Indtil for nylig blev vindgeneratorer betragtet som en sjældenhed, men i dag er dette område i rivende udvikling, og mange har fået erfaring med at skabe vindmøller til at producere elektricitet. Sådanne enheder kan bruges i en række områder - til vandforsyning, elektrificering af private huse, drift af landbrugsenheder (for eksempel knusere) eller opvarmning af vand til boligopvarmning.

Industrielle modeller har mange fordele, bortset fra omkostninger. Derfor vil vi i dag finde ud af, hvordan man laver en vindgenerator med egne hænder, og hvilke materialer/værktøjer der skal bruges til dette.

Designfunktioner og mekanik af en vindgenerator

Princippet for driften af ​​en vindgenerator er at omdanne kinetisk energi til elektricitet. Enheden består af en række systemelementer, som hver har sin egen funktion. Lad os prøve at finde ud af det.

Vær opmærksom! Vindgeneratorer kan være roterende (lodret) eller klassiske (vandret). Sidstnævnte har en højere effektivitet, hvorfor de laves oftere end andre.

Det er værd at bemærke, at lodrette vindmøller skal drejes mod vinden, fordi de simpelthen er ude af stand til at fungere med en sidestrøm. Horisontale generatorer har andre fordele. Lad os lære dem at kende.

1. Turbiner roterende enheder vil "fange" vinden uanset hvilken retning det blæser fra. Hvilket er yderst praktisk i tilfælde af ustabil/variabel vind i regionen.
2. Det er meget nemmere at bygge en vandret vindmølle end en vandret.
3. Strukturen kan placeres direkte på jorden, men forudsat at der er nok vind der.

Hvad angår ulemperne, har en vandret vindgenerator kun en - en ret lav effektivitet.

Beregning af kraften i den fremtidige vindgenerator

Først skal du finde ud af, hvilken strøm en vindgenerator skal have med dine egne hænder, hvad er de funktioner og belastninger, den vil stå over for. Som regel bruges alternative kilder til elektricitet som hjælpekilder, det vil sige beregnet til at hjælpe hovedstrømforsyningen. Derfor, hvis systemets effekt er endda 500 watt eller mere, er dette allerede ret godt.

Vær opmærksom! At varme privat hus, med en mellemstørrelse, har du brug for omkring to til tre kilowatt.

Samtidig afhænger den endelige effekt af en vindgenerator af andre faktorer, herunder:

• vindhastighed;
• antal klinger.

For at finde ud af det passende forhold for enheder af vandret type, anbefaler vi, at du gør dig bekendt med tabellen nedenfor. Tallene i den ved krydset er den nødvendige effekt (angivet i watt).

Tabel. Beregning af den nødvendige effekt til vandrette vindgeneratorer.

1m	3	8	15	27	42	63	90	122	143
2m	13	31	63	107	168	250	357	490	650
3m	30	71	137	236	376	564	804	1102	1467
4m	53	128	245	423	672	1000	1423	1960	2600
5m	83	166	383	662	1050	1570	2233	3063	4076
6m	120	283	551	953	1513	2258	3215	4410	5866
7m	162	384	750	1300	2060	3070	4310	6000	8000
8m	212	502	980	1693	2689	4014	5715	7840	10435
9m	268	653	1240	2140	3403	5080	7230	9923	13207

For eksempel, hvis vindhastigheden i dit område overvejende er fra 5 til 8 meter i sekundet, og den nødvendige vindgeneratoreffekt er 1,5-2 kilowatt, skal strukturens diameter være cirka 6 meter eller mere.

Hvordan skal knivene være?

Formen på knivene kan være:

• sejlads;
• bevinget

Hvad angår blade af sejltypen, er de flade og derfor mindre effektive. De tager ikke højde for aerodynamik, men spinder udelukkende under trykket fra vindstrømmen. Som følge heraf omdannes ikke mere end 10 procent af al energi til elektrisk energi. Men for vingeblade er arealet af de indre og ydre overflader anderledes. Det er også værd at bemærke, at sådanne blade skal placeres i en vinkel på 7-10 grader i forhold til vinden.

Nu et par ord om materialet, hvorfra knivene skal være. Til gamle vindmøller brugte man trærammer bestående af pæle og overliggere. Særlige "vinger" lavet af stof blev strakt på sådanne rammer. Hvis stoffet blev slidt, blev det blot udskiftet med et nyt. Selvom der er en alternativ mulighed - at bruge tætte materialer (for eksempel presenning) til disse formål.

Selvom du kan lave knive med dine egne hænder fra mere moderne materialer.

1. Hvis propellen er lille, kan afskårne polyvinylchloridrør tjene som blade til den.
2. Du kan også bruge letmetaller (for eksempel duralumin).
3. Hvis du planlægger at bruge "sejl", kan de skæres af krydsfiner.
4. Endelig, for en stor enhed, kan bladene laves af brædder (selvom de er tunge, er det lige meget, de skal bare balancere hinanden).

Vær opmærksom! Hvis der hersker vindbyge i regionen, er det bedre at foretrække tunge blade - dette vil sikre en mere stabil drift af hele systemet.

Hvad angår diameteren af ​​rørene, skal den svare til 1/5 af deres samlede længde. Hvert af disse rør skæres på langs i fire stykker, og ved bunden er det nødvendigt at skære et rektangel, der måler 5x5 (fastgørelserne vil være placeret her), og derefter lave et skråt snit, takket være hvilket hver klinge vil tilspidse fra basen. Sandpapir bruges til at behandle den revne kant.

At lave en lodret vindgenerator derhjemme

Lad os nu finde ud af, hvordan man rent faktisk laver en vindgenerator med egne hænder. Proceduren består af flere faser, lad os stifte bekendtskab med hver af dem.

Etape et. Vi forbereder værktøjer og materialer

Der er ingen krav til møllens størrelse - jo større den er, jo bedre for selve systemet. Og i eksemplet i denne artikel er turbinens diameter 60 centimeter.

For at lave en lodret turbine selv skal du forberede dig på forhånd:

• et rør med en diameter på 60 centimeter lavet af rustfrit stål;
• skruer, møtrikker og andre fastgørelsesmidler;
• et par plastikskiver med en diameter på 60 centimeter (det er vigtigt, at plastikken er holdbar);
• et nav fra en bil til basen;
• hjørner, som knivene vil blive fastgjort med (seks stykker for hvert element; det vil sige 36 kopier i alt).

Derudover skal du sørge for følgende værktøjer på forhånd:

• nøgler;
• stiksav;
• maske;
• beskyttelseshandsker;
• bulgarsk;
• skruetrækker;
• elektrisk boremaskine.

Magneter eller små metalplader kan bruges til at balancere knivene. Hvis ubalancen er mindre, kan du blot bore huller de passende steder.

Etape to. laver en tegning

Du kan bestemt ikke undvære en tegning her. Du kan bruge nedenstående eller oprette din egen.

Trin tre. At lave en lodret vindmølle

Trin 1. Tag først et metalrør og skær det på langs, så du ender med seks knive af samme størrelse.

Trin 2. Klip et par identiske cirkler med en diameter på 60 centimeter af plastik. De vil tjene som understøtninger til de nedre og øvre dele af turbinen.

Trin 3. Du kan skære et lille hul i den øverste støtte (ca. 30 centimeter i diameter), hvilket vil gøre strukturen noget lettere.

Trin 4. Marker langs hullerne på bilens nav lignende huller i den nederste plastikstøtte, der kræves til fastgørelser. Brug en boremaskine til at lave huller.

Trin 5. Marker placeringen af ​​knivene i overensstemmelse med skabelonen (du skal få et par trekanter, der ser ud til at danne en stjerne). Marker monteringsstederne for hjørnerne. Alt skal være ens på begge understøtninger.

Trin 6. Trim knivene. Du kan skære dem flere ad gangen ved hjælp af en kværn.

Trin 7 Marker monteringsstederne på knivene og hjørnerne. Lav alle disse huller.

Trin 8 Forbind knivene til baserne ved hjælp af vinkler, bolte og møtrikker.

Vær opmærksom! Enhedens kraft afhænger i høj grad af længden af ​​knivene, men hvis sidstnævnte er store, vil det være meget sværere at afbalancere dem. Desuden kan strukturen blive løs under påvirkning af kraftig vind.

Fase fire. Vi laver en generator

Generatoren skal i dette tilfælde være selvspændende og altid på permanente magneter. Hvis du tager en almindelig generator fra en bil, fungerer spændingsviklingen her fra batteriet, med andre ord, i mangel af spænding vil der ikke være nogen excitation. Følgelig, hvis du bruger en simpel generator sammen med et batteri, og vinden er relativt svag i lang tid, vil batteriet snart simpelthen aflades, og senere, når vinden vender tilbage, vil vindgeneratoren ikke starte igen med din egen hænder.

Det er også muligt at lave et system ved hjælp af neodymmagneter. Denne form for enhed vil producere fra 1,5 kilowatt (hvis vinden er svag) til 3,5 kilowatt (hvis vinden er stærk). Trin-for-trin instruktioner til oprettelse af en sådan generator er som følger.

Trin 1. Lav et par metalpandekager, hver omkring 50 centimeter lange.

Trin 2. Ved hjælp af superlim limes neodymmagneter, der måler 2,5x5,0,12 centimeter (tolv stykker for hver) til pandekagerne rundt om hele omkredsen.

Trin 3. Placer pandekagerne over for hinanden, og husk polariteten.

Trin 4. Placer en hjemmelavet stator mellem dem (lav 9 spoler fra tråd med et tværsnit på 0,3 centimeter, hver med 70 omdrejninger). Forbind spolerne med en stjerne (som vist på billedet), og fyld dem derefter med polymerharpiks. I dette tilfælde er det vigtigt, at spolerne er viklet i én retning, du kan markere slutningen/begyndelsen af ​​viklingen ved hjælp af en farvet isolet - dette vil være mere praktisk.

Trin 5. Statoren skal være omkring 2 centimeter tyk. Vindingen skal komme ud gennem bolte og møtrikker. Afstanden mellem rotoren og statoren skal være 2 millimeter.

Magneterne vil blive tiltrukket ret kraftigt, og for en glat forbindelse er det nødvendigt at lave huller i dem og skære tråde til tappene. Juster omgående rotorerne, og brug derefter tasterne til at sænke den øverste ned på den nederste. Så kan du fjerne de midlertidige stifter.

Vær opmærksom! Generatoren beskrevet ovenfor kan bruges ikke kun til vertikale, men også til vandrette vindmøller.

Etape fem. Vi samler hele strukturen

Først skal du installere en speciel beslag på masten, gennem hvilken statoren vil blive fastgjort (som igen kan have enten tre eller seks knive). Fastgør navet over beslaget med de samme møtrikker. Skru på de fire tappe, der er placeret ved navet, klar generator. Herefter tilsluttes statoren til beslaget, som er fast fastgjort på masten. Fastgør turbinen til den anden rotorplade. Tilslut statorledningerne til spændingsregulatoren ved hjælp af terminaler.

Etape seks. Vi installerer en enhed, der kan omdanne vind til elektricitet

For at installere hele vindgeneratoren med dine egne hænder skal du følge nedenstående trin i form af trinvise instruktioner.

Trin 1. Beton et pålideligt og holdbart fundament i jorden.

Trin 2. Hælder der betonmørtel, tilføj de nødvendige tapper for at fastgøre det massive hængsel (alt dette kan nemt gøres i hånden).

Trin 3. Når betonen er helt hærdet, placeres hængslet på tappene og sikres med møtrikker.

Trin 4. Installer masten i den bevægelige del af hængslet.

Trin 5. Fastgør 3 eller 4 fyre til toppen af ​​masten (du kan bruge en flange eller svejsning). Du skal også bruge et stålkabel.

Trin 6. Løft masten på et hængsel ved hjælp af et af de forberedte kabler (du kan trække det ved hjælp af en bil).

Trin 7 Hele mastens lodrethed er strengt fastgjort af stiktråde.

Hvor kan sådan en vindgenerator installeres?

Hvor korrekt du vælger installationsstedet vindgenerator, effektiviteten af ​​dens funktion afhænger i høj grad. Placeringen skal være sådan, at systembladene får så meget vind som muligt. Pladsen skal være åben og forhøjet (for eksempel taget på et hus, men så langt væk fra træer og andre bygninger som muligt). Typisk ligger årsagen til dette ikke kun i interferens, men også i, at enheden laver noget støj under drift, som måske ikke kan lide af naboer eller ejerne selv.

For en mere detaljeret forståelse af problemet anbefaler vi, at du ser den tematiske video nedenfor.

Video - Sådan laver du en vindgenerator ved hjælp af en husholdningsventilator

Roterende (vandret) vindgenerator

En sådan enhed kan klare at levere elektricitet til et lille hus eller flere udhuse. Vindgeneratorens maksimale effekt vil ikke overstige 1,5 kilowatt.

Til arbejde skal du forberede:

• 12 watt bilgenerator;
• relæ, batteri indikator lys;
• selve batteriet er 12 watt;
• nuværende konverter;
• en stor pande eller spand lavet af duralumin eller rustfrit stål;
• et par klemmer til fastgørelse af generatoren til masten;
• skifte;
• tråd, 0,4 og 0,25 centimeter;
• bolte, møtrikker, spændeskiver;
• voltmeter.

De værktøjer, du skal bruge, er de samme som i det foregående tilfælde. Tag først en pande (eller spand), og del den i fire lige store dele med en markør og et målebånd. Klip knivene ud, men skær ikke hele vejen (som vist på billedet).

Lav huller til boltene i bunden, bøj ​​derefter knivene, men ikke for meget. Tag højde for, hvordan generatoren vil rotere (med eller mod uret).

Fastgør derefter panden med de allerede forberedte knive til remskiven, fastgør med bolte. Installer generatoren på den forudfastsatte mast (brug de medfølgende klemmer til dette), tilslut derefter alle kabler og saml kredsløbet. Omskriv hele kredsløbet, fastgør ledningerne på støtten.

For at tilslutte batteriet skal du bruge et 4 mm kabel med en maksimal længde på 1 meter. For at tilslutte belastningen skal du bruge et kabel med et mindre tværsnit. Installer også en inverter. Nedenfor er omtrentlige diagram forbindelser.

Som du kan se, er det meget muligt at bygge en vindgenerator med egne hænder. Designet kan være af to typer, men hvis du har evnerne og den rette iver, kan du klare arbejdet selv alene. Det er alt, held og lykke!

Tilfreds:

Luftmasser har uudtømmelige reserver af energi, som menneskeheden har brugt siden oldtiden. Dybest set sikrede vindens kraft bevægelse af skibe under sejl og drift af vindmøller. Efter opfindelsen af ​​dampmaskiner mistede denne type energi sin relevans.

Kun i moderne forhold vindenergi er igen blevet efterspurgt som en drivkraft anvendes på elektriske generatorer. De har ikke modtaget den endnu udbredt i industriel skala, men bliver stadig mere populære i den private sektor. Nogle gange er det simpelthen umuligt at forbinde til en strømledning. I sådanne situationer designer og fremstiller mange ejere en vindgenerator til et privat hjem med egne hænder fra skrotmaterialer. Efterfølgende bruges de som hoved- eller hjælpekilder til elektricitet.

Ideel vindmølleteori

Denne teori blev udviklet på forskellige tidspunkter af videnskabsmænd og specialister inden for mekanik. Det blev først udviklet af V.P. Vetchinkin i 1914, og teorien om en ideel propel blev brugt som grundlag. I disse undersøgelser blev vindenergiudnyttelsesfaktoren for en ideel vindmølle udledt for første gang.

Arbejdet på dette område blev videreført af N.E. Zhukovsky, som udledte den maksimale værdi af denne koefficient svarende til 0,593. I de senere værker af en anden professor - Sabinin G.Kh. den justerede koefficientværdi var 0,687.

I overensstemmelse med de udviklede teorier bør et ideelt vindhjul have følgende parametre:

• Hjulets rotationsakse skal være parallel med vindstrømmens hastighed.
• Antallet af blade er uendeligt stort, med en meget lille bredde.
• Nulværdi af vingeprofiltræk ved tilstedeværelse af konstant cirkulation langs bladene.
• Hele vindmøllens fejede overflade har en konstant tabt hastighed af luftstrømmen på hjulet.
• Forfølgelse vinkelhastighed til det uendelige.

Vindmølle udvalg

Når du vælger en vindgeneratormodel til et privat hjem, bør du overveje påkrævet strøm, der sikrer driften af ​​enheder og udstyr under hensyntagen til tidsplanen og hyppigheden af ​​tænding. Det bestemmes ved månedlig måling af elforbruget. Derudover kan effektværdien bestemmes iht tekniske egenskaber forbrugere.

Man bør også tage højde for, at alle elektriske apparater ikke drives direkte fra vindgeneratoren, men fra en inverter og et sæt batterier. En 1 kW generator er således i stand til at sikre normal funktion af de batterier, der driver en fire-kilowatt inverter. Som følge heraf forsynes husholdningsapparater med lignende effekt fuldt ud med elektricitet. Det rigtige valg af batterier er af stor betydning. Særlig opmærksomhed Du bør være opmærksom på parametre såsom ladestrøm.

Når du vælger et vindmølledesign, tages der hensyn til følgende faktorer:

• Vindhjulets rotationsretning er lodret eller vandret.
• Formen af ​​ventilatorbladene kan være i form af et sejl, med en lige eller buet overflade. I nogle tilfælde bruges kombinerede muligheder.
• Materiale til klinger og teknologi til deres fremstilling.
• Placering af ventilatorblade med forskellige hældninger i forhold til strømmen af ​​passerende luft.
• Antallet af blade inkluderet i ventilatoren.
• Den nødvendige strøm overføres fra vindmøllen til generatoren.

Derudover er det nødvendigt at tage højde for den gennemsnitlige årlige vindhastighed for et bestemt område, som angivet i vejrtjenesten. Det er ikke nødvendigt at angive vindretningen, da moderne designs vindgeneratorer drejer uafhængigt i den anden retning.

For de fleste områder af Den Russiske Føderation, de fleste den bedste mulighed der vil være en horisontal orientering af rotationsaksen, bladenes overflade vil være buet og konkav, som luftstrømmen strømmer rundt om i en spids vinkel. Mængden af ​​strøm, der tages fra vinden, påvirkes af bladets område. For et almindeligt hus Et areal på 1,25 m2 er ganske tilstrækkeligt.

En vindmølles hastighed afhænger af antallet af vinger. Vindgeneratorer med et blad roterer hurtigst. I sådanne designs bruges en modvægt til balancering. Det skal også tages i betragtning, at vindmøller ved lave vindhastigheder, under 3 m/s, bliver ude af stand til at optage energi. For at enheden kan opfatte svag vind, skal arealet af dens vinger øges til mindst 2 m 2.

Beregning af vindgenerator

Før du vælger en vindgenerator, er det nødvendigt at bestemme vindhastigheden og -retningen, der er mest typisk på placeringen af ​​den foreslåede installation. Det skal huskes, at rotationen af ​​bladene begynder ved en minimumsvindhastighed på 2 m/s. Maksimal effektivitet kan opnås, når denne indikator når en værdi fra 9 til 12 m/s. Det vil sige, at for at levere elektricitet til et lille landsted, skal du bruge en generator med en minimumseffekt på 1 kW/t og en vindhastighed på mindst 8 m/s.

Vindhastighed og propeldiameter har direkte indflydelse på den effekt, som en vindmølle producerer. Det er muligt nøjagtigt at beregne ydeevneegenskaberne for en bestemt model ved hjælp af følgende formler:

1. Beregninger i overensstemmelse med rotationsarealet udføres som følger: P = 0,6 x S x V 3, hvor S er arealet vinkelret på vindretningen (m 2), V er vindhastigheden (m/s), P er generatorsættets effekt (kW).
2. For at beregne den elektriske installation ud fra skruens diameter anvendes formlen: P = D 2 x V 3 /7000, hvor D er skruens diameter (m), V er vindhastigheden (m/s). ), P er generatoreffekten (kW).
3. Ved mere komplekse beregninger tages der hensyn til luftstrømstætheden. Til disse formål er der en formel: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, hvor ξ er koefficienten for vindenergiforbrug (en umålelig størrelse), π = 3,14, R - rotorradius (m), V - luftstrømshastighed (m/s), ρ - luftdensitet (kg/m 3), η ed - gearkasseeffektivitet (%), η gen - generatoreffektivitet (%).

Således stiger elektriciteten produceret af vindgeneratoren kvantitativt i et kubikforhold med vindstrømmens stigende hastighed. For eksempel, når vindhastigheden stiger med 2 gange, vil genereringen af ​​kinetisk energi fra rotoren stige med 8 gange.

Når du vælger et sted til installation af en vindgenerator, er det nødvendigt at give præference til områder uden store bygninger og høje træer, der skaber en barriere for vinden. Minimumsafstanden fra beboelsesejendomme er fra 25 til 30 meter, ellers vil støj under arbejdet skabe gener og ubehag. Vindmøllerotoren skal placeres i en højde, der overstiger de nærmeste bygninger med mindst 3-5 m.

Hvis du ikke planlægger at forbinde dit landsted til det generelle netværk, kan du i dette tilfælde bruge mulighederne kombinerede systemer. Driften af ​​en vindmølle vil være meget mere effektiv, når den bruges sammen med en dieselgenerator eller solcellebatteri.

Sådan laver du en vindgenerator med dine egne hænder

Uanset vindgeneratorens type og design er hver enhed udstyret med lignende elementer som grundlag. Alle modeller har generatorer, klinger lavet af forskellige materialer, elevatorer giver påkrævet niveau installationer, samt ekstra batterier og et elektronisk styresystem. De enkleste at fremstille er rotor-type enheder eller aksiale strukturer ved hjælp af magneter.

Mulighed 1. Rotor vindgenerator design.

Et roterende vindgeneratordesign bruger to, fire eller flere vinger. Sådanne vindgeneratorer er ikke i stand til fuldt ud at forsyne store landhuse med elektricitet. De bruges primært som en hjælpekilde til elektricitet.

Afhængigt af vindmøllens estimerede effekt vælges de nødvendige materialer og komponenter:

• 12 volt bilgenerator og bilbatteri.
• Spændingsregulator, der konverterer vekselstrøm fra 12 til 220 volt.
• Kapacitet med store størrelser. En aluminiumspand eller gryde i rustfrit stål fungerer bedst.
• Du kan bruge et relæ fjernet fra bilen som oplader.
• Du skal bruge en 12 V-kontakt, en ladelampe med en controller, bolte med møtrikker og spændeskiver samt metalklemmer med gummierede pakninger.
• Et trelederkabel med et minimumstværsnit på 2,5 mm 2 og et almindeligt voltmeter fjernet fra enhver måleanordning.

Først og fremmest er rotoren forberedt fra en eksisterende metalbeholder - en pande eller spand. Det er markeret i fire lige store dele, huller er lavet i enderne af linjerne for at lette opdelingen i komponentdele. Derefter skæres beholderen med en metalsaks eller en kværn. Rotorblade skæres fra de resulterende emner. Alle mål skal omhyggeligt kontrolleres for korrekt dimensionering, ellers vil designet ikke fungere korrekt.

Dernæst bestemmes rotationssiden af ​​generatorremskiven. Typisk roterer den med uret, men det er bedst at tjekke dette. Herefter forbindes rotordelen til generatoren. For at undgå ubalance i rotorens bevægelse, skal monteringshullerne i begge strukturer placeres symmetrisk.

For at øge rotationshastigheden skal knivene være let bøjede. Når bøjningsvinklen øges, absorberes luftstrømme mere effektivt af rotorenheden. Ikke kun elementer af den afskårne beholder bruges som knive, men også individuelle dele forbundet til et metalemne formet som en cirkel.

Efter fastgørelse af beholderen til generatoren skal hele den resulterende struktur installeres helt på masten ved hjælp af metalklemmer. Derefter er ledningerne installeret og samlet. Hver kontakt skal sættes i sit eget stik. Når den er tilsluttet, fastgøres ledningerne til masten med ledning.

Efter færdiggørelse af montering er inverter, batteri og belastning forbundet. Batteriet er forbundet med et kabel med et tværsnit på 3 mm 2 for alle andre forbindelser er et tværsnit på 2 mm 2 tilstrækkeligt. Herefter kan vindgeneratoren betjenes.

Mulighed 2. Aksialt design vindgenerator ved hjælp af magneter.

Aksiale vindmøller til hjemmet er et design, hvoraf et af hovedelementerne er neodymmagneter. Med hensyn til deres ydeevne er de væsentligt foran konventionelle roterende enheder.

Rotoren er hovedelementet i hele vindgeneratordesignet. Til dens fremstilling er et bilhjulsnav komplet med bremseskiver bedst egnet. En del der har været i brug bør klargøres - renses for snavs og rust, og lejerne smøres.

Dernæst skal du fordele og fastgøre magneterne korrekt. I alt skal du bruge 20 stykker, der måler 25 x 8 mm. Det magnetiske felt i dem er placeret langs længden. De lige nummererede magneter vil være poler, de er placeret langs hele skivens plan, skiftende gennem en. Derefter bestemmes fordele og ulemper. En magnet rører skiftevis andre magneter på disken. Hvis de tiltrækker, så er polen positiv.

Med et øget antal stænger skal visse regler overholdes. I enfasede generatorer falder antallet af poler sammen med antallet af magneter. Trefasegeneratorer opretholder et 4/3-forhold mellem magneter og poler og et 2/3-forhold mellem poler og spoler. Magneterne er installeret vinkelret på omkredsen af ​​skiven. En papirskabelon bruges til at fordele dem jævnt. Magneterne fastgøres først med stærk lim og fikseres til sidst med epoxyharpiks.

Hvis vi sammenligner enfasede og trefasede generatorer, så præstation førstnævnte vil være noget værre i forhold til sidstnævnte. Dette skyldes høje amplitudeudsving i netværket på grund af ustabil strømudgang. Derfor forekommer vibrationer i enfasede enheder. I trefasede design kompenseres denne ulempe af strømbelastninger fra en fase til en anden. På grund af dette sikrer netværket altid en konstant effektværdi. På grund af vibrationer er levetiden for enfasede systemer væsentligt lavere end for trefasede systemer. Derudover har trefasede modeller ingen støj under drift.

Mastens højde er ca. 6-12 m. Den monteres i midten af ​​forskallingen og fyldes med beton. Derefter installeres den færdige struktur på masten, hvorpå skruen er fastgjort. Selve masten er sikret med kabler.

Vindmøllevinger

Vindkraftværkernes effektivitet afhænger i høj grad af vingernes udformning. Først og fremmest er dette deres antal og størrelse, såvel som det materiale, hvorfra bladene til vindgeneratoren vil blive lavet.

Faktorer, der påvirker vingedesignet:

• Selv den svageste vind kan sætte de lange vinger i gang. For meget længde kan dog få vindhjulet til at rotere langsommere.
• Forøgelse af det samlede antal vinger gør vindhjulet mere responsivt. Det vil sige, at jo flere vinger, jo bedre starter rotationen. Effekten og hastigheden vil dog blive reduceret, hvilket gør en sådan enhed uegnet til at generere elektricitet.
• Vindhjulets diameter og rotationshastighed påvirker støjniveauet, der genereres af enheden.

Antallet af vinger skal kombineres med installationsstedet for hele konstruktionen. I de fleste optimale forhold Korrekt udvalgte vinger kan sikre maksimal effekt fra en vindgenerator.

Først og fremmest skal du på forhånd bestemme den nødvendige kraft og funktionalitet af enheden. For korrekt at fremstille en vindgenerator skal du studere mulige designs såvel som klimatiske forhold hvor det vil blive brugt.

Ud over den samlede effekt anbefales det at bestemme værdien af ​​udgangseffekten, også kendt som spidsbelastning. Det repræsenterer det samlede antal enheder og udstyr, der vil blive tændt samtidig med driften af ​​vindgeneratoren. Hvis det er nødvendigt at øge dette tal, anbefales det at bruge flere invertere på én gang.

DIY vindgenerator 24V - 2500 watt

I moderne realiteter er enhver husejer godt klar over den konstante stigning i omkostningerne ved forsyninger - dette gælder også for elektrisk energi. Derfor at skabe behagelige forhold bor i forstæder boligbyggeri, både sommer og vinter, skal du enten betale for energiforsyning, eller finde en alternativ vej ud af den nuværende situation, heldigvis naturlige kilder energier er gratis.

Sådan laver du en vindgenerator med dine egne hænder - trin for trin guide

Vores stats territorium er for det meste sletter. På trods af, at adgangen til vind i byerne er blokeret af højhuse, raser stærke luftstrømme uden for byen. Derfor er det at lave en vindgenerator selv den eneste rigtige løsning til at forsyne et landhus med elektricitet. Men først skal du finde ud af, hvilken model der er egnet til selvproduktion.

Rotary

En roterende vindmølle er en simpel konverteringsenhed, der er nem at lave med dine egne hænder. Naturligvis vil et sådant produkt ikke kunne levere elektricitet til et landsted, men for landsted vil klare sig fint. Det giver dig mulighed for at belyse ikke kun boligbyggerier, men også udhuse og endda stier i haven. For selvstændigt at samle en enhed med en effekt på op til 1500 watt, skal du forberede forbrugsvarer og komponenter fra følgende liste:

Naturligvis skal du have et minimumssæt af værktøjer: saks til at skære metal, en vinkelsliber, et målebånd, en blyant, et sæt skruenøgler og skruetrækkere, bor med bor og tang.

Trin for trin handlinger

Montering begynder med fremstilling af rotoren og ændring af remskiven, for hvilken en bestemt arbejdssekvens følges.

For at forbinde batteriet bruges ledere med et 4 mm tværsnit og en længde på højst 100 cm. Forbrugere forbindes med ledere med et tværsnit på 2 mm. Det er vigtigt at inkludere en 220V DC til AC spændingsomformer i det åbne kredsløb i henhold til terminalkontaktdiagrammet.

Fordele og ulemper ved designet

Hvis alle manipulationer udføres korrekt, vil enheden vare ret lang tid. Når du bruger et tilstrækkeligt kraftigt batteri og en passende inverter på op til 1,5 kW, kan du levere strøm til gade- og indendørsbelysning, et køleskab og et tv. At lave sådan en vindmølle er meget enkel og omkostningseffektiv. Dette produkt er let at reparere og uhøjtideligt at bruge. Det er meget pålideligt med hensyn til drift og larmer ikke, generer husets indbyggere. Den roterende vindmølle har imidlertid lav effektivitet, og dens drift afhænger af tilstedeværelsen af ​​vind.

Et aksialt design med en jernfri stator baseret på neodym permanente magneter dukkede op på vores stats territorium for ikke så længe siden på grund af manglende tilgængelighed af komponentdele. Men i dag er kraftige magneter ikke ualmindeligt, og prisen på dem er faldet markant i forhold til for få år siden.

Grundlaget for en sådan generator er et nav med bremseskiver fra en personbil. Hvis dette ikke er en ny del, så er det tilrådeligt at efterse den og skifte smøremidler og lejer.

Placering og montering af neodymmagneter

Arbejdet begynder med at lime magneter på rotorskiven. Til dette formål bruges 20 magneter. og mål 2,5 x 0,8 cm For at ændre antallet af stænger skal du overholde følgende regler:

• en enfaset generator indebærer antallet af magneter svarende til antallet af poler;
• i tilfælde af en trefaset enhed opretholdes et forhold på 2/3 af henholdsvis poler og spoler;
• Placeringen af ​​magneter skal ske med skiftende poler for at forenkle deres distribution, er det bedre at bruge en færdig skabelon lavet af pap.

Hvis det er muligt, er det tilrådeligt at bruge magneter rektangulær form, da koncentrationen af ​​magnetiske felter i runde analoger forekommer i midten og ikke over hele overfladen. Det er vigtigt at sikre, at magneter, der vender mod hinanden, har modsatte poler. For at bestemme polerne bringes magneter tæt på hinanden, og de tiltrækkende sider er positive, derfor er de frastødende sider negative.

En speciel en bruges til at fastgøre magneterne. klæbemiddelsammensætning, hvorefter der udføres forstærkning med epoxyharpiks for at øge styrken. Til dette formål er magnetiske elementer fyldt med det. For at forhindre harpiksen i at sprede sig, er sider lavet ved hjælp af almindelig plasticine.

Trefaset og enkeltfaset enhed

Enkeltfasede statorer er ringere i deres parametre end deres trefasede modstykker, da vibrationer stiger med stigende belastning. Dette skyldes forskellen i strømamplitude som følge af variabiliteten af ​​dens output over en vis tidsperiode. Til gengæld er der ikke noget sådant problem i den trefasede analoge. Dette gjorde det muligt at øge afkastet trefaset generator næsten 50 % sammenlignet med en enfaset model. Plus, på grund af fraværet af yderligere vibrationer, skabes der ingen uvedkommende støj under driften af ​​enheden.

Optræksspoler

Enhver elektriker ved, at inden man begynder at opvikle en spole, er det vigtigt at foreløbige beregninger. Hjemmelavet vindgenerator ved 220V - en enhed, der arbejder ved lave hastigheder. Det er nødvendigt at sikre, at batteriopladningen starter ved 100 rpm.

Baseret på disse parametre vil vikling af alle spolerne ikke kræve mere end 1200 omdrejninger. For at bestemme drejningerne for en spole skal du blot dividere de samlede indikatorer med antallet af individuelle elementer.

For at øge kraften i en lavhastighedsvindmølle øges antallet af pæle. I dette tilfælde vil frekvensen af ​​strømmen i spolerne stige. Spolernes vikling skal være tyk kobbertråde. Dette vil reducere modstanden og derfor øge strømmen. Det er vigtigt at overveje, at med en kraftig stigning i spændingen kan strømmen helt bruges på viklingernes modstand. For at forenkle vikling kan du bruge en speciel maskine.

I overensstemmelse med antallet og tykkelsen af ​​magneter, der er fastgjort til diskene, ændres enhedens ydeevneegenskaber. For at finde ud af, hvilke strømindikatorer der i sidste ende vil blive opnået, er det nok at vikle et element og rotere det i enheden. For at bestemme effektkarakteristika måles spændingen ved bestemte hastigheder.

Ofte er spolen lavet rund, men det er tilrådeligt at forlænge den lidt. I dette tilfælde vil der være mere kobber i hver sektor, og arrangementet af sving bliver tættere. Diameteren af ​​spolens indre hul skal være lig med dimensionerne af magneten. Ved fremstilling af statoren er det vigtigt at tage højde for, at dens tykkelse skal være lig med parametrene for magneterne.

Normalt bruges krydsfiner som et emne til statoren, men det er meget muligt at lave markeringer på et papirark ved at tegne sektorer til spolerne og bruge almindelig plasticine til grænser. For at give styrke til produktet, bruges glasfiber, placeret i bunden af ​​formen oven på spolerne. Det er vigtigt, at epoxyharpiksen ikke klæber til formen. For at gøre dette er det dækket med voks på toppen. Spolerne er fast fikseret til hinanden, og enderne af faserne bringes ud. Derefter er alle ledninger forbundet i henhold til et stjerne- eller trekantmønster. For at teste den færdige enhed roteres den manuelt.

Normalt er mastens endelige højde 6 meter, men hvis det er muligt, er det bedre at fordoble den. På grund af dette bruges en betonbase til at sikre den. Fastgørelsen skal være sådan, at røret let kan løftes og sænkes ved hjælp af et spil. En skrue er fastgjort i den øverste ende af røret.

For at lave en skrue skal du bruge et PVC-rør, hvis tværsnit skal være 16 cm En to meter lang skrue med seks blade skæres fra røret. Den optimale form af knivene bestemmes eksperimentelt, hvilket giver mulighed for at øge drejningsmomentet ved minimumshastighed. For at trække propellen tilbage fra kraftige vindstød, bruges en foldehale. Den producerede elektricitet lagres i batterier.

Video: hjemmelavet vindgenerator

Efter at have overvejet de tilgængelige muligheder for vindgeneratorer, vil hver husejer være i stand til at beslutte sig for en enhed, der passer til deres formål. Hver af dem har sin egen positive aspekter og negative egenskaber. Man kan især mærke effektiviteten af ​​en vindmølle uden for byen, hvor der er konstant bevægelse af luftmasser.

En af de mest overkommelige muligheder for at bruge vedvarende energikilder er brugen af ​​vindenergi. For at lære at lave beregninger, samle og installere en vindmølle selv, læs denne artikel.

Klassificering af vindgeneratorer

Installationer er klassificeret ud fra følgende vindmøllekriterier:

• placering af rotationsaksen;
• antal knive;
• element materiale;
• propelstigning.

Vindmøller har som regel design med vandret og lodret rotationsakse.

Version med en vandret akse - et propeldesign med en, to, tre eller flere blade. Dette er det mest almindelige design af luftkraftværker på grund af dets høje effektivitet.

Version med en lodret akse - ortogonale og karruseldesigns ved hjælp af eksemplet med Darrieus og Savonius rotorer. De sidste to begreber bør præciseres, da begge har en vis betydning i design af vindgeneratorer.

Darrieus rotor er et ortogonalt vindmølledesign, hvor aerodynamiske vinger (to eller flere) er placeret symmetrisk til hinanden i en vis afstand og monteret på radiale bjælker. Nok svær mulighed vindmølle, der kræver omhyggeligt aerodynamisk design af vingerne.

Savonius rotor er et vindmølledesign af karruseltypen, hvor to semi-cylindriske vinger er placeret mod hinanden og danner en generelt sinusformet form. Effektiviteten af ​​strukturerne er lav (ca. 15%), men kan næsten fordobles, hvis vingerne placeres i bølgeretningen ikke vandret, men lodret, og der anvendes et flerlagsdesign med vinkelforskydningen af ​​hvert par. klinger i forhold til de andre par.

Fordele og ulemper ved vindmøller

Fordelene ved disse enheder er indlysende, især i forhold til indenlandske driftsforhold. Brugere af vindmøller har faktisk mulighed for at generere gratis elektrisk energi, ikke medregnet de små omkostninger til konstruktion og vedligeholdelse. Ulemperne ved vindkraftværker er dog også åbenlyse.

Altså for at opnå effektivt arbejde installation skal betingelserne for stabilitet af vindstrømme være opfyldt. Mennesket kan ikke skabe sådanne forhold. Dette er udelukkende naturens prærogativ. En anden teknisk ulempe er den lave kvalitet af den genererede elektricitet, som et resultat af hvilken det er nødvendigt at supplere systemet med dyre elektriske moduler (multiplikatorer, opladere, batterier, omformere, stabilisatorer).

Fordelene og ulemperne med hensyn til funktionerne ved hver modifikation af vindmøller balancerer måske på nul. Hvis de vandret-aksiale modifikationer er forskellige høj værdi effektivitet, så for stabil drift kræver de brug af vindstrømsretningsregulatorer og. Lodret akse modifikationer har lav effektivitet, men fungerer stabilt uden en mekanisme til sporing af vindretning. Samtidig er sådanne vindmøller kendetegnet ved et lavt støjniveau, eliminerer "sprednings"-effekten i stærk vind og er ret kompakte.

Hjemmelavede vindgeneratorer

At lave en "vindmølle" med mine egne hænder- problemet er fuldstændigt løseligt. Desuden vil en konstruktiv og rationel tilgang til forretning hjælpe med at minimere uundgåelige økonomiske omkostninger. Først og fremmest er det værd at skitsere projektet, udføre nødvendige beregninger balance og magt. Disse handlinger vil være mere end blot sikkerhed vellykket byggeri vindkraftværk, men også en garanti for at bevare integriteten af ​​alt indkøbt udstyr.

Det anbefales at starte med at bygge en mikrovindmølle med en effekt på flere tiere watt. I fremtiden vil de opnåede erfaringer være med til at skabe et mere kraftfuldt design. Når du opretter en vindgenerator til hjemmet, bør du ikke fokusere på at opnå elektricitet af høj kvalitet (220 V, 50 Hz), da denne mulighed vil kræve betydelige økonomiske investeringer. Det giver mere mening at begrænse os til brugen af ​​oprindeligt opnået elektricitet, som med succes kan bruges uden konvertering til andre formål, for eksempel til at understøtte varme- og varmtvandsforsyningssystemer bygget på elektriske varmeapparater (TEH) - sådanne enheder kræver ikke stabil spænding og frekvens. Dette gør det muligt at skabe simpelt diagram, der fungerer direkte fra generatoren.

Mest sandsynligt vil ingen argumentere for, at opvarmning og varmtvandsforsyning i huset er ringere i betydning husholdningsapparater og belysningsanordninger, som de ofte plejer at installere hjemmevindmøller til. Opførelsen af ​​vindmøller er netop med det formål at forsyne huset med varme og varmt vand- Det her minimumsomkostninger og enkelhed i designet.

Generaliseret design af en hjemmevindmølle

Strukturelt gentager et boligprojekt stort set en industriel installation. Sandt nok er husholdningsløsninger ofte baseret på vindmøller med lodret akse og er udstyret med lavspændings DC-generatorer. Sammensætning af husstandsvindmøllemoduler, underlagt elektricitet af høj kvalitet (220 V, 50 Hz):

• vindmølle;
• vindorientering enhed;
• animator;
• DC-generator (12 V, 24 V);
• batteriopladningsmodul;
• genopladelige batterier (lithium-ion, lithium-polymer, bly-syre);
• DC spændingsomformer 12 V (24 V) til AC spænding 220 V.

Vindgenerator PIC 8-6/2.5

Hvordan virker dette? Lige. Vinden vender vindmøllen. Drejningsmomentet overføres gennem multiplikatoren til DC-generatorens aksel. Den energi, der modtages ved udgangen af ​​generatoren, akkumuleres i batterier gennem lademodulet. Fra batteriterminalerne tilføres en konstant spænding på 12 V (24 V, 48 V) til konverteren, hvor den omdannes til en spænding, der er egnet til at forsyne husholdningernes elektriske netværk.

Om generatorer til hjemmevindmøller

Flertal husholdningsstrukturer Vindmøller er normalt designet ved hjælp af lavhastigheds DC-elektriske motorer. Dette er den enkleste generatormulighed, der ikke kræver modernisering. Optimalt - elmotorer med permanente magneter, designet til en forsyningsspænding på omkring 60-100 volt. Der er øvelse i at bruge bilgeneratorer, men i et sådant tilfælde kræves indførelsen af ​​en multiplikator, da selvgeneratorer kun producerer den nødvendige spænding ved høje (1800-2500) hastigheder. En af de mulige muligheder er rekonstruktionen af ​​en AC-asynkronmotor, men den er også ret kompleks, der kræver præcise beregninger, drejning og installation af neodymmagneter i rotorområdet. Der er mulighed for en trefaset asynkronmotor med tilslutning af kondensatorer med samme kapacitet mellem faserne. Endelig er der mulighed for at lave en generator fra bunden med egne hænder. Der er en masse instruktioner om denne sag.

Hjemmelavet "vindmølle" med lodret akse

En ret effektiv og, vigtigst af alt, billig vindgenerator kan bygges på basis af en Savonius-rotor. Her betragtes som et eksempel en mikroenergiinstallation, hvis effekt ikke overstiger 20 W. Imidlertid er denne enhed ganske tilstrækkelig, for eksempel til at levere elektrisk energi til nogle husholdningsapparater kører på 12 volt.

Sæt af dele:

1. Aluminiumsplade 1,5-2 mm tyk.
2. Plastrør: diameter 125 mm, længde 3000 mm.
3. Aluminiumsrør: diameter 32 mm, længde 500 mm.
4. DC-motor (potentialgenerator), 30-60V, 360-450 rpm, for eksempel elmotor model PIK8-6/2.5.
5. Spændingsregulator.
6. Batteri.

Fremstilling af Savonius rotoren

Tre "pandekager" med en diameter på 285 mm skæres ud af en aluminiumsplade. Der bores huller i midten af ​​hver aluminiumsrør 32 mm. Det viser sig noget, der ligner cd'er. Fra plastrør to stykker 150 mm lange skæres og skæres i halve på langs. Resultatet er fire halvcirkelformede klinger 125x150 mm. Alle tre aluminium "CD'er" sættes på et 32 ​​mm rør og fastgøres i en afstand på 320, 170, 20 mm fra det øverste punkt strengt horisontalt, og danner to etager. Blade indsættes mellem skiverne, to pr. lag, og fastgøres strengt mod hinanden, hvilket danner en sinusoid. I dette tilfælde forskydes det øvre lags blade i forhold til det nederste lags blade i en vinkel på 90 grader. Resultatet er en firebladet Savonius-rotor. For at fastgøre elementer kan du bruge nitter, selvskærende skruer, hjørner eller andre metoder.

