Възможни опции за производство на вятърни генератори със собствените си ръце. Създаваме вятърна електроцентрала със собствените си ръце. Как да си направим мини вятърен генератор със собствените си ръце

Говорихме за това в един от предишните ни материали. Днес ще представим на вашето внимание модели вятърни турбини, построени от потребители на нашия портал. Ние също ще споделим полезни съвети, което ще ви помогне да сглобите инсталацията и да избегнете грешки. Изграждането на вятърен генератор със собствените си ръце е трудна задача. Не всеки (дори опитен) практик може да се справи точно с неговото решение. Въпреки това, всяка грешка, открита навреме, може да бъде коригирана. За това майсторът се нуждае от главата и ръцете си.

Статията разглежда следните въпроси:

• От какви материали и по какви чертежи могат да бъдат направени лопатките на ветрогенератора?
• Процедура за сглобяване на аксиалния генератор.
• Струва ли си да преобразувате автомобилен генератор във вятърна турбина и как да го направите правилно.
• Как да защитим вятърен генератор от буря.
• На каква височина трябва да се монтира вятърният генератор?

Производство на остриета

Ако все още нямате опит сами да правите витла за вашата домашна вятърна турбина, препоръчваме ви да не търсите трудни решения, но използвайте прост метод, който е доказал своята ефективност в практиката. Състои се в изработка на остриета от обикновени канализация PVCтръби. Този метод е прост, достъпен и евтин.

Михаил26 Потребител FORUMHOUSE

Сега относно лопатките: Направих ги от червена канализационна тръба 160 калибър с разпенен вътрешен слой. Направих го според изчислението, показано на снимката.

„Червената“ тръба не е спомената от потребителя случайно. Именно този материал поддържа формата си по-добре, е устойчив на температурни промени и издържа по-дълго (в сравнение със сивите PVC тръби).

Най-често в домашната вятърна енергия се използват тръби с диаметър от 160 до 200 mm. Това е мястото, където трябва да започнете вашите експерименти.

Формата и конфигурацията на лопатките са параметри, които зависят от диаметъра на тръбата, от която са направени, от диаметъра на вятърното колело, от скоростта на ротора и други конструктивни характеристики. За да не се занимавате с аеродинамични изчисления, можете да го използвате, който авторът му публикува на нашия портал. Това ще ви позволи да определите геометрията на лопатките, като замените вашите собствени стойности (диаметър на тръбата, скорост на витлото и т.н.) в таблицата за изчисление.

Михаил26

Свикнах да режа с прободен трион. Получава се наистина бързо и ефективно. Забележка: не забравяйте да поставите голям свободен ход на пилата върху прободния трион, така че пилата да не се захапе или счупи.

Дизайн на аксиален генератор

Когато избирате между трифазен или монофазен генератор, по-добре е да изберете първия вариант. Трифазен източник на ток е по-малко податлив на вибрации, произтичащи от неравномерни натоварвания, и ви позволява да получавате постоянна мощност при една и съща скорост на ротора.

BOB691774 Потребител FORUMHOUSE

Еднофазните генератори не трябва да се навиват: това е тествано и доказано на практика от дълго време. Само на три фази можете да получите прилични генератори.

Конструктивните параметри на генератора, които разгледахме в предишния ни материал, се определят от текущите нужди от електроенергия. И за да съответстват на практика на количеството генерирана мощност, дизайнът на аксиалния генератор трябва да отговаря на определени изисквания:

1. Дебелината на всички дискове (ротор и статор) трябва да е равна на дебелината на магнитите.
2. Оптималното съотношение на намотки и магнити е 3:4 (на всеки 3 намотки - 4 магнита). За 9 намотки - 12 магнита (по 6 за всеки роторен диск), за 12 намотки - 16 магнита и т.н.
3. Оптимално разстояниемежду два съседни магнита, разположени на един и същ диск, е равна на ширината на тези магнити.

Увеличаването на разстоянието между два съседни магнита ще доведе до неравномерно генериране на енергия. Можете да намалите това разстояние, но все пак е по-добре да спазвате оптималните параметри.

Алексей2011 Потребител FORUMHOUSE

Грешка е да се постави разстояние между магнитите равен на половинаташирина на магнита. Един човек беше прав, когато каза, че разстоянието не трябва да бъде по-малко от ширината на магнита.

Ако не се задълбочите в скучната теория, тогава схемата за припокриване на намотките на аксиален генератор с постоянни магнити на практика трябва да изглежда така.

Във всеки момент идентични полюси на магнитите припокриват по подобен начин намотките на намотките на определена фаза.

Алексей2011

Така е в реалния живот: всичко съвпада с картината почти 100%, само намотките се различават доста по форма.

Нека да разгледаме последователността на сглобяване на аксиален генератор, използвайки примера на устройство, сглобено от потребителя Алексей2011.

Алексей2011

Този път правя дисков аксиален генератор. Диаметър на диска – 220 мм, магнити – 50*30*10 мм. Общо – 16 магнита (8 броя на дискове). Бобините бяха навити с тел Ø1,06 mm, по 75 навивки всяка. Макари – 12 бр.

Производство на статор

Както можете да видите на снимката, намотките имат форма, подобна на продълговата капка вода. Това се прави така, че посоката на движение на магнитите да е перпендикулярна на дългите странични секции на намотката (тук се индуцира максималната ЕМП).

Ако се използват кръгли магнити, вътрешният диаметър на намотката трябва приблизително да съответства на диаметъра на магнита. Ако се използват квадратни магнити, конфигурацията на намотките на бобината трябва да бъде конструирана по такъв начин, че магнитите да припокриват правите участъци на намотките. Инсталирането на по-дълги магнити няма много смисъл, тъй като максималните стойности на ЕМП се срещат само в онези секции на проводника, които са разположени перпендикулярно на посоката на движение на магнитното поле.

Производството на статора започва с навиване на намотките. Най-лесният начин за навиване на рулони е по предварително подготвен шаблон. Шаблоните варират от малки ръчни инструменти до миниатюрни домашни машини.

Намотките на всяка отделна фаза са свързани една с друга последователно: краят на първата намотка е свързан към началото на четвъртата, краят на четвъртата към началото на седмата и т.н.

Нека си припомним, че при свързване на фазите според веригата "звезда", краищата на намотките (фазите) на устройството са свързани в една обща единица, която ще бъде неутралата на генератора. В този случай три свободни проводника (началото на всяка фаза) са свързани към трифазен диоден мост.

Когато всички бобини са сглобени в една верига, можете да подготвите матрица за пълнене на статора. След това потапяме целия електрическа части го напълнете с епоксидна смола.

Изработване на ротор за аксиален вал

Най-често домашните аксиални генератори се правят на базата на автомобилна главина и спирачни дискове, съвместими с нея (можете да използвате домашни метални дискове, както направих Алексей2011). Схемата ще бъде следната.

В този случай диаметърът на статора е по-голям от диаметъра на ротора. Това позволява статорът да бъде прикрепен към рамката на вятърния генератор с помощта на метални щифтове.

Алексей2011

Има шпилки за закрепване на статора M6 (3 броя). Това е само за тестване на генератор. Впоследствие ще има 6 от тях (M8). Мисля, че за генератор с такава мощност това ще бъде напълно достатъчно.

В някои случаи дискът на статора е прикрепен към неподвижна ос на генератора. Този подход позволява дизайнът на генератора да бъде намален, но принципът на работа на устройството не се променя.

Противоположните магнити трябва да са насочени един към друг с противоположни полюси: ако на първия диск магнитът е обърнат към статора на генератора с южния си полюс „S“, тогава противоположният магнит, разположен на втория диск, трябва да гледа към статора с неговия „N“ полюс . В този случай магнитите, разположени наблизо на същия диск, също трябва да бъдат ориентирани в различни посоки.

Силата на магнитното поле, създадено от неодимови магнити, е доста силна. Следователно разстоянието между дисковете на статора и ротора на генератора трябва да се регулира с помощта на връзка с щифтова резба.

Това е конструктивна опция, при която диаметърът на ротора по-голям диаметъри статора. Статорът в този случай е прикрепен към неподвижната ос на устройството.

Също така, за да регулирате разстоянието между дисковете, можете да използвате дистанционни втулки (или шайби), които са монтирани на неподвижната ос на генератора.

Разстоянието между магнитите и статора трябва да бъде минимално (1...2 mm). Можете да залепите магнити към генераторни дискове с обикновено супер лепило. Най-добре е да залепите магнити с помощта на предварително подготвен шаблон (например направен от шперплат).

Ето какво показа предварителният потребителски тест на генератора: Алексей2011с помощта на отвертка: при 310 оборота в минута 42 волта бяха отстранени от устройството (звезда). Една фаза произвежда 22 волта. Изчисленото съпротивление на една фаза е 0,95 Ohm. След свързване на батерията, винтовертът успя да завърти генератора до 170 оборота в минута, а зарядният ток беше 3.1A.

След продължителни експерименти, свързани с модернизацията на работното витло и други по-малки подобрения, генераторът демонстрира максималната си производителност.

Алексей2011

Най-накрая вятърът дойде при нас и записах максималната мощност на вятърната мелница: вятърът се усили и поривите на моменти достигаха 12 - 14 m/s. Максималната записана мощност е 476 вата. При вятър от 10 m/s, вятърната мелница произвежда приблизително 300 вата.

Вятърна електроцентрала от автомобилен генератор

Популярно решение сред хората, които практикуват да правят вятърни турбини със собствените си ръце, е да преработят автомобилен генератор за алтернативни нужди. Въпреки цялата привлекателност на такава идея, трябва да се отбележи, че автомобилният генератор във формата, в която е инсталиран на двигателя превозно средство, е доста проблематично да се използва като част от вятърна електроцентрала. Нека да разберем защо:

1. Първо, намотката на намотките на стандартен автомобилен генератор се състои само от 5...7 оборота. Следователно, за да може такъв генератор да започне да зарежда батерията, неговият ротор трябва да се завърти до приблизително 1200 оборота в минута.
2. На второ място, магнитната индукция в стандартен автомобилен генератор възниква поради възбуждащата намотка, която е вградена в ротора на устройството. За да може такъв генератор да работи без свързване към допълнителен източник на енергия, той трябва да бъде оборудван с постоянни магнити (за предпочитане неодимови) и трябва да се направят определени настройки на намотката на статора.

Михаил26

Преработен автогенератор (с магнити) има право на живот. Сега имам две от тези. При вятър от 8 м/с с двуметрови витла дават честните 300 вата всяка.

Преобразуването на автомобилен генератор във вятърна турбина изисква известно умение. Ето защо е препоръчително да го започнете с опит в пренавиването на асинхронни двигатели или генератори със стандартен цилиндричен статор (и двата, ако желаете, могат да бъдат преобразувани в алтернативна електроцентрала). Преработката на автомобилен генератор има свои собствени нюанси. Ще бъде много по-лесно да ги разберете, ако се свържете с тези, които са постигнали определен успех в тази област.

Защита от усукване на кабела

Както знаете, вятърът няма постоянна посока. И ако вашият вятърен генератор се върти около оста си като ветропоказател, тогава без допълнителни защитни мерки кабелът, преминаващ от вятърния генератор към други елементи на системата, бързо ще се усуче и ще стане неизползваем в рамките на няколко дни. Предлагаме на вашето внимание няколко начина да се предпазите от подобни проблеми.

Първи метод: разглобяема връзка

Най-простият, но напълно непрактичен метод за защита е инсталирането на разглобяема кабелна връзка. Конекторът ви позволява ръчно да разплетете усукан кабел, като изключите вятърния генератор от системата.

w00w00 Потребител FORUMHOUSE

Знам, че някои слагат нещо като щепсел с букса отдолу. Кабелът се усука и го извадих от контакта. След това го разви и пъхна щепсела обратно. И мачтата не трябва да се спуска и токоприемници не са необходими. Прочетох това във форум за домашни вятърни мелници. Съдейки по думите на автора, всичко работи и кабелът не се усуква твърде често.

Втори метод: използване на твърд кабел

Някои потребители съветват да свържете дебели, еластични и твърди кабели (например кабели за заваряване) към генератора. Методът на пръв поглед е ненадежден, но има право на живот.

потребител343 Потребител FORUMHOUSE

Намерих го на един сайт: нашият метод за защита е да използваме заваръчен кабел с твърдо гумено покритие. Проблемът с усуканите проводници при проектирането на малки вятърни турбини е силно надценен, а заваръчният кабел #4...#6 има специални качества: твърдата гума предпазва кабела от усукване и не позволява на вятърната мелница да се върти в същата посока.

Трети метод: инсталиране на хлъзгащи пръстени

Според нас само инсталирането на специални хлъзгащи пръстени ще помогне за пълната защита на кабела от усукване. Това е точно методът на защита, който потребителят е внедрил в дизайна на своя вятърен генератор Михаил 26.

Защита на вятърна турбина от бури

Говорим за защита на устройството от урагани и силни пориви на вятъра. На практика това се осъществява по два начина:

1. Ограничаване на скоростта на вятърното колело с помощта на електромагнитна спирачка.
2. Чрез отдалечаване на равнината на въртене на витлото от прякото влияние на вятърния поток.

Първият метод се основава на вятърен генератор. Вече говорихме за това в една от предишните статии.

Вторият метод включва инсталиране на сгъваема опашка, която ви позволява да насочвате витлото към потока на вятъра при номинална сила на вятъра, а по време на буря, напротив, да преместите витлото от вятъра.

Защитата чрез сгъване на опашката се извършва по следната схема.

1. При тихо време опашката е разположена леко под ъгъл (надолу и настрани).
2. При номинална скорост на вятъра опашката се изправя и витлото става успоредно на въздушния поток.
3. Когато скоростта на вятъра надвиши номиналната стойност (например 10 m/s), налягането на вятъра върху витлото става по-голямо от силата, създадена от тежестта на опашката. В този момент опашката започва да се сгъва и витлото се отдалечава от вятъра.
4. Когато скоростта на вятъра достигне критични стойности, равнината на въртене на витлото става перпендикулярна на вятърния поток.

Когато вятърът отслабне, опашката под собствената си тежест се връща в първоначалното си положение и завърта витлото към вятъра. За да може опашката да се върне в първоначалното си положение без допълнителни пружини, се използва въртящ се механизъмс наклонен щифт (шарнир), който е монтиран на оста на въртене на опашката.

Оптималната площ на опашката е 15%...20% от площта на вятърното колело.

Най-често срещаният вариант е представен на вашето внимание. механична защитавятърен генератор. Под една или друга форма той се използва успешно на практика от потребителите на нашия портал.

WatchCat Потребител FORUMHOUSE

По време на буря трябва да забавите витлото, като го преместите от вятъра. Например, когато вятърът е твърде силен, моята вятърна мелница се преобръща с перката нагоре. Не е най-добрият вариант, защото връщането в работна позиция е придружено от забележим удар. Но за десет години вятърната мелница не се развали.

Няколко думи за правилната инсталация на вятърен генератор

Когато избирате местоположението и височината на мачтата, която би била оптимална за инсталиране на вятърен генератор, трябва да се съсредоточите върху различни фактори: препоръчителната височина, наличието на препятствия в близост до вятърната турбина, както и вашите собствени наблюдения и измервания.

За да се изчисли оптималната височина на мачтата за домашна вятърна турбина, е необходимо да се добавят още 10 метра към височината на най-близкото препятствие (дърво, сграда и т.н.), което се намира в радиус от 100 метра от вятъра турбинна мачта. По този начин ще получите височината на долната точка на вятърното колело.

Лео2 Потребител FORUMHOUSE

В САЩ например минималната препоръчителна височина на мачтата за вятърни турбини с мощност няколко kW е 15 m, но колкото по-висока е, толкова по-добре. Дъното на вятърната турбина трябва да е най-малко 10 m по-високо от най-близкото най-високо препятствие. Разбира се, първо трябва да проучите района и да изберете оптималната височина на мачтата. Само много опитен специалист може да направи това на око. Във всички останали случаи трябва да се правят внимателни измервания в продължение на една година (поне).

По време на монтажа домашни вятърни генераторитеорията много често се разминава с практиката, следователно средно домашните мачти имат височина от 6 до 12 метра. Основното предимство на домашните кули (мачти) е, че ако някои параметри не отговарят на вашите нужди, дизайнът, размерите и височината на монтаж могат да бъдат променени по всяко време.

Преди внедряване заваръчни работисвързани с ремонт или модернизация на конструкцията, генераторът трябва да бъде изключен и отстранен от мачтата. В противен случай под въздействието на заваръчните токове постоянни магнитиможе да се провали (демагнетизира).

Богатият опит на потребителите на FORUMHOUSE е събран в един от разделите на нашия строителен портал. Ако се интересувате сериозно от алтернативна енергия, препоръчваме да прочетете статията за (батерии). Със сигурност ще ви бъде интересно кратко видеоза характеристиките на правилното изграждане на мощна и функционална система за захранване на селска къща, която класическа схемасвързва се към стандартна трансформаторна подстанция.

Електричеството непрекъснато поскъпва. За да се чувствате комфортно извън града в горещо лятно време и мразовити зимни дни, трябва или да похарчите много пари, или да потърсите алтернативни източници на енергия. Русия е огромна страна с големи равнинни площи. Въпреки че в повечето региони преобладават бавни ветрове, слабонаселените райони се обдухват от мощни и бурни въздушни течения. Ето защо най-често е оправдано наличието на вятърен генератор във фермата на собственик на селски имот. Подходящ моделизбран въз основа на областта на приложение и действителните цели на употреба.

Вятърна мелница #1 - роторна конструкция

Можете да направите проста въртяща се вятърна мелница със собствените си ръце. Разбира се, той едва ли ще може да доставя електричество на голяма вила, но да осигури електричество на скромна градинска къщадоста възможно. С негова помощ можете да осигурите светлина на стопански постройки вечер, да осветите градинските пътеки и околността.

Можете да прочетете повече за други видове алтернативни източници на енергия в тази статия:

Ето как изглежда, или почти така, един въртящ се вятърен генератор „Направи си сам“. Както можете да видите, няма нищо прекалено сложно в дизайна на това оборудване.

Подготовка на части и консумативи

За да сглобим вятърен генератор, чиято мощност няма да надвишава 1,5 kW, ще ни трябва:

• генератор от кола 12 V;
• киселина или гел батерия 12 V;
• преобразувател 12V – 220V при 700 W – 1500 W;
• голям контейнер от алуминий или неръждаема стомана: кофа или голям тиган;
• реле за зареждане на автомобилен акумулатор и предупредителна лампа за зареждане;
• полухерметичен бутонен ключ 12 V;
• волтметър от всяко ненужно измервателно устройство, може би автомобилно;
• болтове с шайби и гайки;
• проводници с напречно сечение 2,5 mm 2 и 4 mm 2;
• две скоби, с които генераторът ще бъде прикрепен към мачтата.

За да завършим работата, ще ни трябват ножици за метал или мелница, рулетка, маркер или строителен молив, отвертка, ключове, бормашина, свредло и ножове за тел.

Повечето собственици на частни домове не признават използването геотермално отопление, но такава система има перспективи. Повече за предимствата и недостатъците на този комплекс можете да прочетете в следния материал:

Напредък на проектантската работа

Ще направим ротор и ще преработим шайбата на генератора. За да започнем, ще ни е необходим цилиндричен метален контейнер. Най-често за тези цели се използва тиган или кофа. Вземете рулетка и маркер или строителен молив и разделете контейнера на четири равни части. Ако режем метал с ножица, то за да ги вкараме, първо трябва да направим дупки. Можете също да използвате мелница, ако кофата не е от боядисана ламарина или поцинкована стомана. В тези случаи металът неизбежно ще прегрее. Изрязахме остриетата, без да ги разрязваме докрай.

За да не допуснете грешка с размерите на остриетата, които нарязваме в контейнера, е необходимо да направите внимателни измервания и внимателно да преизчислите всичко

Маркираме и пробиваме отвори за болтовете в дъното и в шайбата. На този етап е важно да не бързате и да позиционирате дупките по симетричен начин, за да избегнете дисбаланс по време на въртене. Остриетата трябва да са огънати, но не много. Когато изпълняваме тази част от работата, вземаме предвид посоката на въртене на генератора. Обикновено се върти по посока на часовниковата стрелка. В зависимост от ъгъла на огъване, зоната на влияние на вятърните потоци се увеличава и следователно скоростта на въртене.

Това е друга опция за острие. В този случай всяка част съществува отделно, а не като част от контейнера, от който е изрязана

Тъй като всяка от лопатките на вятърната мелница съществува отделно, всяка от тях трябва да бъде завинтена. Предимството на този дизайн е неговата повишена поддръжка

Кофата с готовите остриета трябва да бъде закрепена към шайбата с помощта на болтове. Инсталираме генератора на мачтата с помощта на скоби, след това свързваме проводниците и сглобяваме веригата. По-добре е предварително да пренапишете диаграмата, цветовете на проводниците и маркировките на контактите. Проводниците също трябва да бъдат фиксирани към мачтата.

За свързване на батерията използваме проводници 4 mm 2, чиято дължина не трябва да надвишава 1 метър. Свързваме товара (електрически уреди и осветление) с помощта на проводници с напречно сечение 2,5 mm 2. Не забравяйте да инсталирате конвертора (инвертора). Свързва се към мрежата на пинове 7.8 с проводник 4 mm 2 .

Конструкцията на вятърната турбина се състои от резистор (1), намотка на стартера на генератора (2), ротор на генератора (3), регулатор на напрежението (4), реле за обратен ток (5), амперметър (6), батерия (7), предпазител (8) , ключ (9)

Предимства и недостатъци на този модел

Ако всичко е направено правилно, този ветрогенератор ще работи без да създава проблеми за вас. С батерия 75A и преобразувател 1000W може да захранва улично осветление, устройства за видеонаблюдение и др.

Инсталационната схема ясно показва как точно вятърната енергия се преобразува в електричество и как се използва по предназначение

Предимствата на този модел са очевидни: той е много икономичен продукт, лесно се ремонтира, не изисква специални условия за работа, работи надеждно и не нарушава вашия акустичен комфорт. Недостатъците включват ниска производителност и значителна зависимост от силни пориви на вятъра: лопатките могат да бъдат откъснати от въздушни течения.

Вятърна мелница #2 - аксиален дизайн с магнити

Доскоро в Русия не се произвеждаха аксиални вятърни мелници със статори без желязо върху неодимови магнити поради недостъпността на последните. Но сега ги има и у нас и струват по-малко от първоначално. Ето защо нашите занаятчии започнаха да произвеждат вятърни генератори от този тип.

С течение на времето, когато възможностите на ротационен вятърен генератор вече няма да осигуряват всички нужди на икономиката, е възможно да се направи аксиален модел с помощта на неодимови магнити

Какво трябва да се подготви?

Основата за аксиалния генератор трябва да бъде главина от автомобил със спирачни дискове. Ако тази част е била в употреба, тя трябва да бъде разглобена, лагерите трябва да бъдат проверени и смажени и ръждата трябва да бъде почистена. Готовият генератор ще бъде боядисан.

За да почистите добре главината от ръжда, използвайте метална четка, която може да се прикрепи към електрическа бормашина. Главината отново ще изглежда страхотно

Раздаване и закрепване на магнити

Трябва да залепим магнити върху дисковете на ротора. В случая се използват 20 магнита с размери 25х8 мм. Ако решите да направите различен брой полюси, използвайте правилото: в еднофазен генератор трябва да има толкова магнити, колкото има полюси, а в трифазен генератор съотношението 4/3 или 2/3 трябва да се спазват полюсите към намотките. Магнитите трябва да се поставят с редуващи се полюси. За да сте сигурни, че местоположението им е правилно, използвайте шаблон със сектори, отпечатани на хартия или върху самия диск.

Ако е възможно, по-добре е да използвате правоъгълни магнити, а не кръгли, тъй като при кръглите магнитното поле е съсредоточено в центъра, а при правоъгълните - по дължината им. Противоположните магнити трябва да имат различни полюси. За да не объркате нещо, използвайте маркер, за да маркирате повърхността им с „+“ или „-“. За да определите полюса, вземете един магнит и донесете други до него. Поставете плюс на привличащите повърхности и минус на отблъскващите повърхности. Полюсите на дисковете трябва да се редуват.

Магнитите са поставени правилно. Преди да ги фиксирате с епоксидна смола, е необходимо да направите страни от пластилин, така че лепилната маса да може да се втвърди и да не се плъзга върху масата или пода

За да закрепите магнитите, трябва да използвате силно лепило, след което силата на залепване се подсилва допълнително с епоксидна смола. С него се пълнят магнити. За да предотвратите разпространението на смолата, можете да направите граници от пластилин или просто да увиете диска с лента.

Трифазни и монофазни генератори

Еднофазният статор е по-лош от трифазния, защото вибрира при натоварване. Това се дължи на разликата в амплитудата на тока, която възниква поради непостоянния му изход в даден момент. Трифазният модел не страда от този недостатък. Мощността в него винаги е постоянна, тъй като фазите се компенсират взаимно: ако в една токът спадне, в другата се увеличава.

В дебат между монофазен и трифазен вариант, последният излиза победител, тъй като допълнителната вибрация не удължава живота на оборудването и дразни ушите

В резултат на това мощността на трифазния модел е с 50% по-висока от тази на монофазния модел. Друго предимство на липсата на ненужни вибрации е акустичният комфорт при работа под товар: генераторът не бръмчи по време на работа. В допълнение, вибрациите винаги дезактивират вятърния генератор преди изтичането на експлоатационния му живот.

Процес на навиване на бобина

Всеки специалист ще ви каже, че преди да навиете намотките, трябва да направите внимателно изчисление. И всеки практикуващ ще направи всичко интуитивно. Нашият генератор няма да е твърде бърз. Необходимо е процесът на зареждане на 12-волтовата батерия да започне при 100-150 оборота в минута. При такива първоначални данни общият брой навивки във всички намотки трябва да бъде 1000-1200 бр. Остава да разделим тази цифра на броя на намотките и да разберем колко завъртания ще има във всяка.

За да направите вятърен генератор по-мощен при ниски скорости, трябва да увеличите броя на полюсите. В същото време честотата на колебанията на тока в намотките ще се увеличи. По-добре е да използвате дебела тел за навиване на намотките. Това ще намали съпротивлението, което означава, че токът ще се увеличи. Трябва да се има предвид, че при високо напрежение токът може да бъде „изяден“ от съпротивлението на намотката. Една проста домашна машина ще ви помогне бързо и точно да навиете висококачествени бобини.

Статорът е маркиран, бобините са поставени на местата им. За фиксирането им се използва епоксидна смола, чийто поток отново се съпротивлява от пластилинови страни

Поради броя и дебелината на магнитите, разположени върху дисковете, генераторите могат да варират значително в работните си параметри. За да разберете каква мощност да очаквате като резултат, можете да навиете една намотка и да я завъртите в генератора. За да се определи бъдещата мощност, напрежението трябва да се измерва при определени скорости без товар.

Например при 200 оборота произвежда 30 волта със съпротивление 3 ома. Изваждаме напрежението на батерията от 12 волта от 30 волта и разделяме получените 18 волта на 3 ома. Резултатът е 6 ампера. Това е обемът, който ще отиде към батерията. Въпреки че практически, разбира се, излиза по-малко поради загубите на диодния мост и в проводниците.

Най-често намотките са кръгли, но е по-добре да ги удължите малко. В същото време има повече мед в сектора, а завоите на намотките са по-прави. Диаметърът на вътрешния отвор на намотката трябва да съответства на размера на магнита или да е малко по-голям.

Извършват се предварителни тестове на полученото оборудване, които потвърждават отличното му представяне. С течение на времето този модел може да бъде подобрен

Когато правите статора, имайте предвид, че дебелината му трябва да съответства на дебелината на магнитите. Ако броят на навивките в намотките се увеличи и статорът стане по-дебел, пространството между дисковете ще се увеличи и магнитният поток ще намалее. Резултатът може да бъде същото напрежение, но по-малък ток поради повишеното съпротивление на намотките.

Като форма за статора се използва шперплат, но можете да маркирате сектори за намотките на хартия и да направите граници от пластилин. Здравината на продукта ще бъде увеличена чрез фибростъкло, поставено на дъното на формата и отгоре на намотките. Епоксидната смола не трябва да залепва за формата. За да направите това, смажете го с восък или вазелин. За същите цели можете да използвате филм или лента. Намотките са фиксирани една към друга неподвижно, краищата на фазите са извадени. След това всичките шест проводника са свързани в триъгълник или звезда.

Генераторният възел се тества с ръчно въртене. Полученото напрежение е 40 волта, а токът е приблизително 10 ампера.

Последният етап - мачта и витло

Реалната височина на готовата мачта беше 6 метра, но по-добре да беше 10-12 метра. Основата за него трябва да бъде бетонирана. Необходимо е да се направи такова закрепване, за да може тръбата да се повдига и спуска с помощта на ръчна лебедка. В горната част на тръбата е прикрепен винт.

PVC тръбата е надежден и сравнително лек материал, с помощта на който можете да направите витло на вятърна мелница с предварително определен завой

За да направите винт, от който се нуждаете PVC тръба, чийто диаметър е 160 мм. От него ще трябва да се изреже витло с шест лопатки и два метра. Има смисъл да експериментирате с формата на лопатките, за да увеличите въртящия момент при ниски скорости. Витлото трябва да се премести далеч от силни ветрове. Тази функция се изпълнява с помощта на сгъваема опашка. Генерираната енергия се съхранява в батерии.

Мачтата трябва да се повдига и спуска с помощта на ръчна лебедка. Допълнителна стабилност на конструкцията може да се осигури с помощта на опъващи кабели

Представяме на вашето внимание две опции за вятърни генератори, които най-често се използват от летни жители и собственици на селски имоти. Всеки от тях е ефективен по свой начин. Резултатът от използването на такова оборудване е особено очевиден в райони с силни ветрове. Във всеки случай такъв помощник в домакинството никога няма да навреди.

Разработихме проект за вятърен генератор с вертикална ос на въртене. По-долу, представено подробно ръководствопри производството му, след като го прочетете внимателно, можете сами да направите вертикален вятърен генератор.

Вятърният генератор се оказа доста надежден, с ниски разходи за поддръжка, евтин и лесен за производство. Не е необходимо да следвате списъка с подробности, представен по-долу; можете да направите някои свои собствени корекции, да подобрите нещо, да използвате нещо свое, т.к Не навсякъде можете да намерите точно това, което е в списъка. Опитахме се да използваме евтини и висококачествени части.

Използвани материали и оборудване:

Вятърните генератори с вертикална ос на въртене не са толкова ефективни, колкото техните хоризонтални колеги, но вертикалните вятърни генератори са по-малко взискателни към мястото на инсталиране.

Производство на турбини

1. Свързващ елемент - предназначен за свързване на ротора към лопатките на вятърния генератор.
2. Разположението на остриетата е два срещуположни равностранни триъгълника. от тази рисункатогава ще бъде по-лесно да позиционирате ъглите на остриетата.

Ако не сте сигурни в нещо, картонените шаблони ще ви помогнат да избегнете грешки и по-нататъшна преработка.

Последователността на действията за производство на турбина:

1. Изработка на долни и горни опори (основи) на лопатките. Маркирайте и използвайте мозайката, за да изрежете кръг от ABS пластмаса. След това го очертайте и изрежете втората опора. Трябва да получите два абсолютно еднакви кръга.
2. В центъра на една опора изрежете дупка с диаметър 30 ​​см. Това ще бъде горната опора на остриетата.
3. Вземете главината (автомобилната главина) и маркирайте и пробийте четири дупки на долната опора, за да монтирате главината.
4. Направете шаблон за местоположението на лопатките (фиг. по-горе) и маркирайте върху долната опора точките за закрепване на ъглите, които ще свързват опората и лопатките.
5. Подредете остриетата, завържете ги здраво и ги нарежете на необходимата дължина. При този дизайн лопатките са с дължина 116 см, толкова повече вятърна енергия получават, но недостатъкът е нестабилност при силен вятър.
6. Маркирайте остриетата за закрепване на ъглите. Пробийте и след това пробийте дупки в тях.
7. Като използвате шаблона за местоположение на острието, показан на снимката по-горе, прикрепете остриетата към опората с помощта на ъгли.

Производство на ротори

Последователност от действия за производство на ротор:

1. Поставете двете основи на ротора една върху друга, подредете дупките и използвайте пила или маркер, за да направите малка маркировка отстрани. В бъдеще това ще помогне да ги ориентирате правилно един спрямо друг.
2. Направете два шаблона за поставяне на хартиени магнити и ги залепете към основите.
3. Маркирайте полярността на всички магнити с маркер. Като "тестер за полярност" можете да използвате малък магнит, увит в парцал или електрическа лента. Като го прекарате върху голям магнит, ще се види ясно дали се отблъсква или привлича.
4. Пригответе епоксидна смола (като добавите втвърдител към нея). И го нанесете равномерно от дъното на магнита.
5. Много внимателно донесете магнита до ръба на основата на ротора и го преместете на мястото си. Ако върху ротора е монтиран магнит, тогава високата мощност на магнита може рязко да го магнетизира и той може да се счупи. И никога не поставяйте пръстите си или други части на тялото си между два магнита или между магнит и ютия. Неодимовите магнити са много мощни!
6. Продължете да залепвате магнитите към ротора (не забравяйте да ги смажете с епоксид), като редувате полюсите им. Ако магнитите се движат под въздействието на магнитна сила, тогава използвайте парче дърво, като го поставите между тях за застраховка.
7. След като единият ротор е готов, преминете към втория. Използвайки маркировката, която сте направили по-рано, позиционирайте магнитите точно срещу първия ротор, но в различна полярност.
8. Поставете роторите далеч един от друг (за да не се магнетизират, в противен случай няма да можете да ги премахнете по-късно).

Производството на статор е много трудоемък процес. Можете, разбира се, да закупите готов статор (опитайте се да ги намерите тук) или генератор, но не е факт, че те ще бъдат подходящи за конкретна вятърна мелница със свои индивидуални характеристики

Статорът на вятърния генератор е електрически компонент, състоящ се от 9 бобини. Бобината на статора е показана на снимката по-горе. Намотките са разделени на 3 групи, по 3 намотки във всяка група. Всяка намотка е навита с 24AWG (0,51 мм) жица и съдържа 320 навивки. По-голям брой навивки, но с по-тънка жица, ще даде по-високо напрежение, но по-малък ток. Поради това параметрите на намотките могат да се променят в зависимост от това какво напрежение изисквате на изхода на вятърния генератор. Следната таблица ще ви помогне да решите:
320 оборота, 0,51 mm (24AWG) = 100V @ 120 rpm.
160 оборота, 0,0508 mm (16AWG) = 48V @ 140 rpm.
60 оборота, 0,0571 mm (15AWG) = 24V @ 120 rpm.

Навиването на бобини на ръка е скучна и трудна задача. Ето защо, за да улесните процеса на навиване, бих ви посъветвал да направите просто устройство - машина за навиване. Освен това дизайнът му е доста прост и може да бъде направен от скрап материали.

Навивките на всички намотки трябва да бъдат навити по един и същ начин, в една и съща посока и обърнете внимание или маркирайте къде са началото и краят на намотката. За да се предотврати размотаването на бобините, те са увити с електрическа лента и покрити с епоксидна смола.

Приспособлението е направено от две парчета шперплат, огънат дюбел, парче PVC тръба и пирони. Преди да огънете фибичката, загрейте я с горелка.

Малко парче тръба между дъските осигурява желаната дебелина и четири пирона осигуряват изисквани размерибобини

Можете да измислите свой собствен дизайн за машина за навиване или може би вече имате готов такъв.
След като всички намотки са навити, те трябва да бъдат проверени за идентичност една с друга. Това може да стане с помощта на везни, а също така трябва да измерите съпротивлението на бобините с мултицет.

Не свързвайте битови консуматори директно от вятърния генератор! Също така спазвайте мерките за безопасност при работа с електричество!

Процес на свързване на бобината:

1. Шлайфайте краищата на клемите на всяка намотка с шкурка.
2. Свържете намотките, както е показано на снимката по-горе. Трябва да има 3 групи, по 3 намотки във всяка група. С тази схема на свързване ще се получи трифазен променлив ток. Запоете краищата на намотките или използвайте скоби.
3. Изберете една от следните конфигурации:
   A. Конфигурация звезда". За да получите голямо изходно напрежение, свържете щифтовете X, Y и Z един към друг.
   B. Триъгълна конфигурация. За да получите голям ток, свържете X към B, Y към C, Z към A.
   C. За да можете да промените конфигурацията в бъдеще, удължете всичките шест проводника и ги извадете.
4. На голям лист хартия начертайте схема на местоположението и свързването на намотките. Всички намотки трябва да са равномерно разпределени и да съответстват на местоположението на магнитите на ротора.
5. Прикрепете макарите към хартията с тиксо. Пригответе епоксидна смола с втвърдител за запълване на статора.
6. За да нанесете епоксид върху фибростъкло, използвайте четка за рисуване. Ако е необходимо, добавете малки парчета фибростъкло. Не пълнете центъра на намотките, за да осигурите достатъчно охлаждане по време на работа. Опитайте се да избегнете образуването на мехурчета. Целта на тази операция е да закрепи бобините на място и да изравни статора, който ще бъде разположен между двата ротора. Статорът няма да е натоварена единица и няма да се върти.

За да стане по-ясно, нека разгледаме целия процес в снимки:

Готовите намотки се поставят върху восъчна хартия с начертана диаграма на оформлението. Трите малки кръга в ъглите на снимката по-горе са местата на отворите за закрепване на конзолата на статора. Пръстенът в центъра предотвратява навлизането на епоксид в централния кръг.

Намотките са фиксирани на място. Фибростъкло, на малки парчета, се поставя около намотките. Изводите на бобината могат да бъдат поставени вътре или извън статора. Не забравяйте да оставите достатъчно дължина на повода. Не забравяйте да проверите отново всички връзки и да тествате с мултицет.

Статорът е почти готов. В статора се пробиват отвори за монтиране на скобата. Когато пробивате дупки, внимавайте да не ударите клемите на бобината. След като приключите операцията, отрежете излишното фибростъкло и, ако е необходимо, шлайфайте повърхността на статора.

Скоба на статора

Тръбата за закрепване на оста на главината беше изрязана до необходимия размер. В него бяха пробити дупки и резбовани. В бъдеще в тях ще бъдат завинтени болтове, които ще държат оста.

Фигурата по-горе показва скобата, към която ще бъде прикрепен статорът, разположен между двата ротора.

Снимката по-горе показва шпилката с гайки и втулка. Четири от тези шпилки осигуряват необходимата хлабина между роторите. Можете да използвате гайки вместо втулка по-голям размер, или сами изрежете шайбите от алуминий.

Генератор. Окончателно сглобяване

Малко уточнение: малко въздушна междинамежду връзката ротор-статор-ротор (която се задава от щифт с втулка), осигурява по-висока изходна мощност, но рискът от повреда на статора или ротора се увеличава, когато оста е неправилно подравнена, което може да се случи при силен вятър.

Лявата снимка по-долу показва ротор с 4 хлабини и две алуминиеви пластини (които ще бъдат премахнати по-късно).
Дясната снимка показва сглобен и боядисан зелен цвятстатор, монтиран на място.

Процес на изграждане:
1. Пробийте 4 отвора в горната плоча на ротора и резби за шпилката. Това е необходимо за плавно спускане на ротора на място. Поставете 4-те шпилки срещу алуминиевите пластини, залепени по-рано, и монтирайте горния ротор върху шпилките.
Роторите ще се привличат един към друг с много голяма сила, поради което е необходимо такова устройство. Незабавно подравнете роторите един спрямо друг според предварително поставените маркировки на краищата.
2-4. Алтернативно завъртайки шпилките с гаечен ключ, спуснете ротора равномерно.
5. След като роторът опре във втулката (осигурявайки хлабина), развийте шпилките и отстранете алуминиевите пластини.
6. Инсталирайте главината (главината) и я завийте.

Генераторът е готов!

След като инсталирате шпилките (1) и фланеца (2), вашият генератор трябва да изглежда нещо подобно (вижте снимката по-горе)

Болтовете от неръждаема стомана служат за осигуряване на електрически контакт. Удобно е да използвате пръстени на проводниците.

За фиксиране на връзките се използват капачки и шайби. дъски и опори за ножове за генератора. И така, вятърният генератор е напълно сглобен и готов за тестване.

Като начало е най-добре да завъртите вятърната мелница на ръка и да измерите параметрите. Ако и трите изходни клеми са съединени накъсо, вятърната мелница трябва да се върти много бавно. Това може да се използва за спиране на вятърен генератор за обслужванеили от съображения за сигурност.

Вятърният генератор може да се използва не само за осигуряване на електричество във вашия дом. Например, този екземпляр е направен така, че статорът генерира високо напрежение, което след това се използва за отопление.
Обсъденият по-горе генератор произвежда трифазно напрежение с различни честоти (в зависимост от силата на вятъра), а например в Русия се използва еднофазна мрежа от 220-230V с фиксирана честота на мрежата от 50 Hz. Това не означава, че този генератор не е подходящ за захранване на домакински уреди. Променливият ток от този генератор може да се преобразува в постоянен ток с фиксирано напрежение. А постоянният ток вече може да се използва за захранване на лампи, загряване на вода, зареждане на батерии или може да се достави преобразувател за преобразуване на постоянен ток в променлив. Но това е извън обхвата на тази статия.

На снимката по-горе проста схемамостов токоизправител, състоящ се от 6 диода. Той преобразува променлив ток в постоянен ток.

Място за инсталиране на вятърен генератор

Описаният тук вятърен генератор е монтиран на 4-метров стълб на ръба на планина. Тръбният фланец, който се монтира в долната част на генератора, осигурява лесен и бърз монтаж на ветрогенератора - просто завийте 4 болта. Въпреки че за надеждност е по-добре да го заварявате.

Обикновено хоризонталните вятърни генератори „обичат“, когато вятърът духа от една посока, за разлика от вертикалните вятърни турбини, където поради флюгера те могат да се въртят и да не се интересуват от посоката на вятъра. защото Тази вятърна турбина е инсталирана на брега на скала, след което вятърът там създава турбулентни потоци с различни посоки, което не е много ефективно за този дизайн.

Друг фактор, който трябва да имате предвид при избора на място, е силата на вятъра. Архив с данни за силата на вятъра за вашия район можете да намерите в интернет, въпреки че ще бъде много приблизителен, т.к. всичко зависи от конкретното местоположение.
Също така, анемометър (устройство за измерване на силата на вятъра) ще помогне при избора на място за инсталиране на вятърен генератор.

Малко за механиката на вятърен генератор

Както знаете, вятърът възниква поради разликата в температурата на земната повърхност. Когато вятърът върти турбините на вятърния генератор, той създава три сили: повдигане, спиране и импулс. Повдигането обикновено се случва върху изпъкнала повърхност и е следствие от разликите в налягането. Силата на спиране на вятъра възниква зад лопатките на вятърния генератор; Импулсната сила възниква поради извита формаостриета. Когато въздушните молекули избутат лопатките отзад, те няма къде да отидат и да се съберат зад тях. В резултат на това те избутват лопатките по посока на вятъра. Колкото по-големи са силите на повдигане и импулс и колкото по-малка е спирачната сила, толкова по-бързо ще се въртят лопатките. Роторът се върти съответно, което създава магнитно поле върху статора. В резултат на това се генерира електрическа енергия.

Изтеглете диаграмата на магнитното оформление.

Дейностите както на отделните хора, така и на цялото днешно човечество са практически невъзможни без електричество. За съжаление, бързо нарастващото потребление на нефт и газ, въглища и торф води до намаляване на запасите от тези ресурси на планетата. Какво може да се направи, докато земляните все още имат всичко това? Според заключенията на експертите именно развитието на енергийните комплекси може да реши проблемите на глобалните икономически и финансови кризи. Ето защо търсенето и използването на безгоривни енергийни източници става най-спешно.

Възобновяема, екологична, зелена

Може би не си струва да напомняме, че всичко ново е добре забравено старо. Хората са се научили да използват силата на речния поток и скоростта на вятъра, за да генерират механична енергия преди много време. Слънцето загрява нашата вода и движи коли и задвижва космически кораби. Колела, монтирани в коритата на потоци и малки реки, са снабдявали с вода полетата още през Средновековието. Човек може да осигури брашно на няколко околни села.

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

Интересното е, че в света има класификация на сградите според нивото на ресурсна ефективност:

• конвенционален, строен преди 1980-1995 г.;
• с ниска и свръхниска консумация на енергия - до 45-90 kWh на 1 kW/m;
• пасивни и енергонезависими, получаващи ток от възобновяеми източници (например чрез инсталиране на ротационен вятърен генератор (5 kW) със собствените си ръце или система от слънчеви панели, можете да разрешите този проблем);
• енергийно ефективни сгради, които генерират повече електричество, отколкото им е необходимо, печелят пари, като ги предават на други потребители през мрежата.

Оказва се, че вашите собствени домашни мини-станции, инсталирани на покриви и в дворове, в крайна сметка могат да станат вид конкуренция на големите доставчици на електроенергия. Да и правителствата различни странисилно насърчават създаването и активното използване

Как да определите рентабилността на собствената си електроцентрала

Изследователите са доказали, че резервният капацитет на ветровете е много по-голям от всички натрупани от векове запаси от гориво. Сред методите за получаване на енергия от възобновяеми източници, вятърните мелници заемат специално място, тъй като тяхното производство е по-просто от създаването на слънчеви панели. Всъщност можете да сглобите вятърен генератор от 5 kW със собствените си ръце, като имате необходимите компоненти, включително магнити, медна тел, шперплат и метал за лопатките.

Експертите казват, че структура не само с правилна форма, но и вградена правилно място. Това означава, че е необходимо да се вземе предвид наличието, постоянството и равномерната скорост на въздушните потоци във всеки отделен случай и дори в конкретен регион. Ако в района периодично има спокойни, спокойни и безветрени дни, инсталирането на мачта с генератор няма да донесе никаква полза.

Преди да започнете да правите вятърна мелница със собствените си ръце (5 kW), трябва да помислите за нейния модел и тип. Не трябва да очаквате голяма мощност на енергия от слаб дизайн. И обратното, когато трябва да захранвате само няколко електрически крушки във вашата дача, няма смисъл да изграждате огромна вятърна мелница със собствените си ръце. 5 kW е мощност, достатъчна за осигуряване на електричество на почти цялата осветителна система и домакински уреди. Ако има постоянен вятър, ще има светлина.

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

На мястото, избрано за високата мачта, се укрепва самата вятърна мелница с прикрепения към нея генератор. Генерираната енергия се предава по жици до желаната стая. Смята се, че колкото по-висок е дизайнът на мачтата, колкото по-голям е диаметърът на вятърното колело и колкото по-силен е въздушният поток, толкова по-висока е ефективността на цялото устройство. В действителност всичко не е точно така:

• например силен ураган може лесно да счупи остриетата;
• някои модели могат да бъдат инсталирани на покрива на обикновена къща;
• правилно избраната турбина стартира лесно и работи перфектно дори при много ниски скорости на вятъра.

Основни видове вятърни турбини

Дизайните с хоризонтална ос на въртене на ротора се считат за класически. Те обикновено имат 2-3 остриета и се монтират на голяма височина от земята. Най-голяма ефективност на такава инсталация се проявява при постоянна посока и скорост от 10 m/s. Съществен недостатък на този дизайн на лопатките е неуспехът на въртенето на лопатките при често променящи се пориви, което води или до непродуктивна работа, или до разрушаване на цялата инсталация. За стартиране на такъв генератор след спиране е необходимо принудително първоначално въртене на лопатките. Освен това, когато лопатките се въртят активно, те произвеждат специфични звуци, които са неприятни за човешкото ухо.

Вертикален ветрогенератор ("Топ" 5 kW или друг) има различно разположение на ротора. Турбините с H-образна или варелна форма улавят вятъра от всяка посока. Тези конструкции са с по-малки размери, стартират и при най-слаби въздушни течения (при 1,5-3 m/s), не изискват високи мачти и могат да се използват дори в градска среда. Освен това самосглобяващите се вятърни мелници (5 kW - това е реално) достигат номиналната си мощност при скорост на вятъра 3-4 m/s.

Платната не са на кораби, а на сушата

Една от популярните тенденции във вятърната енергия сега е създаването на хоризонтален генератор с меки лопатки. Основната разлика е както материалът на производство, така и самата форма: самостоятелно създадените вятърни мелници (5 kW, тип платно) имат 4-6 триъгълни платнени остриета. Освен това, за разлика от традиционните структури, тяхното напречно сечение се увеличава в посока от центъра към периферията. Тази функция ви позволява не само да „хванете“ слаби ветрове, но и да избегнете загуби по време на ураганен въздушен поток.

Предимствата на платноходките включват следните показатели:

• висока мощност при бавно въртене;
• независима ориентация и настройка на всеки вятър;
• висока ветропоказател и ниска инерция;
• няма нужда да принуждавате колелото да се върти;
• напълно безшумно въртене дори при високи скорости;
• липса на вибрации и звукови смущения;
• относителна евтиност на строителството.

Направи си сам вятърни мелници

Необходимите 5 kW електроенергия могат да бъдат получени по няколко начина:

• изграждане на проста роторна структура;
• сглобете комплекс от няколко ветроходни колела, подредени последователно на една и съща ос;
• използвайте дизайн на ос с неодимови магнити.

Важно е да запомните, че мощността на вятърното колело е пропорционална на кубичната стойност на скоростта на вятъра, умножена по изметената площ на турбината. И така, как да направите 5 kW вятърен генератор? Инструкции по-долу.

Като основа можете да използвате автомобилна главина и спирачни дискове. Върху бъдещите роторни дискове (подвижната част на генератора) се поставят успоредно в кръг 32 магнита (25 на 8 мм) по 16 броя на диск, като плюсовете трябва да се редуват с минусите. Трябва да има противоположни магнити различни значенияполюси. След маркиране и поставяне, всичко върху кръга се запълва с епоксидна смола.

Върху статора са поставени намотки от меден проводник. Техният брой трябва да бъде по-малък от броя на магнитите, тоест 12. Първо всички проводници се изваждат и се свързват един към друг в звезда или триъгълник, след което също се запълват епоксидно лепило. Препоръчително е да поставите парчета пластилин вътре в намотките преди изливането. След като смолата се втвърди и отстрани, ще останат отвори, които са необходими за вентилация и охлаждане на статора.

Как работи всичко

Роторните дискове, въртящи се спрямо статора, образуват магнитно поле и в намотките възниква електрически ток. И вятърната мелница, свързана чрез система от макари, е необходима, за да се движат тези части от работната конструкция. Как да направите вятърен генератор със собствените си ръце? Някои хора започват да строят своя собствена електроцентрала, като сглобяват генератор. Други - от създаването на въртяща се част с острие.

Валът на вятърната мелница е зацепен чрез плъзгаща връзка с един от дисковете на ротора. Долният, втори диск с магнити е поставен на здрав лагер. Статорът е разположен в средата. Всички части са прикрепени към кръга от шперплат с помощта на дълги болтове и закрепени с гайки. Между всички „палачинки“ трябва да се оставят минимални празнини за свободно въртене на роторните дискове. Резултатът е 3-фазен генератор.

"Бъчва"

Остава само да се направят вятърни мелници. Можете да направите въртяща се конструкция от 5 kW със собствените си ръце от 3 кръга шперплат и лист от най-тънкия и лек дуралуминий. Метални правоъгълни крила са прикрепени към шперплата с болтове и ъгли. Първо във всяка равнина на кръга се издълбават направляващи канали във формата на вълна, в които се вкарват листовете. Полученият двуетажен ротор има 4 вълнообразни перки, прикрепени една към друга под прав ъгъл. Тоест, между всеки две шперплатови палачинки, закрепени към главините, има 2 дуралуминиеви остриета, извити във формата на вълна.

Тази конструкция е монтирана в центъра на стоманен щифт, който ще предава въртящ момент към генератора. Самоизработените вятърни мелници (5 kW) с този дизайн тежат приблизително 16-18 kg с височина 160-170 cm и диаметър на основата 80-90 cm.

Неща, които трябва да имате предвид

Вятърна мелница „бъчва“ може да се монтира дори на покрива на сграда, въпреки че е достатъчна кула с височина 3-4 метра. Въпреки това е наложително да защитите корпуса на генератора от естествени валежи. Препоръчително е също така да инсталирате устройство за съхранение на енергия от батерии.

За да се получи променлив ток от постоянен 3-фазен ток, във веригата трябва да се включи и преобразувател.

Ако в региона има достатъчно ветровити дни, самостоятелно сглобена вятърна мелница (5 kW) може да осигури ток не само за телевизор и електрически крушки, но и за система за видеонаблюдение, климатик, хладилник и друго електрическо оборудване.

Сумите, които трябва да плащате за комунални услуги, нарастват всяка година. Това важи особено за електричеството. Но не всеки знае, че можете да го извадите буквално от нищото или по-точно с помощта на силата на вятъра.

Благодарение на които това е възможно, те се наричат ​​вятърни генератори. Закупуването на такова оборудване няма да бъде евтино. Можете обаче да спестите пари, като направите вертикална вятърна мелница със собствените си ръце.

За разлика от други методи за генериране на енергия, вятърните турбини имат много предимства, като например:

• екологичност
• работа без гориво
• пестене на енергия
• лесна поддръжка
• използване на неизчерпаем източник на енергия

В допълнение, добрата вятърна мелница ще направи къщата автономна точка за производство на електроенергия.

На практика няма недостатъци на вятърните генератори, но те имат малки недостатъци:

• висока цена на инсталациите (фабрични модели)
• шумност
• излишната енергия изисква допълнителни батерии
• променливост на мощността

Последният недостатък е най-същественият, но може да бъде елиминиран чрез добавяне на батерии към инсталацията. В допълнение, ефектът от вятърните генератори зависи изцяло от променливостта на метеорологичните условия.

Както можете да видите, вятърният генератор има повече предимства, което показва рентабилността на използването му.

Кой има полза от това?

Има много видове вятърни генератори и още повече подвидове. Кое устройство на кое да се инсталира зависи от следните фактори:

• местна скорост на вятъра
• предназначение на устройството
• очаквани разходи

Преди директно да инсталирате вятърна турбина, трябва да помислите няколко пъти дали разходите ще се изплатят. Първо, трябва да определите скоростта и посоката на вятъра в зоната, предназначена за монтаж.

Има два начина да получите тази информация: сами или да се свържете с местната метеорологична служба. Първият вариант ще изисква преносима станция, която може да бъде наета или закупена.

плюс независими измерванияв тяхната точност обаче пълноценното проучване ще изисква поне една година. Данните, получени от метеорологичната служба, ще имат приблизителни стойности, но няма да изискват разходи и време за допълнителни изчисления.

За да инсталирате вятърна турбина, годишната скорост на вятъра трябва да бъде поне 4,5 m/s-5 m/s.

При стойности от около 4-5 m/s енергията, генерирана от среден електрогенератор, ще бъде равна на 250 kW-часа на месец. Това е достатъчно, за да осигури електричество на къща за 3-4 души с отопление и топла вода. Една вятърна турбина може да генерира до 3 хиляди kW-часа на година. Цената на инсталирането на такъв вятърен генератор е приблизително 180 хиляди рубли.

Създаване собствена инсталацияструва много по-малко. Струва си да се вземе предвид постоянното увеличение на тарифите за електроенергия. По този начин вятърният генератор може да се превърне в стока алтернативен източникелектричество.

Къде да инсталирате

Изборът на място за инсталиране на вятърна турбина е една от най-важните стъпки. Най-добрият вариант би бил свободна, повдигната точка. Важно е вятърният генератор да не се намира под нивото на близките сгради, които ще пречат на вятърния поток.

Най-подходящите места за инсталиране на вятърни генератори са: степи, брегове на резервоари, пустини и хълмове. В такива райони най-често духат силни и постоянни ветрове.

В жилищни сгради или градска среда можете да поставите генератора на покрива. Тази процедура трябва да бъде съгласувана със съответните органи. За да сте сигурни, че вибрациите на вятърната мелница няма да навредят на покрива, струва си да проучите неговия дизайн.

За да избегнете досадния шум от генератора, той трябва да бъде инсталиран на разстояние 15-25 м от жилищни сгради.

Един от основните параметри на вятърната мелница е местоположението на въртящия се механизъм (вал) спрямо земната повърхност. Въз основа на тази характеристика устройствата се разделят на хоризонтални и вертикални.

Първите работят на принципа вятърна мелница: механизмът се върти в търсене на вятър и лопатките се движат от най-малките въздушни течения.

Този тип устройства произвеждат голям бройелектричество, което ще бъде достатъчно за частен дом.

Вятърните турбини с вертикална ос на въртене ще идеално решениеза осигуряване на електричество малка площили частно производство.

В допълнение, такова устройство има следните предимства:

• независимо от посоката на вятъра
• не се влияе от метеорологичните условия
• работи дори при ниски обороти
• Площта на лопатките е 2 пъти по-голяма от тази на хоризонталните вятърни турбини

U вертикален вятърен генераторима и недостатъци: ниска ефективност и високо нивошум. Но тези недостатъци са незначителни в сравнение с общите предимства на устройството.

Така че хоризонтална вятърна мелница може да се монтира директно на покрива, но вертикалната трябва да се държи на разстояние.

Как да превърнем вятъра в топлина

Дори вятърна мелница с ниска мощност може да осигури топлина за цяла къща. Една от най-лесните за изпълнение е отоплителна система с естествена циркулация.

Инсталирайки вертикална вятърна мелница със собствените си ръце за отопление, можете да спестите прилична сума. Освен това, когато използвате система с естествена циркулация заедно с вятърен генератор, не е необходимо да харчите пари за помпа.

Отоплителната верига включва:

• Бойлер
• Правопроводима тръба (за подаване на нагрята вода)
• Радиатори
• Връщаща тръба (за подаване на охладена вода обратно)

Котелът е монтиран под нивото на цялата система. Това е необходимо, за да се осигури естествено снабдяване с вода към него.

Чрез предни и връщащи тръби радиаторите се свързват последователно съответно към горната и долната част на котела. Загрятата в него вода ще се изтласква нагоре, падайки един по един в радиаторите.

Тази система ще ви позволи значително да спестите от отоплението на вашия дом. Освен това ще регулира температурата в помещението.

Компоненти за вятърни генератори

За да конструирате дори най-простата вертикална вятърна мелница със собствените си ръце (220 V), трябва да закупите основните компоненти:

• ротор - движещата се част на генератора
• остриета
• мачта – може да има различен дизайн (триножник, пирамида)
• статор - върху него са разположени намотки от медна тел
• батерия
• инвертор - преобразува постоянен ток в променлив ток
• контролер - предназначен да "спира" генератора, когато мощността му надвиши зададената стойност

Най-добре е да използвате листова пластмаса, за да направите остриета. Други материали са обект на тежка деформация и повреда. Колкото по-голяма е площта на предложената част, толкова по-плътна трябва да бъде пластмасата.

При избора на материал е важно да се уверите, че е висококачествен PVC, в противен случай ще трябва да харчите пари отново за нови компоненти и да правите сложни изчисления.

По този начин, за да създадете своя собствена вятърна мелница, няма да имате нужда от скъпи или редки части.

Вертикална вятърна мелница срещу хоризонтална

За да разберете кой дизайн на вятърна турбина работи по-ефективно, струва си да разгледаме по-отблизо характеристиките на всяка от тях. Хоризонталният генератор има следните предимства:

• ефективен във всяка посока на въздушния поток
• отнема много по-малко мястов сравнение с вертикала
• работи при високи скорости дори при ниски скорости на вятъра
• има прост дизайн
• не вдига шум

В допълнение, вятърни генератори хоризонтален типса изработени от леки материали и дори могат да се монтират на стълб за лампа. Когато се поставят покрай пътя, такива конструкции работят дори при тихо време.

Срокът на експлоатация на двата вида вятърни генератори е приблизително еднакъв. Правилна грижаи поддръжката им позволяват да работят ефективно до 25 години. При хоризонталните вятърни турбини основното натоварване пада върху главината и лагерния възел. Вертикалните продукти изпитват по-голям натиск върху остриетата.

Най-голямата разлика между тези видове вятърни турбини е тяхната цена. Хоризонталните струват на собствениците на такива структури много повече.
По-добре е да използвате такава вятърна мелница в райони с повишена турбулентност и чести промени в посоката на вятъра. Вертикалните са по-подходящи за терен отворен типс постоянна скоростветрове над 4,5 m/s.

Въз основа на резултатите от сравнението много летни жители избират вертикален тип вятърен генератор.

Подготовка на вертикални части на вятърна мелница

Остриетата са направени от различни материали. Основното условие е те да са леки.

Повечето прост вариантще бъде производството на лопатки от PVC тръби.

Те са по-малко податливи на слънчеви лъчии са доста издръжливи.

За вертикална вятърна мелница се създават 4 части от PVC и 2 от калай. Последните се изрязват във формата на полукръгове и се закрепват от двете страни на тръбата.

Остриетата са прикрепени към рамката в кръг. Радиусът на въртене на лопатките ще бъде 690 мм. Височината на всяко острие е 700 мм.

Когато сглобявате ротора, ще ви трябват следните части:

• 6 неодимови магнита и 2 феритни
• дискове с диаметър 230 мм (2 броя)

Неодимовите магнити трябва да бъдат поставени на един диск и не забравяйте да промените полярността им, редувайки се по време на монтажа. Между тях трябва да се поддържа ъгъл от 60 градуса с диаметър 165 mm. Феритните магнити трябва да бъдат прикрепени към диск 2 по същия начин. След това те трябва да бъдат напълнени с лепило.

За да започнете да правите статора, трябва да навиете 9 намотки по 60 оборота всяка. Обикновено за това се използва медна жица с диаметър 1 mm. След това намотките се запояват заедно, както следва:

• начало 1 се свързва с край 4
• 4 – от 7

Втората фаза се сглобява по абсолютно същия начин, само запояването се извършва от втората намотка и съответно третата фаза е запоена към намотка 3. Необходимо е да се направи специална форма от шперплат. В него се поставя парче фибростъкло, а след това намотките.

Последният етап е запълването на конструкцията с лепило. Ден по-късно статорът е готов за работа.

Сега, когато всички части на генератора са направени, те просто трябва да бъдат свързани:

• Впоследствие в горната част ще има шипове. За тях трябва да направите дупки (4 броя). Те са предназначени за плавно „приземяване“ на ротора на място.
• В статора също се правят дупки за скобата.
• Долният ротор лежи върху него (магнитите нагоре).
• След това се полага статорът.
• Вторият ротор се поставя отгоре с магнитите надолу. Частите са фиксирани една към друга с помощта на гайки.

Дизайнът на вертикалния генератор също изисква подробно разглеждане. Основните му недостатъци включват ниска ефективност и голямо количестводетайли в сравнение с хоризонталните. От друга страна, такъв продукт може да работи ефективно дори при слаб вятър.

Хоризонталният генератор е по-надежден, защото може да издържи на силни пориви на вятъра. Безшумността на този тип дизайн също е едно от най-важните му предимства. Можете дори да инсталирате хоризонтална вятърна мелница на покрива на жилищна сграда.

По този начин сглобяването на основните части на вятърната мелница не е много трудно.

Дизайн на вятърен генератор

Вятърният генератор се състои от колело с прикрепени към него лопатки, скоростна кутия (преобразува и предава въртящ момент), батерия и инвертор.
Структурата на продукта е сглобена, както следва:

• Подготовка на триточкова армирана основа.
• Мачтата е изработена от издръжливи тръби (можете да използвате водопроводни тръби). Той трябва да носи ротора по-високо от тавана.
• Завинтване на генератора към готовата мачта.
• Закрепване на рамката с ножове към генератора.
• Закрепване на мачтата към основата и допълнително закрепване с помощта на скоба.

колекция електрическа мрежасъщо се извършва в определена последователност.

Вятърната мелница трябва да произвежда трифазен променлив ток, преобразуван в постоянен ток с помощта на мостов токоизправител. За контрол на нивото на зареждане се използва стандартно автомобилно реле. Към батерията е свързан инвертор, който произвежда 220 V AC.

По този начин се получават следните резултати от работата на готовата вятърна мелница при различни скорости на вятъра:

• 5 m/s – 15W
• 10,4 m/s – 45 W
• 15,4 m/s – 75 W
• 18 m/s – 163 W

Има няколко начина за увеличаване на мощността на генератора. Например, ако увеличите височината на мачтата до 26 метра, средната годишна скорост на вятъра се увеличава до 30%. В същото време се генерира 1,5 пъти повече електроенергия. Това се осигурява чрез елиминиране на влиянието на сградите и дърветата върху скоростта на въздушните потоци.

Така че, за да може вятърната мелница да работи ефективно, трябва предварително да изчислите нейните конструктивни характеристики.

Грижа за вятърна мелница

Като редовна поддръжка на конструкцията се извършват следните процедури:

• Смазване на движещи се части (поне 2 пъти годишно)
• затягащи болтове и електрически връзки
• механизми за проверка за ръжда и разхлабени стрии
• контрол на счупването на острието

Най-честата повреда на вятърната мелница е отделянето на острието. През зимата върху тях се появява ледена кора. Честото почистване ще удължи живота на конструкцията.
Частите се боядисват според нуждите. Веднъж годишно трябва да инспектирате напълно конструкцията за повреди.

Домашната вятърна мелница е много различна по отношение на мощността от фабрично произведените продукти. Това се дължи на неточни изчисления. Хоризонтална вятърна мелница с теоретична мощност от 101 W ще произведе само 90, а вертикална вятърна мелница с 69 W ще произведе около 60.

За да не бъдете разочаровани от ниската производителност домашен дизайн, струва си да се произведе с конструктивни параметри 2 пъти по-високи от необходимите.

По този начин сглобяването на вертикална вятърна турбина е доста проста възможност за осигуряване на жилищна сграда с електричество. Това се дължи на лекотата на сглобяване на конструкцията, ниската цена на проекта и високата ефективност на устройството. Освен това изисква минимална поддръжка и произвежда електричество постоянно. Как сами да направите вятърна мелница е показано във видеото: