Cum să faci un controler pentru un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare, diagramă de asamblare

Care turbine eoliene sunt cele mai eficiente

Orizontală

vertical

Acest tip de echipament a câștigat cea mai mare popularitate, în care axa de rotație a turbinei este paralelă cu solul. Astfel de turbine eoliene sunt adesea numite mori de vânt, în care palele se rotesc împotriva curgerii vântului. Designul echipamentului include un sistem de defilare automată a capului.Este necesar să găsiți debitul vântului. De asemenea, este nevoie de un dispozitiv care să rotească lamele pentru a folosi chiar și o forță mică pentru a genera electricitate. Utilizarea unor astfel de echipamente este mai potrivită în întreprinderile industriale decât în ​​viața de zi cu zi. În practică, ele sunt mai des folosite pentru a crea sisteme de parcuri eoliene.

Dispozitivele de acest tip sunt mai puțin eficiente în practică. Rotirea palelor turbinei se realizează paralel cu suprafața pământului, indiferent de puterea vântului și de vectorul acestuia. De asemenea, direcția fluxului nu contează, cu orice impact, elementele de rotație derulează împotriva ei. Ca urmare, generatorul eolian își pierde o parte din puterea sa, ceea ce duce la o scădere a eficienței energetice a echipamentului în ansamblu. Dar în ceea ce privește instalarea și întreținerea, unitățile în care lamele sunt dispuse vertical sunt mai potrivite pentru uz casnic. Acest lucru se datorează faptului că ansamblul cutiei de viteze și generatorul sunt montate pe sol. Dezavantajele unui astfel de echipament includ instalarea costisitoare și costurile de operare serioase. Este necesar spațiu suficient pentru a monta generatorul. Prin urmare, utilizarea dispozitivelor verticale este mai potrivită în fermele private mici.

Cu două lame	Cu trei lame	cu mai multe lame
Acest tip de unități se caracterizează prin prezența a două elemente de rotație. Această opțiune este practic ineficientă astăzi, dar este destul de comună datorită fiabilității sale.	Acest tip de echipament este cel mai comun. Unitățile cu trei lame sunt utilizate nu numai în agricultură și industrie, ci și în gospodăriile private. Acest tip de echipament a câștigat popularitate datorită fiabilității și eficienței sale.	Acesta din urmă poate avea 50 sau mai multe elemente de rotație. Pentru a asigura generarea cantității necesare de energie electrică, nu este necesar să derulați lamele în sine, ci să le aduceți la numărul necesar de rotații. Prezența fiecărui element suplimentar de rotație asigură o creștere a parametrului rezistenței totale a roții eoliene. Ca rezultat, ieșirea echipamentului la numărul necesar de rotații va fi problematică. Dispozitivele carusel echipate cu o multitudine de lame încep să se rotească cu o forță mică a vântului. Dar utilizarea lor este mai relevantă dacă însuși faptul derulării joacă un rol, de exemplu, atunci când este necesară pomparea apei. Pentru a asigura eficient producerea unei cantități mari de energie, unitățile cu mai multe lame nu sunt utilizate. Pentru funcționarea lor este necesară instalarea unui dispozitiv de angrenare. Acest lucru nu numai că complică întregul design al echipamentului în ansamblu, dar îl face și mai puțin fiabil în comparație cu cele cu două și trei lame.

Cu lame dure

Unități de navigație

Costul unor astfel de unități este mai mare datorită costului ridicat de producție a pieselor rotative. Dar, în comparație cu echipamentele de navigație, generatoarele cu lame rigide sunt mai fiabile și au o durată de viață lungă. Deoarece aerul conține praf și nisip, elementele rotative sunt supuse unei sarcini mari. Când echipamentul funcționează în condiții stabile, necesită o înlocuire anuală a foliei anticorozive care se aplică la capetele lamelor. Fără aceasta, elementul de rotație începe să-și piardă proprietățile de lucru în timp.

Acest tip de lame este mai simplu din punct de vedere al productiei si mai putin costisitor decat metalul sau fibra de sticla.Dar economiile în producție pot duce la costuri serioase în viitor. Cu un diametru al roții eoliene de trei metri, viteza vârfului lamei poate fi de până la 500 km/h, când rotațiile echipamentelor sunt de aproximativ 600 pe minut. Aceasta este o sarcină serioasă chiar și pentru piesele rigide. Practica arată că elementele de rotație ale echipamentului de navigație trebuie schimbate des, mai ales dacă forța vântului este mare.

