DIY generator energii wiatrowej

Zadowolony

Urządzenie i rodzaje wiatraków
Zasada działania wiatraka
Wiatrak rzemiosło przemysłowe 2
Własna produkcja pionowego generatora wiatrowego

Posiadanie własnego generatora wiatrowego jest bardzo opłacalne. Po pierwsze, osoba otrzymuje darmową energię elektryczną. Po drugie, prąd można pozyskać w miejscach oddalonych od cywilizacji, gdzie nie ma linii energetycznej. Wiatrak to urządzenie przeznaczone do generowania energii kinetycznej wiatru. Wielu rzemieślników nauczyło się samodzielnie montować pionowy generator wiatru, a teraz dowiemy się, jak to się robi.

Urządzenie i rodzaje wiatraków

Turbiny wiatrowe mają wiele nazw, ale bardziej słuszne jest określenie ich jako farmy wiatrowej. WPP składa się z urządzeń elektrycznych i konstrukcji mechanicznej - wiatraka, które są połączone w jeden system. Elektrownia pomaga zamienić wiatr w źródło energii.

Istnieje wiele odmian turbin wiatrowych, ale w zależności od położenia osi roboczej są one warunkowo podzielone na dwie grupy:

Najczęściej spotykane są wiatraki z poziomą osią obrotu. Instalacja elektryczna jest bardzo wydajna. Ponadto sam mechanizm lepiej opiera się huraganom, a przy słabym wietrze wirnik uruchamia się szybciej. Poziome turbiny wiatrowe są łatwiejsze do regulacji mocy.
Wiatraki z pionową osią obrotu są w stanie pracować nawet przy małych prędkościach wiatru. Turbiny nie hałasują i są łatwiejsze w produkcji, dlatego najczęściej są instalowane przez rzemieślników na swoim podwórku. Jednak konstrukcja wiatraka pionowego pozwala na jego instalację tylko nisko nad ziemią. Z tego powodu wydajność instalacji elektrycznej jest znacznie zmniejszona.

Generatory wiatrowe różnią się w zależności od typu wirnika:

Modele śmigła lub łopatek są wyposażone w łopatki ustawione prostopadle do roboczego wału poziomego.
Modele karuzelowe są również nazywane obrotowymi. Są typowe dla wiatraków pionowych.
Podobnie modele bębnowe mają pionową oś roboczą.

Śmigłowe turbiny wiatrowe są powszechnie wykorzystywane do generowania energii kinetycznej wiatru na skalę przemysłową. Modele typu bęben i karuzela mają duże rozmiary, a także mniej wydajny mechanizm.

Wszystkie wiatraki można wyposażyć w mnożnik. Ta skrzynia biegów generuje dużo hałasu podczas pracy. W wiatrakach domowych zwykle nie stosuje się mnożników.

Zasada działania wiatraka

Należy zauważyć, że zasada działania turbiny wiatrowej jest taka sama, niezależnie od jej konstrukcji i wyglądu. Wytwarzanie energii zaczyna się od momentu obracania się łopat wiatraka. W tym czasie między wirnikiem a stojanem generatora powstaje pole magnetyczne. Służy jako źródło energii, która wytwarza energię elektryczną.

Tak więc, jak się dowiedzieliśmy, generator wiatrowy składa się z dwóch głównych części: obrotowego mechanizmu z łopatami i generatora. Teraz o pracy animatora. Ta skrzynia biegów jest instalowana na wiatraku, aby zwiększyć prędkość wału roboczego.

Ważny! Mnożniki są instalowane tylko na potężnych turbinach wiatrowych.

Podczas obrotu wirnika generatora generowany jest prąd przemienny, czyli wychodzą trzy fazy. Wytworzona energia trafia do sterownika, a stamtąd trafia do akumulatora. W tym łańcuchu jest jeszcze jedno ważne urządzenie - falownik. Konwertuje prąd do stabilnych parametrów i dostarcza go do konsumenta przez sieć.

Wiatrak rzemiosło przemysłowe 2

W dziedzinie energetyki wiatrowej bardzo znany jest kinetyczny generator wiatru przemysłowego craft 2, który ma zmodyfikowany blok do generowania energii wiatrowej. Aby obliczyć moc instalacji elektrycznej, sumę prędkości jej ciał roboczych mnoży się przez wartość 0,1. Wielkość obszaru roboczego zależy od wymiarów wirnika. Podczas obrotu wytwarza kinetyczną kU, a nie energię elektryczną EU.

Obrót ostrzy zależy od podmuchów wiatru. Najbardziej optymalną prędkość obserwuje się na wysokości 160-162 m. Burze zwiększają prędkość wiatru o 50%, a normalny deszcz nawet o 20%.

Wirniki generatora wiatrowego jednostki przemysłowej 2 różnią się wymiarami i materiałem łopat, a także graniczną siłą wiatru, przy której są w stanie pracować:

drewniany rotor z łopatami 5x5 przeznaczony do prędkości wiatru od 10 do 60 MCW-
żelazny wirnik z łopatami 7x7 jest zaprojektowany dla zakresu prędkości - od 14 do 75 MCW;
wirnik stalowy z łopatkami 9x9 jest zaprojektowany dla zakresu natężenia przepływu powietrza od 17 do 90 MCW;
wirnik z włókna węglowego z łopatkami 11x11 przeznaczony do zakresu przepływu powietrza od 20 do 110 MCW.

Turbiny wiatrowe Kinetic Industrial craft 2 nie stoją blisko siebie na tym samym poziomie plecami do siebie.

Własna produkcja pionowego generatora wiatrowego

We własnej produkcji najłatwiej jest wiatrak z wałem pionowym. Ostrza wykonane są z dowolnego materiału, najważniejsze jest to, że jest odporny na wilgoć i słońce, a także na światło. Do łopatek przydomowego generatora wiatrowego można zastosować rurę PVC wykorzystywaną do budowy kanałów ściekowych. Ten materiał spełnia wszystkie powyższe wymagania. Cztery ostrza o wysokości 70 cm są wycięte z tworzywa sztucznego, a dwa takie same są ocynkowane. Elementy blaszane są uformowane w półokrąg, po czym są mocowane po obu stronach rury. Pozostałe ostrza są zamocowane w tej samej odległości w kole. Promień obrotu takiego wiatraka wyniesie 69 cm.

Następnym krokiem jest montaż wirnika. Tutaj wkraczają magnesy. Najpierw weź dwa krążki ferrytowe o średnicy 23 cm. Za pomocą kleju do jednego dysku przyczepia się sześć magnesów neodymowych. Przy średnicy magnesu 165 cm tworzą kąt 60^O. Jeśli te elementy są mniejsze, to ich liczba wzrasta. Magnesy są sklejane nie tylko losowo, ale naprzemiennie zmieniają polaryzację. Magnesy ferrytowe są przymocowane do drugiego dysku w podobny sposób. Cała konstrukcja jest obficie wypełniona klejem.

Najtrudniejszą częścią jest wykonanie stojana. Musisz znaleźć drut miedziany o grubości 1 mm i zrobić z niego dziewięć zwojów. Każdy element musi zawierać dokładnie 60 tur. Ponadto obwód elektryczny stojana składa się z gotowych cewek. Wszystkie dziewięć z nich jest ułożonych w okrąg. Najpierw połącz końce pierwszej i czwartej cewki. Następnie podłącz drugi wolny koniec czwartego do wyjścia siódmej cewki. Rezultatem jest element jednej fazy trzech cewek. Obwód drugiej fazy jest montowany kolejno z kolejnych trzech cewek, zaczynając od drugiego elementu. Ostatni zbiera się w ten sam sposób w trzeciej fazie, zaczynając od trzeciej cewki.

Aby naprawić schemat, ze sklejki wycina się kształt. Na nim kładzie się włókno szklane i układa się na nim obwód dziewięciu cewek. Wszystko to wylewa się klejem, a następnie pozostawia do całkowitego zestalenia. Nie wcześniej niż za dzień można połączyć wirnik ze stojanem. Najpierw wirnik jest umieszczony magnesami do góry, stojan jest umieszczony na nim, a drugi dysk jest umieszczony na górze magnesami do dołu. Zasadę połączenia widać na zdjęciu.

Teraz czas na montaż generatora wiatrowego. Cały jego obwód będzie się składał z wirnika z łopatkami, akumulatora i falownika. Aby zwiększyć moment obrotowy, pożądane jest zainstalowanie skrzyni biegów. Prace instalacyjne przebiegają następująco:

Mocny maszt jest spawany ze stalowego narożnika, rur lub profilu. Na wysokość powinien unosić wirnik z łopatkami nad kalenicą dachu.
Podkład wylewa się pod maszt. Pamiętaj, aby wykonać zbrojenie i zapewnić kotwy wystające z betonu.
Następnie na maszcie mocowany jest wirnik z generatorem.
Po zamontowaniu masztu na fundamencie jest on mocowany do kotew, po czym jest wzmacniany stalowymi stężami. Do tych celów odpowiedni jest kabel lub pręt stalowy o grubości 10–12 mm.

Gdy część mechaniczna generatora wiatrowego jest gotowa, zaczynają montować obwód elektryczny. Generator na wyjściu poda prąd trójfazowy. Aby uzyskać stałe napięcie, w obwodzie umieszcza się prostownik diodowy. Kontrola ładowania akumulatora odbywa się za pośrednictwem przekaźnika samochodowego. Falownik uzupełnia obwód obwodu, z którego wymagane 220 woltów wchodzi do sieci domowej.

Moc wyjściowa takiego generatora wiatrowego zależy od prędkości wiatru. Np. przy 5 m/s instalacja elektryczna będzie dawała około 15 W, a przy 18 m/s można uzyskać do 163 W na wyjściu. Aby zwiększyć produktywność, maszt wiatraka jest wydłużony do 26 m. Na takiej wysokości prędkość wiatru jest o 30% większa, co oznacza, że energii elektrycznej będzie około półtora raza więcej.

Film przedstawia montaż generatora do wiatraka: