Artan elektrik fiyatları ile her yerde alternatif kaynakları aranıyor ve geliştiriliyor. Ülkenin çoğu bölgesinde rüzgar türbinlerinin kullanılması tavsiye edilir. Özel bir eve tam olarak elektrik sağlamak için yeterince güçlü ve pahalı bir kurulum gereklidir.

Ev için rüzgar jeneratörü

Küçük bir rüzgar jeneratörü yaparsanız, suyu ısıtmak için elektrik akımını kullanabilir veya müştemilatlar, bahçe yolları ve verandalar gibi aydınlatmanın bir kısmı için kullanabilirsiniz. Ev ihtiyaçları veya ısıtma için ısıtma suyu, rüzgar enerjisini biriktirmeden ve dönüştürmeden kullanmanın en basit seçeneğidir. Burada soru, ısıtma için yeterli gücün olup olmayacağı hakkında daha fazla.

Jeneratör yapmadan önce bölgedeki rüzgarların özelliklerini öğrenmeniz gerekir.

Rus iklimindeki birçok yer için büyük bir rüzgar jeneratörü, hava akışlarının yoğunluğu ve yönündeki sık değişiklik nedeniyle çok uygun değildir. 1 kW'ın üzerinde, ataletsiz olacak ve rüzgar değiştiğinde tam olarak dönemeyecektir. Dönme düzlemindeki atalet, yan rüzgardan aşırı yüklere yol açarak arızasına 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 jeneratörlerinin kullanılması mantıklıdır. Bu gerekli olmadığında, su ısıtmak için jeneratör kullanılabilir.

Rüzgar jeneratörü tipi

Rüzgarsız bir alan için sadece bir yelken rüzgar jeneratörü uygundur. Güç kaynağının sabit olması için en az 12V'luk bir aküye, şarj cihazına, invertöre, sabitleyiciye ve doğrultucuya ihtiyacınız olacaktır.

Düşük rüzgarlı alanlar için, gücü 2-3 kW'dan fazla olmayan dikey bir rüzgar jeneratörü bağımsız olarak yapabilirsiniz. Birçok seçenek var ve neredeyse endüstriyel tasarımlar kadar iyi. Yelken rotorlu yel değirmenleri satın almanız önerilir. Taganrog'da 1 ila 100 kilowatt arasında güce sahip güvenilir modeller üretilmektedir.

Rüzgarlı bölgelerde, gerekli güç 0,5-1,5 kilovat ise, eviniz için kendi elinizle dikey bir jeneratör yapabilirsiniz. Bıçaklar, örneğin bir namlu gibi doğaçlama araçlardan yapılabilir. Daha üretken cihazlar satın almanız önerilir. En ucuzu "yelkenli tekneler". Dikey bir yel değirmeni daha pahalıdır, ancak kuvvetli rüzgarlarda daha güvenilir çalışır.

DIY düşük güçlü yel değirmeni

Evde küçük bir ev yapımı rüzgar jeneratörü yapmak kolaydır. Alternatif enerji kaynakları oluşturma alanında çalışmaya başlamak ve bir jeneratörün nasıl monte edileceği konusunda değerli deneyimler kazanmak için, bir motoru bir bilgisayardan veya yazıcıdan uyarlayarak basit bir cihazı kendiniz yapabilirsiniz.

Yatay eksenli 12V rüzgar jeneratörü

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

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 güç 1000 rpm'ye yükseltilmelidir. Ancak o zaman etkili olacaklardır. Ancak burada önemli bir direnç oluşturan ve aynı zamanda maliyeti yüksek bir dişli kutusuna ihtiyacınız var.

Elektrik parçası

Jeneratörü monte etmek için aşağıdaki bileşenlere ihtiyacınız vardır:

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

Aşağıdaki şekil jeneratör devresini göstermektedir.

Step motor: doğrultucu ve dengeleyiciye bağlantı şeması

Diyot köprüleri, ikisi olan her motor sargısına bağlanır. Köprülerden sonra LM7805 stabilizatörü bağlanır. Sonuç olarak çıkış, genellikle 12 voltluk bir aküye sağlanan bir voltajdır.

Son derece yüksek yapışma kuvvetine sahip neodimiyum mıknatıslı güç jeneratörleri büyük popülerlik kazanmıştır. Dikkatli kullanılmaları gerekir. Güçlü bir darbe veya 80-250 0 C sıcaklığa kadar ısıtma ile (tipe bağlı olarak), neodimiyum mıknatıslar demanyetize olur.

Kendin yap jeneratörünün temeli olarak bir arabanın göbeğini alabilirsin.

Neodimyum mıknatıslı rotor

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

Birbirinin karşısına yerleştirilmiş mıknatıslar çekilmelidir, yani. zıt kutuplar tarafından döndürülmelidir. Neodim mıknatıslar yapıştırıldıktan sonra epoksi reçine ile doldurulur.

Bobinler yuvarlak olarak sarılır ve toplam dönüş sayısı 1000-1200'dür. Jeneratörün neodim mıknatıslardaki gücü, aküyü 12 V'ta şarj etmek için yaklaşık 6A'lık bir doğru akım kaynağı olarak kullanılabilecek şekilde seçilmiştir.

Mekanik

Bıçaklar plastik borudan yapılmıştır. Üzerine 10 cm genişliğinde ve 50 cm uzunluğunda iş parçaları çizilir ve ardından kesilir. Motor mili üzerinde, bıçakların vidalarla tutturulduğu flanşlı bir burç yapılır. Sayıları iki ila dört arasında olabilir. Plastik uzun sürmeyecek, ancak ilk kez yeterli olacak. Artık, örneğin karbon fiber ve polipropilen gibi yeterli aşınmaya dayanıklı malzeme ortaya çıktı. Daha sonra daha güçlü alüminyum alaşımlı bıçaklar yapılabilir.

Bıçakların uçlarındaki fazlalık kısımlar kesilerek dengelenir ve büküm ile ısıtılarak eğim açısı oluşturulur.

Jeneratör, dikey ekseni kaynaklı bir plastik boru parçasına cıvatalanmıştır. Alüminyum alaşımlı rüzgar gülü de boruya eş eksenli olarak monte edilmiştir. Aks, direğin dikey borusuna yerleştirilir. Aralarına bir baskı yatağı monte edilmiştir. Tüm yapı yatay bir düzlemde serbestçe dönebilir.

Elektrik panosu dönen bir parçanın üzerine yerleştirilebilir ve voltaj, fırçalı iki slip ring aracılığıyla tüketiciye iletilebilir. Doğrultuculu kart ayrı olarak kurulursa, halka sayısı altı, bir step motorun kaç pini olacaktır.

Yel değirmeni 5-8 m yüksekliğe monte edilmiştir.

Cihaz verimli bir şekilde enerji üretecekse, örneğin bir namludan dikey olarak eksenel hale getirilerek geliştirilebilir. Tasarım, yatay olandan daha az yanal aşırı yüklere maruz kalır. Aşağıdaki şekil, çerçeve içinde bir eksene monte edilmiş ve devrilme kuvvetine maruz kalmayan namlu parçalarından yapılmış kanatlara sahip bir rotoru göstermektedir.

Dikey eksenli ve namlu rotorlu rüzgar türbini

Namlunun profilli yüzeyi, daha ince sacın kullanılabilmesi nedeniyle ek sertlik yaratır.

1 kilovattan fazla kapasiteli rüzgar jeneratörü

Cihaz, bazı elektrikli cihazları açabilmeniz için somut faydalar sağlamalı ve 220 V voltaj sağlamalıdır. Bunu yapmak için, bağımsız olarak geniş bir aralıkta elektrik başlatmalı ve üretmelidir.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü yapmak için önce tasarımı belirlemelisiniz. Rüzgarın ne kadar kuvvetli olduğuna bağlı. Zayıfsa, rotorun yelken versiyonu tek seçenek olabilir. Burada 2-3 kilovattan fazla enerji elde edilemez. Ek olarak, bir şanzımana ve şarjlı güçlü bir bataryaya ihtiyaç duyacaktır.

Tüm ekipmanların fiyatı yüksek, bu yüzden ev için faydalı olup olmayacağını öğrenmelisiniz.

Güçlü rüzgarların olduğu bölgelerde, ev yapımı bir rüzgar jeneratörü 1,5-5 kilovat güç üretebilir. Daha sonra 220V ev ağına bağlanabilir. Kendi başınıza daha fazla güce sahip bir cihaz yapmak zordur.

DC motordan elektrik jeneratörü

Jeneratör olarak 400-500 rpm'de elektrik akımı üreten düşük hızlı bir motor kullanabilirsiniz: PIK8-6 / 2.5 36V 0.3Nm 1600min-1. Gövde uzunluğu 143 mm, çap 80 mm, mil çapı 12 mm.

DC motor neye benziyor?

1:12 dişli oranına sahip bir çarpana ihtiyacı var. Yel değirmeni kanatlarının bir devri ile jeneratör 12 devir yapacaktır. Aşağıdaki şekil cihazın bir şemasını göstermektedir.

Yel değirmeni cihaz şeması

Vites kutusu ek bir yük oluşturur, ancak yine de en az 1:25 dişli oranının gerekli olduğu bir araba alternatörü veya marş motorundan daha azdır.

Bıçakların 60x12x2 boyutlarında bir alüminyum levhadan yapılması tavsiye edilir. Bunlardan 6 tanesini motora takarsanız, cihaz o kadar hızlı olmayacak ve büyük rüzgarlarla başıboş gitmeyecektir. Dengelemek mümkün olmalıdır. Bunu yapmak için, bıçaklar, rotorun üzerine sarma imkanı ile burçlara lehimlenir, böylece merkezine daha fazla veya daha yakın hareket ettirilebilirler.

Ferrit veya çelikten yapılmış kalıcı bir mıknatıslı jeneratörün gücü 0,5-0,7 kilovat'ı geçmez. Sadece özel neodimyum mıknatıslarda arttırılabilir.

Mıknatıslanmamış statorlu bir jeneratör işletim için uygun değildir. Hafif bir rüzgarla durur ve bundan sonra kendi kendine başlayamaz.

Soğuk mevsimde sürekli ısıtma çok fazla enerji gerektirir ve büyük bir evi ısıtmak bir problemdir. Bu konuda vermek için, haftada en fazla 1 kez oraya gitmeniz gerektiğinde kullanışlı olabilir. Her şey doğru tartılırsa ülkedeki ısıtma sistemi sadece birkaç saat çalışır. Geri kalan zaman sahipleri doğada. Pili şarj etmek için doğru akım kaynağı olarak bir yel değirmeni kullanarak, 1-2 hafta içinde bu kadar bir süre alan ısıtmak için elektrik biriktirebilir ve böylece kendiniz için yeterli konforu yaratabilirsiniz.

Bir AC motordan veya bir araba marş motorundan bir jeneratör yapmak için yeniden işlenmeleri gerekir. Rotor, kalınlıklarına göre işlenmiş neodimyum mıknatıslar üzerinde yapılırsa, motor bir jeneratöre yükseltilebilir. Stator gibi birbiri ile değişen kutup sayısı ile yapılır. Yüzeyine yapıştırılmış neodim mıknatıslar üzerindeki rotor, dönüş sırasında yapışmamalıdır.

rotor türleri

Rotor tasarımları farklılık gösterir. Rüzgar enerjisi kullanım faktörü (KIEV) değerlerinin belirtildiği aşağıdaki şekilde ortak seçenekler gösterilmektedir.

Rüzgar türbini rotor çeşitleri ve tasarımları

Dönme için yel değirmenleri dikey veya yatay eksende yapılır. Dikey versiyon, ana düğümler altta olduğunda bakım kolaylığı avantajına sahiptir. Baskı yatağı kendiliğinden hizalanır ve uzun bir hizmet ömrüne sahiptir.

Savonius rotorunun iki kanadı, çok uygun olmayan gerizekalılar yaratır. Bu nedenle, biri diğerine göre 90 0 döndürülmüş, 2 seviye aralıklı iki çift kanattan yapılmıştır. Boşluk olarak varil, kova, tencere kullanılabilir.

Bıçakları elastik banttan yapılmış Darrieus rotorunun üretimi kolaydır. Terfiyi kolaylaştırmak için sayıları tek olmalıdır. Hareket sarsıntılı, çünkü mekanik parça hızla kırılıyor. Ek olarak, bant dönerken titrer ve bir kükreme yapar. Kalıcı kullanım için, bıçaklar bazen ses emici malzemelerden yapılmış olsa da, bu tasarım çok uygun değildir.
Ortogonal bir rotorda kanatlar profillidir. En uygun bıçak sayısı üçtür. Cihaz yüksek hızlıdır, ancak başlangıçta döndürülmemiş olmalıdır.

Helikoid rotor, kanatların karmaşık eğriliği nedeniyle kayıpları azaltan yüksek verimliliğe sahiptir. Yüksek maliyeti nedeniyle diğer yel değirmenlerine göre daha az kullanılır.

Yatay kanatlı rotor tasarımı en verimli olanıdır. Ancak istikrarlı bir ortalama rüzgar gerektirir ve aynı zamanda kasırga korumasına da ihtiyaç duyar. Bıçaklar, çapları 1 m'den küçük olduğunda propilenden yapılabilir.

Bıçakları kalın duvarlı plastik bir borudan veya varilden keserseniz 200 watt'ın üzerinde bir güç elde edemezsiniz. Segment profili sıkıştırılabilir gazlı ortamlar için uygun değildir. Burada karmaşık bir profile ihtiyaç vardır.

Rotorun çapı, ne kadar güce ihtiyaç duyulduğuna ve ayrıca kanat sayısına bağlıdır. İki kanatlı 10 W, 1,16 m çapında ve 100 W - 6,34 m çapında bir rotor gerektirir, dört bıçaklı ve altı bıçaklı için çap sırasıyla 4,5 m ve 3,68 m olacaktır.

Rotoru doğrudan jeneratör miline koyarsanız, tüm kanatlardaki yük eşit olmadığı için yatağı uzun sürmez. Yel değirmeni şaftının destek yatağı, iki veya üç katmanlı, kendinden hizalı olmalıdır. Daha sonra rotor mili, dönüş sırasında bükülmelerden ve yer değiştirmelerden korkmayacaktır.

Yel değirmeninin çalışmasında önemli bir rol, düzenli olarak bakımı yapılması gereken akım toplayıcı tarafından oynanır: yağlanır, temizlenir, ayarlanır. Bunu yapmak zor olsa da, önlenmesi olasılığı sağlanmalıdır.

Güvenlik

100 W'ı aşan güce sahip rüzgar türbinleri gürültülü cihazlardır. Özel bir evin avlusuna, sertifikalıysa endüstriyel bir rüzgar türbini kurabilirsiniz. Yüksekliği en yakın evlerden daha yüksek olmalıdır. Düşük güçlü bir yel değirmeni bile çatıya monte edilemez. İşinden kaynaklanan mekanik titreşimler rezonans yaratabilir ve yapının tahrip olmasına yol açabilir.

Rüzgar jeneratörünün yüksek dönüş hızları, yüksek kaliteli üretim gerektirir. Aksi takdirde, cihaz bozulursa, parçalarının uzun mesafelerde uçarak bir kişinin veya evcil hayvanların yaralanmasına neden olma tehlikesi vardır. Bu, özellikle doğaçlama malzemelerden kendi ellerinizle bir yel değirmeni yaparken dikkate alınmalıdır.

Video. Kendi elleriyle rüzgar jeneratörü.

Rüzgar türbinlerinin kullanılması, iklim özelliklerine bağlı olduğu için tüm bölgelerde tavsiye edilmez. Ek olarak, onları kendi ellerinizle yapmak, biraz deneyim ve bilgi olmadan bir anlam ifade etmez. Başlamak için, telefonunuzu şarj edebileceğiniz veya enerji tasarruflu bir lamba yakabileceğiniz birkaç watt gücünde ve 12 volta kadar voltajla basit bir tasarım yaratmaya başlayabilirsiniz. Jeneratörde neodim mıknatısların kullanılması gücünü önemli ölçüde artırabilir.

Evdeki güç kaynağının önemli bir bölümünü devralan güçlü rüzgar türbinleri, artıları ve eksileri dikkatlice tartarken 220V'luk bir voltaj oluşturmak için en iyi endüstriyel olarak satın alınır. Bunları diğer alternatif enerji kaynaklarıyla birleştirirseniz, ev ısıtma sistemi de dahil olmak üzere tüm ev ihtiyaçları için elektrik yeterli olabilir.

