Klasyfikacja i zasady działania
W sieci można znaleźć wiele różnych przykładów montażu generatorów wiatrowych, ale wszystkie są podzielone na dwie klasy: pionową i poziomą. Każda klasa ma podgatunki:
Pionowy:
Przemysłowy. Wysokość takich elektrowni może sięgać ponad 100 metrów, moc waha się od 4 do 6 MW.
Jedna z najpotężniejszych farm wiatrowych Enercon E-126
Urządzenia do użytku domowego. Istnieją modele wykonane w wyspecjalizowanych fabrykach i urządzeniach zrób to sam;
Urządzenie o mocy 600 W
urządzenie spiralne
Próbka z ostrzami wykonana z materiałów tkaninowych
Wiatrak z metalowymi ostrzami
Poziomy:
Standard;
Jednostka z klasycznym układem ostrzy
Obrotowy.
Elementy konstrukcyjne takich urządzeń mogą znajdować się pod różnymi kątami.
Cała klasa urządzeń do majsterkowania, czy to farmy wiatrowe, czy przemysłowe, działają na zasadzie indukcji elektromagnetycznej, to znaczy magnesy zamocowane w wirniku generują prąd przemienny podczas obracania się łopat. Jest zasilany do akumulatorów za pośrednictwem kontrolera. Jest to urządzenie, które zamienia prąd zmienny na prąd stały i kontroluje stopień naładowania akumulatorów.
Kolejnym węzłem jest falownik, który zamienia prąd stały na prąd przemienny i wyrównuje fluktuację energii elektrycznej do wartości 50 Hz, po czym prąd jest dostarczany do odbiorców.
Notatka! Sterownik przełącza przepływ energii elektrycznej bezpośrednio do falownika, gdy akumulatory są w pełni naładowane. Standardowy schemat działania farmy wiatrowej
Standardowy schemat działania farmy wiatrowej
UZO: co to jest. Spróbujmy dowiedzieć się, czym jest RCD, jego możliwościami, funkcjami pracy i opcjami aplikacji.
A także weź pod uwagę niuanse, na które musisz zwrócić uwagę przy wyborze
Montaż konstrukcji nośnej i ostrzy
Budując pionowy wiatrak do domu własnymi rękami, szczególną uwagę zwraca się na podstawę całej konstrukcji, ponieważ sama jednostka powinna być podniesiona jak najwyżej nad ziemią. Będzie to wymagało poważniejszych inwestycji finansowych, ale zaoszczędzona energia zwróci te koszty z czasem.
Im wyższa konstrukcja, tym większa prędkość wiatru, dlatego w przypadku urządzenia o dużych gabarytach i wadze wymagane jest przygotowanie fundamentu.
Ta instalacja wymaga solidnego fundamentu i solidnego fundamentu.
Łopatki każdego typu urządzenia powinny być montowane pod określonym kątem, zarówno w przypadku urządzeń pionowych, jak i poziomych.
Położenie ostrzy na jednostce poziomej
Rysowanie kierunku ostrzy urządzenia pionowego
Ostrza małego urządzenia wykonane z tworzywa sztucznego. Widać, że dokładnie własnymi rękami
Ważny! Podczas sztormowych wiatrów praca wiatraków nie jest zalecana, ponieważ łopaty mogą nie wytrzymać dużych obciążeń. Zapewnij awaryjne zatrzymanie wirnika w swoim projekcie.
Etapy pracy
Przygotowanie szablonu
Tak więc rdzeń jest gotowy, teraz możesz przejść do procesów, które należą do kategorii „zrób to sam”. Aby zamocować magnesy na rdzeniu pralki, potrzebujesz jakiegoś urządzenia. Może być wykonany z blaszanego paska lub z innego materiału o podobnych właściwościach technicznych.
Długość i szerokość taśmy blaszanej dopasowywana jest do wymiarów średnicy rdzenia i szerokości rowków. Oznacza to, że szablon musi dokładnie leżeć w miejscu, w którym zainstalowane są magnesy.
Zwróć szczególną uwagę, aby odległość między magnesami była taka sama
Zespół generatora
Wszystko gotowe, możesz przystąpić do montażu generatora silnika elektrycznego własnymi rękami.Musimy od razu powiedzieć, że ten proces wymaga szczególnej cierpliwości. Tutaj nie ma potrzeby się spieszyć. Chodzi o to, że magnesy zostaną zainstalowane w rowkach rdzenia silnika za pomocą kleju. Ich niewielkie rozmiary stwarzają trudności i niewygodę w montażu, klej ślizga się, jego plamy będą spadać na dłonie, czasem nawet na twarz. Nie warto więc lekceważyć środków ochrony pracy. Mimo to kompozycja kleju jest roztworem chemicznym, dość aktywnym.
