С покачването на цените на електроенергията навсякъде се търси и развива нейните алтернативни източници. В повечето региони на страната е препоръчително да се използват вятърни турбини. За да се осигури напълно частна къща с електричество, е необходима достатъчно мощна и скъпа инсталация.

Вятърен генератор за дома

Ако направите малък вятърен генератор, можете да използвате електрически ток за загряване на водата или да го използвате за част от осветлението, например стопански постройки, градински пътеки и веранди. Нагряването на вода за битови нужди или отопление е най-простият начин за използване на вятърна енергия, без да се натрупва и преобразува. Въпросът тук е по-скоро дали ще има достатъчно мощност за отопление.

Преди да направите генератор, първо трябва да разберете характеристиките на ветровете в региона.

Голям вятърен генератор за много места в руския климат не е подходящ поради честите промени в интензивността и посоката на въздушните потоци. С мощност над 1 kW тя ще бъде инерционна и няма да може да се върти напълно при смяна на вятъра. Инерцията в равнината на въртене води до претоварвания от страничния вятър, което води до неговия отказ.

С появата на консуматори на енергия с ниска мощност има смисъл да се използват малки домашно приготвени вятърни генератори с не повече от 12 волта, за да осветят дачата с LED лампи или да зареждат телефонни батерии при липса на електричество в къщата. Когато това не е необходимо, може да се използва електрически генератор за нагряване на вода.

Тип вятърни генератори

За спокойна зона е подходяща само ветроходна турбина с ветроходство. За да е постоянно захранването, ви е необходима батерия от поне 12V, зарядно устройство, инвертор, стабилизатор и токоизправител.

За слабо ветровити райони можете самостоятелно да направите вертикален генератор на вятър с мощност не повече от 2-3 kW. Има много опции и те са почти толкова добри, колкото индустриалните дизайни. Препоръчително е да купувате вятърни турбини с платно ротор. Надеждни модели с мощност от 1 до 100 киловата се произвеждат в Таганрог.

Във ветровити региони можете да направите вертикален генератор за дома си със собствените си ръце, ако необходимата мощност е 0,5-1,5 киловата. Остриетата могат да бъдат направени от налични инструменти, например от цев. Препоръчително е да купувате по-ефективни устройства. Най-евтините са платноходките. Вертикалната вятърна турбина е по-скъпа, но работи по-надеждно при силен вятър.

Вятърна мелница с малка мощност със собствените си ръце

Не е трудно да се направи малък домашен генератор на вятър у дома. За да започнете да работите в областта на създаването на алтернативни източници на енергия и да натрупате ценен опит в това как да сглобите генератор, можете сами да направите просто устройство, като адаптирате мотор от компютър или принтер.

12 V генератор на вятър с хоризонтална ос

За да направите вятърна турбина с малка мощност със собствените си ръце, първо трябва да подготвите чертежи или скици.

При скорост на въртене 200-300 об / мин. напрежението може да бъде повишено до 12 волта и генерираната мощност ще бъде около 3 вата. Може да се използва за зареждане на малка батерия. За други генератори мощността трябва да се увеличи до 1000 оборота в минута. Само в този случай те ще бъдат ефективни. Но тук се нуждаете от скоростна кутия, която създава значително съпротивление и освен това има висока цена.

Електрическа част

За да сглобите електрически генератор, се нуждаете от компоненти:

1. малък мотор от стар принтер, дисково устройство или скенер;
2. 8 диода от тип 1N4007 за два токоизправителни моста;
3. кондензатор с капацитет 1000 микрофарада;
4. pVC тръба и пластмасови части;
5. алуминиеви плочи.

Фигурата по-долу показва веригата на генератора.

Стъпков двигател: електрическа схема за токоизправител и стабилизатор

Диодните мостове са свързани към всяка намотка на двигателя, от които има два. След мостовете се свързва стабилизаторът LM7805. Резултатът е изходно напрежение, което обикновено се подава към 12-волтова батерия.

Генераторите на базата на неодимови магнити с изключително висока адхезивна якост станаха много популярни. Те трябва да се използват внимателно. При силно въздействие или нагряване до температура 80-250 0 С (в зависимост от вида) неодимовите магнити се размагнетизират.

Можете да вземете главината на автомобил като основа за самостоятелно направен генератор.

Ротор с неодимови магнити

Супер лепилото се нанася върху главината на неодимови магнити с диаметър около 25 мм в около 20 броя. Еднофазните генератори на енергия се изработват с еднакъв брой полюси и магнити.

Магнитите, разположени един срещу друг, трябва да привличат, тоест те са обърнати от противоположни полюси. След залепването на неодимовите магнити те се пълнят с епоксидна смола.

Намотките се навиват и общия брой завъртания е 1000-1200. Мощността на генератора на неодимови магнити е избрана, за да може да се използва като източник на постоянен ток, около 6А за зареждане на 12 V батерия.

Механична част

Остриетата са направени от пластмасова тръба. Върху него се изчертават детайли с ширина 10 см и дължина 50 см, които след това се изрязват. На вала на двигателя е направена втулка с фланец, към която лопатките са прикрепени с винтове. Техният брой може да бъде от два до четири. Пластмасата няма да издържи дълго, но за първи път ще е достатъчно. Сега се появиха доста устойчиви на износване материали, например въглерод и полипропилен. Тогава могат да се направят по-трайни остриета от алуминиева сплав.

Остриетата се балансират чрез отрязване на излишните части в краищата, а ъгълът на наклон се създава чрез нагряването им с огъване.

Генераторът е болтово закрепен към парче пластмасова тръба с вертикална ос, заварена към него. Върху тръбата е монтиран и коаксиално флюгер за алуминиева сплав. Оста се вкарва във вертикалната тръба на мачтата. Между тях е монтиран аксиален лагер. Цялата конструкция може да се върти свободно в хоризонталната равнина.

Електрическата дъска може да се постави върху въртящата се част, а напрежението може да се предаде на потребителя чрез два плъзгащи пръстена с четки. Ако платката с токоизправителя е инсталирана отделно, тогава броят на пръстените ще бъде равен на шест, колко проводници има стъпковият двигател.

Вятърната мелница е монтирана на височина 5-8 m.

Ако устройството ще генерира енергия ефективно, то може да бъде подобрено, като го направи вертикално-аксиален, например от цев. Дизайнът е по-малко податлив на странично претоварване от хоризонталния дизайн. Фигурата по-долу показва ротор с лопатки, направени от фрагменти от цев, монтирани на ос вътре в рамката и не подлежащи на преобръщане.

Вятърна турбина с вертикална ос и ротор от цев

Профилираната повърхност на цевта създава допълнителна твърдост, поради което е възможно да се използва калаена плоча с по-малка дебелина.

Вятърна турбина с мощност над 1 киловат

Устройството трябва да носи осезаеми ползи и да осигурява напрежение 220 V, така че някои електрически уреди да могат да бъдат включени. За целта трябва да започне самостоятелно и да генерира електричество в широк диапазон.

За да направите вятърен генератор със собствените си ръце, първо трябва да определите дизайна. Зависи колко силен е вятърът. Ако е слаб, тогава единствената възможност може да бъде ветрилната версия на ротора. Тук не могат да се получат повече от 2-3 киловата енергия. Освен това ще се нуждае от скоростна кутия и мощна батерия със зарядно устройство.

Цената на цялото оборудване е висока, така че трябва да разберете дали ще бъде от полза за дома.