În conformitate cu tipul de mecanism rotativ, toate unitățile pot fi împărțite în mai multe tipuri:

• dispozitive Darier ortogonale;
• unități cu un ansamblu rotativ Savonius;
• dispozitive cu un design vertical-axial al unității;
• echipamente cu mecanism rotativ de tip elicoid.

alternativă electronică chineză

Realizarea unui controler de turbină eoliană cu propriile mâini este o afacere prestigioasă. Dar, având în vedere viteza de dezvoltare a tehnologiilor electronice, sensul auto-asamblarii își pierde adesea relevanța. În plus, majoritatea schemelor propuse sunt deja învechite.

Destul de decent, conceput pentru un generator eolian de 600 de wați, un regulator de încărcare fabricat în China. Un astfel de dispozitiv poate fi comandat din China și primit prin poștă în aproximativ o lună și jumătate.

Carcasa de înaltă calitate pentru orice vreme a controlerului cu dimensiuni de 100 x 90 mm este echipată cu un radiator de răcire puternic. Designul carcasei corespunde clasei de protecție IP67. Gama de temperaturi exterioare este de la - 35 la + 75ºС. Pe carcasă este afișată o indicație ușoară a modurilor de stare a generatorului eolian.

Întrebarea este, care este motivul pentru a petrece timp și efort pentru asamblarea unei structuri simple cu propriile mâini, dacă există o oportunitate reală de a cumpăra ceva similar și serios din punct de vedere tehnic? Ei bine, dacă acest model nu este suficient, chinezii au opțiuni foarte „mișto”. Așadar, printre noii sosiți s-a remarcat un model cu o putere de 2 kW pentru o tensiune de funcționare de 96 volți.

Produs chinezesc din lista de noi sosiri. Oferă controlul încărcării bateriei, lucrând în tandem cu un generator eolian de 2 kW. Acceptă tensiune de intrare de până la 96 volți

Adevărat, costul acestui controler este deja de cinci ori mai scump decât dezvoltarea anterioară. Dar, din nou, dacă comparați costurile de a produce ceva similar cu propriile mâini, achiziția pare o decizie rațională.

Singurul lucru care derutează la produsele chinezești este că acestea tind să înceteze brusc să funcționeze în cele mai inoportune cazuri. Prin urmare, dispozitivul achiziționat trebuie adesea adus în minte - în mod natural, cu propriile mâini. Dar este mult mai ușor și mai simplu decât să faci un controler de încărcare pentru turbine eoliene de la zero.

Cum se conectează controlerul la generatorul eolian?

Controlerul este primul dispozitiv căruia i se aplică tensiunea generată de generator. Controlerul este conectat folosind terminale speciale. Generatorul este conectat la intrare, iar bornele de ieșire sunt conectate la baterii.

Există multe scheme de autoproducție, în care există doar câteva părți simple. Astfel de scheme sunt ușor de implementat chiar și de către persoanele cu pregătire inițială, sunt fiabile și nepretențioase.Odată cu auto-fabricarea unei mori de vânt, astfel de scheme oferă o funcționare completă, iar absența oricăror caracteristici suplimentare nu este un dezavantaj semnificativ. Cu cât sunt mai puține elemente în circuit, cu atât este mai fiabil și mai puțin predispus la defecțiuni sau defecțiuni, astfel încât opțiunea este cea mai de succes.

Conectarea morii de vânt la baterie

Bateria este conectată la generator printr-un redresor - o punte de diode. Bateriile au nevoie de curent continuu, iar generatorul de morii de vant produce o modificare, in plus, foarte instabila ca amplitudine. Redresorul schimbă curentul alternativ, modificându-l în direct

Dacă generatorul este trifazat, atunci este necesar să utilizați un redresor trifazat, trebuie acordată o atenție deosebită acestui lucru.

Bateriile nu sunt de obicei noi, pot fierbe. Prin urmare, se recomandă cu tărie să folosiți cel puțin un controler simplu realizat dintr-un regulator cu releu. Acesta va opri încărcarea la timp și va menține bateriile în funcțiune. În orice caz, nu ar trebui să economisiți echipamente și să reduceți compoziția kitului, deoarece funcționarea completă a întregii turbine eoliene depinde de aceasta.