Oto schemat montażu, jak zrobić generator własnymi rękami:
przygotowany szablon blaszany przykleja się na rotorze;
następnie w przygotowane rowki montuje się magnesy neodymowe, tutaj bardzo ważne jest, jak wspomniano powyżej, aby dokładnie obserwować odległość montażu oraz kąt nachylenia elementów, gdyż nawet niewielkie odchylenie od tych dwóch parametrów może spowodować sklejanie, które będzie koniecznie prowadzić do zmniejszenia mocy domowego generatora;
teraz szczelinę między magnesami należy wypełnić specjalnym materiałem zwanym spawaniem na zimno, bardzo podobnym do plasteliny;
a ostatnim etapem jest szlifowanie powierzchni papierem ściernym, można to zrobić umieszczając wirnik w imadle lub na podłodze lub stole;
cały silnik elektryczny jest montowany ręcznie.
Testowanie generatora
Aby sprawdzić, jak działa zmontowany przez nas generator, potrzeba kilku dodatkowych elementów. Mianowicie:
- bateria o małej pojemności, może pochodzić z motocykla;
- prostownik;
- multimetr do określenia mocy ładowania;
- kontroler ładowania.
Schemat podłączenia generatora do testowania jest następujący: dwa uzwojenia generatora są połączone przez prostownik z regulatorem ładowania. Ten ostatni jest podłączony do akumulatora. Multimetr jest również podłączony do zacisków akumulatora.
Najtrudniejszą rzeczą do sprawdzenia jest obrócenie wirnika silnika elektrycznego. Ręczne osiągnięcie wymaganej prędkości obrotowej nie zadziała. Dlatego do tych celów zaleca się użycie wiertarki lub śrubokręta. Podłączasz jedno z tych narzędzi do wirnika silnika (tu są różne opcje, a jest ich wiele) i zaczynasz kręcić z prędkością obrotową 800-1000 obr./min. Jeśli wykonany przez Ciebie generator wytwarza napięcie 220-300 woltów, jest to doskonały wskaźnik. Jeśli napięcie jest bardzo niskie, oznacza to, że wirnik został źle zmontowany. Dotyczy to głównie montażu magnesów (nierówny montaż i nie wszystkie elementy są mocowane pod tym samym kątem).
Gdzie używać
Udało nam się zrobić generator z silnika elektrycznego pralki. Testy wykazały, że to działa. Więc co dalej? Gdzie można używać tego urządzenia?
Zasadniczo, jeśli znajdziesz energię, która mogłaby obracać wirnikiem, nie byłoby problemów z elektrycznością, na przykład w małym wiejskim domu. Dlatego mistrzowie domu oferują kilka powszechnie używanych opcji:
- Zamontuj generator do silnika benzynowego. Na przykład może to być stara piła Drużba lub silnik z motocykla.
- Podłącz do wiatraka, tworząc w ten sposób generator prądu wiatrowego.
- Połącz się z turbiną wodną, która jest zainstalowana w prowizorycznym wodospadzie lub szybko płynącym strumieniu.
Dwie ostatnie opcje są najtańsze, ponieważ nie ma potrzeby kupowania dodatkowego źródła energii. Są to instalacje przyjazne środowisku, działające na paliwach alternatywnych.
I jedna chwila. Zrób generator 5 kW z silnika pralki, a przestanie działać. Dlatego nie należy polegać na tym, że z tego urządzenia można zrobić urządzenie, które całkowicie zastąpi sieć elektryczną. Ale na kilka pokoi lub na wannę (garaż i tak dalej) to wystarczy. Maksimum, jakie taki generator może wyprodukować, to 2 kW. Ponadto nie oczekuj od niego 380 woltów.
Dodajemy, że generator może być również wykonany z silnika prądu stałego. Ponadto w niektórych pralkach takie jednostki są instalowane.W takich silnikach charakterystyczną cechą są szczotki grafitowe.
Korzystanie z generatorów energii wiatrowej w domu
W oparciu o powyższe czynniki powstaje pytanie: dlaczego nie zainstalować wiatraka w każdym domu? Odpowiedź ma dwa główne punkty:
- Cena £. Koszt urządzeń o wystarczającej mocy jest bardzo wysoki. Na przykład koszt jednostki o mocy 2 kW i napięciu 24 V wynosi od 75 000 rubli;
- Średnia siła wiatru w większości regionów nie osiąga nawet 4 m/s.
Mapa średniej rocznej prędkości wiatru w Rosji
Oznacza to, że wykorzystanie wiatraków jako głównego źródła energii jest nieracjonalne. W standardowym domu, przy jednoczesnej pracy wszystkich urządzeń gospodarstwa domowego, zużywa się do 1 kW na godzinę, a gdy używane są mocne elektronarzędzia, liczba ta wzrasta, zwiększając wymagane napięcie w sieci.
Aby zapewnić nieprzerwane zasilanie, będziesz potrzebować co najmniej: zestawu trzech turbin wiatrowych o mocy 3 kW lub jednej o mocy co najmniej 10 kW; kilka baterii o wystarczającej pojemności; niezawodny sterownik i falownik.
Instalacja całego systemu będzie kosztować co najmniej 400 000 rubli, a przy zmiennych prędkościach wiatru ta metoda zasilania nie ma już znaczenia.
Ilustracyjny przykład obwodu z urządzeniem dużej mocy
Wskazane jest używanie samodzielnie zmontowanych wiatraków 220 V jako alternatywnego źródła energii. Wraz z panelami słonecznymi, generatorem paliwa o wystarczającej mocy lub centralną siecią energetyczną.
Ważny! Przy kombinacji źródeł konieczne jest włączenie SZR do systemu (automatyczne załączanie zasilania rezerwowego). To urządzenie kontroluje zasilanie poprzez zmianę źródła zasilania
Schemat połączenia wiatraka i zasilania miejskiego
Instalacja elektryczna z trzech źródeł
Podstawa domowego generatora wiatrowego
Temat produkcji i instalacji domowych generatorów wiatrowych jest bardzo szeroko reprezentowany w Internecie. Jednak większość materiału to banalny opis zasad pozyskiwania energii elektrycznej z naturalnych źródeł.
Teoretyczna metoda urządzenia (instalacji) turbin wiatrowych jest od dawna znana i całkiem zrozumiała. Ale jak sprawy mają się w praktyce w sektorze krajowym - pytanie, które jest dalekie od pełnego ujawnienia.
Najczęściej jako źródło prądu do domowych generatorów wiatrowych zaleca się wybór generatorów samochodowych lub silników indukcyjnych prądu przemiennego uzupełnionych o magnesy neodymowe.
Procedura zamiany asynchronicznego silnika prądu przemiennego na generator dla wiatraka. Polega na wytworzeniu „płaszcza” wirnika magnesów neodymowych. Niezwykle złożony i długotrwały proces
Jednak obie opcje wymagają znacznego udoskonalenia, często złożonego, drogiego i czasochłonnego.
Znacznie prostszy i łatwiejszy pod każdym względem montaż silników elektrycznych, takich jak te produkowane wcześniej, a obecnie produkowane przez firmę Ametek (przykład) i inne.
W przypadku domowej turbiny wiatrowej odpowiednie są silniki prądu stałego o napięciu 30-100 woltów. W trybie generatorowym można z nich uzyskać około 50% deklarowanego napięcia roboczego.
Należy zauważyć: podczas pracy w trybie generowania silniki prądu stałego muszą być rozkręcone do prędkości wyższej niż nominalna.
Co więcej, każdy pojedynczy silnik z kilkunastu identycznych egzemplarzy może wykazywać zupełnie inne właściwości.
Dlatego optymalny dobór silnika elektrycznego do domowego generatora wiatrowego jest logiczny z następującymi wskaźnikami:
- Ustawienie wysokiego napięcia roboczego.
- Niski parametr RPM (prędkość kątowa obrotu).
- Wysoki prąd roboczy.
Tak więc silnik firmy Ametek o napięciu roboczym 36 V i prędkości kątowej 325 obr./min wygląda dobrze do montażu.
To właśnie taki silnik elektryczny jest wykorzystywany w konstrukcji generatora wiatrowego – instalacji, która jest opisana poniżej jako przykład przydomowego wiatraka.
Silnik prądu stałego do domowego generatora wiatrowego. Najlepsza opcja wśród produktów produkowanych przez Ametek. Odpowiednie są również podobne silniki elektryczne innych firm.
Sprawdzenie sprawności dowolnego podobnego silnika jest łatwe. Wystarczy podłączyć konwencjonalną żarówkę samochodową 12 V do zacisków elektrycznych i ręcznie obrócić wał silnika. Przy dobrych wskaźnikach technicznych silnika elektrycznego lampka na pewno się zapali.
Jak zrobić generator wiatru własnymi rękami
Aby zamontować to urządzenie w domu będziesz potrzebować:
- Gruntowna znajomość elektryka;
- Źródło mocy. Może to być alternator lub silnik asynchroniczny.
- Bezpieczne miejsce do zainstalowania urządzenia. Ponieważ waga poszczególnych jednostek domowych może sięgać od 200 do 800 kg.
- magnesy neodymowe. Ta klasa magnesów ma większą wydajność;
Różne rodzaje form. W naszym przypadku bardziej odpowiednie są prostokątne lub okrągłe.
- Druty o odpowiednim przekroju;
- Materiały do montażu ramy i samego wiatraka.
Jak już opisano powyżej, istnieje wiele opcji projektowych. Tło akustyczne wytwarzane przez urządzenie zależy od wymiarów i sposobu podłączenia węzłów. Jeśli nie chcesz kłopotów z sąsiadami, przedyskutuj tę kwestię z wyprzedzeniem, ponieważ poszczególne jednostki są dość hałaśliwe, na przykład samodzielny generator wiatrowy w następnym filmie.
Po wykonaniu wszystkich czynności wstępnych będziesz musiał wybrać źródło zasilania, które odpowiada Twoim potrzebom. Przy ograniczonych zasobach finansowych możliwe są dwie opcje budżetowe:
- Generator samochodowy;
- Silnik asynchroniczny z pralki.
Każda opcja ma swoje pozytywne i negatywne strony.
Stabilizator napięcia 220V do domu: który wybrać. W artykule szczegółowo zastanowimy się, do czego służy ten sprzęt, rodzaje, schematy połączeń, średnie ceny i parametry techniczne, jak to zrobić samemu.
Opcja generatora wiatru „zrób to sam” z pralki
Aby zwiększyć moc, silnik jest modernizowany poprzez wymianę magnesów ferrytowych na neodymowe. Należy zauważyć, że instalacja magnesów to dość pracochłonny proces, który wymaga pewnych umiejętności.
Przykład lokalizacji magnesów neodymowych w silniku z pralki
Rekomendacje! Magnesy neodymowe są bardzo silne, należy zachować szczególną ostrożność podczas pracy z nimi.
W celu zaoszczędzenia czasu i nerwów prostszą opcją jest zakup gotowego wirnika o odpowiedniej wielkości, racjonalne jest zastosowanie takiego silnika w urządzeniu o małych gabarytach.
Tworzenie generatora wiatrowego własnymi rękami z generatora samochodowego
Ta opcja również wymaga ulepszenia, ponieważ standardowa próbka działa przy 5000 - 6000 obr./min. Aktualizacja obejmuje:
Urządzenie wyposażone jest w magnesy neodymowe. Są instalowane w ścisłej kolejności, to znaczy naprzemiennie bieguny. Dla wygody szablon wycina się z grubego kartonu;
Szablon układu magnesów
- Uzwojenie stojana jest przewijane. Liczba zwojów wzrasta, dlatego przekrój drutu maleje.
- W standardzie nie ma magnesów, dlatego centralny wałek musi być wykonany z materiału niemagnetycznego, takiego jak tytan.
Ale nawet jeśli spełnione są wszystkie wymagania dotyczące optymalnego napięcia, wirnik musi obracać się z prędkością 500 razy na minutę.
Ogólne negatywne cechy:
- Obie opcje są krótkotrwałe i wymagają corocznej naprawy lub wymiany;
- Wygenerowana moc nie wystarcza do pełnego zasilania;
- Wymaga znacznej poprawy.
Jeśli masz już niezbędną wiedzę i z grubsza wiesz, jak zrobić generator wiatrowy 220 V własnymi rękami, bardziej racjonalne będzie zamontowanie jednostki o większej mocy.
Podczas montażu poziomej lub pionowej turbiny wiatrowej własnymi rękami obserwuj sztywność całej konstrukcji, od łopat po wsporniki sterujące. Niepewne elementy konstrukcyjne mogą doprowadzić do wypadku.
Jeden z wielu wypadków
