים רבי עוצמה, נתון זה עולה, ומגדיל את המתח הנדרש ברשת.
כדי להבטיח אספקת חשמל ללא הפרעה, תזדקק לפחות: סט של שלוש טורבינות רוח של 3 קילוואט, או אחת עם קיבולת של לפחות 10 קילוואט; מספר סוללות בעלות קיבולת מספקת; בקר ומהפך אמינים.
התקנה של המערכת כולה תעלה לפחות 400,000 רובל, ועם מהירויות רוח משתנות, שיטה זו של אספקת חשמל אינה רלוונטית עוד.
דוגמה להמחשה של מעגל עם התקן בעל הספק גבוה
רצוי להשתמש בטחנות רוח 220 וולט בהרכבה עצמית כמקור אנרגיה חלופי. יחד עם פאנלים סולאריים, מחולל דלק בעל הספק מספיק או עם רשת חשמל מרכזית.
חָשׁוּב! עם שילוב של מקורות, יש צורך לכלול ATS במערכת (הפעלה אוטומטית של כוח גיבוי). התקן זה שולט באספקת החשמל על ידי שינוי מקור הכוח
תכנית השילוב של טחנת רוח ואספקת חשמל בעיר
מערכת חשמל באמצעות שלושה מקורות
הבסיס של גנרטור רוח ביתי
הנושא של ייצור והתקנה של גנרטורים רוח תוצרת בית זוכה לייצוג נרחב מאוד באינטרנט. עם זאת, רוב החומר הוא תיאור בנאלי של העקרונות להשגת אנרגיה חשמלית ממקורות טבעיים.
השיטה התיאורטית של המכשיר (התקנה) של טורבינות רוח ידועה זה מכבר והיא מובנת למדי. אבל איך הדברים בפועל במגזר המקומי - שאלה שרחוקה מלהיות נחשפת במלואה.
לרוב, מומלץ לבחור בגנרטורים לרכב או במנועי אינדוקציה AC בתוספת מגנטים ניאודימיום כמקור זרם לגנראטורים ביתיים לרוח ביתיים.
ההליך להמרת מנוע AC אסינכרוני לגנרטור לטחנת רוח. זה מורכב בייצור של "מעיל פרווה" של הרוטור ממגנטים ניאודימיום. תהליך מורכב וארוך במיוחד
עם זאת, שתי האפשרויות דורשות חידוד משמעותי, לעתים מורכבות, יקרה וגוזלת זמן.
הרבה יותר פשוט וקל מכל הבחינות להתקין מנועים חשמליים כמו אלה שיוצרו בעבר ומיוצרים כעת על ידי Ametek (לדוגמה) ואחרים.
עבור טורבינת רוח ביתית מתאימים מנועי DC במתח של 30 - 100 וולט. במצב גנרטור ניתן לקבל מהם כ-50% ממתח ההפעלה המוצהר.
יש לציין: כאשר פועלים במצב היצור, יש להסתובב מנועי DC עד למהירות מעל למהירות המדורגת.
יחד עם זאת, כל מנוע בודד מתריסר עותקים זהים יכול להראות מאפיינים שונים לחלוטין.
לכן, הבחירה האופטימלית של מנוע חשמלי לגנרטור רוח ביתי היא הגיונית עם האינדיקטורים הבאים:
- הגדרת מתח הפעלה גבוה.
- RPM פרמטר נמוך (מהירות סיבוב זוויתית).
- זרם הפעלה גבוה.
אז, מנוע מתוצרת Ametek עם מתח הפעלה של 36 וולט ומהירות סיבוב זוויתית של 325 סל"ד נראה טוב להתקנה.
זה מנוע חשמלי כזה שמשמש בתכנון של גנרטור רוח - התקנה שמתוארת להלן כדוגמה לטחנת רוח ביתית.
מנוע DC לגנרטור רוח ביתי. האפשרות הטובה ביותר בין המוצרים המיוצרים על ידי Ametek. מנועים חשמליים דומים המיוצרים על ידי חברות אחרות מתאימים גם הם.
בדיקת היעילות של כל מנוע דומה היא קלה. זה מספיק כדי לחבר מנורת ליבון רכב קונבנציונלית 12 וולט למסופי החשמל ולסובב את פיר המנוע ביד. עם אינדיקטורים טכניים טובים של המנוע החשמלי, המנורה בהחלט תידלק.
