Elektrik fiyatlarının artmasıyla birlikte alternatif kaynak arayışları ve geliştirmeleri her yerde sürüyor. Ülkenin çoğu bölgesinde rüzgar jeneratörlerinin kullanılması tavsiye edilir. Elektriğin tam olarak sağlanması özel ev oldukça güçlü ve pahalı bir kurulum gereklidir.

Ev için rüzgar jeneratörü

Küçük bir rüzgar jeneratörü yaparsanız elektrik akımını suyu ısıtmak için kullanabilir veya ek binalar, bahçe yolları ve sundurmalar gibi bazı aydınlatmalar için kullanabilirsiniz. Ev ihtiyaçları veya ısıtma için suyun ısıtılması, rüzgar enerjisini biriktirmeden ve dönüştürmeden kullanmanın en basit seçeneğidir. Burada soru daha çok ısıtma için yeterli gücün olup olmayacağıyla ilgili.

Jeneratör yapmadan önce öncelikle bölgedeki rüzgar düzenlerini öğrenmelisiniz.

Büyük bir rüzgar jeneratörü, hava akışlarının yoğunluğu ve yönündeki sık değişiklikler nedeniyle Rusya iklimindeki pek çok yer için uygun değildir. 1 kW'ın üzerindeki güçte atalet halinde olacak ve rüzgar değiştiğinde tam olarak dönemeyecektir. Dönme düzlemindeki atalet, çapraz rüzgarlardan kaynaklanan aşırı yüklenmelere yol açarak arızalanmasına yol açar.

Düşük güçlü enerji tüketicilerinin ortaya çıkmasıyla birlikte, evde elektrik olmadığında kulübeyi LED lambalarla aydınlatmak veya telefon pillerini şarj etmek için 12 volttan fazla olmayan küçük ev yapımı rüzgar jeneratörleri kullanmak mantıklıdır. Bunun gerekli olmadığı durumlarda suyu ısıtmak için bir elektrik jeneratörü kullanılabilir.

Rüzgar jeneratörü tipi

Rüzgarsız alanlar için yalnızca yelken rüzgar jeneratörü uygundur. Sabit bir güç kaynağı sağlamak için en az 12V'luk bir aküye, bir şarj cihazına, bir invertöre, bir dengeleyiciye ve bir doğrultucuya ihtiyacınız olacaktır.

Düşük rüzgarlı alanlar için, gücü 2-3 kW'ı geçmeyen bağımsız olarak dikey bir rüzgar jeneratörü yapabilirsiniz. Pek çok seçenek var ve neredeyse endüstriyel tasarımlar kadar iyiler. Yelken rotorlu rüzgar türbinlerinin satın alınması tavsiye edilir. Taganrog'da 1 ila 100 kilovat gücünde güvenilir modeller üretiliyor.

Rüzgarlı bölgelerde, gerekli güç 0,5-1,5 kilowatt ise kendi ellerinizle eviniz için dikey bir jeneratör yapabilirsiniz. Bıçaklar mevcut malzemelerden, örneğin bir namludan yapılabilir. Daha verimli cihazlar satın almanız tavsiye edilir. En ucuzları “yelkenli tekneler”. Dikey bir yel değirmeni daha pahalıdır ancak kuvvetli rüzgarlarda daha güvenilir çalışır.

Kendin yap düşük güçlü yel değirmeni

Evde küçük bir ev yapımı rüzgar jeneratörü yapmak zor değil. Alternatif enerji kaynakları yaratma alanında çalışmaya başlamak ve bu konuda değerli deneyimler kazanmak, bir jeneratörün nasıl monte edileceği, bir bilgisayardan veya yazıcıdan bir motoru uyarlayarak kendiniz basit bir cihaz yapabilirsiniz.

Yatay Eksenli 12V Rüzgar Jeneratörü

Kendi elinizle düşük güçlü bir yel değirmeni yapmak için önce çizimler veya eskizler hazırlamalısınız.

200-300 rpm dönüş hızında. voltaj 12 volta yükseltilebilir ve üretilen güç yaklaşık 3 watt olacaktır. Küçük bir pili şarj etmek için kullanılabilir. Diğer jeneratörler için gücün 1000 rpm'ye çıkarılması gerekir. Ancak bu durumda etkili olacaklar. Ancak burada önemli bir direnç oluşturan ve aynı zamanda maliyeti yüksek olan bir dişli kutusuna ihtiyacınız olacak.

Elektrik parçası

Bir elektrik jeneratörünü monte etmek için aşağıdaki bileşenlere ihtiyaç vardır:

1. eski bir yazıcıdan, disk sürücüsünden veya tarayıcıdan küçük bir motor;
2. İki doğrultucu köprü için 8 diyot tip 1N4007;
3. 1000 mikrofarad kapasiteli kapasitör;
4. PVC boru ve plastik parçalar;
5. alüminyum plakalar.

Aşağıdaki şekil jeneratör devresini göstermektedir.

Kademeli motor: doğrultucu ve dengeleyiciye bağlantı şeması

Her motor sargısına iki adet diyot köprüleri bağlanır. Köprülerden sonra LM7805 stabilizatörü bağlanır. Ortaya çıkan çıktı, tipik olarak 12 voltluk bir aküye uygulanan bir voltajdır.

Son derece güçlü neodim mıknatıslara dayanan elektrik jeneratörleri yüksek mukavemet debriyaj. Dikkatli kullanılmalıdırlar. Şu tarihte: güçlü etki veya 80-250 0 C sıcaklığa ısıtıldığında (tipine bağlı olarak), neodim mıknatıslarda manyetiklik giderme meydana gelir.

Kendi kendine yapılan bir jeneratörün temeli olarak bir araba göbeği alabilirsiniz.

Neodim mıknatıslı rotor

Yaklaşık 25 mm çapında yaklaşık 20 adet neodimyum mıknatıs süper yapıştırıcı ile göbeğe yapıştırılır. Tek fazlı elektrik jeneratörleri eşit sayıda kutup ve mıknatısla yapılır.

Birbirinin karşısında bulunan mıknatıslar çekmeli, yani zıt kutuplarla çevrilmelidirler. Neodimyum mıknatıslar yapıştırıldıktan sonra epoksi reçine ile doldurulur.

Bobinler yuvarlak olarak sarılmış olup, toplam dönüş sayısı 1000-1200'dür. Neodimyum mıknatıslı jeneratörün gücü, 12 V'luk bir pili şarj etmek için yaklaşık 6A doğru akım kaynağı olarak kullanılabilecek şekilde seçilmiştir.

Mekanik parça

Bıçaklar şunlardan yapılmıştır: plastik boru. Üzerine 10 cm genişliğinde ve 50 cm uzunluğunda boşluklar çizilir ve kesilir. Motor şaftı için, kanatların vidalarla tutturulduğu flanşlı bir burç yapılmıştır. Sayıları ikiden dörde kadar olabilir. Plastik uzun sürmeyecek ama ilk defa yeterli olacaktır. Günümüzde karbon ve polipropilen gibi aşınmaya oldukça dayanıklı malzemeler ortaya çıkmıştır. Daha sonra daha güçlü bıçaklar yapılabilir alüminyum alaşımı.

Bıçaklar uç kısımlarındaki fazla kısımlar kesilerek dengelenir ve ısıtılıp bükülerek eğim açısı oluşturulur.

Jeneratör bir plastik boru parçasına cıvatalanmıştır. dikey eksen. Borunun üzerine koaksiyel olarak alüminyum alaşımlı bir rüzgar gülü de monte edilmiştir. Aks, direğin dikey borusuna yerleştirilir. Aralarına bir baskı yatağı monte edilmiştir. Tüm yapı yatay bir düzlemde serbestçe dönebilmektedir.

Elektrik panosu dönen kısım üzerine yerleştirilebilir ve fırçalı iki adet kayma halkası vasıtasıyla gerilim tüketiciye iletilebilir. Doğrultuculu kart ayrı olarak monte edilirse, halka sayısı altıya eşit olacaktır, bu da step motordaki pin sayısıyla aynı olacaktır.

Yel değirmeni 5-8 m yüksekliğe monte edilir.

Cihaz enerjiyi verimli bir şekilde üretiyorsa, örneğin bir varilden dikey eksenel hale getirilerek geliştirilebilir. Yapı, yanal aşırı yüklere yatay olanlara göre daha az duyarlıdır. Aşağıdaki şekil, çerçeve içindeki bir eksene monte edilmiş ve devrilme kuvvetine maruz kalmayan, namlu parçalarından yapılmış kanatları olan bir rotoru göstermektedir.

Dikey eksenli ve namlu rotorlu yel değirmeni

Namlunun profilli yüzeyi, daha ince sac kullanmanın mümkün olması nedeniyle ek sertlik yaratır.

1 kilovattan fazla kapasiteye sahip rüzgar jeneratörü

Bazı elektrikli cihazların açılabilmesi için cihazın somut faydalar sağlaması ve 220 V voltaj sağlaması gerekir. Bunu yapabilmek için bağımsız olarak başlamalı ve geniş bir aralıkta elektrik üretmelidir.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü yapmak için önce tasarımı belirlemelisiniz. Rüzgarın ne kadar kuvvetli olduğuna bağlı. Zayıfsa, tek seçenek rotorun yelkenli versiyonu olabilir. Buradan 2-3 kilovattan fazla enerji alamazsınız. Ek olarak, bir vites kutusu ve şarj cihazıyla birlikte güçlü bir batarya gerektirecektir.