В райони със силен вятър самоизработеният вятърен генератор може да получи 1,5-5 киловата мощност. Тогава той може да бъде свързан към 220V домашна мрежа. Трудно е сами да направите устройство с повече мощност.

Генератор на постоянен ток

Като генератор можете да използвате нискоскоростен двигател, който генерира електрически ток при 400-500 об / мин: PIK8-6 / 2.5 36V 0.3Nm 1600min-1. Дължина на тялото 143 mm, диаметър 80 mm, диаметър на вала 12 mm.

Как изглежда DC двигател

Той се нуждае от умножител с предавателно отношение 1:12. С един оборот на лопатките на вятърната турбина електрическият генератор ще направи 12 оборота. Фигурата по-долу показва схема на устройството.

Схема на устройството на вятърна мелница

Скоростната кутия създава допълнително натоварване, но все пак е по-малко, отколкото за автомобилен алтернатор или стартер, което изисква предавателно число от поне 1:25.

Препоръчително е да направите остриетата от алуминиев лист 60x12x2. Ако инсталирате 6 от тях на мотора, устройството няма да е толкова бързо и няма да обикаля при големи пориви на вятъра. Трябва да се има предвид възможността за балансиране. За целта лопатките са запоени към втулките с възможност за завинтване към ротора, така че да могат да бъдат изместени по-далеч или по-близо от центъра му.

Мощността на феритен или стоманен генератор на постоянни магнити не надвишава 0,5-0,7 киловата. Може да се увеличи само със специални неодимови магнити.

Генератор с немагнетизиран статор не е подходящ за работа. С лек вятър той спира и след това не може да започне сам.

Постоянното отопление през студения сезон изисква много енергия, а отоплението на голяма къща е проблем. За лятна резиденция в това отношение може да бъде полезно, когато трябва да ходите там не повече от 1 път седмично. Ако всичко се претегли правилно, отоплителната система в страната работи само няколко часа. През останалото време собствениците са сред природата. Използвайки вятърна мелница като източник на постоянен ток за зареждане на батерията, за 1-2 седмици можете да акумулирате електричество за отопление на помещенията за такъв период от време и по този начин да създадете достатъчен комфорт за себе си.

За да направите генератор от двигател с променлив ток или стартер за автомобил, е необходимо препроектиране. Двигателят може да бъде надграден за генератор, ако роторът е направен от неодимови магнити, обработени до тяхната дебелина. Изработва се с броя на полюсите, като този на статора, редуващи се помежду си. Роторът на неодимови магнити, залепени към повърхността му, не трябва да залепва при въртене.

Типове ротори

Дизайнът на ротора е разнообразен. Общите опции са показани на фигурата по-долу, където са посочени стойностите на коефициента на използване на вятърната енергия (KIEV).

Видове и конструкции на роторите на вятърни турбини

За въртене вятърните мелници се правят с вертикална или хоризонтална ос. Вертикалната версия има предимството в обслужваемостта, когато основните компоненти са разположени отдолу. Опорният лагер е самонастройващ се и има дълъг експлоатационен живот.

Двете лопатки на ротора на Savonius създават резки, което не е много удобно. Поради тази причина той е направен от две двойки остриета, разположени на 2 нива една от друга с едно завъртане спрямо другото на 90 0. Като заготовки могат да се използват бъчви, кофи, саксии.

Роторът Darrieus, остриетата на който са направени от еластична лента, е лесен за производство. За да се улесни промоцията, броят им трябва да е нечетен. Движението е рязко, поради което механичната част бързо се счупва. Освен това коланът вибрира, докато се върти, издаващ рев. Този дизайн не е много подходящ за постоянно използване, въпреки че остриетата понякога са направени от звукопоглъщащи материали.
В ортогонален ротор крилата са профилирани. Оптималният брой остриета е три. Устройството е високоскоростно, но при стартиране трябва да се развие.

Винтовият ротор има висока ефективност поради сложната кривина на лопатките, което намалява загубите. Използва се по-рядко от други вятърни турбини поради високата си цена.

Дизайнът на хоризонталния лопатечен ротор е най-ефективен. Но той изисква стабилен среден вятър и също се нуждае от ураганна защита. Остриетата могат да бъдат направени от пропилен, когато диаметърът им е по-малък от 1 m.

Ако отрежете остриетата от дебелостенна пластмасова тръба или цев, няма да можете да постигнете мощност над 200 вата. Профилът на сегмента не е подходящ за сгъсти газови среди. Тук е необходим сложен профил.

Диаметърът на ротора зависи от това колко мощност е необходима за получаване, както и от броя на лопатките. Двулопатен ротор с мощност 10 W се нуждае от ротор с диаметър 1,16 m, а за 100 W - 6,34 м. За ротор с четири и шест остриета диаметърът ще бъде съответно 4,5 m и 3,68 m.

Ако поставите ротора директно върху вала на генератора, лагерът му няма да продължи дълго, тъй като натоварването на всички лопатки е неравномерно. Опорният лагер на шахтата на вятърната мелница трябва да бъде самонастройващ се, с две или три нива. Тогава завоите и изместванията по време на въртене няма да бъдат ужасни за вала на ротора.

Важна роля в работата на вятърната турбина играе токовият колектор, който трябва редовно да се обслужва: смазва, почиства, настройва. Трябва да се осигури възможността за нейното предотвратяване, въпреки че това е трудно да се направи.

Сигурност

Вятърните турбини над 100 вата са шумни устройства. В двора на частна къща може да се инсталира индустриална вятърна турбина, ако е сертифицирана. Височината му трябва да е по-висока от най-близките къщи. Дори вятърна турбина с ниска мощност не може да бъде инсталирана на покрива. Механичните вибрации от нейното действие могат да създадат резонанс и да доведат до разрушаване на конструкцията.

Високите скорости на въртене на вятърната турбина изискват качествено производство. В противен случай, ако устройството бъде унищожено, има опасност частите му да отлетят на големи разстояния и да причинят нараняване на човек или домашни любимци. Това трябва да се вземе предвид особено, когато правите вятърна мелница със собствените си ръце от скрап материали.

Видео. Направи си сам вятърен генератор.

Използването на вятърни генератори не е препоръчително във всички региони, тъй като зависи от климатичните характеристики. Освен това няма смисъл да ги правите със собствените си ръце без определен опит и знания. Като начало можете да започнете да създавате прост дизайн с мощност от няколко вата и напрежение до 12 волта, с които можете да зареждате телефона си или да запалите енергоспестяваща лампа. Използването на неодимови магнити в генератора може значително да увеличи мощността му.

Мощни вятърни турбини, които поемат значителна част от електрозахранването у дома, по-добре е да закупите индустриални, да създадете напрежение 220V, като внимателно претегляте плюсовете и минусите. В комбинация с други видове алтернативни източници на енергия, електричеството може да бъде достатъчно за всички домакински нужди, включително система за отопление на дома.

Дейността както на индивидите, така и на цялото човечество днес е практически невъзможна без електричество. За съжаление бързо нарастващото потребление на нефт и газ, въглища и торф води до намаляване на запасите от тези ресурси на планетата. Какво може да се направи, докато земляните все още имат всичко това? Според заключенията на експертите именно развитието на енергийните комплекси може да реши проблемите на световната икономическа и финансова криза. Затова най-спешни са търсенето и използването на енергийни източници без гориво.

Възобновяема, екологична, зелена

Може би не си струва да напомняме, че всичко ново е добре забравено старо. Хората се научиха да използват силата на потока на реката и скоростта на вятъра, за да получат механична енергия отдавна. Слънцето загрява водата ни и задвижва автомобили, задвижва космически кораби. Колелата, монтирани в коритата на потоци и малки реки, доставят вода на полетата още през Средновековието. Човек може да осигури брашно на няколко съседни села.

В момента се интересуваме от прост въпрос: как да осигурим на дома си евтина светлина и топлина, как да направим вятърна мелница със собствените си ръце? 5 kW мощност или малко по-малко, основното е, че можете да захранвате дома си с ток за работа на електрически уреди.

Интересно е, че в света съществува класификация на сградите според нивото на ефективност на ресурсите:

• обикновен, построен преди 1980-1995 г .;
• с нисък и свръхнисък разход на енергия - до 45-90 kWh на 1 kW / m;
• пасивни и енергонезависими, получаващи ток от възобновяеми източници (например, чрез инсталиране на ротационен вятърен генератор (5 kW) със собствените си ръце или система от слънчеви панели, можете да разрешите този проблем);
• енергийно ефективните сгради, които генерират повече електроенергия, отколкото им е необходимо, получават пари, като ги предоставят по мрежата на други потребители.

Оказва се, че техните собствени домашни министанции, инсталирани на покриви и в дворове, с течение на времето могат да се превърнат в своеобразна конкуренция на големите настоящи доставчици. И правителствата на различните страни по всякакъв начин насърчават създаването и активното използване на

Как да определите рентабилността на вашата собствена електроцентрала

Изследователите са доказали, че резервният капацитет на ветровете е много по-голям от всички натрупани вековни запаси от гориво. Сред методите за получаване на енергия от възобновяеми източници вятърните турбини имат специално място, тъй като тяхното производство е по-лесно от създаването на слънчеви панели. Всъщност генератор на вятър от 5 kW може да бъде сглобен със собствените си ръце, като има необходимите компоненти, включително магнити, медна тел, шперплат и метал за остриетата.

Експертите твърдят, че структура не само с правилната форма, но и изградена на правилното място, може да стане продуктивна и съответно печеливша. Това означава, че е необходимо да се вземат предвид присъствието, постоянството и дори скоростта на въздушните потоци във всеки отделен случай и дори в определен регион. Ако районът е периодично спокоен, спокоен и безветрен дни, изграждането на мачта с генератор няма да донесе никаква полза.

Преди да започнете да правите вятърна турбина със собствените си ръце (5 kW), трябва да помислите върху нейния модел и външен вид. Не очаквайте голяма енергийна мощност от слаб дизайн. И обратно, когато трябва да захранвате само няколко крушки в страната, няма смисъл да изграждате огромна вятърна турбина със собствените си ръце. 5 kW - мощност, достатъчна за осигуряване на електричество за почти цялата осветителна система и домакинските уреди. Ще духа постоянен вятър - ще има светлина.

Как да направите вятърен генератор със собствените си ръце: последователност от действия

На мястото, избрано за високата мачта, самата вятърна мелница е подсилена с прикрепен към нея генератор. Генерираната енергия се подава през проводниците до желаното помещение. Смята се, че колкото по-висока е конструкцията на мачтата, толкова по-голям е диаметърът на вятърното колело и колкото по-силен е въздушният поток, толкова по-висока е ефективността на цялото устройство. Всъщност всичко не е съвсем така:

• например силен ураган може лесно да счупи остриетата;
• някои модели могат да бъдат инсталирани на покрива на обикновена къща;
• правилно подбраната турбина е лесна за стартиране и се представя добре дори при много ниски скорости на вятъра.

Основните видове вятърни турбини

Конструкциите с хоризонтално разположение на оста на въртене на ротора се считат за класически. Те обикновено имат 2-3 остриета и са инсталирани високо над земята. Най-голямата ефективност на такава инсталация се проявява с постоянна посока и нейната скорост от 10 m / s. Значителен недостатък на този дизайн на острието е неуспехът на въртенето на остриетата, когато той често се сменя, импулсивен. Това води или до непродуктивна работа, или до унищожаване на цялата инсталация. За да стартирате такъв генератор след спиране, е необходимо принудително първоначално завъртане на лопатките. Освен това при активно въртене на остриетата те издават специфични звуци, неприятни за човешкото ухо.

Вертикалният вятърен генератор ("Volchok" 5 kW или друг) има различно разположение на ротора. H-образните или бареловидните турбини улавят вятъра от всяка посока. Тези конструкции са по-малки, работят дори при най-слабите въздушни потоци (при 1,5-3 m / s), не изискват високи мачти, те могат да се използват дори в градска среда. Освен това номиналната мощност на вятърните турбини, сглобени от собствените им ръце (5 kW е реално), достига с вятър от 3-4 m / s.

Платната не са на кораби, а на сушата

Една от популярните насоки във вятърната енергия сега е създаването на хоризонтален генератор с меки лопатки. Основната разлика е както материалът на производство, така и самата форма: вятърните турбини „направи си сам“ (5 kW, тип платно) имат 4-6 триъгълни лопатки от плат. Освен това, за разлика от традиционните структури, тяхното напречно сечение се увеличава от центъра към периферията. Тази функция позволява не само да „хване” слаб вятър, но и да избегне загуби по време на въздушен поток от ураган.

Предимствата на ветроходните кораби включват следните показатели:

• висока мощност с бавно въртене;
• самоориентация и настройка за всеки вятър;
• силно изветряване и ниска инерция;
• няма нужда от принудително отвиване на колелото;
• напълно безшумно въртене дори при високи скорости;
• липса на вибрации и звукови смущения;
• относителната евтиност на дизайна.

Направи си сам вятърни мелници

5 kW необходимо електричество могат да бъдат получени по няколко начина:

• изграждане на най-простата структура на ротора;
• да сглоби комплекс от няколко ветроходни колела, разположени последователно на една ос;
• използвайте аксиална конструкция с неодимови магнити.

Важно е да запомните, че мощността на вятърното колело е пропорционална на произведението на кубичната стойност на скоростта на вятъра и обхванатата площ на турбината. И така, как да направим 5 кВт вятърна турбина? Инструкцията е по-нататък.

Като основа можете да вземете главина на автомобила и спирачни дискове. 32 магнита (25 на 8 мм) са поставени паралелно в кръг върху бъдещите дискове на ротора (движещата се част на генератора) за всеки диск, 16 парчета, освен това плюсовете винаги се редуват с минусите. Противоположните магнити трябва да имат различни стойности на полюсите. След маркиране и поставяне всичко върху кръга се запълва с епоксидна смола.

Намотки от медна тел се поставят върху статора. Техният брой трябва да бъде по-малък от броя на магнитите, т.е. 12. Преди това всички проводници се извеждат и свързват помежду си чрез звезда или триъгълник, след което те също се изсипват с епоксидно лепило. Препоръчително е да вкарате парчета пластилин в бобините преди изливането. След като смолата се втвърди и отстрани, ще има дупки, необходими за вентилация и охлаждане на статора.

Как работи всичко

Роторните дискове, въртящи се спрямо статора, образуват магнитно поле и в бобините възниква електрически ток. А вятърната мелница, свързана чрез система от ролки, е необходима, за да се преместят тези части от работната конструкция. Как да си направим вятърен генератор със собствените си ръце? Някои започват да строят собствена електроцентрала, като сглобят генератор. Други - чрез създаване на въртяща се част на лопатката.

Валът от вятърната мелница е захванат с плъзгащо съединение с един от роторните дискове. Долният, втори диск с магнити е поставен върху здравия лагер. Статорът е разположен в средата. Всички части са прикрепени към шперплатовия кръг с дълги болтове и закрепени с гайки. Между всички "палачинки" трябва да се остави минимална празнина за свободно въртене на роторните дискове. Резултатът е 3-фазен генератор.

"Цев"

Остава да се направят вятърни турбини. Със собствените си ръце въртяща се конструкция с мощност 5 kW може да бъде направена от 3 кръга шперплат и лист от най-тънкия и лек дюралуминий. Метални правоъгълни крила са прикрепени към шперплат с болтове и ъгли. Преди това във всяка равнина на кръга се издълбават направляващи канали под формата на вълна, в които се вкарват листовете. Полученият двуетажен ротор има 4 вълнообразни лопатки, прикрепени един към друг под прав ъгъл. Тоест между всеки две палачинки от шперплат, закрепени с главини, има 2 дуралуминиеви остриета, извити във форма на вълната.

Тази конструкция е монтирана в центъра на стоманена шпилка, която ще предава въртящ момент на генератора. Вятърните мелници „направи си сам“ (5 kW) от този дизайн тежат около 16-18 кг с височина 160-170 см и диаметър на основата 80-90 см.

Какво да разгледаме

Вятърна турбина- „цев” може да бъде инсталирана дори на покрива на сграда, въпреки че кула с височина 3-4 метра е достатъчна. Въпреки това е наложително защитата на корпуса на генератора от естествени валежи. Също така се препоръчва да инсталирате устройство за съхранение на енергия от батерията.

За да се получи 3-фазен променлив ток от константа, е необходимо да се включи преобразувател във веригата.

При достатъчен брой ветровити дни в региона, вятърна турбина, сглобена със собствените си ръце (5 kW), може да осигури електричество не само на телевизор и крушки, но и на система за видеонаблюдение, климатик, хладилник и друго електрическо оборудване.

Доскоро вятърните генератори се смятаха за рядкост, но днес тази област се развива бързо и мнозина са натрупали опит в създаването на вятърни турбини за производство на електричество. Такива устройства могат да се използват в най-различни области - за водоснабдяване, електрификация на частни къщи, експлоатация на селскостопански единици (например, трошачки) или отопление на вода за отопление на жилище.

Индустриалните модели имат много предимства, с изключение на разходите. Ето защо днес ще разберем как да направим вятърен генератор със собствените си ръце и какви материали / инструменти ще са необходими за това.

Конструктивни характеристики и механика на вятърните турбини

Принципът на действие на вятърната турбина е да преобразува кинетичната енергия в електричество. Устройството се състои от множество системни елементи, всеки със собствена функция. Нека се опитаме да го разберем.

Забележка! Вятърните генератори могат да бъдат ротационни (вертикални) и класически (хоризонтални). Последните имат по-висока ефективност, поради което се правят по-често от други.

Струва си да се отбележи, че вертикалните вятърни мелници трябва да бъдат обърнати към вятъра, защото те просто не могат да функционират със страничен поток. Хоризонталните генератори имат и други предимства. Нека се запознаем с тях.

1. Турбините на ротационните устройства ще "хващат" вятъра, независимо от коя страна духа. Това е изключително удобно в случай на нестабилен / променлив вятър в региона.
2. Много по-лесно е да се изгради хоризонтална вятърна мелница, отколкото хоризонтална.
3. Конструкцията може да бъде разположена директно на земята, но при условие, че там има достатъчно вятър.

Що се отнася до недостатъците, хоризонталният вятърен генератор има само един - доста ниска ефективност.

Изчисляваме мощността на бъдещия вятърен генератор

Първо, трябва да разберете каква мощност трябва да има вятърният генератор със собствените си ръце, какви са функциите и натоварванията, с които ще се сблъска. Като правило алтернативните източници на електроенергия се използват като спомагателни, тоест предназначени да подпомогнат основното електрозахранване. Следователно, ако мощността на системата е дори 500 вата, това вече е доста добре.

Забележка! За да отоплявате средно голяма частна къща, са ви необходими около два до три киловата.

В същото време крайната мощност на вятърния генератор зависи от други фактори, включително:

• скоростта на вятъра;
• брой остриета.

За да разберете правилното съотношение за хоризонтални тела, препоръчваме ви да се обърнете към таблицата по-долу. Числата в него на кръстовището са необходимата мощност (посочена във ватове).

Таблица. Изчисляване на необходимата мощност за хоризонтални вятърни генератори.

Например, ако във вашия район скоростта на вятъра е предимно от 5 до 8 метра в секунда, а необходимата мощност на вятърния генератор е 1,5-2 киловата, тогава диаметърът на конструкцията трябва да съответства на около 6 метра или повече.

Какви трябва да бъдат остриетата?

Формата на остриетата може да бъде:

• ветроходство;
• лопатка.

Що се отнася до остриетата от тип платно, те са плоски и следователно по-малко ефективни. Те не вземат предвид аеродинамиката, а се въртят изключително под налягането на вятърния поток. В резултат на това не повече от 10 процента от цялата енергия се преобразува в електрическа енергия. Но при лопатните остриета площта на вътрешната и външната повърхности е различна. Също така си струва да се отбележи, че такива остриета трябва да бъдат разположени под ъгъл от 7-10 градуса спрямо вятъра.

Сега няколко думи за материала, от който трябва да бъдат остриетата. За древните вятърни мелници са използвани тонични дървени рамки, състоящи се от стълбове и прегради. На такива рамки бяха опънати специални „крила“ от плат. В случай на износване, тъканта просто беше заменена с нова. Въпреки че има алтернативен вариант - да се вземат плътни материали (например брезент) за тези цели.

Въпреки че можете да направите остриета със собствените си ръце от по-модерни материали.

1. Ако витлото е малко, тогава PVC тръбите, нарязани на части, могат да служат като остриета за него.
2. Можете също да използвате леки метали (например дюралуминий).
3. Ако планирате да използвате "платна", тогава те могат да бъдат изрязани от шперплат.
4. И накрая, за голяма единица остриетата могат да бъдат направени от дъски (дори и да са тежки - няма значение, просто трябва да се балансирате помежду си).

Забележка! В случай на преобладаване на поривисти ветрове в региона, по-добре е да се даде предимство на тежки остриета - това ще осигури по-стабилно функциониране на цялата система.

Що се отнася до диаметъра на тръбите, той трябва да съответства на 1/5 от общата им дължина. Всяка от тези тръби се разрязва по дължина на четири парчета, а в основата е необходимо да се изреже правоъгълник 5x5 (тук ще има крепежни елементи) и след това да се направи наклонен разрез, поради което всяко острие ще се стеснява от основата. Емери се използва за обработка на скъсания ръб.

Изработване на вертикален вятърен генератор у дома

А сега нека разберем как всъщност се прави вятърен генератор със собствените ни ръце. Процедурата се състои от няколко етапа, нека се запознаем с характеристиките на всеки от тях.

Етап първи. Ние подготвяме инструменти и материали

Няма изисквания относно размера на турбината - колкото по-голяма е тя, толкова по-добре за самата система. И в примера, даден в тази статия, диаметърът на турбината е 60 сантиметра.

За да направите сами вертикална турбина, подгответе предварително:

• тръба с диаметър 60 сантиметра, изработена от неръждаема стомана;
• винтове, гайки и други крепежни елементи;
• чифт пластмасови дискове с диаметър 60 сантиметра (важно е пластмасата да е здрава);
• главина за кола за основа;
• ъгли, с които ще бъдат прикрепени остриетата (за всеки елемент - шест парчета; тоест общо 36 копия).

Освен това се погрижете предварително за следните инструменти:

• ключове;
• мозайката;
• маска;
• защитни ръкавици;
• български;
• отвертка;
• електрическа бормашина.

За балансиране на остриетата могат да се използват магнити или малки метални пластини. Ако дисбалансът е незначителен, можете просто да пробиете дупки на подходящите места.

Етап втори. Изготвя чертеж

Определено не можете без рисунка. Можете да използвате този по-долу или да създадете свой собствен.

Трети етап. Изработване на вертикална вятърна мелница

Етап 1. Първо вземете метална тръба и я разрежете по дължина, така че накрая да получите шест остриета със същия размер.

Стъпка 2. Изрежете чифт еднакви кръгове с диаметър 60 сантиметра от пластмасата. Те ще служат като опори за дъното и горната част на турбината.

Стъпка 3.Можете да изрежете малка дупка в горната опора (около 30 сантиметра в диаметър), което ще направи структурата малко по-лека.

Стъпка 4. Маркирайте отворите на главината на автомобила за подобни отвори в долната пластмасова опора, необходими за закрепванията. Използвайте бормашина, за да пробиете дупки.

Стъпка 5. Маркирайте местоположението на остриетата в съответствие с шаблона (трябва да получите чифт триъгълници, които изглежда образуват звезда). Маркирайте местата, където са прикрепени ъглите. Всичко трябва да е еднакво и на двете опори.

Стъпка 6. Нарежете остриетата. Можете да ги нарежете няколко наведнъж с помощта на мелница.

Стъпка 7.Маркирайте точките на закрепване на остриетата и ъглите. Пробийте всички тези дупки.

Стъпка 8. Свържете остриетата към основите с помощта на ъгли, болтове и гайки.

Забележка! Мощността на устройството до голяма степен зависи от дължината на остриетата, но ако последните са големи, ще бъде много по-трудно да ги балансирате. Освен това конструкцията може да се „разхлаби“ под въздействието на силен вятър.

Етап четвърти. Ние правим генератор

В този случай генераторът трябва да се самовъзбужда и винаги с постоянни магнити. Ако вземете конвенционален генератор от кола, тогава тук намотката за напрежение функционира от батерията, с други думи - при липса на напрежение няма да има възбуждане. Следователно, ако използвате обикновен генератор в тандем с батерия и вятърът е относително слаб за дълго време, батерията скоро ще бъде просто разредена и по-късно, когато вятърът се възобнови, вятърният генератор няма да стартира отново собствените си ръце.

Можете също така да направите система с неодимови магнити. Този тип устройство ще произвежда между 1,5 киловата (ако вятърът е слаб) до 3,5 киловата (ако вятърът е силен). Инструкциите стъпка по стъпка за създаване на такъв генератор са както следва.

Етап 1.Направете чифт метални палачинки, всяка с дължина около 50 сантиметра.

Стъпка 2.С помощта на суперлепило залепете неодимови магнити с размери 2.5x5.0.12 сантиметра към палачинките по периметъра (дванадесет парчета за всеки).

Стъпка 3.Поставете палачинките една срещу друга, като си спомните полярността.

Стъпка 4.Поставете самоделен статор между тях (направете 9 намотки от тел с напречно сечение 0,3 сантиметра, всяка със 70 завъртания). Свържете намотките със „звездичка“ (както е показано на изображението), след което напълнете със смола. В този случай е важно намотките да се навиват в една посока, можете да маркирате края / началото на намотката с цветна изолационна лента - това ще бъде по-удобно.

Стъпка 5. Статорът трябва да е с дебелина около 2 сантиметра. Намотката трябва да излезе с помощта на болтове и гайки. Разстоянието между ротора и статора трябва да бъде 2 милиметра.

Магнитите ще привличат доста силно и за гладка връзка е необходимо да се направят дупки в тях и да се изрежат резбите за шпилките. Подравнете роторите веднага, след това използвайте клавишите, за да спуснете горната към долната. След това можете да премахнете временните шипове.

Забележка! Описаният по-горе генератор може да се използва не само за вертикални, но и за хоризонтални вятърни турбини.

Пети етап. Събираме цялата структура

Първо, инсталирайте специална скоба на мачтата, с помощта на която статорът (който от своя страна може да има три или шест лопатки) ще бъде прикрепен. Фиксирайте главината над скобата, като използвате всички същите гайки. Завийте готовия генератор върху четирите шпилки, които са в главината. След това свържете статора със скобата, която е фиксирана към мачтата. Прикрепете турбината към втората роторна плоча. Свържете проводниците на статора към регулатора на напрежението с помощта на клемите.

Етап шести. Инсталиране на устройство, което може да превърне вятъра в електричество

За да инсталирате целия вятърен генератор със собствените си ръце, трябва да следвате стъпките, дадени по-долу под формата на инструкции стъпка по стъпка.

Етап 1.Бетонирайте здрава и здрава основа в земята.

Стъпка 2. Изливайки там бетонен разтвор, добавете шпилките, необходими за закрепване на масивната панта (всичко това лесно се прави със собствените ви ръце).

Стъпка 3. Когато бетонът се втвърди напълно, плъзнете шарнира върху шиповете и го закрепете с гайки.

Стъпка 4.Поставете мачтата в подвижната част на шарнира.

Стъпка 5.Прикрепете 3 или 4 скоби към горната част на мачтата (можете да използвате фланец или заваряване). Ще ви трябва и стоманен кабел.

Стъпка 6. Повдигнете мачтата на пантата, като използвате един от подготвените кабели (можете да дърпате с кола).

Стъпка 7.Вертикалността на цялата мачта е строго фиксирана с кабели.

Къде може да се монтира такава вятърна турбина?

Ефективността на неговото функциониране до голяма степен зависи от това колко правилно сте избрали място за инсталиране на вятърен генератор. Мястото трябва да бъде такова, че лопатките на системата да получават възможно най-много вятър. Мястото трябва да е отворено и издигнато (например покривът на къща, но доколкото е възможно от дървета и други конструкции). Показателно е, че причината за това се крие не само в смущения, но и в създаването на някакъв шум от устройството по време на работа, което може да не хареса на съседите или самите собственици.

За по-подробно запознаване с проблема ви препоръчваме да се запознаете с тематичното видео по-долу.

Видео - Как да си направим вятърен генератор с помощта на домакински вентилатор

Ротационен (хоризонтален) вятърен генератор

Такова устройство ще се справи с доставката на електричество в малка къща или няколко стопански постройки. Максималната мощност на вятърния генератор няма да надвишава 1,5 киловата.

За работа подгответе:

• 12-ватов автомобилен генератор;
• реле, индикатор на батерията;
• самата батерия е 12 вата;
• токов преобразувател;
• голям тиган или кофа, изработени от дуралуминий или неръждаема стомана;
• чифт скоби за закрепване на генератора към мачтата;
• превключвател;
• тел, 0,4 и 0,25 сантиметра;
• болтове, гайки, шайби;
• волтметър.

Инструментите се изискват същите като в предишния случай. Първо вземете саксия (или кофа) и с помощта на маркер и рулетка я разделете на четири равни части. Изрежете остриетата, но не ги режете докрай (както е показано на снимката).

Направете отвори за болтовете отдолу, след това огънете остриетата, но не твърде много. Вземете под внимание как ще се върти генераторът (по посока на часовниковата стрелка или обратно).

След това закрепете тигана с вече подготвените остриета към ролката, закрепете с болтове. Инсталирайте генератора на предварително фиксираната мачта (за тази цел използвайте предоставените скоби), след това свържете всички кабели и сглобете веригата. Пренапишете цялата верига, фиксирайте проводниците към полюса.

Използвайте 4 мм кабел с максимална дължина 1 метър, за да свържете батерията. Използвайте по-малък кабел за свързване на товара. Доставете и инвертор. Примерна схема на свързване е показана по-долу.

Както можете да видите, е напълно възможно да се изгради генератор на вятър със собствените си ръце. Дизайнът може да бъде от два вида, но с уменията и подходящото усърдие работата може да се свърши дори сама. Това е всичко, късмет!

Неизчерпаемата енергия, която въздушните маси носят със себе си, винаги е привличала вниманието на хората. Нашите прадеди са се научили как да впрягат вятъра в платната и колелата на вятърните мелници, след което той безцелно се втурва над необятните простори на Земята в продължение на два века.

Днес му беше намерена полезна работа. Вятърният генератор за частна къща от категорията на техническите иновации се превръща в реален фактор в живота ни.

Нека да разгледаме по-отблизо вятърните паркове, да оценим условията за тяхното рентабилно използване и да разгледаме съществуващите сортове. Домашните майстори ще получат в нашата статия информация за размисъл по темата за самостоятелното сглобяване на вятърна мелница и устройствата, необходими за нейната ефективна работа.

Какво е вятърна турбина?

Принципът на работа на битова вятърна електроцентрала е прост: въздушният поток върти роторните лопатки, монтирани на вала на генератора, и създава променлив ток в неговите намотки. Полученото електричество се съхранява в батерии и се консумира от домакинските уреди при необходимост. Разбира се, това е опростена схема за това как работи домашната вятърна турбина. На практика той се допълва от устройства, които преобразуват електричество.

Непосредствено зад генератора в енергийната верига се намира контролерът. Той преобразува трифазен променлив ток в постоянен и го насочва към зареждане на батериите. Повечето домакински уреди не могат да работят на „константа“, затова зад батериите е поставено друго устройство - инвертор. Извършва обратната операция: преобразува постоянен ток в променлив ток в домакинството с напрежение 220 волта. Ясно е, че тези трансформации не преминават, без да оставят следа и поемат доста прилична част от първоначалната енергия (15-20%).

Ако вятърната турбина е сдвоена със слънчева батерия или друг генератор на електричество (бензин, дизел), тогава веригата се допълва с автоматичен превключвател (ATS). Когато основното захранване е изключено, то активира резервното.

За максимална мощност вятърният генератор трябва да бъде разположен по протежение на вятърния поток. В прости системи се прилага принципът на лопатката. За това на противоположния край на генератора е фиксирано вертикално острие, което го обръща към вятъра.

В по-мощни инсталации има ротационен електродвигател, управляван от сензор за посока.

Основните видове вятърни турбини и техните характеристики

Има два вида вятърни турбини:

1. С хоризонтален ротор.
2. С вертикален ротор.

Първият тип е най-често срещаният. Характеризира се с висока ефективност (40-50%), но има повишено ниво на шум и вибрации. В допълнение, монтирането му изисква голямо свободно пространство (100 метра) или висока мачта (от 6 метра).

Генераторите с вертикален ротор са по-малко енергийно ефективни (ефективността е почти 3 пъти по-ниска от тази на хоризонталните).

Техните предимства включват проста инсталация и надеждност на конструкцията. Ниският шум позволява вертикалните генератори да бъдат инсталирани на покривите и дори на нивото на земята. Тези инсталации не се страхуват от заледяване и урагани. Те се изстрелват от слаб вятър (от 1,0-2,0 m / s), докато хоризонталната вятърна турбина се нуждае от въздушен поток със средна сила (3,5 m / s и повече). Под формата на работно колело (ротор), вертикалните вятърни генератори са много разнообразни.

Въртящи се колела на вертикални вятърни турбини

Поради ниската скорост на ротора (до 200 об / мин), механичният живот на такива инсталации значително надвишава производителността на хоризонталните вятърни генератори.

Как да изчислим и изберем вятърен генератор?

Вятърът не е природен газ, изпомпван през тръби, нито е електричество, което непрекъснато се подава през жиците до дома ни. Той е капризен и непостоянен. Днес ураган откъсва покриви и чупи дървета, а утре отстъпва място на пълно спокойствие. Ето защо, преди да купите или да направите своя собствена вятърна турбина, трябва да оцените потенциала на въздушната енергия във вашия район. За целта определете средната годишна сила на вятъра. Тази стойност може да бъде намерена в Интернет при поискване.

След като получихме точно такава таблица, намираме района на нашето пребиваване и разглеждаме интензивността на цвета му, сравнявайки го със скалата за оценка. Ако средната годишна скорост на вятъра се окаже по-малка от 4,0 метра в секунда, тогава няма смисъл да се инсталира вятърната турбина. Той няма да осигури необходимото количество енергия.

Ако силата на вятъра е достатъчна за инсталиране на вятърна ферма, можете да преминете към следващата стъпка: избор на мощност на генератора.

Ако говорим за автономно снабдяване с енергия у дома, тогава се взема предвид средното потребление на електроенергия от 1 семейство. Той варира от 100 до 300 kWh на месец. В региони с нисък годишен вятърен потенциал (5-8 m / s) такова количество електроенергия може да се генерира от вятърна турбина с мощност 2-3 kW. Трябва да се има предвид, че през зимата средната скорост на вятъра е по-висока, следователно производството на енергия през този период ще бъде по-голямо, отколкото през лятото.

Избор на вятърен генератор. Приблизителни цени

Цените за вертикални вътрешни вятърни турбини с мощност 1,5-2,0 kW са в диапазона от 90 до 110 хиляди рубли. Пълният комплект на тази цена включва само генератор с лопатки, без мачта и допълнително оборудване (контролер, инвертор, кабел, батерии). Цялостната електроцентрала заедно с инсталацията ще струва 40-60% повече.

Цената на по-мощните вятърни турбини (3-5 kW) варира от 350 до 450 хиляди рубли (с допълнително оборудване и монтажни работи).

Направи си сам вятърна мелница. Забавление или реални спестявания?

Да кажем веднага, че направата на вятърен генератор със собствените си ръце не е лесна и ефективна. Компетентното изчисление на вятърното колело, трансмисионния механизъм, изборът на генератор, подходящ за мощност и скорост е отделна тема. Ще дадем само кратки препоръки за основните етапи от този процес.

Генератор

Автомобилните генератори и електрическите двигатели от перални машини с директно задвижване не са подходящи за тази цел. Те са в състояние да генерират енергия от вятърното колело, но това ще бъде незначително. За ефективна работа автогенераторите се нуждаят от много високи скорости, които вятърната турбина не може да развие.

Двигателите на шайбите имат различен проблем. Там има феритни магнити, а за вятърен генератор са необходими по-продуктивни - ниодимий. Процесът на тяхното самосглобяване и навиване на тоководещи намотки изисква търпение и висока точност.

Мощността на самосглобеното устройство, като правило, не надвишава 100-200 вата.

Напоследък моторните колела за велосипеди и скутери стават популярни сред домакините. От гледна точка на вятърната енергия, това са мощни неодимови генератори, оптимално подходящи за вертикални вятърни колела и зареждане на батерията. От такъв генератор могат да бъдат отстранени до 1 kW вятърна енергия.

Мотор-колело - готов генератор за домашен вятърен парк

Винт

Най-лесните за изработка са витлата на платна и ротора. Първият се състои от леки, извити тръби, прикрепени към централна плоча. Остриета, изработени от траен плат, се изтеглят върху всяка тръба. Голямата ветреност на витлото изисква шарнирно закрепване на лопатките, така че по време на ураган да се сгънат и да не се деформират.

Дизайнът на ротора на вятърното колело се използва за вертикални генератори. Той е лесен за производство и надежден в експлоатация.

Самоизработените вятърни турбини с хоризонтална ос на въртене се захранват от винт на витлото. Домашните майстори го сглобяват от PVC тръби с диаметър 160-250 мм. Лопатките са монтирани на кръгла стоманена плоча с отвор за вала на генератора.

Въздушните маси имат неизчерпаем запас от енергия, който човечеството използва от древни времена. По принцип вятърната енергия осигурява движението на корабите под платно и работата на вятърните мелници. След изобретяването на парни машини този вид енергия е загубил своята актуалност.

Едва в съвременните условия вятърната енергия отново стана търсена като движеща сила, приложена към електрическите генератори. Те все още не се използват широко в индустриален мащаб, но стават все по-популярни в частния сектор. Понякога е просто невъзможно да се свържете към електропровода. В такива ситуации много собственици проектират и произвеждат вятърна турбина за частна къща със собствените си ръце от скрап материали. В бъдеще те се използват като основни или спомагателни източници на електричество.

Теорията за идеалната вятърна турбина

Тази теория е разработена по различно време от учени и специалисти в областта на механиката. За първи път е разработен от В.П. Vetchinkin през 1914 г. и като основа е използвана теорията за идеалното витло. В тези проучвания за първи път е изведена степента на използване на вятърната енергия на идеална вятърна турбина.

Работата в тази област беше продължена от Н.Е. Жуковски, който изведе максималната стойност на този коефициент, равна на 0,593. В по-късните трудове на друг професор - Сабинин Г.Х. коригираната стойност на коефициента е 0,687.

Според разработените теории идеалното вятърно колело трябва да има следните параметри:

• Оста на въртене на колелото трябва да е успоредна на скоростта на вятърния поток.
• Броят на остриетата е безкрайно голям, с много малка ширина.
• Нулева стойност на профилното съпротивление на крилата при наличие на постоянна циркулация по лопатките.
• Цялата пометена повърхност на вятърната турбина има постоянна загубена скорост на въздуха в колелото.
• Тенденцията на ъгловата скорост към безкрайността.

Избор на вятърна турбина

Когато избирате модел на вятърен генератор за частна къща, трябва да вземете предвид необходимата мощност, за да осигурите работата на устройствата и оборудването, като вземете предвид графика и честотата на включване. Определя се чрез ежемесечно отчитане на консумираната електроенергия. Освен това стойността на мощността може да се определи в съответствие с техническите характеристики на потребителите.

Трябва да се има предвид, че мощността на всички електрически уреди се извършва не директно от вятърния генератор, а от инвертора и набор от батерии. По този начин генератор с мощност от 1 kW е в състояние да осигури нормалното функциониране на батериите, захранващи инвертор с четири киловата. В резултат на това домакинските уреди с подобен капацитет са напълно снабдени с електричество. Изборът на правилните батерии е от съществено значение. Особено внимание трябва да се обърне на параметри като зарядния ток.

При избора на конструкция на вятърна турбина се вземат предвид следните фактори:

• Посоката на въртене на вятърното колело е вертикална или хоризонтална.
• Лопатките на вентилатора могат да бъдат с форма на платно, с права или извита повърхност. В някои случаи се използват комбинирани опции.
• Материал за остриета и технология за тяхното производство.
• Поставяне на лопатки на вентилатора с различен наклон спрямо потока на преминаващия въздух.
• Броят на лопатките, включени във вентилатора.
• Необходимата мощност, прехвърлена от вятърната турбина към генератора.

Освен това е необходимо да се вземе предвид средната годишна скорост на вятъра за определен район, както е посочено от метеорологичната служба. Не е необходимо да се изяснява посоката на вятъра, тъй като съвременните конструкции на вятърните генератори се завъртат независимо в другата посока.

За повечето райони на Руската федерация най-оптималният вариант би бил хоризонтална ориентация на оста на въртене, повърхността на лопатките е криволинейна вдлъбната, която въздушният поток тече наоколо под остър ъгъл. Количеството мощност, взета от вятъра, се влияе от площта на острието. За обикновена къща площ от 1,25 м 2 е напълно достатъчна.

Броят на оборотите на вятърната турбина зависи от броя на лопатките. Вятърните турбини с едно острие се въртят най-бързо. Тези конструкции използват противотежест за противовес. Трябва да се има предвид, че при ниска скорост на вятъра под 3 m / s вятърните турбини стават неспособни да поемат енергия. За да може уредът да възприема слаб вятър, площта на остриетата му трябва да бъде увеличена до най-малко 2 m 2.

Изчисляване на вятърния генератор

Преди да изберете вятърен генератор, е необходимо да определите скоростта и посоката на вятъра, които са най-характерни на мястото на предложената инсталация. Трябва да се помни, че въртенето на лопатките започва при минимална скорост на вятъра 2 m / s. Максималната ефективност се постига, когато този показател достигне стойност от 9 до 12 m / s. Тоест, за да се осигури електричество на малка селска къща, ще е необходим генератор с минимална мощност от 1 kWh и скорост на вятъра най-малко 8 m / s.

Скоростта на вятъра и диаметърът на витлото имат пряко влияние върху мощността, генерирана от вятърна турбина. Възможно е точно изчисляване на експлоатационните характеристики на даден модел, като се използват следните формули:

1. Изчисленията в съответствие с зоната на въртене се извършват, както следва: P \u003d 0,6 x S x V 3, където S е площта, перпендикулярна на посоката на вятъра (m 2), V е скоростта на вятъра (m / s), P е мощността на генераторния комплект (kW).
2. За изчисления на електрическа инсталация по диаметъра на винта се използва формулата: P \u003d D 2 x V 3/7000, в която D е диаметърът на винта (m), V е скоростта на вятъра (m / s ), P е мощността на генератора (kW).
3. По-сложните изчисления вземат предвид плътността на въздушния поток. За тези цели има формула: P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, където ξ е коефициентът на използване на вятърната енергия (неизмерима стойност), π \u003d 3,14, R - радиус на ротора (m), V - скорост на въздушния поток (m / s), ρ - плътност на въздуха (kg / m 3), η червено - ефективност на редуктора (%), η gen - ефективност на генератора (%).

По този начин електричеството, генерирано от вятърната турбина, се увеличава количествено в кубично съотношение с нарастващата скорост на вятъра. Например, ако скоростта на вятъра се удвои, генерирането на кинетична енергия от ротора ще се увеличи 8 пъти.

При избора на място за инсталиране на вятърен генератор е необходимо да се даде предимство на райони без големи сгради и високи дървета, които създават бариера за вятъра. Минималното разстояние от жилищни сгради е 25 до 30 метра, в противен случай шумът по време на работа ще създаде неудобство и дискомфорт. Роторът на вятърната мелница трябва да бъде разположен на височина, която надвишава най-близките сгради с поне 3-5 m.

Ако не планирате да свързвате селската къща към обща мрежа, в този случай можете да използвате опциите за комбинирани системи. Работата на вятърна турбина ще бъде много по-ефективна, когато се използва заедно с дизелов генератор или слънчева батерия.

Как да направите вятърен генератор със собствените си ръце

Независимо от вида и дизайна на вятърния генератор, всяко устройство като основа е оборудвано с подобни елементи. Всички модели са оборудвани с генератори, лопатки от различни материали, асансьори за осигуряване на желаното ниво на монтаж, както и допълнителни батерии и електронна система за управление. Устройствата от ротационен тип или аксиалните конструкции, използващи магнити, се считат за най-лесни за производство.

Вариант 1. Ротационен дизайн на вятърния генератор.

Дизайнът на ротационен вятърен генератор използва две, четири или повече лопатки. Такива вятърни генератори не са в състояние да осигурят напълно електричество за големи селски къщи. Те се използват предимно като спомагателен източник на електричество.

В зависимост от проектната мощност на вятърната турбина се избират необходимите материали и компоненти:

• Генератор от кола от 12 волта и акумулатор за кола.
• Регулатор на напрежение, който преобразува променлив ток от 12 на 220 волта.
• Голям контейнер. Най-добре работи алуминиева кофа или саксия от неръждаема стомана.
• Реле, извадено от превозното средство, може да се използва като зарядно устройство.
• Ще ви трябват превключвател 12 V, лампа за зареждане с контролер, болтове с гайки и шайби, както и метални скоби с гумирани уплътнения.
• Трижилен кабел с минимално напречно сечение 2,5 mm 2 и конвенционален волтметър, изваден от всяко измервателно устройство.

На първо място, роторът се приготвя от съществуващ метален контейнер - тенджера или кофа. Той е маркиран на четири равни части, в краищата на линиите са направени отвори, за да се улесни разделянето на съставни части. След това контейнерът се изрязва с метални ножици или мелница. Лопатките на ротора се изрязват от получените заготовки. Всички измервания трябва да бъдат внимателно проверени за съответствие с размерите, в противен случай конструкцията няма да работи правилно.

След това се определя страната на въртене на ролката на генератора. Като правило се върти по посока на часовниковата стрелка, но е по-добре да проверите това. След това роторната част е свързана с генератора. За да се избегне дисбаланс в движението на ротора, монтажните отвори в двете конструкции трябва да бъдат разположени симетрично.

За да увеличите скоростта на въртене, краищата на остриетата трябва да са леко огънати. С увеличаване на ъгъла на огъване въздушните потоци ще се възприемат по-ефективно от ротационната инсталация. Като остриета се използват не само елементи на изрязания контейнер, но и отделни части, свързани с метален детайл във формата на кръг.

След закрепването на контейнера към генератора, цялата получена конструкция трябва да бъде напълно монтирана на мачтата с помощта на метални скоби. След това окабеляването се монтира и сглобява. Всеки щифт трябва да бъде включен в собствен конектор. След като се свърже, окабеляването е прикрепено към мачтата с тел.

В края на монтажа инверторът, акумулаторът и натоварването са свързани. Батерията е свързана с кабел с напречно сечение 3 mm 2, за всички останали връзки е достатъчно напречно сечение 2 mm 2. Тогава вятърната турбина може да работи.

Вариант 2. Аксиална конструкция на вятърен генератор с помощта на магнити.

Аксиалните вятърни мелници за дома са конструкция, един от основните елементи на която са неодимовите магнити. По отношение на тяхната производителност те значително изпреварват конвенционалните ротационни агрегати.

Роторът е основният елемент на цялата структура на вятърната турбина. За неговото производство най-подходяща е главината на колелото на автомобила в комплект със спирачни дискове. Частта, която е била в експлоатация, трябва да бъде подготвена - почистена от мръсотия и ръжда, смажете лагерите.

След това трябва правилно да разпределите и фиксирате магнитите. Общо ще ви трябват 20 броя, с размери 25 х 8 мм. Магнитното поле в тях е разположено по дължината. Дори магнитите ще бъдат полюси, те са разположени по цялата равнина на диска, редуващи се през един. Тогава се определят плюсовете и минусите. Един магнит последователно докосва останалите магнити на диска. Ако те привличат, тогава полюсът е положителен.

При увеличен брой полюси трябва да се спазват определени правила. В еднофазните генератори броят на полюсите е същият като броя на магнитите. При трифазните генератори се спазва съотношение 4/3 между магнити и полюси и съотношение 2/3 между полюси и намотки. Магнитите са инсталирани перпендикулярно на обиколката на диска. За равномерното им разпределение се използва хартиен шаблон. Първо магнитите се закрепват със силно лепило и след това накрая се фиксират с епоксидна смола.

Ако сравним еднофазни и трифазни генератори, тогава производителността на първите ще бъде малко по-лоша в сравнение с вторите. Това се дължи на колебания с висока амплитуда в мрежата поради нестабилен токов изход. Следователно, вибрациите се появяват в еднофазни устройства. При трифазни конструкции този недостатък се компенсира от текущите натоварвания от една фаза в друга. Това гарантира, че в мрежата винаги се осигурява постоянна стойност на мощността. Поради вибрациите експлоатационният живот на еднофазните системи е значително по-нисък от този на трифазните системи. Освен това трифазните модели нямат шум по време на работа.

Височината на мачтата е приблизително 6-12 м. Той се монтира в центъра на кофража и се излива с бетон. След това върху мачтата се монтира готова конструкция, върху която е закрепен винтът. Самата мачта е закрепена с кабели.

Лопатки на вятърни турбини

Ефективността на вятърните турбини зависи до голяма степен от конструкцията на лопатките. На първо място, това е техният брой и размер, както и материалът, от който ще бъдат направени лопатките за вятърния генератор.

Фактори, влияещи върху дизайна на острието:

• Дори и най-лекият вятър може да задейства дълги остриета. Прекалено голямата дължина обаче може да забави скоростта на въртене на вятърното колело.
• Увеличаването на общия брой лопатки прави вятърното колело по-отзивчиво. Тоест, колкото повече остриета, толкова по-добре започва въртенето. Мощността и скоростта обаче ще намалеят, което прави такова устройство неподходящо за производство на енергия.
• Диаметърът и скоростта на въртене на вятърното колело влияят върху нивото на шума, генерирано от устройството.

Броят на остриетата трябва да е съвместим с мястото за монтаж на цялата конструкция. В най-оптималните условия, правилно подбраните лопатки са в състояние да осигурят максимална мощност на вятърния генератор.

На първо място, трябва предварително да определите необходимата мощност и функционалност на устройството. За да се произведе правилно вятърен генератор, е необходимо да се проучат възможните конструкции, както и климатичните условия, при които той ще работи.

В допълнение към общата мощност се препоръчва да се определи стойността на изходната мощност, известна още като пиково натоварване. Той представлява общия брой инструменти и оборудване, които ще бъдат включени едновременно с работата на вятърния генератор. Ако е необходимо да увеличите този показател, препоръчително е да използвате няколко инвертора наведнъж.

Направи си сам вятърен генератор 24v - 2500 вата