איך להכין מחולל רוח במו ידיך
כדי להרכיב מכשיר זה בבית תצטרך:
- ידע מעמיק של חשמלאי;
- מקור כוח. זה יכול להיות אלטרנטור או מנוע אסינכרוני.
- מקום בטוח להתקנת המכשיר. מאז המשקל של יחידות בית בודדות יכול להגיע בין 200 ל 800 ק"ג.
- מגנטים של ניאודימיום. לסוג זה של מגנטים יש ביצועים טובים יותר;
סוגים שונים של צורות. במקרה שלנו, מלבני או עגול מתאימים יותר.
- חוטים מקטע מתאים;
- חומרים להרכבת המסגרת וטחנת הרוח עצמה.
כפי שכבר תואר לעיל, ישנן אפשרויות עיצוב רבות. רקע הרעש שנוצר על ידי היחידה תלוי במידות ובשיטת חיבור הצמתים. אם אתה לא רוצה צרות עם השכנים, דנו בנושא זה מראש, שכן יחידות בודדות די רועשות, למשל, כמו מחולל הרוח בהרכבה עצמית בסרטון הבא.
לאחר ביצוע כל הפעולות המקדימות, תצטרכו לבחור מקור חשמל המתאים לצרכים שלכם. עם משאבים כספיים מוגבלים, שתי אפשרויות תקציב אפשריות:
- גנרטור רכב;
- מנוע אסינכרוני ממכונת כביסה.
לכל אפשרות יש את הצדדים החיוביים והשליליים שלה.
מייצב מתח 220V לבית: איזה מהם לבחור. במאמר, נשקול בפירוט למה מיועד הציוד הזה, סוגים, דיאגרמות חיבור, מחירים ממוצעים ומאפיינים טכניים, איך לעשות את זה בעצמך.
אפשרות גנרטור רוח עשה זאת בעצמך ממכונת כביסה
כדי להגביר את הכוח, המנוע משודרג על ידי החלפת מגנטי פריט בניאודימיום. יש לציין כי התקנת מגנטים היא תהליך מייגע למדי הדורש כישורים מסוימים.
דוגמה למיקומם של מגנטים ניאודימיום במנוע ממכונת כביסה
המלצה! מגנטים ניאודימיום הם חזקים מאוד, היזהר מאוד כשאתה עובד איתם.
על מנת לחסוך זמן ועצבים, אפשרות פשוטה יותר היא לקנות רוטור מוכן בגודל מתאים, זה רציונלי להשתמש במנוע כזה במכשיר עם ממדים קטנים.
הכנת גנרטור רוח במו ידיך מגנרטור רכב
גם אפשרות זו צריכה להשתפר, מכיוון שהדגימה הסטנדרטית פועלת ב-5000 - 6000 סל"ד. השדרוג כולל:
המכשיר מצויד במגנטים ניאודימיום. הם מותקנים בסדר קפדני, כלומר, הקטבים מתחלפים. לנוחות, תבנית נחתכת מקרטון עבה;
תבנית פריסת מגנטים
- פיתול הסטטור מסובב לאחור. מספר הסיבובים גדל, לכן חתך החוט יורד.
- אין מגנטים כסטנדרט ולכן הציר המרכזי חייב להיות עשוי מחומר לא מגנטי כמו טיטניום.
אבל גם אם כל הדרישות למתח אופטימלי מתקיימות, הרוטור חייב להסתובב מ-500 פעמים בדקה.
מאפיינים שליליים כלליים:
- שתי האפשרויות הן קצרות מועד, הדורשות תיקון או החלפה שנתי;
- הכוח שנוצר אינו מספיק עבור אספקת חשמל מלאה;
- טעון שיפור משמעותי.
אם כבר יש לך את הידע הדרוש ויודעים בערך איך לעשות גנרטור רוח 220V במו ידיך, זה יהיה רציונלי יותר להרכיב יחידה בעלת הספק גדול יותר.
בעת הרכבת טורבינת רוח אופקית או אנכית במו ידיך, שים לב לקשיחות של המבנה כולו, מהלהבים ועד לפלטות הבקרה. רכיבים מבניים לא אמינים עלולים להוביל לתאונה.
אחת מהתאונות הרבות