Tilslutning til motor og montering på mast

Akslen på DC-motorer med ovenstående parametre har normalt en diameter på højst 10-12 mm. For at forbinde motorakslen med vindmøllerøret presses en messingbøsning med den nødvendige indvendige diameter ind i den nederste del af røret. Der bores et hul gennem rørets væg og bøsningen, og der skæres et gevind for at skrue låseskruen i. Dernæst sættes vindmøllerøret på generatorakslen, hvorefter forbindelsen fastgøres stift med en låseskrue.

Den resterende del af plastrøret (2800 mm) er vindmøllens mast. Generatorenheden med Savonius-hjulet er monteret i toppen af ​​masten - den sættes ganske enkelt ind i røret, indtil den stopper. Et metalskivedæksel monteret på motorens forende, med en diameter lidt større end mastens diameter, bruges som stop. Der bores huller i periferien af ​​dækslet til fastgørelse af fyretråde. Da diameteren af ​​det elektriske motorhus er mindre end rørets indvendige diameter, bruges afstandsstykker eller stop til at justere generatoren i midten. Kablet fra generatoren føres inde i røret og ud gennem vinduet i bunden. Under installationen er det nødvendigt at tage hensyn til beskyttelsen af ​​generatoren mod fugt ved at bruge tætningspakninger. Igen, med henblik på beskyttelse mod nedbør, kan der installeres en paraplyhætte over forbindelsen af ​​vindmøllerøret med generatorakslen.

Hele strukturen er installeret i et åbent, godt ventileret område. Et hul på 0,5 meter dybt graves under masten, den nederste del af røret sænkes ned i hullet, konstruktionen udjævnes med tråde, hvorefter hullet fyldes med beton.

Spændingsregulator (simpel oplader)

En fremstillet vindgenerator er som regel ikke i stand til at producere 12 volt på grund af den lave omdrejningshastighed. Vindmøllens maksimale rotationshastighed ved en vindhastighed på 6-8 m/sek. når en værdi på 200-250 rpm. Ved udgangen er det muligt at opnå en spænding på omkring 5-7 volt. For at oplade batteriet kræves en spænding på 13,5-15 volt. Vejen ud er at bruge en simpel pulsspændingsomformer, samlet for eksempel baseret på LM2577ADJ spændingsregulatoren. Ved at levere 5 volt jævnstrøm til konverterens indgang er udgangen 12-15 volt, hvilket er ganske nok til at oplade et bilbatteri.

Klar spændingsomformer baseret på LM2577

Denne mikro-vindgenerator kan bestemt forbedres. Øg turbineeffekten, skift mastens materiale og højde, tilføj en DC-til-AC-konverter osv.

Vindkraftværk med vandret akse

Sæt af dele:

1. Plastrør med en diameter på 150 mm, aluminiumsplade 1,5-2,5 mm tyk, træklods 80x40 1 m lang, VVS: flange - 3, vinkel - 2, tee - 1.
2. DC elmotor (generator) 30-60 V, 300-470 rpm.
3. Hjulremskive til en motor med en diameter på 130-150 mm (aluminium, messing, tekstolit osv.).
4. Stålrør med en diameter på henholdsvis 25 mm og 32 mm og en længde på henholdsvis 35 mm og 3000 mm.
5. Opladningsmodul til batterier.
6. Batterier.
7. Spændingsomformer 12 V - 120 V (220 V).

Fremstilling af en "vindmølle" med vandret akse

Et plastrør er nødvendigt for at lave vindmøllevinger. En sektion af et sådant rør, 600 mm lang, skæres på langs i fire identiske segmenter. En vindmølle kræver tre vinger, som er lavet af de resulterende segmenter ved at skære en del af materialet diagonalt langs hele længden, men ikke nøjagtigt fra hjørne til hjørne, men fra det nederste hjørne til det øverste hjørne, med en lille fordybning fra sidstnævnte . Behandling af den nederste del af segmenterne reduceres til dannelsen af ​​et fastgørelsesblad på hvert af de tre segmenter. For at gøre dette skæres en firkant, der måler cirka 50x50 mm langs den ene kant, og den resterende del tjener som et fastgørelsesblad.

Vindmøllevingerne fastgøres til hjul-remskiven vha boltede forbindelser. Remskiven er monteret direkte på akslen af ​​en DC elmotor - generator. En simpel træklods med et tværsnit på 80x40 mm og en længde på 1 m anvendes som vindmøllechassis. Generatoren monteres i den ene ende træklods. I den anden ende af stangen er der monteret en "hale" lavet af en plade af aluminium. I bunden af ​​baren, vedhæftet metalrør 25 mm, designet til at fungere som en roterende mekanisme aksel. Et tre meter 32 mm metalrør bruges som mast. Den øverste del af masten er bøsningen til den roterende mekanisme, hvori vindmøllerøret indsættes. Mastestøtten er lavet af en plade af tyk krydsfiner. På denne understøtning, i form af en skive med en diameter på 600 mm, er en struktur samlet af VVS-dele, takket være hvilken masten let kan hæves eller sænkes eller monteres eller demonteres. Fyre bruges til at sikre masten.

Al vindmølleelektronik er monteret i et separat modul, hvis grænseflade sørger for tilslutning af batterier og forbrugerbelastninger. Modulet inkluderer en batteriladeregulator og en spændingsomformer. Sådanne enheder kan samles uafhængigt, hvis du har den relevante erfaring, eller købes på markedet. Der er mange på udsalg forskellige løsninger, så du kan opnå de ønskede udgangsværdier for spændinger og strømme.

Kombinerede vindmøller

Kombinerede vindmøller er en seriøs mulighed for et energimodul til hjemmet. Faktisk indebærer kombinationen at kombinere en vindgenerator, solcellebatteri, diesel- eller benzinkraftværk i et enkelt system. Du kan kombinere på alle mulige måder, baseret på dine evner og behov. Når der er en tre-i-en mulighed, er dette naturligvis den mest effektive og pålidelige løsning.

Kombinationen af ​​vindmøller involverer også skabelsen af ​​vindkraftværker, der omfatter to forskellige modifikationer på én gang. For eksempel når en Savonius-rotor og en traditionel tre-blads maskine arbejder i én kombination. Den første mølle kører ved lave vindhastigheder, og den anden kun ved nominelle. Dette bevarer effektiviteten af ​​installationen, eliminerer uberettigede energitab, og i tilfælde af asynkrone generatorer kompenserer for reaktive strømme.

Kombinerede systemer er teknisk komplekse og dyre muligheder for hjemmetræning.

Beregning af et vindkraftværks effekt

For at beregne effekten af ​​en vandret-aksial vindgenerator kan du bruge standardformlen:

• N = p S V3 / 2
• N- installationseffekt, W
• s- luftdensitet (1,2 kg/m3)
• S— blæst areal, m2
• V— vindstrømningshastighed, m/sek

For eksempel vil effekten af ​​en installation med et maksimalt vingespænd på 1 meter ved en vindhastighed på 7 m/sek være:

• N= 1,2 1 343 / 2 = 205,8 W

En omtrentlig beregning af effekten af ​​en vindmølle skabt på basis af en Savonius-rotor kan beregnes ved hjælp af formlen:

• N = pRHV3
• N- installationseffekt, W
• R— pumpehjulets radius, m
• V— vindhastighed, m/sek

For eksempel ved design af et vindkraftværk med en Savonius-rotor nævnt i teksten, effektværdien ved en vindhastighed på 7 m/sek. vil være:

• N= 1,2 · 0,142 · 0,3 · 343 = 17,5 W

Den uudtømmelige energi, som luftmasserne bærer med sig, har altid tiltrukket sig folks opmærksomhed. Vores oldefædre lærte at udnytte vinden til vindmøllernes sejl og hjul, hvorefter den i to århundreder skyndte sig hen over Jordens store vidder.

I dag fandt jeg den til ham igen nyttigt arbejde. En vindgenerator til et privat hjem går fra at være en teknisk nyhed til en reel faktor i vores hverdag.

Lad os se nærmere på vindkraftværker, vurdere betingelserne for deres rentable brug og overveje eksisterende sorter. I vores artikel vil hjemmehåndværkere modtage information at tænke på om emnet selvmontering af en vindmølle og de enheder, der er nødvendige for dens effektive drift.

Hvad er en vindgenerator?

Driftsprincippet for et husholdningsvindkraftværk er enkelt: luftstrømmen roterer rotorbladene monteret på generatorakslen og skaber vekselstrøm i dens viklinger. Den producerede elektricitet lagres i batterier og bruges af husholdningsapparater efter behov. Selvfølgelig er dette et forenklet diagram over, hvordan en hjemmevindmølle fungerer. Rent praktisk suppleres det af enheder, der konverterer elektricitet.

Umiddelbart bag generatoren i energikæden er der en controller. Den konverterer trefaset vekselstrøm til jævnstrøm og dirigerer den til at oplade batterierne. De fleste husholdningsapparater kan ikke fungere på konstant strøm, så en anden enhed er installeret bag batterierne - en inverter. Den udfører den omvendte operation: den konverterer jævnstrøm til husholdningsvekselstrøm med en spænding på 220 volt. Det er klart, at disse transformationer ikke passerer uden at efterlade et spor og fjerner en ganske anstændig del af den oprindelige energi (15-20%).

Hvis vindmøllen er parret med et solbatteri eller en anden el-generator (benzin, diesel), så suppleres kredsløbet automatisk afbryder(AVR). Når hovedstrømkilden er slukket, aktiverer den backup-en.

At modtage maksimal effekt Vindgeneratoren skal placeres langs vindstrømmen. I simple systemer Vejrfløjsprincippet er implementeret. For at gøre dette er et lodret blad fastgjort til den modsatte ende af generatoren og drejer det mod vinden.

Kraftigere installationer har en roterende elmotor styret af en retningssensor.

Hovedtyper af vindgeneratorer og deres funktioner

Der er to typer vindgeneratorer:

1. Med vandret rotor.
2. Med lodret rotor.

Den første type er den mest almindelige. Den er kendetegnet ved høj effektivitet (40-50%), men har et øget støj- og vibrationsniveau. Derudover kræver installationen et stort frirum (100 meter) eller en høj mast (fra 6 meter).

Generatorer med en lodret rotor er mindre energieffektive (effektiviteten er næsten 3 gange lavere end den for vandrette).

Deres fordele omfatter enkel installation og pålideligt design. Lav støj gør det muligt at installere vertikale generatorer på tagene af huse og endda i jordoverfladen. Disse installationer er ikke bange for isdannelse og orkaner. De affyres fra en svag vind (fra 1,0-2,0 m/s), mens en vandret vindmølle har brug for en luftstrøm af middel styrke (3,5 m/s og derover). Lodrette vindgeneratorer er meget forskellige i form af pumpehjulet (rotoren).

Rotorhjul på lodrette vindmøller

På grund af den lave rotorhastighed (op til 200 omdr./min.) overstiger den mekaniske levetid for sådanne installationer væsentligt den for vandrette vindgeneratorer.

Hvordan beregner og vælger man en vindgenerator?

Vinden er ikke naturgas, pumpet gennem rør og ikke elektricitet, uafbrudt leveret gennem ledninger til vores hus. Han er lunefuld og omskiftelig. I dag river en orkan tage af og knækker træer, og i morgen giver den plads til fuldstændig ro. Derfor før køb eller egenproduktion vindmølle, skal du vurdere potentialet for luftenergi i dit område. For at gøre dette skal den gennemsnitlige årlige vindstyrke bestemmes. Denne værdi kan findes på internettet efter anmodning.

Efter at have modtaget sådan en tabel, finder vi området af vores bolig og ser på intensiteten af ​​dens farve og sammenligner den med vurderingsskalaen. Hvis den gennemsnitlige årlige vindhastighed er mindre end 4,0 meter i sekundet, så nytter det ikke noget at installere en vindmølle. Det vil ikke give den nødvendige mængde energi.

Hvis vindstyrken er tilstrækkelig til at installere et vindkraftværk, kan du fortsætte til næste trin: valg af generatoreffekt.

Hvis vi taler om autonom energiforsyning i hjemmet, så tages der hensyn til det gennemsnitlige statistiske elforbrug for 1 familie. Det spænder fra 100 til 300 kWh om måneden. I regioner med lavt årligt vindpotentiale (5-8 m/sek) kan en vindmølle med en effekt på 2-3 kW generere denne mængde elektricitet. Det skal tages i betragtning, at om vinteren er den gennemsnitlige vindhastighed højere, så energiproduktionen i denne periode vil være større end om sommeren.

Valg af vindgenerator. Cirka priser

Priserne for vertikale indenlandske vindgeneratorer med en kapacitet på 1,5-2,0 kW er i området fra 90 til 110 tusind rubler. Pakken til denne pris inkluderer kun en generator med blade, uden mast og ekstra udstyr (controller, inverter, kabel, batterier). Et komplet kraftværk inklusive installation vil koste 40-60 % mere.

Omkostningerne ved mere kraftfulde vindmøller (3-5 kW) varierer fra 350 til 450 tusind rubler (fra ekstra udstyr og installationsarbejde).

DIY vindmølle. Sjov eller reel besparelse?

Lad os sige med det samme, at det ikke er let at lave en vindgenerator med dine egne hænder, der er komplet og effektiv. Korrekt beregning af vindhjulet, transmissionsmekanismen, valg af en generator egnet til kraft og hastighed er et separat emne. Vi vil kun give korte anbefalinger om de vigtigste faser af denne proces.

Generator

Automotive generatorer og elektriske motorer fra vaskemaskiner med direkte drev er ikke egnede til dette formål. De er i stand til at generere energi fra vindhjulet, men det vil være ubetydeligt. For at fungere effektivt har selvgeneratorer brug for meget høje hastigheder, som en vindmølle ikke kan udvikle.

Motorer til vaskemaskiner har et andet problem. Der er ferritmagneter der, men vindgeneratoren har brug for mere effektive - neodym. Processen med selvinstallation og vikling af strømførende viklinger kræver tålmodighed og høj præcision.

Effekten af ​​en enhed, der er samlet af dig selv, overstiger som regel ikke 100-200 watt.

For nylig er motorhjul til cykler og scootere blevet populære blandt gør-det-selv-ere. Fra et vindenergisynspunkt er der tale om kraftige neodymgeneratorer, der er optimalt egnede til at arbejde med lodrette vindhjul og opladning af batterier. Fra en sådan generator kan du udvinde op til 1 kW vindenergi.

Motorhjul - en færdiglavet generator til et hjemmelavet vindkraftværk

Skrue

De letteste at fremstille er sejl- og rotorpropeller. Den første består af letvægts buede rør monteret på en central plade. Blade lavet af slidstærkt stof trækkes over hvert rør. Den store vindstyrke af propellen kræver hængslet fastgørelse af bladene, så de under en orkan folder sig og ikke bliver deforme.

Det roterende vindhjulsdesign bruges til vertikale generatorer. Den er nem at fremstille og pålidelig i drift.

Hjemmelavede vindgeneratorer med en vandret rotationsakse drives af en propel. Hjemmehåndværkere henter det fra PVC rør diameter 160-250 mm. Bladene er monteret på en rund stålplade med monteringshul til generatorakslen.