Generator eolian vertical bricolaj: cum să asamblați o moară de vânt cu o axă verticală de rotație

Regenerabil, ecologic, verde

Poate că nu merită să ne amintim că tot ce este nou este un vechi bine uitat. Oamenii au învățat să folosească puterea debitului râului și viteza vântului pentru a obține energie mecanică pentru o perioadă foarte lungă de timp. Soarele ne încălzește apa și mișcă mașini, hrănește nave spațiale. Roțile, instalate în albiile pâraielor și râurilor mici, furnizează apă câmpurilor încă din Evul Mediu. O moară de vânt ar putea furniza făină pentru mai multe sate din jur.

În acest moment, ne interesează o întrebare simplă: cum să-ți oferi casei tale lumină și căldură ieftine, cum să faci o moară de vânt cu propriile mâini? Putere de 5 kW sau ceva mai puțin, principalul lucru este că îți poți alimenta casa cu curent pentru funcționarea aparatelor electrice.

Este interesant că în lume există o clasificare a clădirilor în funcție de nivelul de eficiență a resurselor:

• convențional, construit înainte de 1980-1995;
• cu consum redus și ultra-scăzut de energie - până la 45-90 kWh la 1 kV / m;
• pasiv și nevolatil, primind curent din surse regenerabile (de exemplu, prin instalarea unui generator eolian rotativ (5 kW) cu propriile mâini sau a unui sistem de panouri solare, puteți rezolva această problemă);
• Clădirile energetice active care generează mai multă energie electrică decât au nevoie primesc bani prin distribuția acestora prin intermediul rețelei către alți consumatori.

Se pare că mini-stațiile proprii, de acasă, instalate pe acoperișuri și în curți, pot concura în cele din urmă cu marii furnizori de energie electrică. Și guvernele diferitelor țări încurajează în orice mod posibil crearea și utilizarea activă a surselor alternative de energie.

Cum să faci un generator eolian de 220V cu propriile mâini?

Pentru a asigura o casă privată cu un flux constant de energie electrică la o viteză medie a vântului de 4 m / s, este suficient:

• 0,15-0,2 kW, care merg la nevoile de bază;
• 1-5 kW pentru echipamente electrice;
• 20 kW pentru toata casa cu incalzire.

model de casă

Trebuie avut în vedere că vântul nu bate întotdeauna, prin urmare, cu propriile mâini, o moară de vânt pentru casă ar trebui să fie prevăzută cu o baterie cu un controler de încărcare, precum și un invertor la care sunt conectate dispozitivele.

Pentru orice model de moară de vânt de casă, vor fi necesare elementele principale:

• rotor - partea care se rotește din vânt;
• lame, de obicei sunt montate din lemn sau metal ușor;
• un generator care va transforma energia eoliană în energie electrică;
• o coadă care ajută la determinarea direcției fluxului de aer (pentru o versiune orizontală);
• șină orizontală pentru a ține generatorul, coada și turbina;
• Meci;
• fir de conectare și scut.

Puteți folosi această diagramă pentru a construi

În setul complet al scutului va exista o baterie, un controler și un invertor. Luați în considerare două opțiuni pentru cum să construiți un generator eolian cu propriile mâini.

Instalarea generatorului pe cadru

Motorul bicicletei, atunci când este utilizat în scopul propus, funcționează la sarcini semnificative. Parametrii puterii calculate a motorului satisfac condițiile de utilizare a produsului ca generator de moara de vânt de casă. Arborele generatorului este atașat printr-o conexiune filetată de un cadru din aliaj de aluminiu de 10 mm grosime. Patul este prins cu șuruburi pe cadru.

Dimensiunile patului, amplasarea orificiilor sunt determinate de dimensiunile generatorului selectat. Pentru fabricarea cadrului, este selectată o secțiune de canal cu o grosime a secțiunii de 6-10 mm. Dimensiunile structurale ale cadrului depind de dimensiunile unității de strunjire.

Elemente structurale de bază

În ciuda varietății mari de turbine eoliene și a metodelor de fabricare a acestora, toate constau din aceleași elemente structurale.

roata de vant

Lamele sunt considerate unul dintre cele mai importante elemente ale unei turbine eoliene. Designul lor afectează funcționarea altor componente ale generatorului. Pentru fabricarea lamelor se folosesc diverse materiale.

Înainte de fabricație, trebuie să calculați lungimea lamei. Dacă o țeavă este luată pentru fabricație, atunci diametrul acesteia trebuie să fie de cel puțin 20 cm, cu o lungime planificată a lamei de 1 metru. Apoi, țeava este tăiată în 4 părți folosind un ferăstrău. O parte este folosită pentru a face un șablon, conform căruia restul lamelor sunt tăiate. După aceea, acestea sunt asamblate pe un disc comun, iar întreaga structură este fixată pe arborele generatorului. Roata eoliană asamblată trebuie să fie echilibrată.Echilibrarea trebuie efectuată într-o încăpere ferită de vânt. Dacă operațiunea este efectuată corect, roata nu se va roti spontan. În cazul rotației spontane a lamelor, acestea sunt subminate până când întreaga structură este în echilibru. La final, se verifică precizia de rotație a lamelor. Ar trebui să se rotească în același plan, fără distorsiuni. Eroarea admisă este de 2 mm.

Catarg

Următorul element structural al turbinei eoliene este catargul. Cel mai adesea, este realizat dintr-o conductă de apă veche, al cărei diametru nu trebuie să fie de 15 cm, dar lungimea ar trebui să fie de până la 7 metri. Dacă există structuri sau clădiri pe o rază de 30 de metri de locul de instalare planificat, în acest caz se mărește înălțimea catargului.

Pentru ca întreaga instalație să funcționeze cât mai eficient posibil, roata cu lame se ridică deasupra obstacolelor din jur cu cel puțin 1 metru. După instalare, baza catargului și cuiele pentru fixarea firelor de tiraj sunt turnate cu beton. Ca prelungiri se recomanda folosirea unui cablu galvanizat cu diametrul de 6 mm.

Generator

Pentru o turbina eoliana puteti folosi orice generator auto, de preferat cu o putere mai mare. Toate au un design identic și necesită modificare. O modificare similară a unui generator de mașină pentru o moară de vânt implică rebobinarea conductorului statorului, precum și fabricarea unui rotor folosind magneți de neodim. Pentru a le fixa în siguranță, trebuie să forați găuri în stâlpii rotorului. Instalarea magneților se realizează cu alternarea polilor.Rotorul în sine este învelit în hârtie, iar toate golurile care se formează între magneți sunt umplute cu epoxi.

În procesul de lipire a magneților, polaritatea acestora trebuie respectată. Prin urmare, rotorul este conectat la o sursă de alimentare. Rotorul inclus creează un câmp magnetic și fiecare magnet este lipit de partea care este atrasă.

Pentru a conecta rotorul, puteți utiliza orice sursă de alimentare cu o tensiune de 12 volți și un curent de 1 până la 3 amperi. Conexiunea se face astfel încât inelul detașabil situat mai aproape de colți să fie minus, iar partea pozitivă să fie situată mai aproape de capătul rotorului. Magneții instalați în golurile rotorului sau colților fac ca generatorul să se autoexcite, iar aceasta este considerată funcția lor principală.

Chiar la începutul rotației rotorului, magneții încep să excite curentul din generator, care intră și el în bobină, ceea ce duce la creșterea câmpurilor magnetice ale colților. Ca urmare, generatorul produce un curent cu o valoare și mai mare. Se dovedește un fel de circulație a curentului atunci când generatorul este excitat și alimentat în continuare de propriul rotor, pe care sunt instalați poli electromagnetici. Generatorul asamblat trebuie testat și trebuie făcute măsurători ale datelor de ieșire obținute. Dacă unitatea la 300 rpm produce aproximativ 30 volți, atunci acesta este considerat un rezultat normal.

Generator eolian - o sursă de energie electrică

Tarifele la utilități se majorează cel puțin o dată pe an. Și dacă te uiți cu atenție, atunci în unii ani aceeași energie electrică crește de două ori de preț - cifrele din documentele de plată cresc ca ciupercile după ploaie.Desigur, toate acestea lovesc în buzunarul consumatorului, al cărui venit nu prezintă o creștere atât de constantă. Și veniturile reale, după cum arată statisticile, arată o tendință descendentă.

Până de curând, era posibil să se lupte împotriva creșterii tarifelor la energie electrică într-un mod simplu, dar ilegal - cu ajutorul unui magnet de neodim. Acest produs a fost aplicat pe corpul debitmetrului, drept urmare s-a oprit. Dar nu recomandăm cu insistență utilizarea acestei tehnici - este nesigură, ilegală, iar amenda la capturare va fi de așa natură încât nu va părea mică.

Schema a fost grozavă, dar ulterior a încetat să funcționeze din următoarele motive:

Rundele frecvente de control au început să identifice masiv proprietarii fără scrupule.

• Rundele de control au devenit mai dese - reprezentanții autorităților de reglementare merg din casă în casă;
• Pe tejghele au început să fie lipite autocolante speciale - sub influența unui câmp magnetic se întunecă, expunând intrusul;
• Contoarele au devenit imune la câmpul magnetic - aici sunt instalate unități electronice de contabilitate.

Prin urmare, oamenii au început să acorde atenție surselor alternative de energie electrică, cum ar fi turbinele eoliene. O altă modalitate de a-l expune pe contravenientul care fură electricitate este de a efectua o examinare a nivelului de magnetizare a contorului, care dezvăluie cu ușurință faptele de furt.

O altă modalitate de a-l expune pe contravenientul care fură electricitate este de a efectua o examinare a nivelului de magnetizare a contorului, care dezvăluie cu ușurință faptele de furt.

Morile de vânt pentru casă devin obișnuite în zonele în care vânturile bat adesea. Generatorul de energie eoliană folosește energia curenților de aer eolian pentru a genera energie electrică. Pentru a face acest lucru, acestea sunt echipate cu lame care antrenează rotoarele generatoarelor.Electricitatea rezultată este transformată în curent continuu, după care este transmisă consumatorilor sau stocată în baterii.

Turbinele eoliene pentru o casă privată, atât de casă, cât și asamblate din fabrică, pot fi sursele principale sau auxiliare de energie electrică. Iată un exemplu tipic de funcționare a unei surse auxiliare - încălzește apa într-un cazan sau alimentează lumini de joasă tensiune, în timp ce restul aparatelor electrocasnice sunt alimentate de la sursa principală de alimentare. De asemenea, este posibil să funcționeze ca sursă principală de energie electrică în casele care nu sunt conectate la rețelele electrice. Aici se hrănesc:

• Candelabre și lămpi;
• Electrocasnice mari;
• Aparate de incalzire si multe altele.

În consecință, pentru a vă încălzi casa, trebuie să faceți sau să cumpărați un parc eolian de 10 kW - acesta ar trebui să fie suficient pentru toate nevoile.

Parcul eolian poate alimenta atât aparate electrice tradiționale, cât și cele de joasă tensiune - funcționează la 12 sau 24 de volți. Un generator eolian de 220 V este realizat conform unei scheme folosind convertoare cu invertor cu acumularea de energie electrică în baterii. Generatoarele eoliene pentru 12, 24 sau 36 V sunt mai simple - aici se folosesc regulatoare mai simple de încărcare a bateriei cu stabilizatori.

dispozitiv generator

Ca generator se folosește un motor electric pentru o bicicletă cu parametri de 24 V 250 W. Un produs similar costă de la 5 la 15 mii de ruble. poate fi comandat cu ușurință prin internet.

Tabelul 2. Tehnic specificațiile motorului bicicletei de 250 W

Cuplajul este conectat la corpul motorului cu șuruburi prin orificiile pentru fixarea spițelor. Este foarte posibil să alegeți un generator la un preț mai adecvat, de exemplu, un motor electric cu excitație cu magnet permanent de la o unitate de bandă a unui computer electronic. Parametrii dispozitivului 300 W, 36 V, 1600 rpm.

Generatoarele cu caracteristicile necesare pot fi realizate manual dintr-un dispozitiv auto cu un scop similar. Statorul nu este supus modificărilor, rotorul este echipat cu magneți de neodim. Recenziile maeștrilor despre astfel de modificări ale generatorului sunt pozitive.

Exemple de generatoare de casă

Fiecare centrală eoliană este asamblată din trei elemente principale:

• Generatorul pentru moara de vânt este scos din mașina veche, aparate. În absența pieselor de mașină, un generator eolian este realizat manual dintr-un motor asincron.
• Catarg, a cărui dimensiune depinde de puterea APU-ului.
• Elice montată direct pe generator sau ținută de o curea de alimentare.

Pentru a face un generator eolian eficient cu propriile mâini, veți avea nevoie de piese auxiliare:

• Baterie reîncărcabilă care îndeplinește funcția receptorului - stocarea energiei.
• Controler și invertor pentru conversia diferitelor tipuri de curent.
• Comutator automat de alimentare pentru alimentare continuă.

Elice

Elicea este proiectată pentru a produce tracțiune. Aceasta este o elice formată din pale și un manșon care le conectează la arborele motorului.

Pentru fabricarea unei elice funcționale, sunt luate în considerare 3 condiții:

• puterea motorului;
• diametrul rotorului;
• frecventa de rotatie.

Diametru lame pentru moara de vant calculate ținând cont de puterea necesară conform indicatorilor tabelare sau într-un calculator online.

Generator

Turbinele eoliene accesibile de la mașini au devenit larg răspândite. Dar sunt inferioare motoarelor asincrone compacte realizate manual pe magneți de neodim. Acest design este asamblat de la zero cu fabricarea înfășurărilor sau rotorul este refăcut.

Motorul electric al mașinii trebuie finalizat.

Motoarele electrice din instalatii industriale, ventilatoare, echipamente sunt excelente. Pentru un generator eolian de mică putere de la o șurubelniță, veți avea nevoie de câteva piese suplimentare, principalele condiții pentru funcționarea acestuia sunt diametrul palelor să fie de 1,5-3 metri.

Ca un fel de alternativă în miniatură, o instalație electrică portabilă poate fi realizată cu ușurință dintr-un motor pas cu pas al imprimantei. Un astfel de dispozitiv va fi o salvare pentru reîncărcarea telefonului departe de casă.

Catarg

Alegerea tipului depinde de capacitățile financiare și tehnice ale proprietarului. O centrală electrică de casă este instalată pe unul dintre tipurile de catarge:

• întindere;
• sudate;
• conic;
• hidraulic.

Vergeturile de la un cablu de oțel sunt atașate la țevi cu diametru mic la același nivel sau la diferite niveluri. Colțurile, canalele, îngropate sau betonate sunt potrivite pentru țăruși. Suporturile grele și înalte necesită o fundație solidă cu ancore turnate. Cu o putere redusă a generatorului de până la 1 kW și un design ușor, problema puterii nu este semnificativă.

Morile de vânt orizontale nu pot fi montate pe acoperișul casei din cauza răspândirii zgomotului și vibrațiilor.

Lopatniki

Eficiența energetică a unei turbine eoliene de casă este afectată de numărul, forma, greutatea și materialul aripilor. Este mai ieftin să faci palete pentru o turbină eoliană cu propriile mâini din fondurile disponibile. Sursa este de obicei plastic, metal, lemn.

Cele mai simple sunt realizate din sticle de plastic, un frigider de uz casnic, dar nu sunt rezistente. Pentru o opțiune ieftină, țevile din PVC tăiate conform schemelor sunt potrivite.

Plăcile de aluminiu vor dura mai mult. Pentru a oferi o formă simplificată și o îndoire corectă, este de dorit să procesați o piesă metalică pe o laminor.

Maeștrii ar putea fi interesați lame din fibră de sticlă. Acest lucru va necesita fibră de sticlă, lipici epoxidic și o matrice de lemn pentru modelare. Acest design este potrivit pentru a face un generator eolian cu vele sau o barcă cu pânze cu propriile mâini.

Progresul lucrărilor

Catarg

Înainte de a instala întreaga structură, completăm o fundație în trei puncte a volumului corespunzător, ținând cont de nuanțele climatului și ale solului. Instalăm un catarg cu turbină eoliană după ce betonul atinge rezistența maximă (o săptămână). O opțiune mai puțin fiabilă este să îngropați catargul în pământ pentru o jumătate de metru și să folosiți extensii.

Rotor

După aceea, trebuie să faceți un rotor și să refaceți scripetele (roata de frecare cu o jantă sau o canelură în jurul circumferinței, care transmite mișcarea curelei de transmisie sau a frânghiei) generatorului. Diametrul rotorului este ales în funcție de viteza medie anuală a vântului. La viteze de până la 6-7m/s, randamentul rotorului de 5m este mai mare decât cel al rotorului de 4m.

lame

Împărțim butoiul în 4 părți egale folosind o bandă de măsură și un marker, apoi tăiem viitoarele lame cu foarfece pentru metal sau o râșniță. Apoi, îl atașăm la generator cu șuruburi la scripete și la fund. Locurile șuruburilor trebuie măsurate foarte precis, pentru ca ulterior să nu suferiți cu reglarea rotației. Pe butoi îndoim palele, dar în limite rezonabile, pentru a evita rafalele ascuțite de vânt.

Compus

Conectăm firele la generator și asamblam circuitul într-o doză. Fixăm generatorul de catarg, iar firele de catarg și generator.Apoi conectăm generatorul la circuit și conectăm bateria la circuit (lungimea firelor nu este mai mare de un metru). Conectam sarcina folosind fire (secțiune de până la 2,5 kV). Opțional, puteți instala un invertor de 12-220 V pentru 700-1000 W. Viteza de rotație a generatorului eolian este stabilită de îndoirea palelor.

În 4-5 ore, întregul dispozitiv va fi asamblat. Un astfel de generator eolian este suficient pentru a alimenta pe deplin o casă de țară sau o cabană.

Creșterea producției de energie

Vă rugăm să rețineți că creșterea înălțimii catargului la 18-26 m crește viteza medie anuală a vântului cu 15-30%. Producția de energie crește de 1,3-1,5 ori. Această tehnică este utilizată atunci când viteza vântului este sub 4 m/s. Catargul înalt elimină influența copacilor și a clădirilor.

Diametrul rotorului este ales în funcție de viteza medie anuală a vântului. De fapt, până la 6-7 m/s, puterea rotorului de 3 m este mai mare decât cea a rotorului de 2 m. La viteze anuale medii standard, puterea se nivelează.

Un astfel de generator eolian este suficient pentru a alimenta pe deplin o casă de țară sau o cabană.

Avantajele și principiul de funcționare al morilor de vânt

Un generator vertical modern este una dintre opțiunile de energie alternativă pentru casă. Unitatea este capabilă să transforme rafale de vânt într-o resursă de energie. Pentru o funcționare corectă, nu are nevoie de dispozitive suplimentare care determină direcția vântului.

Un generator eolian rotativ este foarte ușor de realizat cu propriile mâini. Bineînțeles, nu va putea prelua în totalitate furnizarea unei cabane private de dimensiuni mari cu energie, dar va face față perfect iluminatului anexelor, căilor de grădină și a zonei locale.

Aparatul de tip vertical funcționează la altitudine joasă.Pentru întreținerea acestuia, nu sunt necesare diverse dispozitive pentru a asigura efectuarea în siguranță a lucrărilor de reparații și întreținere la altitudine mare.

Un minim de piese în mișcare face turbina eoliană mai fiabilă și mai stabilă din punct de vedere operațional. Profilul optim al palelor și forma originală a rotorului asigură unității un nivel ridicat de eficiență, indiferent de direcția în care bate vântul în orice moment.

Modelele de uz casnic mici constau din trei sau mai multe lame ușoare, prind instantaneu cea mai slabă rafală și încep să se rotească de îndată ce puterea vântului depășește 1,5 m / s. Datorită acestei abilități, eficiența lor depășește adesea eficiența instalațiilor mari care au nevoie de vânt mai puternic.

Generatorul funcționează absolut silențios, nu interferează cu proprietarii și vecinii, nu creează emisii nocive în atmosferă și servește în mod fiabil mulți ani, furnizând cu precizie energie spațiilor rezidențiale.

Generatorul vertical de tip eolian funcționează pe principiul levitației magnetice. În timpul rotației turbinelor se formează forțe de impuls și de ridicare, precum și forța de frânare reală. Primele două fac lamele unității să se rotească. Această acțiune activează rotorul și creează un câmp magnetic care generează electricitate.

O moară de vânt cu o axă verticală de rotație nu este inferioară ca eficiență față de omologii săi orizontale. În plus, nu face nicio pretenție cu privire la locația teritorială și funcționează pe deplin în aproape orice loc convenabil pentru proprietarii de case.

Dispozitivul funcționează complet independent și nu necesită intervenția proprietarilor în proces.

Avantajele unui generator de casă

Un generator de casă îl depășește pe unul achiziționat la un cost mai accesibil.Desigur, partea financiară este importantă, dar un dispozitiv de tip bricolaj este un dispozitiv cu doar cerințele necesare și declarate.

Merită luat în considerare faptul că designul ales afectează direct eficiența. Deci, la generatoarele asincrone, pierderile de eficiență nu depășesc 5%. Designul laconic al corpului său cu protecție a motorului de umezeală și murdărie reduce nevoia de întreținere frecventă. Un generator asincron este mai rezistent la supratensiunile datorate redresorului de la ieșire, care previne deteriorarea echipamentelor conectate.

Un generator de casă funcționează indiferent de distanța de la linia electrică, furnizând energie electrică în orice condiții. Acesta convertește energia folosind un tip de combustibil disponibil.

Un astfel de dispozitiv alimentează eficient mașinile de sudură, lămpile incandescente, computerele și echipamentele mobile cu sensibilitate la căderile de tensiune. Are performanțe bune și resurse motorii.

Dispozitivul este o alternativă bună la sursele convenționale de energie, ajută în cazul unei întreruperi de urgență a curentului, economisește bani. Mobil, de dimensiuni mici, cu un design simplu, ușor de reparat - puteți înlocui singur piesele și ansamblurile defecte.

Printre altele, homemade are dimensiuni reduse, astfel încât poate fi instalat cu ușurință chiar și în încăperi mici.

Puteți plasa un generator de casă într-o cameră mică, datorită designului compact, dispozitivul nu necesită mult spațiu pentru instalare

În funcție de tipul de combustibil utilizat, generatorul necesită doar precauții în timpul utilizării.În timpul funcționării unui generator de casă, este necesar să respectați măsurile de siguranță: monitorizați cablurile electrice, împiedicați-le să se răsucească, nu atingeți firele goale cu mâinile etc.

În timpul funcționării unui generator de casă, este necesar să respectați măsurile de siguranță: monitorizați cablurile electrice, împiedicați-le să se răsucească, nu atingeți firele goale cu mâinile etc.

In cele din urma

Cu o selecție corectă de elemente pentru un generator eolian de casă, puteți realiza un model bun care să asigure întreaga casă cu tensiune neîntreruptă.

Dacă nu ai încredere în abilitățile tale sau nu ai instrumente suficiente, poți cumpăra o moară de vânt de uz casnic, care va plăti economisind energie electrică. Un astfel de echipament devine din ce în ce mai popular în economia actuală, este perfect pentru casele private.

Turbinele eoliene de casă nu sunt de obicei zgomotoase și fiabile, cu toate acestea, performanța este mult mai mică decât cea a celor achiziționate. Alegeți și montați echipamentul după bunul plac.

Economisiți timp: articole recomandate în fiecare săptămână prin poștă