Tüm ekipmanların fiyatı yüksektir, bu nedenle evinize faydalı olup olmayacağını öğrenmelisiniz.

olan bölgelerde kuvvetli rüzgarlar, ev yapımı rüzgar jeneratörü 1,5-5 kilowatt güç elde edebilirsiniz. Daha sonra 220V ev ağına bağlanabilir. Daha fazla güce sahip bir cihazı kendiniz yapmak zordur.

DC motordan elektrik jeneratörü

Düşük hızlı bir motor jeneratör olarak kullanılabilir. elektrik akımı 400-500 rpm'de: PIK8-6/2,5 36V 0,3Nm 1600dak-1. Kasa uzunluğu 143 mm, çap – 80 mm, şaft çapı – 12 mm.

Bir DC motor neye benzer?

1:12 dişli oranına sahip bir çarpan gerektirir. Yel değirmeni kanatlarının bir devriyle elektrik jeneratörü 12 devir yapacaktır. Aşağıdaki şekil cihazın diyagramını göstermektedir.

Rüzgar türbini tasarım şeması

Şanzıman ek bir yük oluşturur, ancak bu yine de en az 1:25'lik bir dişli oranının gerekli olduğu bir araba jeneratörü veya marş motoru için olduğundan daha azdır.

Bıçakların yapılması tavsiye edilir alüminyum levha boyut 60x12x2. Bunlardan 6'sını motora takarsanız cihaz o kadar hızlı olmayacak ve şiddetli rüzgarlarda dönmeyecektir. Dengeleme olanağı sağlanmalıdır. Bunu yapmak için, bıçaklar rotora vidalanma kabiliyetine sahip burçlara lehimlenir, böylece merkezden daha uzağa veya daha yakına hareket ettirilebilirler.

Ferrit veya çelikten yapılmış kalıcı mıknatıslar kullanan bir jeneratörün gücü 0,5-0,7 kilowatt'ı geçmez. Sadece özel neodim mıknatıslarla arttırılabilir.

Mıknatıslanmamış statorlu bir jeneratör çalışmaya uygun değildir. Hafif bir rüzgar estiğinde durur, sonrasında kendi kendine çalışamaz.

Soğuk mevsimde sürekli ısıtma çok fazla enerji gerektirir ve büyük bir evi ısıtmak bir sorundur. Bu bağlamda, haftada bir defadan fazla oraya gitmeniz gerekmediğinde bir yazlık için yararlı olabilir. Her şeyi doğru tartarsanız ülkedeki ısıtma sistemi yalnızca birkaç saat çalışıyor. Geri kalan zamanda sahipleri doğadadır. Pili şarj etmek için doğru akım kaynağı olarak bir yel değirmeni kullanarak, 1-2 hafta içinde bu kadar süre boyunca odayı ısıtmak için elektrik biriktirebilir ve böylece kendiniz için yeterli konfor yaratabilirsiniz.

Alternatif akım motorundan veya araba marş motorundan jeneratör yapmak için bunların değiştirilmesi gerekir. Rotor neodimyum mıknatıslardan yapılmışsa ve kalınlıklarına göre işlenmişse, motor bir jeneratör haline getirilecek şekilde yükseltilebilir. Statorla aynı sayıda kutupların birbirini değiştirmesi ile yapılır. Yüzeyine yapıştırılmış neodim mıknatıslı rotor dönerken yapışmamalıdır.

Rotor türleri

Rotor tasarımları farklılık gösterir. Rüzgar enerjisi kullanım faktörünün (WEI) değerlerini gösteren aşağıdaki şekilde ortak seçenekler gösterilmektedir.

Rüzgar türbini rotorlarının çeşitleri ve tasarımları

Dönme için yel değirmenleri dikey veya yatay eksenle yapılır. Dikey seçenek, ana bileşenler altta yer aldığında bakım kolaylığı avantajına sahiptir. Destek yatağı kendiliğinden hizalanır ve uzun bir kullanım ömrüne sahiptir.

Savonius rotorunun iki kanadı sarsıntılar yaratır ve bu da pek kullanışlı değildir. Bu nedenle, biri diğerine göre 90° döndürülmüş, 2 seviye aralıklı iki çift kanattan yapılmıştır. Fıçılar, kovalar ve tavalar boşluk olarak kullanılabilir.

Kanatları elastik banttan yapılmış olan Daria rotorunun üretimi kolaydır. Terfiyi kolaylaştırmak için sayıları tek olmalıdır. Hareket sarsıntılı olarak gerçekleşir, bu nedenle mekanik kısım hızla kırılır. Ayrıca bant dönerken titreyerek bir kükreme yaratır. Her ne kadar bıçaklar bazen ses emici malzemelerden yapılsa da bu tasarım kalıcı kullanıma pek uygun değildir.
Dik rotorda kanatlar profillidir. Optimum bıçak sayısı üçtür. Cihaz hızlıdır ancak başlatılırken bükülmemesi gerekir.

Helisel rotor, kanatların karmaşık eğriliği nedeniyle kayıpları azaltan yüksek verimliliğe sahiptir. Maliyetinin yüksek olması nedeniyle diğer rüzgar türbinlerine göre daha az kullanılır.

Yatay kanatlı rotor tasarımı en verimli olanıdır. Ancak sabit ortalama rüzgarlara ve ayrıca kasırga korumasına ihtiyaç vardır. Çapları 1 m'den az olduğunda bıçaklar propilenden yapılabilir.

Bıçakları kalın duvarlı plastik bir borudan veya varilden keserseniz 200 W'tan daha yüksek bir güç elde edemezsiniz. Segment formundaki bir profil, sıkıştırılabilir gazlı bir ortam için uygun değildir. Bu karmaşık bir profil gerektirir.

Rotorun çapı, ne kadar güce ihtiyaç duyulduğuna ve ayrıca bıçak sayısına bağlıdır. 10 W'lık iki kanat için 1,16 m çapında bir rotor gerekir ve 100 W'lık bir rotor için 6,34 m gerekir. Dört ve altı kanat için çap sırasıyla 4,5 m ve 3,68 m olacaktır.

Rotoru doğrudan jeneratör şaftının üzerine yerleştirirseniz, tüm kanatlardaki yük eşit olmadığı için yatağı uzun süre dayanmayacaktır. Yel değirmeni şaftının destek yatağı, iki veya üç katmanlı, kendinden hizalamalı olmalıdır. Daha sonra rotor mili, dönüş sırasında bükülme ve yer değiştirmeden korkmayacaktır.

Yel değirmeninin çalışmasında önemli bir rol, düzenli olarak bakımı yapılması gereken mevcut toplayıcı tarafından oynanır: yağlanması, temizlenmesi, ayarlanması. Bunu yapmak zor olsa da, önlenmesi olasılığı sağlanmalıdır.

Emniyet

Gücü 100 W'ı aşan yel değirmenleri gürültülü cihazlardır. Sertifikalı olması durumunda özel bir evin avlusuna endüstriyel bir rüzgar türbini kurulabilir. Yüksekliği en yakın evlerden daha yüksek olmalıdır. Çatıya düşük güçlü bir yel değirmeni bile kurulamaz. Mekanik titreşimlerçalışması rezonans yaratabilir ve yapının tahrip olmasına yol açabilir.

Rüzgar jeneratörünün yüksek dönüş hızları gerektirir yüksek kaliteli işçilik. Aksi takdirde, cihazın tahrip olması durumunda, parçalarının uzun mesafelere uçarak insanların veya evcil hayvanların yaralanmasına neden olma tehlikesi vardır. Hurda malzemelerden kendi ellerinizle bir yel değirmeni yaparken bu özellikle dikkate alınmalıdır.

Video. DIY rüzgar jeneratörü.

Rüzgar jeneratörlerinin kullanımı iklim koşullarına bağlı olduğundan her bölgede tavsiye edilmez. Ayrıca, biraz tecrübe ve bilgi olmadan bunları kendiniz yapmanın bir anlamı yok. Başlangıç ​​olarak, birkaç watt gücünde ve 12 volta kadar voltajı olan, telefonunuzu şarj edebileceğiniz veya ateş yakabileceğiniz basit bir tasarım oluşturmaya başlayabilirsiniz. enerji tasarruflu lamba. Jeneratörde neodim mıknatısların kullanılması, gücünü önemli ölçüde artırabilir.

Evin güç kaynağının önemli bir bölümünü devralan güçlü rüzgar türbinleri, 220V voltaj oluşturan endüstriyel türbinler satın almak, tüm artıları ve eksileri dikkatlice tartmak daha iyidir. Bunları diğer alternatif enerji kaynaklarıyla birleştirirseniz her şeye yetecek elektrik elde edilebilir. ekonomik ihtiyaçlar evin ısıtma sistemi dahil.

Hem bireysel insanların hem de günümüz insanlığının tamamının faaliyetleri elektrik olmadan neredeyse imkansızdır. Ne yazık ki, hızla artan petrol ve gaz, kömür ve turba tüketimi, gezegendeki bu kaynakların rezervlerinin azalmasına yol açıyor. Dünyalılar hâlâ tüm bunlara sahipken ne yapılabilir? Uzmanların sonuçlarına göre, küresel ekonomik ve finansal krizlerin sorunlarını çözebilecek olan şey enerji komplekslerinin geliştirilmesidir. Bu nedenle yakıtsız enerji kaynaklarının araştırılması ve kullanılması en acil hale geliyor.

Yenilenebilir, ekolojik, yeşil

Belki de yeni olan her şeyin iyice unutulduğunu hatırlatmaya değmez. İnsanlar çok uzun zaman önce mekanik enerji üretmek için nehir akışının gücünü ve rüzgar hızını kullanmayı öğrendiler. Güneş suyumuzu ısıtır, arabaları hareket ettirir ve uzay gemilerine güç verir. Akarsuların ve küçük nehirlerin yataklarına yerleştirilen tekerlekler, Orta Çağ'da tarlalara su sağlıyordu. Çevredeki birçok köye un sağlanabilir.

Şu anda basit bir soruyla ilgileniyoruz: Evinize ucuz ışık ve ısı nasıl sağlanır, kendi ellerinizle yel değirmeni nasıl yapılır? 5 kW veya biraz daha az güç, asıl önemli olan, elektrikli aletleri çalıştırmak için evinize akım sağlayabilmenizdir.

İlginçtir ki, dünyada kaynak verimliliği seviyesine göre binaların bir sınıflandırması vardır:

• geleneksel, 1980-1995'ten önce inşa edilmiş;
• düşük ve ultra düşük enerji tüketimi ile - 1 kW/m başına 45-90 kWh'ye kadar;
• pasif ve uçucu olmayan, yenilenebilir kaynaklardan akım alan (örneğin, kendi ellerinizle veya bir sistemle bir döner rüzgar jeneratörü (5 kW) kurarak) güneş panelleri, bu sorun çözülebilir);
• İhtiyaç duyduğundan daha fazla elektrik üreten, enerji verimli binalar, parayı şebeke aracılığıyla diğer tüketicilere aktararak para kazanıyor.

Çatılara ve avlulara kurulan kendi ev mini istasyonlarınızın, sonunda büyük enerji tedarikçilerine karşı bir tür rekabet haline gelebileceği ortaya çıktı. Evet ve hükümetler farklı ülkeler yaratılmasını ve aktif kullanımını şiddetle teşvik ediyoruz

Kendi enerji santralinizin karlılığı nasıl belirlenir

Araştırmacılar rüzgarların rezerv kapasitesinin yüzyıllar boyunca biriken tüm yakıt rezervlerinden çok daha fazla olduğunu kanıtladılar. Yenilenebilir kaynaklardan enerji elde etme yöntemleri arasında, üretimleri güneş panellerinin oluşturulmasından daha basit olduğu için yel değirmenleri özel bir yere sahiptir. Aslında, mıknatıslar, bakır tel, kontrplak ve kanatlar için metal dahil olmak üzere gerekli bileşenlere sahip olan 5 kW'lık bir rüzgar jeneratörünü kendi ellerinizle monte edebilirsiniz.

Uzmanlar, tasarımın üretken ve buna bağlı olarak karlı olabileceğini söylüyor doğru biçim, ama aynı zamanda doğru yere inşa edilmiş. Bu, her bir durumda ve hatta belirli bir bölgede hava akışlarının varlığını, sabitliğini ve hatta hızını dikkate almanın gerekli olduğu anlamına gelir. Bölgede periyodik olarak sakin, sakin ve rüzgarsız günler yaşanıyorsa, jeneratörlü direk takılması hiçbir fayda sağlamayacaktır.

Kendi ellerinizle (5 kW) bir yel değirmeni yapmaya başlamadan önce, modelini ve tipini düşünmeniz gerekir. Zayıf bir tasarımdan büyük bir enerji çıkışı beklememelisiniz. Ve tam tersi, kulübenizde yalnızca birkaç ampulü çalıştırmanız gerektiğinde, kendi ellerinizle devasa bir yel değirmeni inşa etmenin bir anlamı yok. 5 kW, neredeyse tüm aydınlatma sistemine ve ev aletlerine elektrik sağlamaya yeterli bir güçtür. Sürekli rüzgar varsa ışık olur.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılır: eylem dizisi

Yüksek direk için seçilen yerde, jeneratörün bağlı olduğu yel değirmeni güçlendiriliyor. Üretilen enerji kablolar vasıtasıyla istenilen odaya iletilir. Direk tasarımı ne kadar yüksek olursa, rüzgar çarkının çapı o kadar büyük ve hava akışı ne kadar güçlü olursa, tüm cihazın verimliliği de o kadar yüksek olur. Gerçekte her şey tam olarak böyle değil:

• örneğin güçlü bir kasırga kanatları kolaylıkla kırabilir;
• bazı modeller normal bir evin çatısına kurulabilir;
• Doğru seçilmiş bir türbin kolayca çalışır ve çok düşük rüzgar hızlarında bile mükemmel çalışır.

Başlıca rüzgar türbini türleri

Rotorun yatay dönme eksenine sahip tasarımlar klasik kabul edilir. Genellikle 2-3 bıçağı vardır ve yerden yüksek bir yüksekliğe monte edilirler. Böyle bir kurulumun en büyük verimliliği, sabit bir yönde ve 10 m/s hızında kendini gösterir. Bu kanat tasarımının önemli bir dezavantajı, sık sık değişen, fırtınalı koşullar sırasında kanatların dönüşünün başarısız olmasıdır. Bu, ya verimsiz çalışmaya ya da tüm tesisin tahrip olmasına yol açar. Böyle bir jeneratörü durdurduktan sonra çalıştırmak için kanatların zorla ilk dönüşü gereklidir. Ayrıca bıçaklar aktif olarak döndüğünde insan kulağına hoş olmayan sesler çıkarırlar.

Dikey bir rüzgar jeneratörü (“Üst” 5 kW veya başka bir) farklı bir rotor yerleşimine sahiptir. H şeklindeki veya namlu şeklindeki türbinler her yönden rüzgarı yakalar. Bu yapılar boyut olarak daha küçüktür, en zayıf hava akışlarında (1,5-3 m/s) bile başlar, yüksek direk gerektirmez ve kentsel ortamlarda bile kullanılabilir. Ayrıca, kendi kendine monte edilen yel değirmenleri (5 kW - bu gerçektir) nominal güçlerine 3-4 m/s rüzgar hızlarında ulaşır.

Yelkenler gemide değil karadadır

Rüzgar enerjisindeki popüler trendlerden biri de yumuşak kanatlara sahip yatay bir jeneratörün oluşturulmasıdır. Temel fark, hem üretim malzemesi hem de şeklin kendisidir: kendi kendine oluşturulan yel değirmenleri (5 kW, yelken tipi) 4-6 üçgen kumaş kanadına sahiptir. Üstelik geleneksel yapılardan farklı olarak merkezden çevreye doğru kesitleri artmaktadır. Bu özellik yalnızca zayıf rüzgarları "yakalamanıza" değil, aynı zamanda kasırga hava akışı sırasında kayıpları önlemenize de olanak tanır.

Yelkenli teknelerin avantajları aşağıdaki göstergeleri içerir:

• yavaş dönüşte yüksek güç;
• bağımsız yönlendirme ve herhangi bir rüzgara göre ayarlama;
• yüksek rüzgar gülü ve düşük atalet;
• tekerleği dönmeye zorlamaya gerek yok;
• yüksek hızlarda bile tamamen sessiz dönüş;
• titreşim ve ses bozukluklarının olmaması;
• inşaatın göreceli ucuzluğu.

DIY yel değirmenleri

5 kW'lık gerekli elektrik birkaç yolla elde edilebilir:

• basit bir rotor yapısı oluşturmak;
• aynı eksen üzerinde seri halinde düzenlenmiş birkaç yelken tekerleğinden oluşan bir kompleksin bir araya getirilmesi;
• neodim mıknatıslı bir aks tasarımı kullanın.

Bir rüzgar çarkının gücünün, rüzgar hızının kübik değeri ile türbinin süpürme alanının çarpımı ile orantılı olduğunu unutmamak önemlidir. Peki 5 kW'lık rüzgar jeneratörü nasıl yapılır? Aşağıdaki talimatlar.

Temel olarak bir araba göbeği ve fren disklerini kullanabilirsiniz. 32 mıknatıs (25 x 8 mm), gelecekteki rotor diskleri (jeneratörün hareketli kısmı) üzerine bir daireye paralel olarak yerleştirilir, disk başına 16 adettir ve artılar eksilerle değişmelidir. Karşıt mıknatısların olması gerekir farklı anlamlar direkler. İşaretleme ve yerleştirme sonrasında daire üzerindeki her şey epoksi ile doldurulur.

Statorun üzerine bakır tel bobinleri yerleştirilir. Sayıları mıknatıs sayısından az yani 12 olmalıdır. Öncelikle tüm teller çıkarılıp yıldız veya üçgen şeklinde birbirine bağlanır, ardından içleri de epoksi yapıştırıcı ile doldurulur. Dökmeden önce bobinlerin içine hamuru parçalarının yerleştirilmesi tavsiye edilir. Reçine sertleşip çıkarıldıktan sonra statorun havalandırılması ve soğutulması için gerekli delikler kalacaktır.

Her şey nasıl çalışıyor?

Statora göre dönen rotor diskleri manyetik bir alan oluşturur ve bobinlerde bir elektrik akımı ortaya çıkar. Bu parçaların hareket ettirilebilmesi için de makara sistemiyle bağlanan yel değirmenine ihtiyaç duyulmaktadır. çalışma yapısı. Kendi ellerinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır? Bazı insanlar bir jeneratör monte ederek kendi elektrik santrallerini kurmaya başlıyor. Diğerleri - dönen bir bıçak parçasının oluşturulmasından.

Yel değirmeninin şaftı, rotor disklerinden birine kayan bir bağlantıyla bağlanır. Mıknatıslı alt ikinci disk güçlü bir yatağın üzerine yerleştirilmiştir. Stator ortada bulunur. Tüm parçalar kontrplak çemberine uzun cıvatalar kullanılarak bağlanır ve somunlarla sabitlenir. Rotor disklerinin serbestçe dönmesi için tüm "krepler" arasında minimum boşluk bırakılmalıdır. Sonuç 3 fazlı bir jeneratördür.

"Varil"

Geriye sadece yel değirmenleri yapmak kalıyor. 3 daire kontrplak ve en ince ve en hafif duralumin tabakasından kendi ellerinizle 5 kW'lık dönen bir yapı yapabilirsiniz. Metal dikdörtgen kanatlar kontrplağa cıvata ve köşebentlerle tutturulmuştur. İlk olarak, dairenin her düzleminde, içine tabakaların yerleştirildiği dalga şeklindeki kılavuz oyuklar açılır. Ortaya çıkan çift katlı rotor, birbirine dik açılarla tutturulmuş 4 dalgalı kanattan oluşur. Yani, göbeklere sabitlenen her iki kontrplak krepin arasında dalga şeklinde kavisli 2 adet duralumin bıçak bulunur.

Bu yapı, torku jeneratöre iletecek olan çelik bir pimin üzerine merkeze monte edilmiştir. Bu tasarımın kendi kendine yapılan yel değirmenleri (5 kW), yaklaşık 16-18 kg ağırlığında, 160-170 cm yüksekliğinde ve 80-90 cm taban çapındadır.

Dikkate alınması gerekenler

3-4 metre yüksekliğinde bir kule yeterli olmasına rağmen, bir binanın çatısına bile bir “varil” yel değirmeni monte edilebilir. Ancak jeneratör muhafazasını doğal yağışlardan korumak zorunludur. Ayrıca bir batarya enerji depolama cihazının kurulması da tavsiye edilir.

3 fazlı doğru akımdan alternatif akım elde etmek için devreye bir dönüştürücünün de dahil edilmesi gerekir.

Şu tarihte: yeterli miktar Bölgedeki rüzgarlı günlerde, kendi kendine monte edilen bir yel değirmeni (5 kW) yalnızca TV'ye ve ampullere değil, aynı zamanda video gözetim sistemine, klimaya, buzdolabına ve diğer elektrikli ekipmanlara da akım sağlayabilir.

Yakın zamana kadar rüzgar jeneratörlerinin nadir olduğu düşünülüyordu, ancak bugün bu alan Hızla gelişiyor ve birçok kişi elektrik üretmek için rüzgar türbinleri oluşturma konusunda deneyim kazandı. Bu tür cihazlar çeşitli alanlarda kullanılabilir - su temini, özel evlerin elektrifikasyonu, tarımsal birimlerin çalıştırılması (örneğin kırıcılar) veya evin ısıtılması için suyun ısıtılması için.

Endüstriyel modellerin maliyet dışında birçok avantajı bulunmaktadır. Bu nedenle bugün kendi ellerimizle nasıl rüzgar jeneratörü yapacağımızı ve bunun için hangi malzemelere/araçlara ihtiyaç duyulacağını öğreneceğiz.

Rüzgar jeneratörünün tasarım özellikleri ve mekaniği

Rüzgar jeneratörünün çalışma prensibi kinetik enerjiyi elektriğe dönüştürmektir. Cihaz, her biri kendi işlevine sahip olan bir dizi sistem elemanından oluşur. Bunu çözmeye çalışalım.

Dikkat etmek! Rüzgar jeneratörleri döner (dikey) veya klasik (yatay) olabilir. İkincisi daha yüksek verime sahiptir, bu yüzden diğerlerinden daha sık yapılırlar.

şunu belirtmekte yarar var dikey rüzgar türbinleri rüzgara doğru dönmek gerekir çünkü yan akışta çalışamazlar. Yatay jeneratörlerin başka avantajları da vardır. Onları tanıyalım.

1. Döner cihazların türbinleri, hangi yönden estiğine bakılmaksızın rüzgarı “yakalayacaktır”. Bölgede dengesiz/değişken rüzgar olması durumunda son derece kullanışlıdır.
2. Yatay bir yel değirmeni inşa etmek yatay olandan çok daha kolaydır.
3. Yapı doğrudan zemine yerleştirilebilir ancak orada yeterli rüzgar olması şartıyla.

Dezavantajlara gelince, yatay bir rüzgar jeneratörünün yalnızca bir tane var - oldukça düşük bir verimlilik.

Gelecekteki rüzgar jeneratörünün gücünün hesaplanması

Öncelikle bir rüzgar jeneratörünün hangi güce sahip olması gerektiğini, karşılaşacağı fonksiyonların ve yüklerin neler olduğunu kendi ellerinizle öğrenmelisiniz. Kural olarak, yardımcı kaynaklar olarak, yani ana güç kaynağına yardımcı olması amaçlanan alternatif elektrik kaynakları kullanılır. Bu nedenle sistem gücü 500 watt veya daha fazla olsa bile bu zaten oldukça iyidir.

Dikkat etmek! Orta büyüklükte bir özel evi ısıtmak için yaklaşık iki ila üç kilowatt'a ihtiyacınız olacak.

Aynı zamanda bir rüzgar jeneratörünün nihai gücü aşağıdakiler de dahil olmak üzere diğer faktörlere bağlıdır:

• rüzgar hızı;
• bıçak sayısı.

Demirbaşlar için uygun oranı bulmak yatay tip, aşağıdaki tabloyu tanımanızı öneririz. Kavşaktaki sayılar gerekli güçtür (watt cinsinden gösterilir).

Masa. Yatay rüzgar jeneratörleri için gerekli gücün hesaplanması.

Örneğin bölgenizde rüzgar hızı ağırlıklı olarak saniyede 5 ila 8 metre arasındaysa ve gerekli rüzgar jeneratörü gücü 1,5-2 kilowatt ise yapının çapı yaklaşık 6 metre veya daha fazla olmalıdır.

Bıçaklar nasıl olmalı?

Bıçakların şekli şöyle olabilir:

• yelkencilik;
• kanatlı

Yelken tipi kanatlara gelince, bunlar düzdür ve dolayısıyla daha az verimlidir. Aerodinamiği hesaba katmazlar, ancak yalnızca rüzgar akışının basıncı altında dönerler. Sonuç olarak, tüm enerjinin yüzde 10'undan fazlası elektrik enerjisine dönüştürülmez. Ancak kanat kanatları için iç ve dış yüzeylerin alanı farklıdır. Bu tür kanatların rüzgara göre 7-10 derecelik bir açıyla yerleştirilmesi gerektiğini de belirtmekte fayda var.

Şimdi bıçakların olması gereken malzeme hakkında birkaç söz. Vintage için yel değirmenleri Direk ve lentolardan oluşan ahşaptan yapılmış tonik çerçeveler kullanıldı. Bu çerçevelerin üzerine kumaştan yapılmış özel “kanatlar” gerildi. Kumaşın yıpranması durumunda yenisi ile değiştirilmesi yeterlidir. olmasına rağmen alternatif seçenek– bu amaçlar için yoğun malzemeler (örneğin branda) alın.

Her ne kadar daha modern malzemelerden kendi ellerinizle bıçaklar yapabilirsiniz.

1. Pervane küçükse, kesilmiş polivinil klorür boruları onun için bıçak görevi görebilir.
2. Hafif metalleri de kullanabilirsiniz (örneğin duralumin).
3. "Yelken" kullanmayı planlıyorsanız kontrplaktan kesilebilirler.
4. Son olarak, büyük bir ünite için bıçaklar tahtalardan yapılabilir (ağır olsalar bile önemli değil, sadece birbirlerini dengelemeleri gerekir).

Dikkat etmek! Bölgede şiddetli rüzgarlar hakimse, ağır bıçakları tercih etmek daha iyidir - bu, tüm sistemin daha istikrarlı çalışmasını sağlayacaktır.

Boruların çapı ise toplam uzunluğunun 1/5'ine karşılık gelmelidir. Bu boruların her biri uzunlamasına dört parçaya kesilir ve tabanda 5x5 ölçülerinde bir dikdörtgenin kesilmesi gerekir (bağlantılar burada bulunacaktır) ve bundan sonra her bir bıçağın sivrileceği eğik bir kesim yapılır. taban. Yırtık kenarı işlemek için zımpara kağıdı kullanılır.

Evde dikey rüzgar jeneratörü yapımı

Şimdi kendi ellerinizle nasıl rüzgar jeneratörü yapacağınızı öğrenelim. Prosedür birkaç aşamadan oluşur; her birinin özelliklerini tanıyalım.

Birinci aşama. Alet ve malzemeleri hazırlıyoruz

Türbinin boyutuna ilişkin herhangi bir gereklilik yoktur; ne kadar büyük olursa sistemin kendisi için o kadar iyidir. Bu yazıda verilen örnekte ise türbinin çapı 60 santimetredir.

Dikey bir türbini kendiniz yapmak için önceden hazırlanın:

• 60 santimetre çapında paslanmaz çelikten yapılmış bir boru;
• vidalar, somunlar ve diğer bağlantı elemanları;
• 60 santimetre çapında bir çift plastik disk (plastiğin dayanıklı olması önemlidir);
• taban için bir arabanın göbeği;
• bıçakların takılacağı köşeler (her eleman için altı adet; yani toplam 36 kopya).

Ayrıca, aşağıdaki araçlara önceden dikkat edin:

• anahtarlar;
• yapboz;
• maske;
• koruyucu eldivenler;
• Bulgarca;
• tornavida;
• elektrikli matkap.

Bıçakları dengelemek için mıknatıslar veya küçük metal plakalar kullanılabilir. Dengesizlik küçükse, uygun yerlere delikler açabilirsiniz.

İkinci aşama. Çizim yapar

Burada çizim yapmadan kesinlikle yapamazsınız. Aşağıdakini kullanabilir veya kendinizinkini oluşturabilirsiniz.

Üçüncü aşama. Dikey bir yel değirmeni yapmak

Adım 1.İlk çekim metal boru ve aynı boyutta altı bıçak elde edecek şekilde uzunlamasına kesin.

Adım 2. Plastikten 60 santimetre çapında bir çift özdeş daire kesin. Türbinin alt ve üst kısımlarına destek görevi görecekler.

Adım 3.Üst destekte kesebilirsiniz küçük delik(yaklaşık 30 santimetre çapında), bu da tasarımı biraz daha hafif hale getirecek.

Adım 4. Sabitleme için gerekli olan alt plastik destekteki benzer delikleri araç göbeği üzerindeki delikler boyunca işaretleyin. Delik açmak için bir matkap kullanın.

Adım 5. Bıçakların yerini şablona göre işaretleyin (yıldız oluşturuyormuş gibi görünen bir çift üçgen almalısınız). Köşelerin montaj yerlerini işaretleyin. Her iki destekte de her şey aynı olmalıdır.

Adım 6. Bıçakları kesin. Bir öğütücü kullanarak aynı anda birkaç tane kesebilirsiniz.

Adım 7 Bıçakların ve köşelerin üzerindeki montaj yerlerini işaretleyin. Bütün bu delikleri açın.

Adım 8 Açıları, cıvataları ve somunları kullanarak bıçakları tabanlara bağlayın.

Dikkat etmek! Cihazın gücü büyük ölçüde bıçakların uzunluğuna bağlıdır, ancak ikincisi büyükse dengelemek çok daha zor olacaktır. Ayrıca kuvvetli rüzgarların etkisi altında yapı gevşeyebilir.

Dördüncü aşama. Bir jeneratör yapıyoruz

Jeneratör girişi bu durumda kendiliğinden heyecanlanmalı ve mutlaka kalıcı mıknatıslar üzerinde olmalıdır. Bir arabadan normal bir jeneratör alırsanız, buradaki voltaj sargısı aküden çalışır, yani voltaj olmadığında uyarılma olmaz. Sonuç olarak, basit bir jeneratörü bir batarya ile birlikte kullanırsanız ve rüzgar uzun bir süre nispeten zayıfsa, batarya kısa sürede boşalır ve daha sonra rüzgar geri döndüğünde rüzgar jeneratörü kendi jeneratörünüzle tekrar çalışmaz. eller.

Neodim mıknatıslar kullanılarak bir sistem yapmak da mümkündür. Bu tür bir cihaz 1,5 kilowatt (rüzgar zayıfsa) ile 3,5 kilowatt (rüzgar kuvvetliyse) arasında üretim yapacaktır. Adım adım talimatlar böyle bir jeneratör oluşturmak aşağıdaki gibidir.

Adım 1. Her biri yaklaşık 50 santimetre uzunluğunda birkaç metal krep yapın.

Adım 2. Süper yapıştırıcı kullanarak, 2,5x5,0,12 santimetre (her biri için on iki parça) ölçülerindeki neodimyum mıknatısları tüm çevre etrafındaki kreplere yapıştırın.

Adım 3. Polariteyi hatırlayarak krepleri birbirinin karşısına yerleştirin.

Adım 4. Aralarına ev yapımı bir stator yerleştirin (her biri 70 dönüşlü, 0,3 santimetre kesitli telden 9 bobin yapın). Bobinleri yıldız işaretiyle bağlayın (resimde gösterildiği gibi) ve ardından polimer reçineyle doldurun. Bu durumda, bobinlerin tek yönde sarılması önemlidir; sarımın sonunu/başını renkli bir izolatör kullanarak işaretleyebilirsiniz - bu daha uygun olacaktır.

Adım 5. Stator yaklaşık 2 santimetre kalınlığında olmalıdır. Sargı cıvata ve somunlardan çıkmalıdır. Rotor ile stator arasındaki mesafe 2 milimetre olmalıdır.

Mıknatıslar oldukça güçlü bir şekilde çekilecek ve düzgün bir bağlantı için içlerinde delikler açılması ve saplamalar için dişlerin kesilmesi gerekiyor. Rotorları hemen hizalayın, ardından tuşları kullanarak üsttekini alttakinin üzerine indirin. Daha sonra geçici pinleri kaldırabilirsiniz.

Dikkat etmek! Yukarıda anlatılan jeneratör sadece dikey değil yatay yel değirmenleri için de kullanılabilir.

Beşinci aşama. Tüm yapıyı birleştiriyoruz

İlk önce, direğe statorun takılacağı özel bir braket takın (ki bu da üç veya altı bıçağa sahip olabilir). Aynı somunları kullanarak göbeği braketin üzerine sabitleyin. Bitmiş jeneratörü göbekte bulunan dört saplamaya vidalayın. Bundan sonra statoru direğe sabit bir şekilde sabitlenmiş olan brakete bağlayın. Türbini ikinci rotor plakasına takın. Terminalleri kullanarak stator kablolarını voltaj regülatörüne bağlayın.

Altıncı aşama. Rüzgarı elektriğe çevirebilecek ünite kuruyoruz

Rüzgar jeneratörünün tamamını kendi ellerinizle monte etmek için, adım adım talimatlar şeklinde aşağıdaki adımları uygulamanız gerekir.

Adım 1. Zemine güvenilir ve dayanıklı bir temel betonlayın.

Adım 2. Oraya dökülüyor beton harcı, masif menteşeyi takmak için gerekli saplamaları ekleyin (tüm bunlar elle kolayca yapılabilir).

Adım 3. Beton tamamen sertleştiğinde menteşeyi saplamaların üzerine yerleştirin ve somunlarla sabitleyin.

Adım 4. Direği menteşenin hareketli kısmına takın.

Adım 5. Direğin tepesine 3 veya 4 adam takın (flanş veya kaynak kullanabilirsiniz). Ayrıca çelik bir kabloya da ihtiyacınız olacak.

Adım 6. Hazırlanan kablolardan birini kullanarak direği bir menteşe üzerinde kaldırın (bir araba kullanarak çekebilirsiniz).

Adım 7 Direğin tamamının dikeyliği gergi telleriyle sıkı bir şekilde sabitlenmiştir.

Böyle bir rüzgar jeneratörü nereye kurulabilir?

Operasyonunun verimliliği büyük ölçüde rüzgar jeneratörünün kurulacağı yeri ne kadar doğru seçtiğinize bağlıdır. Konum, sistem kanatlarının mümkün olduğu kadar çok şey alabileceği şekilde olmalıdır. Daha rüzgâr. Alan açık ve yüksek olmalıdır (örneğin bir evin çatısı, ancak ağaçlardan ve diğer binalardan mümkün olduğu kadar uzakta). Tipik olarak, bunun nedeni yalnızca parazitte değil, aynı zamanda cihazın çalışma sırasında komşular veya sahipler tarafından hoşlanmayabilecek bir miktar ses çıkarması nedeniyle de yatmaktadır.

Sorunun daha detaylı anlaşılması için aşağıdaki tematik videoyu izlemenizi öneririz.

Video - Ev tipi fan kullanarak rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Döner (yatay) rüzgar jeneratörü

Böyle bir cihaz elektriğin sağlanmasıyla baş edecek küçük ev veya birkaç ek bina. Rüzgar jeneratörünün maksimum gücü 1,5 kilowatt'ı geçmeyecek.

İş için hazırlanın:

• 12 watt'lık araba jeneratörü;
• röle, pil gösterge ışığı;
• pilin kendisi 12 watt'tır;
• akım dönüştürücü;
• duralumin veya paslanmaz çelikten yapılmış büyük bir tava veya kova;
• jeneratörü direğe bağlamak için bir çift kelepçe;
• anahtar;
• tel, 0,4 ve 0,25 santimetre;
• cıvatalar, somunlar, rondelalar;
• voltmetre.

İhtiyacınız olan araçlar önceki durumdakilerle aynıdır. İlk önce bir tava (veya kova) alın ve bir işaretleyici ve şerit metre kullanarak onu dört eşit parçaya bölün. Bıçakları kesin ancak tamamen kesmeyin (resimde gösterildiği gibi).

Altta cıvatalar için delikler açın, ardından bıçakları bükün, ancak çok fazla değil. Jeneratörün nasıl döneceğini (saat yönünde veya saat yönünün tersine) dikkate alın.

Daha sonra, önceden hazırlanmış bıçakların bulunduğu tavayı kasnağa takın ve cıvatalarla sabitleyin. Jeneratörü önceden sabitlenmiş olarak direğe monte edin (bunu yapmak için verilen kelepçeleri kullanın), ardından tüm kabloları bağlayın ve devreyi monte edin. Tüm devreyi yeniden yazın, kabloları desteğe sabitleyin.

Pili bağlamak için maksimum 1 metre uzunluğunda 4 mm'lik bir kablo kullanın. Yükü bağlamak için daha küçük kesitli bir kablo kullanın. Ayrıca bir invertör takın. Aşağıda örnek bir bağlantı şeması verilmiştir.

Gördüğünüz gibi kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü yapmak oldukça mümkün. Tasarım iki tür olabilir, ancak becerileriniz ve uygun gayretiniz varsa, işi tek başınıza bile halledebilirsiniz. Hepsi bu, iyi şanslar!

Hava kütlelerinin beraberinde taşıdığı tükenmez enerji her zaman insanların ilgisini çekmiştir. Büyük büyükbabalarımız rüzgarı yel değirmenlerinin yelkenlerine ve tekerleklerine yönlendirmeyi öğrendiler ve ardından iki yüzyıl boyunca dünyanın engin alanlarında amaçsızca koştular.

Bugün yine onun için buldum faydalı iş. Özel bir ev için rüzgar jeneratörü, teknik bir yenilik olmaktan çıkıp günlük yaşamımızda gerçek bir faktör haline gelir.

Rüzgar santrallerine daha yakından bakalım, karlı kullanım koşullarını değerlendirelim ve mevcut çeşitleri ele alalım. Ev ustaları makalemizde konu hakkında düşünmeleri için yiyecek alacaklar. kendi kendine montaj yel değirmeni ve bunun için gerekli cihazlar verimli çalışma.

Rüzgar jeneratörü nedir?

Yerli bir rüzgar enerjisi santralinin çalışma prensibi basittir: Hava akışı, jeneratör şaftına monte edilen rotor kanatlarını döndürür ve sargılarında alternatif akım oluşturur. Üretilen elektrik, bataryalarda depolanarak ihtiyaç halinde ev aletlerinde kullanılıyor. Elbette bu, bir ev yel değirmeninin nasıl çalıştığının basitleştirilmiş bir diyagramıdır. Pratik anlamda elektriği dönüştüren cihazlarla tamamlanmaktadır.

Enerji zincirinde jeneratörün hemen arkasında bir kontrolör bulunmaktadır. Üç fazlı alternatif akımı doğru akıma dönüştürür ve aküleri şarj etmeye yönlendirir. Çoğu ev aleti sabit güçle çalışamaz, bu nedenle pillerin arkasına başka bir cihaz takılıdır - bir invertör. Ters işlemi gerçekleştirir: döner DC evdeki alternatif voltaj 220 Volt. Bu dönüşümlerin iz bırakmadan gerçekleşmeyeceği ve orijinal enerjinin oldukça önemli bir kısmını (%15-20) alıp götürdüğü açıktır.

Yel değirmeni eşleştirilmişse güneş pili veya başka bir elektrik jeneratörü (benzin, dizel), daha sonra devreye bir otomatik anahtar (ATS) eklenir. Ana akım kaynağı kapatıldığında yedek olanı etkinleştirir.

Maksimum güç elde etmek için rüzgar jeneratörü rüzgar akışı boyunca yerleştirilmelidir. İÇİNDE basit sistemler Rüzgar gülü prensibi uygulanır. Bunu yapmak için jeneratörün karşı ucuna rüzgara doğru çeviren dikey bir bıçak takılır.

Daha güçlü kurulumlarda yön sensörü tarafından kontrol edilen dönen bir elektrik motoru bulunur.

Ana rüzgar jeneratörü tipleri ve özellikleri

İki tip rüzgar jeneratörü vardır:

1. Yatay rotorlu.
2. Dikey rotorlu.

İlk tip en yaygın olanıdır. Yüksek verimlilik (% 40-50) ile karakterize edilir, ancak artan gürültü ve titreşim seviyesine sahiptir. Ek olarak, kurulumu geniş bir boş alan (100 metre) veya yüksek bir direk (6 metreden) gerektirir.

Dikey rotorlu jeneratörler enerji açısından daha az verimlidir (verimlilik yatay olanlardan neredeyse 3 kat daha düşüktür).

Avantajları arasında basit kurulum ve güvenilir tasarım sayılabilir. Düşük gürültü, evlerin çatılarına ve hatta zemin seviyesine dikey jeneratörlerin kurulmasını mümkün kılar. Bu tesisler buzlanma ve kasırgalardan korkmuyor. Yatay bir yel değirmeni orta kuvvette (3,5 m/s ve üstü) bir hava akışına ihtiyaç duyarken, zayıf bir rüzgardan (1,0-2,0 m/s) fırlatılırlar. Dikey rüzgar jeneratörleri, pervane (rotor) şeklinde çok çeşitlidir.

Dikey rüzgar türbinlerinin rotor çarkları

Düşük rotor hızı nedeniyle (200 rpm'ye kadar), bu tür tesislerin mekanik ömrü, yatay rüzgar jeneratörlerininkini önemli ölçüde aşmaktadır.

Rüzgar jeneratörü nasıl hesaplanır ve seçilir?

Rüzgar, borulardan pompalanan doğal gaz ya da kablolar aracılığıyla kesintisiz olarak evimize akan elektrik değildir. Kaprisli ve kararsızdır. Bugün bir kasırga çatıları yıkıyor, ağaçları kırıyor ve yarın yerini tam bir sükunete bırakıyor. Bu nedenle satın almadan önce veya kendi kendine üretim Rüzgar türbini kullanmak için bölgenizdeki hava enerjisi potansiyelini değerlendirmeniz gerekir. Bunun için yıllık ortalama rüzgar kuvvetinin belirlenmesi gerekir. Bu değer istek üzerine internette bulunabilir.

Böyle bir tablo aldıktan sonra ikamet ettiğimiz alanı buluyoruz ve renginin yoğunluğuna bakarak derecelendirme ölçeğiyle karşılaştırıyoruz. Yıllık ortalama rüzgar hızı saniyede 4,0 metreden az ise rüzgar türbini kurmanın bir anlamı yoktur. Gerekli miktarda enerji sağlamayacaktır.

Rüzgar gücü bir rüzgar santrali kurmak için yeterliyse bir sonraki adıma geçebilirsiniz: jeneratör gücünü seçme.

Eğer hakkında konuşuyoruz evde otonom enerji temini hakkında, 1 ailenin ortalama istatistiksel elektrik tüketimi dikkate alınır. Aylık 100 ila 300 kWh arasında değişmektedir. Yıllık rüzgâr potansiyelinin düşük olduğu (5-8 m/sn) bölgelerde 2-3 kW gücündeki bir rüzgâr türbini bu miktarda elektrik üretebilmektedir. Kışın ortalama rüzgar hızının daha yüksek olduğu, dolayısıyla bu dönemdeki enerji üretiminin yaz aylarına göre daha fazla olacağı dikkate alınmalıdır.

Rüzgar jeneratörü seçimi. Yaklaşık fiyatlar

1,5-2,0 kW kapasiteli dikey yerli rüzgar jeneratörlerinin fiyatları 90 ila 110 bin ruble arasında değişiyor. Bu fiyattaki paket, direk ve ek ekipman (kontrol cihazı, invertör, kablo, piller) olmadan yalnızca kanatlı bir jeneratör içerir. Kurulum dahil komple bir enerji santrali %40-60 daha pahalıya mal olacaktır.

Daha güçlü rüzgar türbinlerinin (3-5 kW) maliyeti 350 ila 450 bin ruble arasında değişiyor ( ek ekipman ve kurulum işi).

DIY yel değirmeni. Eğlence mi yoksa gerçek tasarruf mu?

Kendi ellerinizle eksiksiz ve etkili bir rüzgar jeneratörü yapmanın kolay olmadığını hemen söyleyelim. Rüzgar çarkının doğru hesaplanması, aktarım mekanizması, güç ve hıza uygun jeneratör seçimi ayrı bir konudur. Bu sürecin ana aşamaları hakkında yalnızca kısa önerilerde bulunacağız.

Jeneratör

Direkt tahrikli çamaşır makinelerinin araba jeneratörleri ve elektrik motorları bu amaca uygun değildir. Rüzgar çarkından enerji üretebilecek kapasitedeler ama bu önemsiz olacak. Verimli bir şekilde çalışabilmek için kendi kendine jeneratörlerin, bir yel değirmeninin geliştiremeyeceği çok yüksek hızlara ihtiyacı vardır.

Çamaşır makinesi motorlarının başka bir sorunu daha var. Orada ferrit mıknatıslar var, ancak rüzgar jeneratörünün daha verimli olanlara, neodimyum mıknatıslara ihtiyacı var. Akım taşıyan sargıların kendi kendine kurulması ve sarılması işlemi sabır ve yüksek hassasiyet gerektirir.

Kendiniz tarafından monte edilen bir cihazın gücü kural olarak 100-200 watt'ı geçmez.

Son zamanlarda bisiklet ve scooter için motor tekerlekleri DIY'ciler arasında popüler hale geldi. Rüzgar enerjisi açısından bakıldığında bunlar, dikey rüzgar çarklarıyla çalışmak ve pilleri şarj etmek için en uygun olan güçlü neodimyum jeneratörlerdir. Böyle bir jeneratörden 1 kW'a kadar rüzgar enerjisi elde edebilirsiniz.

Motorlu tekerlek - ev yapımı bir rüzgar santrali için hazır bir jeneratör

Vida

Üretimi en kolay olanı yelkenli ve rotorlu pervanelerdir. Birincisi, merkezi bir plaka üzerine monte edilmiş hafif kavisli tüplerden oluşur. Dayanıklı kumaştan yapılmış bıçaklar her tüpün üzerine çekilir. Pervanenin geniş rüzgarı, kanatların menteşeli olarak sabitlenmesini gerektirir, böylece bir kasırga sırasında katlanıp deforme olmazlar.

Döner rüzgar çarkı tasarımı aşağıdakiler için kullanılır: dikey jeneratörler. Üretimi kolaydır ve kullanımı güvenilirdir.

Yatay dönme eksenine sahip ev yapımı rüzgar jeneratörleri bir pervane tarafından çalıştırılır. Ev ustaları bunu 160-250 mm çapındaki PVC borulardan monte ediyorlar. Kanatlar, jeneratör şaftı için bir montaj deliği bulunan yuvarlak bir çelik plaka üzerine monte edilmiştir.

Hava kütleleri, insanlığın eski çağlardan beri kullandığı tükenmez enerji rezervlerine sahiptir. Temel olarak rüzgarın gücü, gemilerin yelken altında hareket etmesini ve yel değirmenlerinin çalışmasını sağlıyordu. Buhar motorlarının icadından sonra bu tür enerji geçerliliğini yitirdi.

Rüzgar enerjisi ancak modern koşullarda yeniden talep görmeye başladı. itici güç elektrik jeneratörlerine uygulanır. Henüz yaygınlaşmadılar endüstriyel ölçek ancak özel sektörde giderek daha popüler hale geliyor. Bazen bir elektrik hattına bağlanmak imkansızdır. Bu gibi durumlarda, birçok işletme sahibi, özel bir ev için kendi elleriyle hurda malzemelerden bir rüzgar jeneratörü tasarlıyor ve üretiyor. Daha sonra ana veya yardımcı elektrik kaynağı olarak kullanılırlar.

İdeal yel değirmeni teorisi

Bu teori farklı zamanlarda mekanik alanındaki bilim adamları ve uzmanlar tarafından geliştirildi. İlk olarak V.P. Vetchinkin tarafından 1914 yılında geliştirilmiş ve ideal pervane teorisi temel alınmıştır. Bu çalışmalarda ilk kez ideal bir rüzgar türbininin rüzgar enerjisi kullanım faktörü elde edilmiştir.

Bu alandaki çalışmalar N.E. tarafından sürdürüldü. ortaya çıkaran Zhukovsky maksimum değer bu katsayı 0,593'e eşittir. Başka bir profesörün daha sonraki çalışmalarında - Sabinin G.Kh. düzeltilmiş katsayı değeri 0,687 idi.

Geliştirilen teorilere göre ideal bir rüzgar çarkının aşağıdaki parametrelere sahip olması gerekir:

• Tekerleğin dönme ekseni rüzgar akış hızına paralel olmalıdır.
• Bıçakların sayısı sonsuzdur ve genişliği çok küçüktür.
• Kanatlar boyunca sabit sirkülasyon varlığında kanat profili sürtünmesinin sıfır değeri.
• Yel değirmeninin tüm süpürülen yüzeyi, çark üzerinde sabit bir hava akış hızı kaybına sahiptir.
• Kovalama açısal hız sonsuza kadar.

Rüzgar türbini seçimi

Özel bir ev için bir rüzgar jeneratörü modeli seçerken, açma programını ve sıklığını dikkate alarak cihazların ve ekipmanların çalışmasını sağlamak için gerekli gücü hesaba katmalısınız. Elektrik tüketiminin aylık ölçümüyle belirlenir. Ayrıca güç değeri şu şekilde belirlenebilir: teknik özellikler tüketiciler.

Ayrıca, tüm elektrikli cihazların doğrudan rüzgar jeneratöründen değil, bir invertörden ve bir dizi aküden beslendiği gerçeği de dikkate alınmalıdır. Böylece, 1 kW'lık bir jeneratör, dört kilowatt'lık bir invertöre güç sağlayan pillerin normal çalışmasını sağlayabilir. Sonuç olarak, ev aletleri Benzer güce sahip olanlara ise tam elektrik sağlanmaktadır. Mükemmel değer doğru pil seçimine sahiptir. Özel ilgiŞarj akımı gibi parametrelere dikkat etmelisiniz.

Rüzgar türbini tasarımı seçilirken aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

• Rüzgar çarkının dönme yönü dikey veya yataydır.
• Fan kanatlarının şekli yelken şeklinde, düz veya kavisli yüzeyli olabilir. Bazı durumlarda kombine seçenekler kullanılır.
• Bıçaklar için malzeme ve bunların üretimi için teknoloji.
• Fan kanatlarının geçen hava akışına göre farklı eğimlerle yerleştirilmesi.
• Fanın içerdiği kanat sayısı.
• Rüzgar türbininden jeneratöre aktarılan gerekli güç.

Ayrıca, hava durumu hizmetinde belirtildiği gibi belirli bir alan için ortalama yıllık rüzgar hızının da hesaba katılması gerekir. Rüzgarın yönünü belirtmeye gerek yok çünkü modern tasarımlar rüzgar jeneratörleri bağımsız olarak diğer yöne döner.

Rusya Federasyonu'nun çoğu bölgesi için en çok en iyi seçenek Dönme ekseninin yatay bir yönelimi olacak, kanatların yüzeyi kavisli ve içbükey olacak, hava akışının altından akacağı dar açı. Rüzgardan alınan güç miktarı kanadın alanından etkilenir. Sıradan bir ev için 1,25 m2 alan yeterlidir.

Yel değirmeninin hızı kanat sayısına bağlıdır. Tek kanatlı rüzgar jeneratörleri en hızlı döner. Bu tür tasarımlarda dengeleme için karşı ağırlık kullanılır. Ayrıca 3 m/s'nin altındaki düşük rüzgar hızlarında rüzgar türbinlerinin enerjiyi absorbe edemediği de dikkate alınmalıdır. Ünitenin zayıf rüzgarları algılayabilmesi için kanatlarının alanının en az 2 m2'ye çıkarılması gerekir.

Rüzgar jeneratörü hesaplaması

Bir rüzgar jeneratörü seçmeden önce, önerilen kurulumun bulunduğu yerde en tipik olan rüzgar hızını ve yönünü belirlemek gerekir. Kanatların dönüşünün minimum 2 m/s rüzgar hızında başladığı unutulmamalıdır. Bu gösterge 9 ile 12 m/s arasında bir değere ulaştığında maksimum verim elde edilebilir. Yani küçük bir kişiye elektrik sağlamak için kır evi minimum 1 kW/saat güce ve en az 8 m/s rüzgar hızına sahip bir jeneratöre ihtiyacınız olacaktır.

Rüzgar hızı ve pervane çapı, rüzgar türbininin ürettiği güç üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Doğru hesaplayın performans özellikleri aşağıdaki formüller kullanılarak bir veya başka bir model mümkündür:

1. Dönme alanına göre hesaplamalar şu şekilde yapılır: P = 0,6 x S x V 3, burada S rüzgar yönüne dik alan (m2), V rüzgar hızıdır (m/s), P, jeneratör grubunun gücüdür (kW).
2. Vida çapına göre elektrik tesisatını hesaplamak için şu formül kullanılır: P = D 2 x V 3 /7000, burada D vidanın çapıdır (m), V rüzgar hızıdır (m/s) ), P jeneratör gücüdür (kW).
3. Daha karmaşık hesaplamalar için hava akış yoğunluğu dikkate alınır. Bu amaçlar için bir formül vardır: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, burada ξ rüzgar enerjisi kullanım katsayısıdır (ölçülemez miktar), π = 3,14, R - rotor yarıçapı (m), V - hava akış hızı (m/s), ρ - hava yoğunluğu (kg/m3), η ed - Şanzıman verimliliği(%), η gen - jeneratör verimliliği (%).

Böylece rüzgar jeneratörünün ürettiği elektrik, rüzgar akış hızının artmasıyla birlikte niceliksel olarak kübik oranda artar. Örneğin rüzgar hızı 2 kat arttığında rotorun kinetik enerji üretimi 8 kat artacaktır.

Rüzgar jeneratörünün kurulumu için yer seçerken, rüzgara bariyer oluşturan büyük binaların ve uzun ağaçların bulunmadığı alanları tercih etmek gerekir. Konut binalarına minimum mesafe 25 ila 30 metre arasındadır, aksi takdirde çalışma sırasındaki gürültü rahatsızlık ve rahatsızlık yaratacaktır. Yel değirmeni rotoru, en yakın binaları en az 3-5 m aşan bir yüksekliğe yerleştirilmelidir.

Bir kır evini bağlarsanız paylaşılan ağ planlanmadı, bu durumda seçenekleri kullanabilirsiniz kombine sistemler. Rüzgar türbininin çalışması, dizel jeneratör veya güneş pili ile birlikte kullanıldığında çok daha verimli olacaktır.

Kendi elinizle rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Rüzgar jeneratörünün tipi ve tasarımı ne olursa olsun, her cihaz temelde benzer elemanlarla donatılmıştır. Tüm modellerde jeneratörler ve bıçaklar bulunmaktadır. çeşitli malzemeler, asansörlerin sağlanması gerekli seviye kurulumların yanı sıra ek piller ve sistem elektronik kontrol. Üretimi en basit olanı rotor tipi üniteler veya mıknatıs kullanan eksenel yapılardır.

Seçenek 1. Rotor rüzgar jeneratörü tasarımı.

Döner rüzgar jeneratörü tasarımında iki, dört veya daha fazla kanat kullanılır. Bu tür rüzgar jeneratörleri büyük tesislere tam olarak elektrik sağlayamamaktadır. kır evleri. Öncelikle yardımcı elektrik kaynağı olarak kullanılırlar.

Yel değirmeninin tahmini gücüne bağlı olarak seçilirler gerekli malzemeler ve bileşenler:

• 12 volt araç jeneratörü ve araç aküsü.
• Alternatif akımı 12 volttan 220 volta dönüştüren voltaj regülatörü.
• Büyük kapasiteli konteyner. Alüminyum bir kova veya paslanmaz çelik tava en iyi sonucu verir.
• Araçtan çıkarılan bir röleyi şarj cihazı olarak kullanabilirsiniz.
• 12 V'luk bir anahtara, kontrolörlü bir şarj lambasına, somunlu ve rondelalı cıvataların yanı sıra kauçuk contalı metal kelepçelere ihtiyacınız olacak.
• Minimum 2,5 mm2 kesite sahip üç damarlı bir kablo ve herhangi bir ölçüm cihazından çıkarılmış normal bir voltmetre.

Her şeyden önce rotor mevcut malzemeden hazırlanır. metal konteyner- tencere veya kovalar. Dört eşit parçaya işaretlenmiştir, bileşen parçalarına bölünmeyi kolaylaştırmak için çizgilerin uçlarında delikler açılmıştır. Daha sonra kap metal makas veya öğütücü ile kesilir. Ortaya çıkan boşluklardan rotor kanatları kesilir. Tüm ölçülerin uygun boyut açısından dikkatlice kontrol edilmesi gerekir, aksi takdirde tasarım düzgün çalışmayacaktır.

Daha sonra jeneratör kasnağının dönme tarafı belirlenir. Tipik olarak saat yönünde döner ancak bunu kontrol etmek en iyisidir. Bundan sonra rotor kısmı jeneratöre bağlanır. Rotorun hareketindeki dengesizliği önlemek için her iki yapıdaki montaj delikleri simetrik olarak yerleştirilmelidir.

Dönme hızını arttırmak için bıçakların kenarları hafifçe bükülmelidir. Bükülme açısı arttıkça hava akışları rotor ünitesi tarafından daha verimli bir şekilde emilecektir. Bıçak olarak sadece kesilmiş kabın elemanları değil, aynı zamanda daire şeklinde bir metal iş parçasına bağlanan tek tek parçalar da kullanılır.

Konteyneri jeneratöre taktıktan sonra, ortaya çıkan yapının tamamı metal kelepçeler kullanılarak tamamen direğe monte edilmelidir. Daha sonra kablolama kurulur ve monte edilir. Her kontak kendi konektörüne takılmalıdır. Bağlandıktan sonra kablolar direğe tel ile sabitlenir.

Montaj tamamlandıktan sonra invertör, akü ve yük bağlanır. Akü, 3 mm2 kesitli bir kabloyla bağlanır; diğer tüm bağlantılar için 2 mm2 kesit yeterlidir. Bundan sonra rüzgar jeneratörü çalıştırılabilir.

Seçenek 2. Eksenel tasarım Mıknatıs kullanan rüzgar jeneratörü.

Ev için eksenel yel değirmenleri, ana unsurlarından biri neodim mıknatıslar olan bir tasarımdır. Performansları açısından geleneksel döner ünitelerden önemli ölçüde öndedirler.

Rotor, tüm rüzgar jeneratörü tasarımının ana unsurudur. Üretimi için, fren diskleriyle tamamlanmış bir araba tekerlek göbeği en uygunudur. Kullanımda olan parça hazırlanmalı - kir ve pastan temizlenmeli ve yataklar yağlanmalıdır.

Daha sonra mıknatısları doğru şekilde dağıtmanız ve sabitlemeniz gerekir. Toplamda 25 x 8 mm ölçülerinde 20 parçaya ihtiyacınız olacak. İçlerindeki manyetik alan uzunluk boyunca bulunur. Çift numaralı mıknatıslar kutuplardır; bunlar diskin tüm düzlemi boyunca dönüşümlü olarak yerleştirilmiştir. Daha sonra artıları ve eksileri belirlenir. Bir mıknatıs dönüşümlü olarak diskteki diğer mıknatıslara dokunur. Eğer birbirlerini çekiyorlarsa kutup pozitiftir.

Artan sayıda kutupla birlikte belirli kurallara uyulmalıdır. Tek fazlı jeneratörlerde kutup sayısı mıknatıs sayısına denk gelir. Üç fazlı jeneratörler, mıknatıslar ve kutuplar arasında 4/3, kutuplar ve bobinler arasında 2/3 oranını korur. Mıknatıslar diskin çevresine dik olarak yerleştirilir. Onlar için düzgün dağılım kullanılmış kağıt şablonu. Mıknatıslar önce güçlü yapıştırıcıyla sabitlenir, ardından son olarak epoksi reçineyle sabitlenir.

Tek fazlı ve üç fazlı jeneratörleri karşılaştırırsak, birincisinin performansı ikincisine göre biraz daha kötü olacaktır. Bunun nedeni, dengesiz akım çıkışı nedeniyle ağdaki yüksek genlik dalgalanmalarıdır. Bu nedenle tek fazlı cihazlarda titreşim meydana gelir. Üç fazlı tasarımlarda bu dezavantaj, bir fazdan diğerine geçen akım yükleri ile telafi edilir. Bu sayede ağ her zaman sabit bir güç değeri sağlar. Titreşim nedeniyle tek fazlı sistemlerin servis ömrü, üç fazlı sistemlere göre önemli ölçüde daha düşüktür. Ayrıca üç fazlı modellerde çalışma sırasında gürültü oluşmaz.

Direğin yüksekliği yaklaşık 6-12 m'dir. Kalıbın ortasına monte edilir ve betonla doldurulur. Daha sonra direğe monte edilir bitmiş tasarım vidanın takıldığı yer. Direğin kendisi kablolar kullanılarak sabitlenir.

Rüzgar türbini kanatları

Rüzgar enerjisi santrallerinin verimliliği büyük ölçüde kanatların tasarımına bağlıdır. Her şeyden önce bu onların sayısı ve büyüklüğünün yanı sıra rüzgar jeneratörü kanatlarının yapılacağı malzemedir.

Bıçak tasarımını etkileyen faktörler:

• En zayıf rüzgar bile uzun kanatları harekete geçirebilir. Ancak çok fazla uzunluk rüzgar çarkının daha yavaş dönmesine neden olabilir.
• Toplam kanat sayısının arttırılması rüzgar çarkının daha duyarlı olmasını sağlar. Yani ne kadar çok bıçak olursa dönüş o kadar iyi başlar. Ancak güç ve hız azalacağından böyle bir cihaz elektrik üretimi için uygun olmayacak.
• Rüzgar çarkının çapı ve dönüş hızı, cihazın ürettiği gürültü seviyesini etkiler.

Bıçak sayısı tüm yapının kurulum yeri ile birleştirilmelidir. En uygun koşullar altında, uygun şekilde seçilen kanatlar, bir rüzgar jeneratöründen maksimum verimi sağlayabilir.

Öncelikle cihazın gerekli gücünü ve işlevselliğini önceden belirlemeniz gerekir. Bir rüzgar jeneratörünü doğru bir şekilde üretmek için olası tasarımları incelemeniz ve ayrıca iklim koşulları hangisinde kullanılacak.

Toplam güce ek olarak tepe yük olarak da bilinen çıkış gücünün değerinin de belirlenmesi önerilir. Rüzgar jeneratörünün çalışmasıyla eş zamanlı olarak devreye girecek toplam cihaz ve ekipman sayısını temsil eder. Bu rakamın arttırılması gerekiyorsa aynı anda birden fazla invertörün kullanılması tavsiye edilir.

DIY rüzgar jeneratörü 24V - 2500 watt