Clasificare și principii de funcționare
Este posibil să găsiți o mulțime de exemple diferite de asamblare a generatoarelor eoliene pe net, dar toate sunt împărțite în două clase: verticale și orizontale. Fiecare clasă are subspecii:
Vertical:
Industrial. Înălțimea unor astfel de centrale electrice poate ajunge la mai mult de 100 de metri, puterea variază de la 4 la 6 MW.
Unul dintre cele mai puternice parcuri eoliene Enercon E-126
Dispozitive de uz casnic. Există modele realizate în fabrici specializate și dispozitive de bricolaj;
Dispozitiv cu o putere de 600 W
dispozitiv spiralat
Eșantion cu lame din materiale textile
Moara de vant cu lame metalice
Orizontală:
Standard;
Unitatea cu aranjamentul clasic al lamelor
Rotativ.
Elementele structurale ale unor astfel de dispozitive pot fi amplasate în unghiuri diferite.
Întreaga clasă de dispozitive de bricolaj, fie că sunt parcuri eoliene sau industriale, funcționează pe principiul inducției electromagnetice, adică magneții fixați în rotor generează curent alternativ atunci când palele se rotesc. Este furnizat bateriilor de stocare prin intermediul controlerului. Acesta este un dispozitiv care convertește curentul alternativ în curent continuu și controlează gradul de încărcare al bateriilor.
Următorul nod este un invertor care transformă curentul continuu în curent alternativ și egalizează fluctuația energiei electrice la o valoare de 50 Hz, apoi curentul este furnizat consumatorilor.
Notă! Controlerul comută fluxul de electricitate direct la invertor atunci când bateriile sunt complet încărcate. Schema standard de funcționare a unui parc eolian
Schema standard de funcționare a unui parc eolian
UZO: ce este. Să încercăm să ne dăm seama ce este un RCD, capacitățile sale, caracteristicile de lucru și opțiunile de aplicație.
Și luați în considerare, de asemenea, nuanțele cărora trebuie să le acordați atenție atunci când alegeți
Montarea structurii de susținere și a lamelor
Când construiți o moară de vânt verticală pentru o casă cu propriile mâini, se acordă o atenție deosebită bazei întregii structuri, deoarece unitatea în sine ar trebui să fie ridicată cât mai sus posibil deasupra solului. Acest lucru va necesita investiții financiare mai serioase, dar energia economisită va compensa aceste costuri în timp.
Cu cât structura este mai mare, cu atât viteza vântului este mai mare, prin urmare, pentru un dispozitiv cu dimensiuni și greutate mari, este necesară pregătirea fundației.
Această instalare necesită o fundație solidă și o fundație solidă.
Lamele oricărui tip de dispozitiv ar trebui să fie montate la un anumit unghi, atât pentru dispozitivele verticale, cât și orizontale.
Amplasarea lamelor la unitatea orizontală
Desenul direcției lamelor dispozitivului vertical
Lamele unui mic dispozitiv din plastic. Se poate vedea că exact cu propriile mâini
Important! În vânt furtunos, nu este recomandată funcționarea morilor de vânt, deoarece palele ar putea să nu reziste la sarcini grele. Asigurați o oprire de urgență pentru rotor în proiectarea dvs.
Etapele muncii
Pregătirea șablonului
Deci, nucleul este gata, acum puteți trece la procesele care se încadrează în categoria „do it yourself”. Pentru a fixa magneții pe miezul mașinii de spălat, aveți nevoie de un fel de dispozitiv. Poate fi realizat dintr-o bandă de tablă sau dintr-un alt material similar ca caracteristici tehnice.
Lungimea și lățimea benzii de tablă sunt ajustate la dimensiunile diametrului miezului și lățimea canelurilor. Adică, șablonul trebuie să se afle exact în locul în care sunt instalați magneții.
Acordați o atenție deosebită faptului că distanța dintre magneți trebuie să fie aceeași
Ansamblu generator
Totul este gata, puteți trece la asamblarea motorului-generator electric cu propriile mâini.Trebuie să spunem imediat că acest proces necesită o răbdare deosebită. Nu e nevoie să te grăbești aici. Chestia este că magneții vor fi instalați în canelurile miezului motorului cu lipici. Dimensiunea lor mică creează dificultăți și inconveniente la instalare, lipiciul alunecă, stropii acestuia vor cădea pe mâini, uneori chiar și pe față. Deci nu merită să neglijăm măsurile de protecție a muncii. Totuși, compoziția adezivă este o soluție chimică, destul de activă.
Deci, iată diagrama de asamblare, cum să faci un generator cu propriile mâini:
un șablon de tablă pregătit este lipit peste rotor;
apoi se instalează magneți de neodim în canelurile pregătite, aici este foarte important, așa cum s-a menționat mai sus, să se respecte cu exactitate distanța de instalare și unghiul de înclinare a elementelor, deoarece chiar și o ușoară abatere de la acești doi parametri poate provoca lipire, ceea ce va duce în mod necesar la o scădere a puterii generatorului de casă;
acum spațiul dintre magneți trebuie umplut cu un material special numit sudare la rece, este foarte asemănător cu plastilina;
iar ultima etapă este șlefuirea suprafeței cu șmirghel, se poate face prin plasarea rotorului într-o menghină, sau pe podea sau pe masă;
intregul motor electric este asamblat manual.
Testarea generatorului
Pentru a verifica cum funcționează generatorul pe care l-am asamblat, sunt necesare câteva elemente suplimentare. Și anume:
- baterie de capacitate mică, poate fi de la o motocicletă;
- redresor;
- multimetru pentru determinarea puterii de încărcare;
- controler de încărcare.
Schema de conectare a generatorului pentru testare este următoarea: două înfășurări ale generatorului sunt conectate printr-un redresor la regulatorul de încărcare. Acesta din urmă este conectat la baterie. Multimetrul este, de asemenea, conectat la bornele bateriei.
Cel mai dificil lucru de verificat este rotirea rotorului motorului electric. Atingerea manuală a vitezei de rotație necesară nu va funcționa. Prin urmare, este recomandat să folosiți fie un burghiu, fie o șurubelniță în aceste scopuri. Conectați una dintre aceste scule la rotorul motorului (există diferite opțiuni aici și sunt multe dintre ele) și începeți să vă învârtiți cu o viteză de rotație de 800-1000 rpm. Dacă generatorul pe care l-ați făcut produce o tensiune de 220-300 de volți, atunci acesta este un indicator excelent. Dacă tensiunea este foarte scăzută, înseamnă că rotorul a fost asamblat prost. Aceasta se referă în principal la instalarea magneților (instalarea neuniformă și nu toate elementele sunt atașate la același unghi).
Unde se folosește
Am reușit să facem un generator din motorul electric al mașinii de spălat. Testele au arătat că funcționează. Deci, ce urmează? Unde poate fi folosită această unitate?
În principiu, dacă găsiți energia care ar putea roti rotorul, atunci nu ar fi probleme cu electricitatea, de exemplu, într-o casă mică de țară. Prin urmare, stăpânii acasă oferă mai multe opțiuni frecvent utilizate:
- Instalați generatorul pe motorul pe benzină. De exemplu, poate fi un ferăstrău Druzhba vechi sau un motor de la o motocicletă.
- Conectați-vă la o moară de vânt, creând astfel un generator de curent eolian.
- Conectați-vă la o turbină hidro, care este instalată într-o cascadă improvizată sau într-un curent cu curgere rapidă.
Ultimele două opțiuni sunt cele mai ieftine, deoarece nu este nevoie să cumpărați o sursă suplimentară de energie. Acestea sunt instalații ecologice care funcționează cu combustibili alternativi.
Și un moment. Faceți un generator de 5 kW din motorul mașinii de spălat și acesta nu va mai funcționa. Prin urmare, nu vă bazați pe faptul că această unitate poate fi folosită pentru a realiza un dispozitiv care înlocuiește complet rețeaua electrică. Dar pentru câteva camere sau pentru o baie (garaj și așa mai departe) va fi bine. Maximul pe care îl poate produce un astfel de generator este de 2 kW. În plus, nu vă așteptați nici la 380 de volți de la el.
Adăugăm că un generator poate fi realizat și dintr-un motor DC. Mai mult, în unele mașini de spălat, sunt instalate astfel de unități.La astfel de motoare, periile de grafit sunt o caracteristică distinctivă.