Conectarea unui generator eolian monofazat la un controler trifazat

Un generator monofazat poate fi conectat la un controler trifazat fie pentru o fază, fie în paralel pentru toate trei. O opțiune mai corectă este să folosiți o fază, adică moara de vânt este conectată la două contacte - ciupirea și o fază. Acest lucru va asigura procesarea corectă a tensiunii și ieșirea acesteia către dispozitivele de consum.

În general, utilizarea unor astfel de dispozitive diferite este impracticabilă.În plus, confuzia cu opțiunile de conectare poate crea o amenințare semnificativă la adresa integrității echipamentului, ceea ce este inacceptabil. La asamblarea trusei, trebuie să determinați imediat compoziția acestuia și tipul de dispozitive adiacente pentru a preveni utilizarea diferitelor dispozitive într-un singur pachet. Doar oamenii instruiți, specializați în electrotehnică, pot permite conexiuni riscante, deși ei înșiși resping cu fermitate astfel de acțiuni.

Partea juridică a problemei

Un generator eolian de casă pentru o casă nu intră sub interdicții; fabricarea și utilizarea sa nu implică pedepse administrative sau penale. Dacă puterea generatorului eolian nu depășește 5 kW, acesta aparține aparatelor de uz casnic și nu necesită nicio coordonare cu compania energetică locală. Mai mult, nu trebuie să plătiți taxe dacă nu obțineți profit din vânzarea energiei electrice. În plus, o moară de vânt generatoare de casă, chiar și cu o astfel de performanță, necesită soluții de inginerie complexe: este ușor de realizat. Prin urmare, puterea de casă depășește rar 2 kW. De fapt, această putere este de obicei suficientă pentru a alimenta o casă privată (desigur, dacă nu aveți un cazan și un aparat de aer condiționat puternic).

În acest caz, vorbim despre legea federală. Prin urmare, înainte de a vă decide să faceți o moară de vânt cu propriile mâini, nu ar fi de prisos să verificați prezența (absența) actelor juridice de reglementare subiect și municipal care pot impune unele restricții și interdicții. De exemplu, dacă locuința dumneavoastră este situată într-o zonă naturală special protejată, utilizarea energiei eoliene (și aceasta este o resursă naturală) poate necesita aprobări suplimentare.

Problemele cu legea pot apărea în prezența vecinilor neliniștiți. Morile de vânt pentru casă sunt clădiri individuale, astfel încât acestea sunt, de asemenea, supuse unor restricții:

• Inaltimea catargului (chiar daca turbina eoliana este fara pale) nu poate depasi normele stabilite in regiunea dumneavoastra. În plus, pot exista restricții legate de locația site-ului dvs. De exemplu, o cale de planare de aterizare către cel mai apropiat aerodrom poate trece peste tine. Sau în imediata vecinătate a site-ului dvs. există o linie electrică. Dacă cade, structura poate deteriora stâlpii sau firele. Limitele generale la sarcina normală de vânt sunt de 15 metri înălțime (unele mori de vânt improvizate se ridică până la 30 de metri). Dacă catargul și corpul dispozitivului au o secțiune transversală mare, vecinii pot face pretenții împotriva dvs., pe a cărui parcelă cade umbra. Este clar că astfel de plângeri apar de obicei „din prejudiciu”, dar există un temei legal.
• Zgomotul lamei. Principala sursă de probleme cu vecinii. Când operează un design orizontal clasic, moara de vânt emite infrasunete. Acesta nu este doar un zgomot neplăcut, când se atinge un anumit nivel, vibrațiile valurilor ale aerului au un efect negativ asupra corpului uman și animalelor domestice. Un generator de moară de vânt de casă nu este, de obicei, o „capodopera” a ingineriei și în sine poate face mult zgomot. Este foarte de dorit să vă testați oficial dispozitivul în autoritățile de supraveghere (de exemplu, în SES) și să obțineți o opinie scrisă că standardele de zgomot stabilite nu sunt depășite.
• Radiatie electromagnetica. Orice dispozitiv electric emite interferențe radio. Luați, de exemplu, o moară de vânt de la un generator auto.Pentru a reduce nivelul de interferență al receptorului mașinii, filtrele de condensatoare sunt instalate în mașină. Când dezvoltați un proiect, asigurați-vă că luați în considerare acest punct.

  Reclamațiile pot fi făcute nu numai de la vecinii care au probleme cu recepția semnalelor TV și radio. Dacă în apropiere există centre de recepție industriale sau militare, nu este inutil să verificați nivelul de interferență în unitatea electronică de control al interferențelor (EW).

