Klasifikácia a princípy fungovania
Na nete je možné nájsť veľké množstvo rôznych príkladov montáže veterných generátorov, ale všetky sú rozdelené do dvoch tried: vertikálne a horizontálne. Každá trieda má poddruhy:
Vertikálne:
Priemyselný. Výška takýchto elektrární môže dosiahnuť viac ako 100 metrov, výkon sa pohybuje od 4 do 6 MW.
Jedna z najvýkonnejších veterných fariem Enercon E-126
Zariadenia pre domácnosť. Existujú modely vyrobené v špecializovaných továrňach a zariadenia pre domácich majstrov;
Zariadenie s výkonom 600W
špirálové zariadenie
Vzorka s čepeľami vyrobenými z látkových materiálov
Veterný mlyn s kovovými čepeľami
Horizontálne:
štandardné;
Jednotka s klasickým usporiadaním lopatiek
Rotačné.
Konštrukčné prvky takýchto zariadení môžu byť umiestnené v rôznych uhloch.
Celá trieda zariadení pre domácich majstrov, či už ide o veterné elektrárne alebo priemyselné, funguje na princípe elektromagnetickej indukcie, to znamená, že magnety upevnené v rotore generujú pri otáčaní lopatiek striedavý prúd. Dodáva sa do akumulátorov cez ovládač. Ide o zariadenie, ktoré premieňa striedavý prúd na jednosmerný a riadi stupeň nabitia batérií.
Ďalším uzlom je invertor, ktorý premieňa jednosmerný prúd na striedavý a vyrovnáva kolísanie elektriny na hodnotu 50 Hz, potom sa prúd dodáva spotrebiteľom.
Poznámka! Regulátor prepne tok elektriny priamo do meniča, keď sú batérie plne nabité. Štandardná schéma prevádzky veternej farmy
Štandardná schéma prevádzky veternej farmy
UZO: čo to je. Pokúsme sa zistiť, čo je RCD, jeho možnosti, funkcie práce a možnosti aplikácie.
A tiež zvážte nuansy, ktorým musíte venovať pozornosť pri výbere
Inštalácia nosnej konštrukcie a nožov
Pri stavbe vertikálneho veterného mlyna pre dom vlastnými rukami sa osobitná pozornosť venuje základu celej konštrukcie, pretože samotná jednotka by mala byť zdvihnutá čo najvyššie nad zemou. To si bude vyžadovať vážnejšie finančné investície, ale ušetrená energia tieto náklady časom vráti.
Čím vyššia je konštrukcia, tým vyššia je rýchlosť vetra, preto je pre zariadenie s veľkými rozmermi a hmotnosťou potrebná príprava základov.
Táto inštalácia vyžaduje pevný základ a pevný základ.
Čepele akéhokoľvek typu zariadenia by mali byť namontované pod určitým uhlom, a to pre vertikálne aj horizontálne zariadenia.
Umiestnenie lopatiek na horizontálnej jednotke
Nákres smeru lopatiek vertikálneho zariadenia
Čepele malého zariadenia vyrobeného z plastu. Je vidieť, že presne vlastnými rukami
Dôležité! Pri búrlivom vetre sa prevádzka veterných mlynov neodporúča, pretože lopatky nemusia vydržať veľké zaťaženie. Vo svojom návrhu zabezpečte núdzové zastavenie rotora.
Etapy práce
Príprava šablóny
Takže jadro je pripravené, teraz môžete prejsť k procesom, ktoré spadajú do kategórie „urob si sám“. Na upevnenie magnetov na jadro práčky potrebujete nejaké zariadenie. Môže byť vyrobený z cínového pásu alebo z iného materiálu podobného technickým vlastnostiam.
Dĺžka a šírka cínového pásu sa prispôsobuje rozmerom priemeru jadra a šírke drážok. To znamená, že šablóna musí presne ležať na mieste, kde sú nainštalované magnety.
Venujte zvláštnu pozornosť skutočnosti, že vzdialenosť medzi magnetmi musí byť rovnaká
Zostava generátora
Všetko je pripravené, môžete pristúpiť k montáži elektromotora-generátora vlastnými rukami.Okamžite musíme povedať, že tento proces si vyžaduje osobitnú trpezlivosť. Tu sa netreba ponáhľať. Ide o to, že magnety budú inštalované do drážok jadra motora pomocou lepidla. Ich malá veľkosť spôsobuje ťažkosti a nepohodlie pri inštalácii, lepidlo sa šmýka, jeho postriekanie dopadne na ruky, niekedy dokonca aj na tvár. Preto sa neoplatí zanedbávať opatrenia na ochranu práce. Napriek tomu je lepiaca kompozícia chemickým roztokom, ktorý je dosť aktívny.
Takže tu je montážna schéma, ako vyrobiť generátor vlastnými rukami:
cez rotor je prilepená pripravená cínová šablóna;
potom sa do pripravených drážok nainštalujú neodýmové magnety, tu je veľmi dôležité, ako už bolo spomenuté vyššie, presne dodržať montážnu vzdialenosť a uhol sklonu prvkov, pretože aj malá odchýlka od týchto dvoch parametrov môže spôsobiť lepenie, ktoré nevyhnutne viesť k zníženiu výkonu domáceho generátora;
teraz musí byť medzera medzi magnetmi vyplnená špeciálnym materiálom nazývaným studené zváranie, je veľmi podobný plastelínu;
a poslednou etapou je brúsenie povrchu brúsnym papierom, dá sa to urobiť umiestnením rotora do zveráka, alebo na podlahu či stôl;
celý elektromotor je zostavený ručne.
Testovanie generátora
Na kontrolu fungovania generátora, ktorý sme zostavili, je potrebných niekoľko ďalších prvkov. menovite:
- batéria s malou kapacitou, môže byť z motocykla;
- usmerňovač;
- multimeter na určenie nabíjacieho výkonu;
- regulátor nabíjania.
Schéma zapojenia generátora na testovanie je nasledovná: dve vinutia generátora sú pripojené cez usmerňovač k regulátoru nabíjania. Ten je pripojený k batérii. Multimeter je tiež pripojený na svorky batérie.
Najťažšie je kontrolovať otáčanie rotora elektromotora. Manuálne dosiahnutie požadovanej rýchlosti otáčania nebude fungovať. Preto sa na tieto účely odporúča použiť buď vŕtačku alebo skrutkovač. Jeden z týchto nástrojov pripojíte k rotoru motora (tu sú rôzne možnosti a je ich veľa) a začnete točiť rýchlosťou 800-1000 ot./min. Ak generátor, ktorý ste vyrobili, produkuje napätie 220-300 voltov, potom je to vynikajúci indikátor. Ak je napätie veľmi nízke, znamená to, že rotor bol zle zostavený. Týka sa to hlavne inštalácie magnetov (nerovnomerná inštalácia a nie všetky prvky sú pripevnené pod rovnakým uhlom).
Kde použiť
Z elektromotora práčky sa nám podarilo vyrobiť generátor. Testovanie ukázalo, že to funguje. Takže, čo bude ďalej? Kde je možné túto jednotku použiť?
V zásade, ak nájdete energiu, ktorá by mohla otáčať rotor, potom by neboli žiadne problémy s elektrickou energiou, napríklad v malom vidieckom dome. Preto domáci majstri ponúkajú niekoľko bežne používaných možností:
- Nainštalujte generátor na benzínový motor. Môže to byť napríklad stará píla Družba alebo motor z motorky.
- Pripojte sa k veternému mlynu, čím vytvoríte generátor veterného prúdu.
- Pripojte sa k vodnej turbíne, ktorá je inštalovaná v provizórnom vodopáde alebo rýchlo tečúcom potoku.
Posledné dve možnosti sú najlacnejšie, pretože nie je potrebné kupovať ďalší zdroj energie. Ide o ekologické zariadenia fungujúce na alternatívne palivá.
A jeden moment. Urobte z motora práčky 5 kW generátor a už nebude fungovať. Nespoliehajte sa preto na to, že z tejto jednotky sa dá vyrobiť zariadenie, ktoré úplne nahradí elektrickú sieť. Ale pre pár izieb alebo pre kúpeľ (garáž a tak ďalej) to bude stačiť. Maximálny výkon, ktorý takýto generátor dokáže vyrobiť, sú 2 kW. Navyše ani od neho nečakajte 380 voltov.
Dodávame, že generátor sa dá vyrobiť aj z jednosmerného motora. Okrem toho sú v niektorých práčkach takéto jednotky inštalované.V takýchto motoroch sú charakteristickou črtou grafitové kefy.
Použitie veterných generátorov doma
Na základe vyššie uvedených faktorov vzniká otázka: prečo neinštalovať veterný mlyn do každého domu? Odpoveď má dva hlavné body:
- Cena. Náklady na zariadenia s dostatočným výkonom sú veľmi vysoké. Napríklad náklady na jednotku s výkonom 2 kW a napätím 24 V sú od 75 000 rubľov;
- Priemerná sila vetra vo väčšine regiónov nedosahuje ani 4 m/s.
Mapa priemernej ročnej rýchlosti vetra v Rusku
To znamená, že používanie veterných mlynov ako hlavného zdroja energie je iracionálne. V štandardnom dome sa pri súčasnej prevádzke všetkých domácich spotrebičov spotrebuje až 1 kW za hodinu a pri použití výkonného elektrického náradia sa toto číslo zvyšuje, čím sa zvyšuje požadované napätie v sieti.
Na zabezpečenie nepretržitého napájania budete potrebovať minimálne: súpravu troch veterných turbín s výkonom 3 kW, alebo jednu s výkonom minimálne 10 kW; niekoľko batérií dostatočnej kapacity; spoľahlivý ovládač a menič.
Inštalácia celého systému bude stáť najmenej 400 000 rubľov a pri premenlivej rýchlosti vetra už tento spôsob napájania nie je relevantný.
Názorný príklad obvodu s vysokovýkonným zariadením
Ako alternatívny zdroj energie je vhodné použiť svojpomocne zmontované 220-voltové veterné mlyny. Spolu so solárnymi panelmi, palivovým generátorom s dostatočným výkonom alebo s centrálnou elektrickou sieťou.
Dôležité! Pri kombinácii zdrojov je potrebné zaradiť do systému ATS (automatické zapínanie záložného napájania). Toto zariadenie riadi napájanie zmenou zdroja napájania
Schéma kombinácie veterného mlyna a mestského napájania
Elektrický systém využívajúci tri zdroje
Základ domáceho veterného generátora
Téma výroby a inštalácie domácich veterných generátorov je na internete veľmi široko zastúpená. Väčšina materiálu je však banálnym opisom princípov získavania elektrickej energie z prírodných zdrojov.
Teoretický spôsob zariadenia (inštalácie) veterných turbín je už dlho známy a je celkom pochopiteľný. Ale ako sa veci majú prakticky v domácom sektore - otázka, ktorá ani zďaleka nie je úplne odhalená.
Ako zdroj prúdu pre domáce veterné generátory domácej výroby sa najčastejšie odporúča voliť autogenerátory alebo striedavé indukčné motory doplnené o neodýmové magnety.
Postup premeny asynchrónneho striedavého motora na generátor pre veterný mlyn. Spočíva vo výrobe „plášťa“ rotora z neodýmových magnetov. Mimoriadne zložitý a zdĺhavý proces
Obe možnosti si však vyžadujú značné zdokonalenie, často zložité, drahé a časovo náročné.
Oveľa jednoduchšie a jednoduchšie vo všetkých ohľadoch inštalovať elektromotory, ako sú tie, ktoré sa vyrábali predtým a teraz ich vyrába Ametek (príklad) a iní.
Pre domácu veternú turbínu sú vhodné jednosmerné motory s napätím 30 - 100 voltov. V režime generátora z nich možno získať približne 50% deklarovaného prevádzkového napätia.
Treba poznamenať: pri prevádzke v generačnom režime musia byť jednosmerné motory rozkrútené na rýchlosť vyššiu, ako je nominálna.
Navyše každý jednotlivý motor z tuctu identických kópií môže vykazovať úplne odlišné vlastnosti.
Preto je optimálny výber elektrického motora pre domáci veterný generátor logický s nasledujúcimi ukazovateľmi:
- Nastavenie vysokého prevádzkového napätia.
- Nízky parameter RPM (uhlová rýchlosť otáčania).
- Vysoký prevádzkový prúd.
Takže motor vyrobený spoločnosťou Ametek s prevádzkovým napätím 36 voltov a uhlovou rýchlosťou otáčania 325 ot / min vyzerá dobre na inštaláciu.
Je to taký elektrický motor, ktorý sa používa pri konštrukcii veterného generátora - inštalácie, ktorá je opísaná nižšie ako príklad domáceho veterného mlyna.
Jednosmerný motor pre domáci veterný generátor. Najlepšia možnosť medzi produktmi vyrábanými spoločnosťou Ametek. Podobné elektromotory vyrábané inými spoločnosťami sú tiež vhodné.
Kontrola účinnosti akéhokoľvek podobného motora je jednoduchá. Stačí pripojiť klasickú 12-voltovú automobilovú žiarovku k elektrickým svorkám a ručne otočiť hriadeľ motora. Pri dobrých technických indikátoroch elektromotora sa lampa určite rozsvieti.
Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami
Na montáž tohto zariadenia doma budete potrebovať:
- Dôkladné znalosti elektrikára;
- Zdroj energie. Môže to byť alternátor alebo asynchrónny motor.
- Bezpečné miesto na inštaláciu zariadenia. Keďže hmotnosť jednotlivých bytových jednotiek môže dosiahnuť od 200 do 800 kg.
- neodýmové magnety. Táto trieda magnetov má vyšší výkon;
Rôzne druhy foriem. V našom prípade sú vhodnejšie obdĺžnikové alebo okrúhle.
- Drôty vhodného prierezu;
- Materiály na montáž rámu a samotného veterného mlyna.
Ako už bolo uvedené vyššie, existuje veľa možností dizajnu. Hlukové pozadie vytvorené jednotkou závisí od rozmerov a spôsobu pripojenia uzlov. Ak nechcete mať problémy so susedmi, prediskutujte túto otázku vopred, pretože jednotlivé jednotky sú dosť hlučné, ako napríklad veterný generátor, ktorý si sami zostavíte v nasledujúcom videu.
Po vykonaní všetkých predbežných činností si budete musieť vybrať zdroj energie, ktorý vyhovuje vašim potrebám. S obmedzenými finančnými zdrojmi sú možné dve možnosti rozpočtu:
- Automobilový generátor;
- Asynchrónny motor z práčky.
Každá možnosť má svoje pozitívne a negatívne stránky.
Stabilizátor napätia 220V pre domácnosť: ktorý si vybrať. V článku podrobne zvážime, na čo je toto zariadenie, typy, schémy pripojenia, priemerné ceny a technické vlastnosti, ako to urobiť sami.
Možnosť „urob si sám“ veterný generátor z práčky
Pre zvýšenie výkonu sa motor modernizuje výmenou feritových magnetov za neodymové. Treba poznamenať, že inštalácia magnetov je dosť namáhavý proces, ktorý si vyžaduje určité zručnosti.
Príklad umiestnenia neodýmových magnetov v motore z práčky
Odporúčanie! Neodymové magnety sú veľmi silné, pri práci s nimi buďte maximálne opatrní.
Aby sa ušetril čas a nervy, jednoduchšou možnosťou je kúpa hotového rotora vhodnej veľkosti , Je racionálne použiť takýto motor v zariadení s malými rozmermi.
Výroba veterného generátora vlastnými rukami z generátora automobilu
Túto možnosť je tiež potrebné zlepšiť, pretože štandardná vzorka pracuje pri 5000 - 6000 ot./min. Aktualizácia zahŕňa:
Zariadenie je vybavené neodýmovými magnetmi. Sú inštalované v prísnom poradí, to znamená, že sa póly striedajú. Pre pohodlie je šablóna vyrezaná z hrubej lepenky;
Šablóna rozloženia magnetov
- Vinutie statora je previnuté. Počet závitov sa zvyšuje, preto sa prierez drôtu zmenšuje.
- Štandardne neexistujú žiadne magnety, takže centrálny hriadeľ musí byť vyrobený z nemagnetického materiálu, ako je titán.
Ale aj keď sú splnené všetky požiadavky na optimálne napätie, rotor sa musí otáčať 500-krát za minútu.
Všeobecné negatívne vlastnosti:
- Obe možnosti sú krátkodobé a vyžadujú si každoročnú opravu alebo výmenu;
- Generovaný výkon nestačí na plné napájanie;
- Vyžaduje výrazné zlepšenie.
Ak už máte potrebné znalosti a zhruba viete, ako vyrobiť 220V veterný generátor vlastnými rukami, bude racionálnejšie namontovať jednotku s väčším výkonom.
Pri montáži horizontálnej alebo vertikálnej veternej turbíny vlastnými rukami sledujte tuhosť celej konštrukcie, od lopatiek až po ovládacie vzpery. Nespoľahlivé konštrukčné prvky môžu viesť k nehode.
Jedna z mnohých nehôd