Utilizarea generatoarelor de energie eoliană acasă
Pe baza factorilor de mai sus, apare întrebarea: de ce să nu instalați o moară de vânt în fiecare casă? Răspunsul are două puncte principale:
- Preț. Costul dispozitivelor cu putere suficientă este foarte mare. De exemplu, costul unei unități cu o putere de 2 kW și o tensiune de 24 V este de la 75.000 de ruble;
- Forța medie a vântului în majoritatea regiunilor nu atinge nici măcar 4 m/s.
Harta vitezei medii anuale a vântului în Rusia
Adică folosirea morilor de vânt ca sursă principală de energie este irațională. Într-o casă standard, cu funcționarea simultană a tuturor aparatelor de uz casnic, se consumă până la 1 kW pe oră, iar atunci când se folosesc unelte electrice puternice, această cifră crește, crescând tensiunea necesară în rețea.
Pentru a asigura alimentarea neîntreruptă, veți avea nevoie de cel puțin: un set de trei turbine eoliene de 3 kW, sau una cu o capacitate de minim 10 kW; mai multe baterii de capacitate suficientă; controler și invertor de încredere.
Instalarea întregului sistem va costa cel puțin 400.000 de ruble, iar cu viteze variabile ale vântului, această metodă de alimentare cu energie nu mai este relevantă.
Un exemplu ilustrativ de circuit cu un dispozitiv de mare putere
Este recomandabil să folosiți morile de vânt de 220 de volți auto-asamblate ca sursă alternativă de energie. Împreună cu panouri solare, un generator de combustibil de putere suficientă sau cu o rețea electrică centrală.
Important! Cu o combinație de surse, este necesar să se includă ATS în sistem (pornirea automată a puterii de rezervă). Acest dispozitiv controlează sursa de alimentare prin schimbarea sursei de alimentare
Schema combinației dintre o moară de vânt și alimentarea cu energie a orașului
Sistem electric folosind trei surse
Baza unui generator eolian acasă
Tema fabricării și instalării generatoarelor eoliene de casă este foarte larg reprezentată pe Internet. Cu toate acestea, cea mai mare parte a materialului este o descriere banală a principiilor de obținere a energiei electrice din surse naturale.
Metoda teoretică a dispozitivului (instalării) turbinelor eoliene este cunoscută de mult timp și este destul de de înțeles. Dar cum stau lucrurile practic în sectorul intern - o întrebare care este departe de a fi dezvăluită pe deplin.
Cel mai adesea, se recomandă să alegeți generatoare auto sau motoare cu inducție AC suplimentate cu magneți de neodim ca sursă de curent pentru generatoarele eoliene de casă.
Procedura de transformare a unui motor AC asincron într-un generator pentru o moară de vânt. Constă în fabricarea unui „înveliș” al rotorului de magneți de neodim. Proces extrem de complex și de lungă durată
Cu toate acestea, ambele opțiuni necesită o rafinare semnificativă, adesea complexe, costisitoare și consumatoare de timp.
Mult mai simplu si mai usor din toate punctele de vedere sa instalezi motoare electrice precum cele produse inainte si sunt acum produse de Ametek (exemplu) si altele.
Pentru o turbină eoliană casnică, sunt potrivite motoarele de curent continuu cu o tensiune de 30 - 100 volți. În modul generator, aproximativ 50% din tensiunea de funcționare declarată poate fi obținută de la aceștia.
De remarcat: atunci când funcționează în modul de generare, motoarele de curent continuu trebuie dezrăsucite la o viteză mai mare decât cea nominală.
În plus, fiecare motor individual dintr-o duzină de copii identice poate prezenta caracteristici complet diferite.
Prin urmare, alegerea optimă a unui motor electric pentru un generator eolian de acasă este logică cu următorii indicatori:
- Setare de înaltă tensiune de operare.
- Parametru scăzut RPM (viteza unghiulară de rotație).
- Curent ridicat de funcționare.
Deci, un motor fabricat de Ametek cu o tensiune de funcționare de 36 volți și o viteză unghiulară de rotație de 325 rpm arată bine pentru instalare.
Este un astfel de motor electric care este utilizat în proiectarea unui generator eolian - o instalație care este descrisă mai jos ca exemplu de moară de vânt acasă.
Motor DC pentru generator eolian de acasă. Cea mai bună opțiune dintre produsele fabricate de Ametek. Motoarele electrice similare fabricate de alte companii sunt, de asemenea, potrivite.
Verificarea eficienței oricărui motor similar este ușoară. Este suficient să conectați o lampă auto incandescentă convențională de 12 volți la bornele electrice și să rotiți manual arborele motorului. Cu indicatoare tehnice bune ale motorului electric, cu siguranță lampa se va aprinde.
Cum să faci un generator eolian cu propriile mâini
Pentru a monta acest dispozitiv acasă veți avea nevoie de:
- Cunoștințe temeinice de electrician;
- Sursă de putere. Poate fi un alternator sau un motor asincron.
- Un loc sigur pentru a instala dispozitivul. Deoarece greutatea unităților individuale de gospodărie poate ajunge de la 200 la 800 kg.
- magneți de neodim. Această clasă de magneți are performanțe mai mari;
Diverse tipuri de forme. În cazul nostru, dreptunghiulare sau rotunde sunt mai potrivite.
- Fire de secțiune adecvată;
- Materiale pentru montarea cadrului și a morii de vânt în sine.
După cum a fost deja descris mai sus, există multe opțiuni de design. Fondul de zgomot creat de unitate depinde de dimensiunile și metoda de conectare a nodurilor. Dacă nu doriți probleme cu vecinii, discutați această problemă în avans, deoarece unitățile individuale sunt destul de zgomotoase, de exemplu, cum ar fi generatorul eolian auto-asamblat din următorul videoclip.
După efectuarea tuturor activităților preliminare, va trebui să alegeți o sursă de alimentare care se potrivește nevoilor dumneavoastră. Cu resurse financiare limitate, sunt posibile două opțiuni bugetare:
- Generator auto;
- Motor asincron de la o mașină de spălat.
Fiecare opțiune are laturile ei pozitive și negative.
Stabilizator de tensiune 220V pentru casă: pe care să-l alegi. În articol, vom lua în considerare în detaliu pentru ce este acest echipament, tipuri, scheme de conectare, prețuri medii și caracteristici tehnice, cum să o faci singur.
Opțiune de generator eolian bricolaj de la o mașină de spălat
Pentru a crește puterea, motorul este modernizat prin înlocuirea magneților de ferită cu cei din neodim. Trebuie remarcat faptul că instalarea magneților este un proces destul de laborios, care necesită anumite abilități.
Un exemplu de locație a magneților de neodim în motor de la o mașină de spălat
Recomandare! Magneții de neodim sunt foarte puternici, fiți extrem de atenți când lucrați cu ei.
Pentru a economisi timp și nervi, o opțiune mai simplă este să cumpărați un rotor gata făcut de o dimensiune adecvată Este rațional să folosiți un astfel de motor într-un dispozitiv cu dimensiuni mici.
Realizarea unui generator eolian cu propriile mâini dintr-un generator auto
Această opțiune trebuie, de asemenea, îmbunătățită, deoarece proba standard funcționează la 5000 - 6000 rpm. Upgrade-ul include:
Aparatul este echipat cu magneți de neodim. Sunt instalați într-o ordine strictă, adică polii se alternează. Pentru comoditate, un șablon este decupat din carton gros;
Șablon de layout magneți
- Înfășurarea statorului este rebobinată. Numărul de spire crește, prin urmare, secțiunea transversală a firului scade.
- Nu există magneți standard, așa că arborele central trebuie să fie realizat dintr-un material nemagnetic, cum ar fi titanul.
Dar chiar dacă toate cerințele pentru o tensiune optimă sunt îndeplinite, rotorul trebuie să se rotească de la 500 de ori pe minut.
Caracteristici negative generale:
- Ambele opțiuni sunt de scurtă durată, necesitând reparații sau înlocuiri anuale;
- Puterea generată nu este suficientă pentru o alimentare completă;
- Necesita îmbunătățiri semnificative.
Dacă aveți deja cunoștințele necesare și știți aproximativ cum să faceți un generator eolian de 220V cu propriile mâini, va fi mai rațional să montați o unitate de putere mai mare.
Când asamblați o turbină eoliană orizontală sau verticală cu propriile mâini, observați rigiditatea întregii structuri, de la palete până la bretele de control. Componentele structurale nesigure pot duce la un accident.
Unul dintre numeroasele accidente