• Ecologie. Sună paradoxal: s-ar părea că utilizați o unitate prietenoasă cu mediul, ce probleme pot fi? O elice situată la o înălțime de 15 metri și mai sus poate deveni un obstacol în calea migrației păsărilor. Lamele rotative sunt invizibile pentru păsări și sunt ușor lovite.

DIY

Achiziționarea unei turbine eoliene gata făcute nu este la îndemâna majorității utilizatorilor. În plus, dorința de a realiza diverse mecanisme și dispozitive este ineradicabilă în rândul oamenilor, iar dacă există și necesitatea urgentă de a rezolva problema clar. Luați în considerare cum să faceți un generator eolian cu propriile mâini.

Cel mai simplu generator eolian pentru iluminatul dacha

Cele mai simple modele sunt folosite pentru a ilumina o zonă sau pentru a alimenta o pompă care furnizează apă. Procesul implică, de regulă, dispozitive de consum care nu se tem de supratensiuni. Moara de vânt rotește generatorul, conectat direct la consumatori, fără un kit de stabilizare a tensiunii intermediare.

Moara de vânt DIY de la un generator de mașină

Un generator de la o mașină este cea mai bună opțiune atunci când creați o moară de vânt de casă. Are nevoie de reconstrucție minimă, în principal derulând bobina cu sârmă mai subțire cu mai multe spire.Modificarea este minimă, iar efectul rezultat vă permite să folosiți o moară de vânt pentru a oferi o casă. Veți avea nevoie de un rotor suficient de mare și puternic capabil să rotească dispozitive cu rezistență ridicată.

Generator eolian de la o mașină de spălat

Motorul electric de la mașina de spălat este adesea folosit pentru a crea un generator. Cea mai bună opțiune este să instalați magneți puternici de neodim pe rotor pentru a excita înfășurările. Pentru a face acest lucru, este necesar să găuriți adâncituri în rotor cu un diametru egal cu dimensiunea magneților.

Apoi sunt instalate în prize cu polaritate alternativă și umplute cu epoxid. Generatorul finit este instalat pe o platformă care se rotește în jurul unei axe verticale, un rotor cu caren este montat pe arbore. Un stabilizator de coadă este atașat la locul din spate, care oferă ghidare pentru dispozitiv.

alternativă electronică chineză

Realizarea unui controler de turbină eoliană cu propriile mâini este o afacere prestigioasă. Dar, având în vedere viteza de dezvoltare a tehnologiilor electronice, sensul auto-asamblarii își pierde adesea relevanța. În plus, majoritatea schemelor propuse sunt deja învechite.

Se dovedește mai ieftin să cumperi un produs gata făcut, realizat profesional, cu instalare de înaltă calitate, pe componente electronice moderne. De exemplu, puteți achiziționa un dispozitiv potrivit la un cost rezonabil de pe Aliexpress.

Destul de decent, conceput pentru un generator eolian de 600 de wați, un regulator de încărcare fabricat în China. Un astfel de dispozitiv poate fi comandat din China și primit prin poștă în aproximativ o lună și jumătate.

Carcasa de înaltă calitate pentru orice vreme a controlerului cu dimensiuni de 100 x 90 mm este echipată cu un radiator de răcire puternic. Designul carcasei corespunde clasei de protecție IP67.Gama de temperaturi exterioare este de la - 35 la + 75ºС. Pe carcasă este afișată o indicație ușoară a modurilor de stare a generatorului eolian.

Întrebarea este, care este motivul pentru a petrece timp și efort pentru asamblarea unei structuri simple cu propriile mâini, dacă există o oportunitate reală de a cumpăra ceva similar și serios din punct de vedere tehnic? Ei bine, dacă acest model nu este suficient, chinezii au opțiuni foarte „mișto”. Așadar, printre noii sosiți s-a remarcat un model cu o putere de 2 kW pentru o tensiune de funcționare de 96 volți.

Produs chinezesc din lista de noi sosiri. Oferă controlul încărcării bateriei, lucrând în tandem cu un generator eolian de 2 kW. Acceptă tensiune de intrare de până la 96 volți

Adevărat, costul acestui controler este deja de cinci ori mai scump decât dezvoltarea anterioară. Dar, din nou, dacă comparați costurile de a produce ceva similar cu propriile mâini, achiziția pare o decizie rațională.

Singurul lucru care derutează la produsele chinezești este că acestea tind să înceteze brusc să funcționeze în cele mai inoportune cazuri. Prin urmare, dispozitivul achiziționat trebuie adesea adus în minte - în mod natural, cu propriile mâini. Dar este mult mai ușor și mai simplu decât să faci un controler de încărcare pentru turbine eoliene de la zero.

Noduri cheie

După cum am menționat, un generator eolian poate fi făcut acasă. Este necesar să se pregătească anumite noduri pentru funcționarea sa fiabilă. Acestea includ:

1. Lame. Ele pot fi realizate din diferite materiale.
2. Generator. De asemenea, îl puteți asambla singur sau puteți cumpăra gata făcut.
3. Zona cozii. Folosit pentru deplasarea lamelor în direcția vectorului, oferind cea mai mare eficiență posibilă.
4. Multiplicator. Mărește viteza de rotație a rotorului.
5. Catarg pentru elemente de fixare.Joacă rolul unui element pe care sunt fixate toate nodurile specificate.
6. Corzi de tensionare. Necesar pentru fixarea structurii în ansamblu și protejarea acesteia de distrugere sub influența vântului.
7. Baterie, invertor și controler de încărcare. Contribuie la transformarea, stabilizarea energiei și acumularea acesteia.

Începătorii ar trebui să ia în considerare circuitele simple de generatoare eoliene rotative.

Varietăți și modificări ale morilor de vânt verticale

Un generator eolian ortogonal este echipat cu mai multe pale situate la o anumită distanță paralelă cu axa de rotație. Aceste mori de vânt sunt cunoscute și sub numele de rotorul Darrieus. Aceste unități s-au dovedit a fi cele mai eficiente și funcționale.

Rotirea palelor este asigurată de forma lor asemănătoare aripii, care creează forța de ridicare necesară. Cu toate acestea, funcționarea normală a dispozitivului necesită un efort considerabil, astfel încât performanța generatorului poate fi crescută prin instalarea unor ecrane statice suplimentare. Ca dezavantaje, trebuie remarcate zgomotul excesiv, sarcinile dinamice mari (vibrații), care adesea duc la uzura prematură a unităților de susținere și defectarea rulmenților.

Există turbine eoliene cu rotor Savonius care sunt cele mai potrivite pentru condițiile casnice. Roata eoliană este formată din mai mulți semicilindri care se rotesc continuu în jurul axei lor. Rotația se efectuează întotdeauna în aceeași direcție și nu depinde de direcția vântului.

Dezavantajul unor astfel de instalații este balansarea structurii sub acțiunea vântului. Din acest motiv, se creează tensiune în axă și rulmentul de rotație a rotorului eșuează.În plus, rotația nu poate începe singură dacă în generatorul eolian sunt instalate doar două sau trei pale. În acest sens, se recomandă fixarea a două rotoare pe axă la un unghi de 90 de grade unul față de celălalt.

Generatorul eolian vertical cu mai multe pale este unul dintre cele mai funcționale dispozitive din această gamă de modele. Are performanță ridicată cu o sarcină mică asupra elementelor portante.

Partea internă a structurii constă din lame statice suplimentare plasate pe un rând. Acestea comprimă fluxul de aer și îi reglează direcția, crescând astfel eficiența rotorului. Principalul dezavantaj este prețul ridicat din cauza numărului mare de piese și elemente.

Mori de vant DIY pentru casa, mecanica turbinelor eoliene

esență funcționarea generatorului eolian - transformarea cineticii energia eoliană în energie electrică. Fiecare element al sistemului își îndeplinește funcția:

Roată de vânt, lame. Ele prind mișcarea maselor de aer, se rotesc și pun arborele în mișcare.
Un generator poate fi instalat imediat pe arbore sau poate exista o cutie de viteze unghiulară care va transfera mișcarea în jos cardanului. Prin utilizarea unei cutii de viteze, se poate realiza o creștere a vitezei (multiplicator).
Generator - transformă energia de rotație în energie electrică. Dacă generatorul produce un curent stabil, atunci este conectat la baterii. Dacă nu, este instalat intermediar un releu regulator de tensiune.
S-ar putea să nu existe baterii în sistem, dar cu ele lucrul este mai stabil - folosesc ore de vânt pentru reîncărcare și consumă potențialul acumulat atunci când vântul se diminuează.
Invertor - este folosit pentru a converti tensiunea la valoarea dorită, de exemplu, 220V.Este necesar pentru comoditate, deoarece majoritatea dispozitivelor sunt proiectate pentru o astfel de tensiune. Dar scopul morii de vânt poate fi diferit, așa că nu fiecare circuit include un invertor.
Anemoscopul este un dispozitiv care este utilizat pentru turbine eoliene puternice. Colectează date despre viteza și direcția vântului. Aproape niciodată nu se găsește în modelele de casă

De obicei, ele fac o giruetă mică și un mecanism rotativ.
Catarg - sau suport pe care se va fixa elicea
La altitudine, este mai probabil să prindeți un vânt stabil și puternic, așa că este important să acordați atenție catargului, care trebuie să reziste la sarcini.