Elektrik olmadan hem bireylerin hem de günümüz insanlığının faaliyeti neredeyse imkansızdır. Ne yazık ki, hızla artan petrol ve gaz, kömür ve turba tüketimi, bu kaynakların gezegendeki rezervlerinde azalmaya yol açmaktadır. Dünyalılar hala tüm bunlara sahipken ne yapılabilir? Uzmanların sonuçlarına göre, dünya ekonomik ve finansal krizlerinin sorunlarını çözebilecek enerji komplekslerinin geliştirilmesidir. Bu nedenle, en alakalı olanı, yakıtsız enerji kaynaklarının araştırılması ve kullanılmasıdır.

Yenilenebilir, ekolojik, yeşil

Belki de yeni olan her şeyin unutulmuş bir eski olduğunu hatırlatmaya değmez. İnsanlar çok uzun bir süre boyunca mekanik enerji elde etmek için nehir akışının gücünü ve rüzgarın hızını kullanmayı öğrendiler. Güneş bizim için suyu ısıtır ve arabaları hareket ettirir, uzay gemilerini besler. Akarsuların ve küçük nehirlerin yataklarına yerleştirilen tekerlekler, Orta Çağ kadar erken bir tarihte tarlalara su sağlıyordu. Çevredeki birkaç köye un sağlanabilir.

Şu anda basit bir soruyla ilgileniyoruz: evinize ucuz ışık ve ısı nasıl sağlanır, kendi ellerinizle nasıl bir yel değirmeni yapılır? 5 kW veya biraz daha az güç, ana şey, elektrikli ev aletlerinin çalışması için evinize akım sağlayabilmenizdir.

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

• geleneksel, 1980-1995'ten önce inşa edilmiş;
• düşük ve ultra düşük enerji tüketimi ile - 1 kV/m başına 45-90 kWh'ye kadar;
• pasif ve uçucu olmayan, yenilenebilir kaynaklardan akım alan (örneğin, kendi elinizle bir döner rüzgar jeneratörü (5 kW) veya bir güneş paneli sistemi kurarak bu sorunu çözebilirsiniz);
• İhtiyaçlarından daha fazla elektrik üreten enerji aktif binalar, şebeke üzerinden diğer tüketicilere vererek para alırlar.

Çatılara ve bahçelere kurulan kendi ev mini istasyonlarımızın sonunda büyük elektrik tedarikçileriyle rekabet edebileceği ortaya çıktı. Ve farklı ülkelerin hükümetleri mümkün olan her şekilde yaratılmasını ve aktif kullanımını teşvik eder.

Kendi santralinizin karlılığı nasıl belirlenir

Araştırmacılar, rüzgarların rezerv kapasitesinin, birikmiş tüm asırlık yakıt rezervlerinden çok daha büyük olduğunu kanıtladılar. Yenilenebilir kaynaklardan enerji elde etmenin yolları arasında yel değirmenlerinin özel bir yeri vardır, çünkü üretimleri güneş panellerinin oluşturulmasından daha basittir. Aslında, 5 kW'lık bir rüzgar jeneratörü, mıknatıslar, bakır tel, kontrplak ve kanatlar için metal dahil olmak üzere gerekli bileşenlere sahip olan kendi ellerinizle monte edilebilir.

Uzmanlar, yalnızca doğru şekle sahip bir yapının değil, aynı zamanda doğru yerde inşa edilen bir yapının üretken ve buna bağlı olarak karlı olabileceğini savunuyorlar. Bu, her bir durumda ve hatta belirli bir bölgede hava akışlarının varlığını, sabitliğini ve hatta hızını hesaba katmanın gerekli olduğu anlamına gelir. Bölgeye periyodik olarak sakin, sakin ve sakin günler gelirse, jeneratörlü bir direğin kurulması herhangi bir fayda sağlamayacaktır.

Kendi elinizle (5 kW) bir yel değirmeni yapmaya başlamadan önce, modelini ve görünümünü düşünmeniz gerekir. Zayıf bir tasarımdan büyük bir enerji çıkışı beklemeyin. Tersine, ülkede yalnızca birkaç ampulü çalıştırmanız gerektiğinde, kendi ellerinizle büyük bir yel değirmeni inşa etmenin bir anlamı yoktur. 5 kW, neredeyse tüm aydınlatma sistemine ve ev aletlerine elektrik sağlamak için yeterli güçtür. Sürekli rüzgar olacak - ışık olacak.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılır: bir dizi eylem

Yüksek direk için seçilen yerde, yel değirmeni kendisine bağlı bir jeneratör ile güçlendirilir. Üretilen enerji tellerden geçerek istenilen odaya gider. Direk tasarımı ne kadar yüksek olursa, rüzgar çarkının çapı o kadar büyük ve hava akışı ne kadar güçlü olursa, tüm cihazın verimliliğinin o kadar yüksek olduğuna inanılmaktadır. Aslında, her şey tam olarak böyle değil:

• örneğin, güçlü bir kasırga bıçakları kolayca kırabilir;
• bazı modeller sıradan bir evin çatısına monte edilebilir;
• Düzgün seçilmiş bir türbin kolayca başlar ve çok düşük rüzgar hızlarında bile iyi performans gösterir.

Başlıca yel değirmenleri türleri

Rotorun yatay dönme eksenine sahip tasarımlar klasik olarak kabul edilir. Genellikle 2-3 bıçakları vardır ve yerden çok yüksekte kurulurlar. Böyle bir kurulumun en büyük verimliliği, sabit bir yönde ve 10 m/s hızında kendini gösterir. Bu kanatlı tasarımın önemli bir dezavantajı, kanatların sık sık değişen, aceleyle dönmemesidir, bu da ya verimsiz çalışmaya ya da tüm tesisatın tahrip olmasına neden olur. Durduktan sonra böyle bir jeneratörü başlatmak için, kanatların zorunlu bir ilk dönüşü gereklidir. Ek olarak, aktif dönüş ile bıçaklar, insan kulağına hoş gelmeyen belirli sesler yayar.

Dikey rüzgar jeneratörü ("Volchok" 5 kW veya diğer), rotorun farklı bir yerleşimine sahiptir. H şeklindeki veya namlu şeklindeki türbinler, herhangi bir yönden rüzgarı yakalar. Bu tasarımlar daha küçüktür, en zayıf hava akışlarında bile (1,5-3 m/s'de) çalışır, yüksek direk gerektirmez, kentsel ortamlarda bile kullanılabilir. Ek olarak, kendin yap (5 kW - bu gerçek) monte edilmiş yel değirmenleri, 3-4 m / s'lik bir rüzgarla nominal güçlerine ulaşır.

Yelkenler gemilerde değil, karada

Günümüzde rüzgar enerjisindeki en popüler trendlerden biri, yumuşak kanatlı yatay bir jeneratörün oluşturulmasıdır. Ana fark, hem üretim malzemesi hem de şeklin kendisidir: kendin yap yel değirmenleri (5 kW, yelken tipi) 4-6 üçgen kumaş bıçağa sahiptir. Ayrıca geleneksel yapılardan farklı olarak kesitleri merkezden çevreye doğru artar. Bu özellik yalnızca zayıf bir rüzgarı "yakalamak" için değil, aynı zamanda bir kasırga hava akışı sırasında kayıpları önlemek için de izin verir.

Yelkenli teknelerin avantajları aşağıdaki göstergeleri içerir:

• yavaş dönüşte yüksek güç;
• herhangi bir rüzgara kendi kendine yönlendirme ve ayarlama;
• yüksek kanat ve düşük atalet;
• tekerleğin zorla dönmesine gerek yok;
• yüksek hızlarda bile tamamen sessiz dönüş;
• titreşim ve ses bozukluklarının olmaması;
• inşaatın göreceli ucuzluğu.

kendin yap yel değirmenleri

5 kW gerekli elektrik birkaç yolla elde edilebilir:

• basit bir döner yapı oluşturmak;
• yelkenli tekerleklerin aynı ekseni üzerinde art arda yerleştirilmiş birkaç kompleksi bir araya getirmek;
• neodimiyum mıknatıslarla eksenel bir yapı kullanın.

Rüzgar çarkının gücünün, rüzgar hızının kübik değerinin ve türbinin süpürülen alanının çarpımı ile orantılı olduğunu hatırlamak önemlidir. Peki, 5 kW rüzgar jeneratörü nasıl yapılır? Aşağıdaki talimatlar.

Temel olarak, bir araba göbeği ve fren diskleri alabilirsiniz. 32 mıknatıs (25 x 8 mm), her disk için rotorun gelecekteki diskleri (jeneratörün hareketli kısmı) üzerinde bir daireye paralel olarak yerleştirilir, 16 adet, ayrıca artılar mutlaka eksilerle değişir. Zıt mıknatıslar farklı kutup değerlerine sahip olmalıdır. İşaretleme ve yerleştirme işleminden sonra daire üzerindeki her şey epoksi ile dökülür.

Stator üzerine bakır tel bobinler yerleştirilir. Sayıları mıknatıs sayısından az, yani 12 olmalıdır. Önce tüm teller çıkarılıp bir yıldız veya üçgen ile birbirine bağlanır, daha sonra epoksi yapıştırıcı ile de doldurulur. Dökmeden önce bobinlere hamuru parçalarının yerleştirilmesi tavsiye edilir. Reçine sertleştikten ve çıkarıldıktan sonra, statorun havalandırılması ve soğutulması için gerekli olan delikler kalacaktır.

her şey nasıl çalışıyor

Statora göre dönen rotor diskleri bir manyetik alan oluşturur ve bobinlerde bir elektrik akımı belirir. Ve çalışma yapısının bu kısımlarını hareket ettirmek için bir kasnak sistemi ile bağlanan yel değirmenine ihtiyaç vardır. Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılır? Bazıları jeneratör kurarak kendi santrallerini kurmaya başlar. Diğerleri - kanatlı bir döner parçanın oluşturulmasından.

Yel değirmeninden gelen şaft, rotor disklerinden birine kayar bir bağlantı ile bağlanmıştır. Mıknatıslı daha düşük, ikinci bir disk, güçlü bir yatağın üzerine yerleştirilmiştir. Stator ortada bulunur. Tüm parçalar kontrplak daireye uzun cıvatalarla tutturulur ve somunlarla sabitlenir. Tüm "krepler" arasında, rotor disklerinin serbest dönüşü için minimum boşluk bıraktığınızdan emin olun. Sonuç 3 fazlı bir jeneratördür.

"Varil"

Geriye yel değirmenleri yapmak kalıyor. Kendi elinizle, 3 daire kontrplaktan ve en ince ve en hafif duralumin tabakasından 5 kW'lık bir döner yapı yapılabilir. Metal dikdörtgen kanatlar kontrplağa cıvata ve köşelerle tutturulmuştur. Öncelikle, levhaların içine yerleştirildiği dairenin her bir düzleminde dalga şeklindeki kılavuz oluklar oyulmuştur. Ortaya çıkan iki katlı rotor, birbirine dik açılarla bağlı 4 dalgalı bıçağa sahiptir. Yani, kontrplak kreplerle sabitlenmiş her iki göbek arasında dalga şeklinde kavisli 2 duralumin bıçağı vardır.

Bu tasarım, torku jeneratöre iletecek olan bir çelik saplama üzerine merkeze monte edilmiştir. Bu tasarımın kendin yap (5 kW) yel değirmenleri, 160-170 cm yüksekliğinde ve 80-90 cm taban çapı ile yaklaşık 16-18 kg ağırlığındadır.

Dikkate Alınması Gerekenler

3-4 metre yüksekliğinde bir kule yeterli olsa da, bir binanın çatısına bile bir yel değirmeni-“varil” monte edilebilir. Ancak jeneratör gövdesinin doğal yağıştan korunması zorunludur. Ayrıca bir enerji depolama pilinin takılması önerilir.

Doğrudan 3 fazlı bir akımdan alternatif akım elde etmek için devreye bir dönüştürücü de dahil edilmelidir.

Bölgede yeterli sayıda rüzgarlı gün olması durumunda, kendi kendine monte edilen bir yel değirmeni (5 kW), yalnızca bir TV ve ampullere değil, aynı zamanda bir video gözetim sistemine, klimaya, buzdolabına ve diğer elektrikli ekipmanlara da akım sağlayabilir.

Yakın zamana kadar rüzgar türbinleri nadir görülüyordu, ancak bugün bu alan hızla gelişiyor ve birçoğu elektrik üretmek için rüzgar türbinleri oluşturma konusunda deneyim kazandı. Bu tür cihazlar çeşitli alanlarda kullanılabilir - su temini, özel evlerin elektrifikasyonu, tarımsal ünitelerin (örneğin kırıcıların) çalıştırılması veya bir evi ısıtmak için su ısıtmak için.

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

Bir rüzgar jeneratörünün tasarım özellikleri ve mekaniği

Bir rüzgar jeneratörünün çalışma prensibi, kinetik enerjiyi elektriğe dönüştürmektir. Cihaz, her biri kendi işlevine sahip bir dizi sistem öğesinden oluşur. Bunu anlamaya çalışalım.

Not! Rüzgar jeneratörleri döner (dikey) ve klasik (yatay) olabilir. İkincisi daha yüksek verimliliğe sahiptir, bu yüzden diğerlerinden daha sık yapılırlar.

Dikey yel değirmenlerinin rüzgara doğru çevrilmesi gerektiğini belirtmekte fayda var, çünkü bunlar bir yan akımla çalışamazlar. Yatay jeneratörlerin başka avantajları da vardır. Onlarla tanışalım.

1. Döner cihazların türbinleri, hangi taraftan estiğine bakılmaksızın rüzgarı "yakalayacaktır". Bölgede kararsız/değişken rüzgar olması durumunda son derece uygun olan.
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 vardır - oldukça düşük bir verimlilik.

Gelecekteki rüzgar jeneratörünün gücünü hesaplıyoruz

Öncelikle, bir rüzgar jeneratörünün kendi elinizle ne kadar güce sahip olması gerektiğini, karşılaşacağı işlevleri ve yükleri öğrenmelisiniz. Kural olarak, alternatif elektrik kaynakları yardımcı olarak kullanılır, yani ana güç kaynağına yardımcı olmak için tasarlanmıştır. Bu nedenle, sistemin gücü 500 watt'tan bile olsa, bu zaten oldukça iyi.

Not! Orta büyüklükteki özel bir evi ısıtmak için yaklaşık iki ila üç kilowatt'a ihtiyacınız olacak.

Bununla birlikte, rüzgar türbininin nihai gücü, aşağıdakiler de dahil olmak üzere diğer faktörlere bağlıdır:

• Rüzgar hızı;
• bıçak sayısı.

Yatay tip armatürler için uygun oranı bulmak için aşağıdaki tabloya aşina olmanızı öneririz. Kavşaktaki sayılar gerekli güçtür (watt olarak gösterilir).

Tablo. Yatay rüzgar jeneratörleri için gerekli gücün hesaplanması.

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

Bıçaklar ne olmalı?

Bıçakların şekli şunlar olabilir:

• yelken;
• kanatlı.

Yelken tipi kanatlara gelince, bunlar yassıdır ve bu nedenle 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 kanatlı bıçaklar 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. Eski yel değirmenleri için direk ve lentolardan oluşan tonik ahşap çerçeveler kullanıldı. Bu tür çerçevelerde kumaştan yapılmış özel "kanatlar" gerildi. Kumaşın aşınması durumunda, basitçe yenisiyle değiştirildi. Alternatif bir seçenek olmasına rağmen - bu amaçlar için yoğun malzemeler almak (örneğin bir branda).

Kendi elinizle daha modern malzemelerden bıçaklar yapabilirsiniz.

1. Pervane küçükse, parçalar halinde kesilmiş PVC borular bunun için bıçak görevi görebilir.
2. Hafif metaller de kullanabilirsiniz (örneğin duralumin).
3. "Yelken" kullanmayı planlıyorsanız, kontrplaktan kesilebilirler.
4. Son olarak, büyük bir ünite için kanatlar tahtalardan yapılabilir (ağır olsalar bile, önemli değil, sadece birbirlerini dengelemeleri gerekir).

Not! Bölgede şiddetli rüzgarların baskın olması durumunda, ağır kanatları tercih etmek daha iyidir - bu, tüm sistemin daha kararlı çalışmasını sağlayacaktır.

Boruların çaplarına gelince, toplam uzunluklarının 1/5'ine karşılık gelmelidir. Bu boruların her biri uzunlamasına dört parçaya kesilir ve tabanda 5x5'lik bir dikdörtgen kesmek (bağlayıcılar olacaktır) ve bundan sonra her bıçağın tabandan sivrileceği için eğik bir kesim yapmak gerekir. Zımpara, yırtık bir kenarı işlemek için kullanılır.

Evde dikey rüzgar jeneratörü yapmak

Ve şimdi, aslında bir rüzgar jeneratörünün elle nasıl yapıldığını öğrenelim. Prosedür birkaç aşamadan oluşur, her birinin özelliklerini tanıyacağız.

Birinci aşama. Araçlar ve malzemeler hazırlıyoruz

Türbin boyutuyla ilgili herhangi bir gereklilik yoktur - ne kadar büyükse sistemin kendisi için o kadar iyidir. Ve bu yazıda verilen örnekte türbinin çapı 60 santimetredir.

Dikey türbini kendiniz yapmak için önceden hazırlayın:

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

Ayrıca, önce aşağıdaki araçlara dikkat edin:

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

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

İkinci aşama. Bir çizim çizer

Kesinlikle çizim olmadan yapamazsınız. Aşağıdakini kullanabilir veya kendinizinkini oluşturabilirsiniz.

Üçüncü aşama. Dikey bir yel değirmeni yapmak

Aşama 1.İlk önce, metal bir boru alın ve aynı boyutta altı bıçak elde etmek için uzunlamasına kesin.

Adım 2 Plastikten 60 santimetre çapında bir çift aynı daireyi kesin. Türbinin alt ve üst kısımları için destek görevi görecekler.

Aşama 3Üst destekte (yaklaşık 30 santimetre çapında) küçük bir delik açabilirsiniz, bu da inşaatı biraz daha kolaylaştıracaktır.

4. Adım Bağlantı elemanları için gerekli olan alt plastik destekteki aynı deliklerle araba göbeğindeki delikleri işaretleyin. Delik yapmak için bir matkap kullanın.

Adım 5 Bıçakların yerini şablona göre işaretleyin (bir yıldız oluşturuyormuş gibi görünen bir çift üçgen almalısınız). Köşeleri sabitlemek için yerleri işaretleyin. Her iki destekte de her şey aynı olmalıdır.

6. Adım Bıçakları kesin. Bir öğütücü kullanarak birkaçını aynı anda kesebilirsiniz.

7. Adım Bıçaklardaki ve köşelerdeki bağlantı noktalarını işaretleyin. Bütün bu delikleri aç.

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

Not! Cihazın gücü büyük ölçüde bıçakların uzunluğuna bağlıdır, ancak ikincisi büyükse, onları dengelemek çok daha zor olacaktır. Ayrıca, yapı kuvvetli bir rüzgarın etkisi altında "gevşeyebilir".

Dördüncü aşama. Jeneratör yapıyoruz

Bu durumda jeneratör kendinden tahrikli olmalı ve her zaman kalıcı mıknatıslar üzerinde olmalıdır. Bir arabadan geleneksel bir jeneratör alırsanız, burada voltaj sargısı aküden çalışır, başka bir deyişle voltaj yokluğunda uyarma olmaz. Bu nedenle, pille birlikte basit bir jeneratör kullanırsanız ve rüzgar uzun süre nispeten zayıfsa, pil kısa sürede boşalır ve daha sonra rüzgar devam ettiğinde rüzgar jeneratörü yeniden çalışmaz.

Neodim mıknatıslar üzerine de sistem yapabilirsiniz. Bu tür bir cihaz, 1,5 kilowatt'tan (rüzgar zayıfsa) 3,5 kilowatt'a (rüzgar kuvvetliyse) üretecektir. Böyle bir jeneratör oluşturmak için adım adım talimat aşağıdaki gibidir.

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

Adım 2 Süper yapıştırıcı kullanarak, 2.5x5.0.12 santimetre boyutlarındaki neodimiyum mıknatısları tüm çevre boyunca kreplere yapıştırın (her biri için on iki parça).

Aşama 3 Krepleri karşılıklı yerleştirin, polariteyi unutmayın.

4. Adım Aralarına kendi kendine yapılan bir stator yerleştirin (her biri 70 dönüşlü, 0,3 santimetre kesitli bir telden 9 bobin yapın). Bobinleri bir "yıldız" ile bağlayın (resimde gösterildiği gibi), ardından polimer reçinesi ile doldurun. Aynı zamanda, bobinlerin bir yönde sarılması önemlidir, sarımın sonunu / başlangıcını renkli bir yalıtım bandı ile işaretleyebilirsiniz - bu daha uygun olacaktır.

Adım 5 Stator yaklaşık 2 santimetre kalınlığında olmalıdır. Sargı, somunlu cıvatalar vasıtasıyla dışarı çıkmalıdır. Rotor ve stator arasındaki mesafe 2 mm olmalıdır.

Mıknatıslar oldukça güçlü bir şekilde çekecek ve düzgün bir bağlantı için içlerinde delikler açmanız ve saplamalar için dişleri kesmeniz gerekir. Rotorları hemen hizalayın, ardından anahtarları kullanarak üst kısmı aşağıya indirin. Ardından geçici saç tokalarını kaldırabilirsiniz.

Not! Yukarıda açıklanan jeneratör sadece dikey için değil, aynı zamanda yatay yel değirmenleri için de kullanılabilir.

Beşinci aşama. Tüm yapının montajı

İlk olarak, statorun takılacağı direğe özel bir braket takın (sırasıyla üç veya altı bıçağa sahip olabilir). Aynı somunları kullanarak göbeği braketin üzerine sabitleyin. Bitmiş jeneratör olan göbekte bulunan dört saplamayı vidalayın. Bundan sonra, statoru direğe sabitlenmiş olan brakete bağlayın. Türbini ikinci rotor plakasına takın. Stator kablolarını terminalleri kullanarak voltaj regülatörüne bağlayın.

Altıncı aşama. Rüzgarı elektriğe çevirebilecek bir ünite kuruyoruz

Tüm rüzgar türbinini kendi elinizle kurmak için aşağıda adım adım talimatlar şeklinde verilen adımları izlemelisiniz.

Aşama 1. Beton zeminde güvenilir ve sağlam bir temeldir.

Adım 2 Oraya beton harcı dökerken, büyük menteşeyi takmak için gerekli saplamaları ekleyin (tüm bunlar kendi ellerinizle kolayca yapılabilir).

Aşama 3 Beton tamamen sertleştiğinde, menteşeyi saplamaların üzerine koyun ve somunlarla sabitleyin.

4. Adım Direği menteşenin hareketli kısmına takın.

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

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

7. Adım Tüm direğin dikeyliği kesinlikle parantezlerle sabitlenmiştir.

Böyle bir rüzgar jeneratörü nereye kurulabilir?

Çalışmasının verimliliği, büyük ölçüde, bir rüzgar jeneratörü kurmak için ne kadar doğru bir yer seçtiğinize bağlıdır. Yer, sistemin kanatlarının mümkün olduğu kadar fazla rüzgar alacağı şekilde olmalıdır. Alan açık ve yükseltilmiş olmalıdır (örneğin, bir evin çatısı, ancak ağaçlardan ve diğer yapılardan mümkün olduğunca uzakta). Açıkça, bunun nedeni sadece parazitte değil, aynı zamanda cihazın çalışması sırasında komşuların veya sahiplerin hoşlanmayabileceği bir miktar gürültü üretmesinde de yatmaktadır.

Sorunla ilgili daha detaylı bilgi için aşağıdaki tematik videoyu izlemenizi öneririz.

Video - Ev tipi bir fan kullanarak rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Döner (yatay) rüzgar jeneratörü

Böyle bir cihaz, küçük bir eve veya birkaç ek binaya elektrik sağlanması ile başa çıkacaktır. Rüzgar jeneratörünün maksimum gücü 1,5 kilowatt'ı geçmeyecektir.

İşe hazırlanın:

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

Gerekli araçlar önceki durumdakiyle aynıdır. İlk önce bir tencere (veya kova) alın ve şerit metreli bir işaretleyici kullanarak onu dört özdeş parçaya bölün. Bıçakları kesin, ancak tamamen kesmeyin (resimde gösterildiği gibi).

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

Ardından, tavayı önceden hazırlanmış bıçaklarla kasnağa sabitleyin, cıvatalarla sabitleyin. Jeneratörü önceden sabitlenmiş direğe takın (bunun için verilen kelepçeleri kullanın), ardından tüm kabloları bağlayın ve devreyi monte edin. Tüm devreyi yeniden yazın, telleri desteğe sabitleyin.

Pili bağlamak için maksimum 1 metre uzunluğunda 4 mm kablo kullanın. Yükü bağlamak için daha küçük bir kablo kullanın. Ayrıca bir invertör kurun. Aşağıda örnek bir bağlantı şeması bulunmaktadır.

Gördüğünüz gibi, kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü inşa etmek oldukça mümkün. Tasarım iki tip olabilir, ancak becerilere ve hevese sahipseniz, tek başına işle bile başa çıkabilirsiniz. Hepsi bu, iyi şanslar!

Hava kütlelerinin yanlarında taşıdıkları tükenmez enerji her zaman insanların ilgisini çekmiştir. Büyük dedelerimiz rüzgarı yel değirmenlerinin yelkenlerine ve tekerleklerine bağlamayı öğrendiler, ardından rüzgar iki yüzyıl boyunca dünyanın uçsuz bucaksız alanlarında amaçsızca koştu.

Bugün yine kendisine faydalı bir iş bulunmuştur. Teknik yenilikler kategorisindeki özel bir ev için rüzgar jeneratörü hayatımızda gerçek bir faktör haline geliyor.

Rüzgar çiftliklerine daha yakından bakalım, uygun maliyetli kullanım koşullarını değerlendirelim ve mevcut çeşitleri göz önünde bulunduralım. Ev ustaları, bir yel değirmeninin kendi kendine montajı konusuna ve etkili çalışması için gerekli cihazlara yansıma için makalemizde bilgi alacaklardır.

Rüzgar jeneratörü nedir?

Ev tipi bir rüzgar santralinin çalışma prensibi basittir: hava akışı, jeneratör miline monte edilmiş rotor kanatlarını döndürür ve sargılarında alternatif bir akım oluşturur. Ortaya çıkan elektrik pillerde depolanır ve ev aletlerinin ihtiyaç duyduğu şekilde kullanılır. Tabii ki, bu bir ev yel değirmeninin çalışması için basitleştirilmiş bir şemadır. Pratik anlamda, elektriği dönüştüren cihazlarla tamamlanır.

Enerji zincirinde jeneratörün hemen arkasında kontrolör bulunur. Üç fazlı alternatif akımı doğru akıma çevirir ve aküleri şarj etmeye yönlendirir. Çoğu ev aleti “kalıcı” olarak çalışamaz, bu nedenle pillerin arkasına başka bir cihaz yerleştirilir - bir invertör. Ters işlemi gerçekleştirir: doğru akımı 220 voltluk ev alternatif voltajına dönüştürür. Bu dönüşümlerin iz bırakmadan geçmediği ve başlangıç ​​enerjisinden oldukça iyi bir pay (%15-20) aldığı açıktır.

Yel değirmeni bir güneş pili veya başka bir elektrik jeneratörü (benzin, dizel) ile eşleştirilirse, devreye bir otomatik devre kesici (ATS) eklenir. Ana akım kaynağı kapatıldığında, yedeklemeyi etkinleştirir.

Maksimum güç elde etmek için rüzgar jeneratörü rüzgar akışı boyunca yerleştirilmelidir. Basit sistemlerde rüzgar gülü prensibi uygulanır. Bunu yapmak için, jeneratörün karşı ucuna dikey bir bıçak sabitlenerek rüzgara doğru döndürülür.

Daha güçlü tesisatlarda yön sensörü ile kontrol edilen döner elektrik motoru bulunmaktadır.

Başlıca rüzgar türbini türleri ve özellikleri

İki tür rüzgar jeneratörü vardır:

1. Bir rotorun yatay bir düzenlemesi ile.
2. Dikey rotorlu.

İlk tip en yaygın olanıdır. Yüksek verimlilik (% 40-50) ile karakterizedir, 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 daha az enerji verimlidir (verim, yatay olanlardan neredeyse 3 kat daha düşüktür).

Avantajları arasında basit kurulum ve güvenilir tasarım yer alır. Düşük gürültü seviyesi, evlerin çatılarına ve hatta zemin seviyesinde dikey jeneratörler kurmanıza olanak tanır. Bu tesisler buzlanma ve kasırgalardan korkmuyor. Zayıf bir rüzgardan (1.0-2.0 m / s'den) fırlatılırken, yatay bir yel değirmeni orta kuvvette (3.5 m / s ve üzeri) bir hava akışına ihtiyaç duyar. Pervanenin (rotor) şekline göre dikey rüzgar türbinleri çok çeşitlidir.

Dikey yel değirmenlerinin döner tekerlekleri

Düşük rotor hızı (200 rpm'ye kadar) nedeniyle, bu tür kurulumların mekanik kaynağı, yatay rüzgar jeneratörlerinin performansını önemli ölçüde aşmaktadır.

Bir rüzgar jeneratörü nasıl hesaplanır ve seçilir?

Rüzgar ne borulardan pompalanan doğal gaz ne de evlerimize kablolarla kesintisiz akan elektrik enerjisidir. O kaprisli ve kararsız. Bugün bir kasırga çatıları koparır ve ağaçları kırar ve yarın yerini tam bir sakinliğe bırakır. Bu nedenle, bir yel değirmeni satın almadan veya kendi kendinize üretmeden önce, bölgenizdeki hava enerjisi potansiyelini değerlendirmeniz gerekir. Bunu yapmak için, yıllık ortalama rüzgar kuvvetini belirleyin. Bu değer, istek üzerine İnternette bulunabilir.

Böyle bir tablo aldıktan sonra, ikamet ettiğiniz alanı buluyoruz ve renginin yoğunluğuna bakarak derecelendirme ölçeğiyle karşılaştırıyoruz. Ortalama yıllık rüzgar hızı saniyede 4.0 metreden az ise, bir yel değirmeni kurmanın bir anlamı yoktur. Gerekli miktarda enerji sağlamayacaktır.

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

Evde özerk güç kaynağından bahsediyorsak, 1 aile tarafından ortalama istatistiksel elektrik tüketimi dikkate alınır. Ayda 100 ila 300 kWh aralığındadır. Yıllık rüzgar potansiyelinin (5-8 m/sn) düşük olduğu bölgelerde 2-3 kW'lık bir yel değirmeni ile bu kadar elektrik üretilebilir. Kışın ortalama rüzgar hızının daha yüksek olduğu dikkate alınmalıdır, bu nedenle bu dönemde enerji üretimi yaza göre daha fazla olacaktır.

Rüzgar jeneratörü seçimi. Tahmini fiyatlar

1.5-2.0 kW kapasiteli dikey yerli rüzgar türbinlerinin fiyatları 90 ila 110 bin ruble arasında değişiyor. Bu fiyattaki paket, direk ve ek ekipman (kontrolör, invertör, kablo, piller) olmadan sadece kanatlı bir jeneratör içerir. Komple bir santral, kurulumla birlikte %40-60 daha pahalıya mal olacak.

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

Kendi elleriyle yel değirmeni. Eğlence mi yoksa gerçek tasarruf mu?

Hemen kendi ellerinizle tam teşekküllü ve verimli bir rüzgar jeneratörü yapmanın kolay olmadığını söyleyelim. Rüzgar çarkının doğru hesaplanması, aktarma mekanizması, güç ve hız açısından uygun jeneratör seçimi ayrı bir konudur. Bu sürecin ana aşamaları hakkında sadece kısa önerilerde bulunacağız.

Jeneratör

Doğrudan tahrikli çamaşır makinelerinden gelen otomotiv alternatörleri ve elektrik motorları bu amaç için uygun değildir. Rüzgar çarkından enerji üretebilirler, ancak bu önemsiz olacaktır. Verimli çalışma için otojeneratörler, bir yel değirmeninin geliştiremeyeceği çok yüksek hızlara ihtiyaç duyar.

Yıkayıcı motorların farklı bir sorunu var. Ferrit mıknatıslar var ve bir rüzgar jeneratörü için daha üretken olanlara ihtiyaç var - neodim. Akım taşıyan sargıların kendiliğinden montajı ve sarılması süreci, sabır ve yüksek doğruluk gerektirir.

Kendin yap cihazının gücü, kural olarak, 100-200 watt'ı geçmez.

Son zamanlarda, bisiklet ve scooter için motorlu tekerlekler, ev yapımı insanlar arasında popüler hale geldi. Rüzgar enerjisi açısından, bunlar, dikey rüzgar çarklarıyla çalışmak ve aküleri şarj etmek için en uygun olan güçlü neodimyum jeneratörlerdir. Böyle bir jeneratörden 1 kW'a kadar rüzgar enerjisi çıkarılabilir.

Motor tekerleği - ev yapımı bir rüzgar çiftliği için hazır bir jeneratör

Vida

Yelkenli ve döner pervaneler üretimi en kolay olanlardır. İlki, merkezi bir plaka üzerine monte edilmiş hafif, kavisli tüplerden oluşur. Dayanıklı kumaştan yapılmış bıçaklar her bir borunun üzerine çekilir. Pervanenin büyük rüzgarı, bir kasırga sırasında katlanmaları ve deforme olmamaları için kanatların menteşeli bir şekilde sabitlenmesini gerektirir.

Rüzgar çarkının döner tasarımı, dikey jeneratörler için kullanılır. Üretimi kolaydır ve operasyonda güvenilirdir.

Yatay dönme eksenine sahip ev yapımı rüzgar türbinleri, bir pervane tarafından desteklenmektedir. Ev ustaları, 160-250 mm çapında PVC borulardan monte eder. Bıçaklar, jeneratör şaftı için bir montaj deliği bulunan yuvarlak bir çelik levha üzerine monte edilmiştir.

Hava kütleleri, insanlığın eski zamanlarda kullandığı tükenmez enerji rezervlerine sahiptir. Temel olarak, rüzgarın gücü, gemilerin yelken altında hareket etmesini ve yel değirmenlerinin çalışmasını sağlamıştır. Buhar motorlarının icadından sonra, bu tür enerji alaka düzeyini kaybetti.

Sadece modern koşullarda, rüzgar enerjisi, elektrik jeneratörlerine uygulanan itici güç olarak yeniden talep görmeye başladı. Henüz endüstriyel ölçekte yaygın olarak kullanılmazlar, ancak özel sektörde giderek daha popüler hale gelmektedirler. Bazen güç hattına bağlanmak imkansızdır. Bu gibi durumlarda, birçok mal sahibi, doğaçlama malzemelerden kendi elleriyle özel bir ev için bir rüzgar jeneratörü tasarlar ve üretir. Gelecekte, ana veya yardımcı elektrik kaynakları olarak kullanılırlar.

İdeal bir yel değirmeni teorisi

Bu teori, mekanik alanındaki bilim adamları ve uzmanlar tarafından farklı zamanlarda geliştirilmiştir. İlk olarak V.P. 1914 yılında Vetchinkin tarafından geliştirilmiş ve ideal bir pervane teorisi temel alınmıştır. Bu çalışmalarda ilk olarak ideal bir yel değirmeni tarafından rüzgar enerjisinin kullanım faktörü türetilmiştir.

Bu alandaki çalışmalara N.E. Bu katsayının maksimum değerini çıkaran Zhukovsky, 0,593'e eşittir. Başka bir profesörün sonraki çalışmalarında - Sabinin G.Kh. katsayısının düzeltilmiş değeri 0.687'dir.

Geliştirilen teorilere göre ideal bir rüzgar çarkı aşağıdaki parametrelere sahip olmalıdır:

• Tekerleğin dönüş ekseni rüzgar akış hızına paralel olmalıdır.
• Bıçakların sayısı, çok küçük bir genişliğe sahip sonsuz büyüktür.
• Kanatlar boyunca sürekli sirkülasyon varlığında kanatların sıfır profil direnci.
• Yel değirmeninin tüm süpürülmüş yüzeyi, çark üzerinde sabit bir kayıp hava akışı hızına sahiptir.
• Açısal hızın sonsuza eğilimi.

Rüzgar türbini seçimi

Özel bir ev için bir rüzgar türbini modeli seçerken, çalıştırma programı ve sıklığı dikkate alınarak, alet ve ekipmanın çalışmasını sağlayan gerekli gücü hesaba katmak gerekir. Tüketilen elektriğin aylık ölçümü ile belirlenir. Ayrıca güç değeri tüketicilerin teknik özelliklerine göre belirlenebilir.

Tüm elektrikli cihazların gücünün doğrudan rüzgar jeneratöründen değil, invertörden ve bir dizi pilden sağlandığı da dikkate alınmalıdır. Böylece 1 kW gücünde bir jeneratör, dört kilovatlık invertörü besleyen pillerin normal çalışmasını sağlayabilir. Sonuç olarak, benzer kapasiteye sahip ev aletlerine tam olarak elektrik sağlanmaktadır. Doğru pilleri seçmek önemlidir. Şarj akımı gibi parametrelere özellikle dikkat edilmelidir.

Bir rüzgar türbini tasarımı seçerken aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

• Rüzgar çarkının dönüş yönü dikey veya yataydır.
• Fan kanatlarının şekli, düz veya kavisli bir yüzeye sahip bir yelken şeklinde olabilir. Bazı durumlarda, birleşik seçenekler kullanılır.
• Bıçaklar için malzeme ve üretim teknolojisi.
• Fan kanatlarının geçen hava akışına göre farklı eğimlerde yerleştirilmesi.
• Fana dahil edilen kanat sayısı.
• Rüzgar türbininden jeneratöre aktarılan gerekli güç.

Ayrıca, meteoroloji servisinde belirtilen belirli bir alan için yıllık ortalama rüzgar hızının dikkate alınması gerekir. Rüzgar türbinlerinin modern tasarımları bağımsız olarak diğer yöne döndüğü için rüzgarın yönünü belirtmek gerekli değildir.

Rusya Federasyonu'nun çoğu bölgesi için, en iyi seçenek, dönme ekseninin yatay yönü olacaktır, kanatların yüzeyi, hava akışının dar bir açıyla aktığı kavisli içbükeydir. Rüzgardan alınan güç miktarı bıçağın alanından etkilenir. Sıradan bir ev için 1.25 m 2'lik bir alan yeterlidir.

Bir yel değirmeninin hızı kanat sayısına bağlıdır. Tek kanatlı rüzgar türbinleri en hızlı döner. Bu tür tasarımlarda dengeleme için bir karşı ağırlık kullanılır. 3 m/s'nin altındaki düşük rüzgar hızlarında rüzgar türbinlerinin enerji alamaz hale geldiği de dikkate alınmalıdır. Ünitenin zayıf bir rüzgar algılaması için kanatlarının alanı en az 2 m2'ye çıkarılmalıdır.

Bir rüzgar jeneratörünün hesaplanması

Bir rüzgar jeneratörü seçmeden önce, amaçlanan kurulum yerinde en karakteristik olan rüzgar hızını ve yönünü belirlemek gerekir. Kanatların dönüşünün minimum 2 m/s rüzgar hızında başladığı unutulmamalıdır. Bu gösterge 9 ila 12 m / s arasında bir değere ulaştığında maksimum verim elde edilebilir. Yani, küçük bir kır evine elektrik sağlamak için minimum 1 kW / s gücünde bir jeneratöre ve en az 8 m / s hızında rüzgara ihtiyacınız olacak.

Rüzgar hızı ve pervane çapı, bir rüzgar türbini tarafından üretilen güç üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Aşağıdaki formülleri kullanarak belirli bir modelin performans özelliklerini doğru bir şekilde hesaplamak mümkündür:

1. Dönme alanına göre hesaplamalar şu şekilde yapılır: P = 0,6 x S x V3, burada S rüzgar yönüne dik alan (m 2), V rüzgar hızıdır (m/s) , P, jeneratör setinin gücüdür ( kW).
2. Elektrik tesisatını vida çapına göre hesaplamak için formül kullanılır: P \u003d D 2 x V 3 / 7000, burada D vida çapı (m), V rüzgar hızıdır (m / s), P, jeneratör gücüdür (kW).
3. Daha karmaşık hesaplamalar, hava akışının yoğunluğunu hesaba katar. Bu amaçlar için bir formül vardır: P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η kırmızı x η geni, burada ξ rüzgar enerjisi kullanım katsayısıdır (ölçüsüz bir değer), π = 3.14 , R - rotor yarıçapı (m), V - hava akış hızı (m / s), ρ - hava yoğunluğu (kg / m 3), η ed - redüktör verimliliği (%), η gen - jeneratör verimliliği (%).

Böylece rüzgar jeneratörü tarafından üretilen elektrik, rüzgar akışının artan hızı ile kübik oranda niceliksel olarak artar. Örneğin rüzgar hızının 2 kat artması ile rotorun kinetik enerji üretimi 8 kat artacaktır.

Rüzgar türbini kurmak için bir yer seçerken, büyük binaların ve rüzgara engel oluşturan yüksek ağaçların olmadığı alanları tercih etmek gerekir. Konut binalarından minimum mesafe 25 ila 30 metredir, aksi takdirde çalışma sırasındaki gürültü rahatsızlık ve rahatsızlık yaratacaktır. Rüzgar türbini rotoru, en yakın binaları en az 3-5 m aşan bir yüksekliğe yerleştirilmelidir.

Bir kır evinin ortak bir ağa bağlanması planlanmıyorsa, bu durumda kombine sistem seçeneklerini kullanabilirsiniz. Rüzgar türbininin çalışması, dizel jeneratör veya güneş pili ile birlikte kullanıldığında çok daha verimli olacaktır.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Rüzgar türbininin tipi ve tasarımı ne olursa olsun, her cihaz temel olarak benzer unsurlarla donatılmıştır. Tüm modellerde jeneratörler, çeşitli malzemelerden kanatlar, istenen kurulum seviyesini sağlamak için asansörler, ayrıca ek piller ve elektronik kontrol sistemi bulunur. Üretimi en basit olanı, döner tip üniteler veya mıknatıs kullanan eksenel yapılardır.

Seçenek 1. Rüzgar jeneratörünün döner tasarımı.

Döner rüzgar jeneratörünün tasarımı iki, dört veya daha fazla kanat kullanır. Bu tür rüzgar jeneratörleri, büyük kır evlerine tam olarak elektrik sağlayamaz. Esas olarak yardımcı bir elektrik kaynağı olarak kullanılırlar.

Yel değirmeninin tasarım gücüne bağlı olarak gerekli malzemeler ve bileşenler seçilir:

• 12 volt araba alternatörü ve araba aküsü.
• Alternatif akımı 12 volttan 220 volta çeviren voltaj regülatörü.
• Büyük boy konteyner. Bir alüminyum kova veya paslanmaz çelik tencere en iyi sonucu verir.
• Araçtan çıkarılan röleyi şarj cihazı olarak kullanabilirsiniz.
• 12 V'luk bir anahtara, kontrolörlü bir şarj lambasına, somun ve rondelalı cıvatalara ve kauçuk contalı metal kelepçelere ihtiyacınız olacak.
• Minimum 2.5 mm2 kesitli ve herhangi bir ölçüm cihazından alınan geleneksel bir voltmetreye sahip üç damarlı bir kablo.

Her şeyden önce, rotor mevcut bir metal kaptan - bir tencere veya kovadan hazırlanır. Dört eşit parçaya bölünmüştür, bileşenlerin parçalarını ayırmayı kolaylaştırmak için hatların uçlarına delikler açılmıştır. Daha sonra kap metal veya öğütücü için makasla kesilir. Rotor kanatları, ortaya çıkan boşluklardan kesilir. Tüm ölçümler boyutsal uygunluk açısından dikkatlice kontrol edilmelidir, aksi takdirde tasarım düzgün çalışmayacaktır.

Ardından, jeneratör kasnağının dönme tarafı belirlenir. Kural olarak, saat yönünde döner, ancak bunu kontrol etmek daha iyidir. Bundan sonra rotor kısmı jeneratöre bağlanır. Rotorun hareketindeki dengesizliği önlemek için her iki tasarımdaki montaj delikleri simetrik olmalıdır.

Dönme hızını artırmak için bıçakların kenarları hafifçe bükülmelidir. Bükme açısı arttıkça hava akışları döner ünite tarafından daha etkin bir şekilde algılanacaktır. Bıçaklar olarak, sadece kesilmiş bir kabın elemanları değil, aynı zamanda daire şeklinde bir metal boşluğa bağlı ayrı parçalar da kullanılır.

Konteyneri jeneratöre bağladıktan sonra, ortaya çıkan yapının tamamı metal kelepçeler kullanılarak direğe tam olarak monte edilmelidir. Daha sonra kablolama monte edilir ve monte edilir. Her pin kendi konnektörüne bağlanmalıdır. Bağlantıdan sonra, kablolar direğe tel ile bağlanır.

Montaj sonunda inverter, akü ve yük bağlanır. Akü, 3 mm 2 kesitli bir kablo ile bağlanır, diğer tüm bağlantılar için 2 mm 2 kesit yeterlidir. Bundan sonra rüzgar jeneratörü çalıştırılabilir.

Seçenek 2. Mıknatıs kullanan bir rüzgar jeneratörünün eksenel yapısı.

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

Rotor, rüzgar türbininin tüm tasarımının ana unsurudur. Üretimi için, fren diskleriyle tamamlanmış bir otomobil tekerleğinin göbeği en uygunudur. Çalışmakta olan parça hazırlanmalıdır - kir ve paslardan arındırılmış, yağlanmış yataklar.

Ardından, mıknatısları doğru şekilde dağıtmanız ve sabitlemeniz gerekir. Toplamda, 25 x 8 mm boyutunda 20 parçaya ihtiyacınız olacak. İçlerindeki manyetik alan uzunluk boyunca bulunur. Mıknatıslar bile kutuplar olacak, diskin tüm düzleminde birinden geçerek yerleştirildiler. Daha sonra artılar ve eksiler belirlenir. Bir mıknatıs dönüşümlü olarak disk üzerindeki diğer mıknatıslara dokunur. Eğer çekerlerse, kutup pozitiftir.

Artan sayıda kutup ile belirli kurallara uyulmalıdır. Tek fazlı jeneratörlerde kutup sayısı mıknatıs sayısı kadardır. Üç fazlı jeneratörler, mıknatıslar ve kutuplar arasında 4/3'lük bir orana ve kutuplar ve bobinler arasında 2/3'lük bir orana sahiptir. Mıknatısların montajı, diskin çevresine dik olarak gerçekleştirilir. Bunları eşit olarak dağıtmak için bir kağıt şablon kullanılır. İlk olarak, mıknatıslar güçlü bir yapıştırıcı ile sabitlenir ve son olarak epoksi ile sabitlenir.

Tek fazlı ve üç fazlı jeneratörleri karşılaştırırsak, birincisinin performansı ikincisine kıyasla biraz daha kötü olacaktır. Bunun nedeni, kararsız akım çıkışı nedeniyle ağdaki yüksek genlik dalgalanmalarıdır. Bu nedenle, tek fazlı cihazlarda titreşim meydana gelir. Üç fazlı tasarımlarda bu dezavantaj, bir fazdan diğerine akım yükleri ile telafi edilir. Sonuç olarak, ağda her zaman sabit bir güç değeri sağlanır. Titreşim nedeniyle, tek fazlı sistemlerin hizmet ömrü, üç fazlı sistemlere göre önemli ölçüde daha kısadır. Ayrıca, üç fazlı modellerde çalışma sırasında gürültü olmaz.

Direk yüksekliği yaklaşık 6-12 m'dir, kalıbın ortasına kurulur ve beton dökülür. Ardından, üzerine vidanın takıldığı direğe bitmiş bir yapı kurulur. Direğin kendisi kablolarla sabitlenmiştir.

Rüzgar türbini kanatları

Rüzgar enerjisi tesislerinin verimliliği büyük ölçüde kanatların tasarımına bağlıdır. Her şeyden önce, bu, rüzgar türbini kanatlarının yapılacağı malzemenin yanı sıra sayıları ve boyutlarıdır.

Bıçak tasarımını etkileyen faktörler:

• En zayıf rüzgar bile uzun kanatları harekete geçirebilir. Ancak, çok fazla uzunluk rüzgar çarkının hızını yavaşlatabilir.
• Toplam kanat sayısının arttırılması, rüzgar çarkını daha duyarlı hale getirir. Yani, ne kadar çok bıçak olursa, rotasyon o kadar iyi başlar. Bununla birlikte, güç ve hız düşecek ve bu tür bir cihazı güç üretimi için uygun hale getirecektir.
• Rüzgar çarkının çapı ve dönüş hızı, cihazın ürettiği gürültü seviyesini etkiler.

Kanat sayısı, tüm yapının kurulum yeri ile birleştirilmelidir. En uygun koşullar altında, doğru seçilmiş kanatlar rüzgar türbininden maksimum verim sağlayabilir.

Her şeyden önce, cihazın gerekli gücünü ve işlevselliğini önceden belirlemeniz gerekir. Bir rüzgar türbinini düzgün bir şekilde üretmek için, çalıştırılacağı iklim koşullarının yanı sıra olası tasarımları da incelemeniz gerekir.

Toplam güce ek olarak, tepe yük olarak da bilinen çıkış gücünün değerinin belirlenmesi önerilir. Rüzgar türbininin çalışmasıyla aynı anda çalıştırılacak toplam cihaz ve ekipman sayısını temsil eder. Bu rakamı artırmanız gerekirse, aynı anda birkaç invertör kullanmanız önerilir.

DIY rüzgar jeneratörü 24v - 2500 watt