Morile de vânt pot fi orizontale (cu o elice clasică) și verticale (rotative). Instalațiile orizontale au cea mai mare eficiență, așa că sunt reproduse cel mai adesea prin auto-fabricare.

Generator de tip vertical

Dar astfel de mori de vânt trebuie îndreptate spre vânt, deoarece cu un flux lateral încetează să funcționeze. Un generator eolian rotativ do-it-yourself are, de asemenea, avantajele sale.

Designul sistemelor verticale poate varia foarte mult, dar au caracteristici comune.

• Turbinele amplasate pe verticală vor prinde vântul, indiferent unde suflă (modelele orizontale trebuie să fie echipate cu un ghidaj), ceea ce este foarte convenabil dacă vântul într-o anumită zonă nu este stabil, variabil.
• O astfel de structură poate fi amplasată direct pe sol (desigur, dacă este suficient vânt).
• Faceți instalarea mai ușoară decât orizontală.

Singurul negativ este eficiența relativ scăzută.

Ce va fi necesar?

Cea mai comună opțiune este utilizarea unui motor de mașină de spălat pentru un generator de casă.Dacă nu există o „mașină de spălat” veche disponibilă, puteți găsi un astfel de motor de la dealerii de gunoi din piața de uz casnic, la cel mai apropiat centru de service pentru electrocasnice sau un magazin specializat. Nu este o problemă să comanzi un astfel de motor din China.

Atât cele noi cât și cele folosite vor dura mult timp. Puterea de 200 de wați este ușor convertită într-un kilowatt sau mai mult.

materiale

Pentru a asambla generatorul, pe lângă motor, aveți nevoie de:

• magneți de neodim în dimensiunile 20, 10 și 5 mm (32 în total);
• diode redresoare sau o punte de diode cu un curent de zeci de amperi (urmați regula unei rezerve de putere duble);
• adeziv epoxidic;
• sudare la rece;
• șmirghel;
• tablă din partea cutiei.

Magneții sunt comandați online din China.

Instrumente

Următoarele instrumente vor accelera procesul de producție:

• strung;
• foarfece;
• șurubelniță cu duze;
• cleşte.

Principiul de funcționare

Controlerele utilizate în turbinele eoliene sunt dispozitive tehnice complexe care îndeplinesc următoarele funcții:

1. Efectuează controlul asupra încărcării bateriilor reîncărcabile (ACB), care reprezintă stocarea energiei electrice generate.
2. Transformă curentul electric alternativ produs de generatorul eolian în curent continuu, care este curentul de funcționare pentru baterii.
3. Controlează rotația palelor turbinei eoliene.
4. Redirecționează curentul electric generat, în funcție de încărcarea bateriei și de cantitatea de energie generată.

Funcționarea controlerelor furnizarea exploatarea turbinelor eoliene în modul automat, se realizează, în funcție de proiectarea acestora și de puterea generatorului eolian, după cum urmează:

1. Pentru morile de vânt de mare putere.

• Complet cu controler, o rezistență de balast este montată în turbina eoliană. În această calitate, pot fi utilizate elemente de încălzire electrice sau alte rezistențe electrice cu rezistență semnificativă.
• În timpul funcționării turbinei eoliene, când tensiunea bateriilor ajunge la 14 - 15,0 Volți, controlerul le deconectează de la linia de alimentare și comută fluxurile de energie electrică generate de instalație la rezistența de balast.

2.Pentru morile de vânt de putere mică.

Când încărcarea bateriei este completă, iar valorile tensiunii au atins valorile maxime posibile, controlerul frânează rotația palelor turbinei eoliene. Această operațiune se realizează prin închiderea fazelor generatorului eolian, ceea ce duce la frânare și oprirea rotației instalației.

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 pentru dispozitivul (instalarea) 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 „cod de blană” al rotorului din 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.

Este mult mai simplu și mai ușor din toate punctele de vedere să instalați motoare electrice precum cele care erau produse înainte și sunt acum produse de Ametek (exemplu) și 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 să fie deraucite 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:

1. Setare de înaltă tensiune de operare.
2. Parametru scăzut RPM (viteza unghiulară de rotație).
3. 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 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 convențională de mașină cu incandescență 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.

Alegerea materialului

Lamele pentru un dispozitiv eolian pot fi realizate din orice material mai mult sau mai puțin adecvat, de exemplu:

Din teava PVC

Este probabil cel mai ușor lucru să construiești lame din acest material. Țevi din PVC pot fi găsite în fiecare magazin de hardware. Conductele ar trebui alese cele care sunt proiectate pentru canalizare cu presiune sau o conductă de gaz. În caz contrar, fluxul de aer în cazul vântului puternic poate distorsiona palele și le poate deteriora împotriva catargului generatorului.

Paletele unei turbine eoliene sunt supuse unor sarcini severe din cauza forței centrifuge, iar cu cât palele sunt mai lungi, cu atât sarcina este mai mare.

Marginea lamei unei roți cu două lame a unui generator eolian de acasă se rotește cu o viteză de sute de metri pe secundă, așa este viteza unui glonț care zboară dintr-un pistol. Această viteză poate duce la ruperea țevilor din PVC. Acest lucru este deosebit de periculos deoarece fragmentele de țeavă care zboară pot ucide sau răni grav oameni.

Puteți ieși din situație prin scurtarea lamelor la maxim și creșterea numărului acestora. Roata eoliană cu mai multe lame este mai ușor de echilibrat și mai puțin zgomotos

De importanță nu mică este grosimea pereților țevilor. De exemplu, pentru o roată de vânt cu șase lame din țeavă PVC, de doi metri în diametru, grosimea lor nu trebuie să fie mai mică de 4 milimetri. Pentru a calcula designul lamelor pentru un meșter de acasă, puteți utiliza tabele și șabloane gata făcute

Pentru a calcula designul lamelor pentru un meșter de acasă, puteți utiliza tabele și șabloane gata făcute.

Șablonul trebuie făcut din hârtie, atașat de țeavă și încercuit. Acest lucru ar trebui făcut de câte ori există palete pe turbina eoliană.Folosind un ferăstrău, țeava trebuie tăiată conform semnelor - lamele sunt aproape gata. Marginile țevilor sunt lustruite, colțurile și capetele sunt rotunjite, astfel încât moara de vânt să arate frumos și să facă mai puțin zgomot.

Din oțel ar trebui realizat un disc cu șase dungi, care va juca rolul unei structuri care combină paletele și fixează roata de turbină.

Dimensiunile și forma structurii de legătură trebuie să corespundă tipului de generator și curent continuu care va fi utilizat în parcul eolian. Otelul trebuie ales atat de gros incat sa nu se deformeze la bataile vantului.

aluminiu

În comparație cu țevile din PVC, țevile de aluminiu sunt mai rezistente atât la îndoire, cât și la rupere. Dezavantajul lor constă în greutatea mare, care necesită măsuri care să asigure stabilitatea întregii structuri în ansamblu. În plus, ar trebui să echilibrați roata cât mai atent posibil.

Luați în considerare caracteristicile execuției palelor de aluminiu pentru o roată eoliană cu șase lame.

Conform șablonului, ar trebui făcut un model de placaj. Deja conform șablonului dintr-o foaie de aluminiu, tăiați semifabricate de lame în cantitate de șase bucăți. Viitoarea lamă este rulată într-un jgheab de 10 milimetri adâncime, în timp ce axa de rulare ar trebui să formeze un unghi de 10 grade cu axa longitudinală a piesei de prelucrat. Aceste manipulări vor dota paletele cu parametri aerodinamici acceptabili. Pe partea interioară a lamei este atașat un manșon filetat.

Mecanismul de conectare al unei roți de vânt cu lame de aluminiu, spre deosebire de o roată cu lame din țevi PVC, nu are benzi pe disc, ci știfturi, care sunt bucăți dintr-o tijă de oțel cu filet potrivit pentru filetul bucșelor.

fibra de sticla

Lamele din fibră de sticlă specifică fibrei de sticlă sunt cele mai impecabile, având în vedere parametrii aerodinamici, rezistență, greutate. Aceste lame sunt cele mai dificil de construit, deoarece trebuie să poți prelucra lemnul și fibra de sticlă.

Vom lua în considerare implementarea lamelor din fibră de sticlă pentru o roată cu un diametru de doi metri.

Cea mai scrupuloasă abordare ar trebui luată pentru implementarea matricei de lemn. Este prelucrat din bare conform șablonului finit și servește ca model de lamă. După ce ați terminat de lucrat la matrice, puteți începe să faceți lame, care vor consta din două părți.

În primul rând, matricea trebuie tratată cu ceară, una dintre părțile sale trebuie acoperită cu rășină epoxidică și fibra de sticlă trebuie răspândită pe ea. Aplicați din nou epoxid pe el și din nou un strat de fibră de sticlă. Numărul de straturi poate fi trei sau patru.

Apoi trebuie să păstrați puful rezultat chiar pe matrice timp de aproximativ o zi până când se usucă complet. Deci o parte a lamei este gata. Pe cealaltă parte a matricei, se realizează aceeași secvență de acțiuni.

Părțile finite ale lamelor trebuie conectate cu epoxid. În interior, puteți pune un dop de lemn, îl puteți fixa cu lipici, acest lucru va fixa lamele de butucul roții. O bucșă filetată trebuie introdusă în dop. Nodul de conectare va deveni hub în același mod ca în exemplele anterioare.

Nuanțele utilizării turbinelor eoliene

În prezent, turbinele eoliene sunt utilizate în diverse sectoare ale economiei naționale. Modelele industriale de diferite capacități sunt utilizate de companiile de petrol și gaze, companiile de telecomunicații, stațiile de foraj și explorare, unitățile de producție și agențiile guvernamentale.

Moara de vant poate fi folosita ca sursa suplimentara de energie in spitale si alte institutii pentru a asigura o alimentare continua cu energie electrica in situatii de urgenta.

De remarcat în mod deosebit este importanța utilizării turbinelor eoliene pentru restabilirea promptă a energiei electrice întrerupte în timpul cataclismelor și dezastrelor naturale. În acest scop, turbinele eoliene sunt adesea folosite de Ministerul Situațiilor de Urgență.

Turbinele eoliene de uz casnic sunt perfecte pentru organizarea iluminatului și încălzirii așezărilor de cabane și caselor private, precum și pentru uz casnic în ferme.

În acest caz, trebuie luate în considerare câteva puncte:

• Dispozitivele de până la 1 kW pot furniza suficientă energie electrică doar în locuri cu vânt. De obicei, energia generată de acestea este suficientă doar pentru iluminarea cu LED-uri și alimentarea dispozitivelor electronice mici.
• Pentru a furniza energie electrică completă a cabanei (casa de la țară), veți avea nevoie de un generator eolian cu o capacitate de peste 1 kW. Acest indicator este suficient pentru a alimenta corpurile de iluminat, precum și un computer și un televizor, dar puterea lui nu este suficientă pentru a furniza energie electrică unui frigider modern care funcționează non-stop.
• Pentru a furniza energie cabanei, veți avea nevoie de o moară de vânt de 3-5 kW, dar nici acest indicator nu este suficient pentru a încălzi casele. Pentru a utiliza această funcție, aveți nevoie de o opțiune puternică, începând de la 10 kW.

Atunci când alegeți un model, trebuie remarcat faptul că indicatorul de putere indicat pe dispozitiv este realizat doar la viteza maximă a vântului. Deci, o instalație de 300V va produce cantitatea indicată de energie doar la o viteză a fluxului de aer de 10-12 m/s.

Pentru cei care doresc să construiască o turbină eoliană cu propriile mâini, oferim următorul articol, care detaliază informații utile.

Ce este un controler de încărcare?

Funcția de control al cantității de încărcare este îndeplinită de un regulator de balast sau controler. Acesta este un dispozitiv electronic care oprește bateria atunci când tensiunea crește sau aruncă excesul de energie asupra consumatorului - un element de încălzire, o lampă sau un alt dispozitiv simplu și nepretențios pentru unele schimbări de putere. Când încărcarea scade, controlerul comută bateria în modul de încărcare, ajutând la completarea rezervei de energie.

Primele modele de controlere erau simple și permiteau doar pornirea frânării arborelui. Ulterior, funcțiile dispozitivului au fost revizuite, iar surplusul de energie a început să fie folosit mai rațional. Și odată cu începerea utilizării turbinelor eoliene ca sursă principală de energie pentru căsuțele de vară sau casele private, problema utilizării excesului de energie a dispărut de la sine, deoarece în prezent există întotdeauna ceva de conectat în orice casă.