≡× JÍDELNÍ LÍSTEK

• Interiér
• Okno
• Stěny
• Projekty
• Budovy

Z čeho vyrobit větrný generátor za 12. Udělejme větrný generátor vlastníma rukama. Počáteční fáze výroby instalace

Větrnou elektrárnu vyrábíme vlastníma rukama v našem soukromém domě. Pojďme se seznámit s existujícími průmyslovými analogy na trhu a s díly lidových řemeslníků.

Lidstvo po celou dobu svého vývoje nepřestalo hledat levné obnovitelné zdroje energie, které by mohly vyřešit mnohé problémy s dodávkami energie. Jedním z těchto zdrojů je větrná energie, pro její přeměnu na elektrickou energii byly vyvinuty větrné elektrárny (WPP), nebo, jak se jim častěji říká, větrné elektrárny.

Každá osoba, zejména ta, která má soukromý nebo venkovský dům, by chtěla mít svůj vlastní větrný generátor, který poskytuje bydlení s levnou elektrickou energií. Překážkou v tom jsou vysoké náklady na průmyslové návrhy větrných turbín, a proto je doba návratnosti pro jednotlivého vlastníka domu příliš dlouhá, takže jeho nákup je nerentabilní. Jednou z cest by mohlo být vyrobit větrnou elektrárnu vlastníma rukama, což vám umožní nejen snížit celkové náklady na její nákup, ale také rozdělit tyto náklady do určitého časového období, protože práce se provádějí přes docela dlouhá doba.

Pro stavbu větrné elektrárny je nutné zjistit, zda povětrnostní podmínky umožňují využití větrné energie jako stálého zdroje energie. Koneckonců, pokud je vítr ve vaší oblasti vzácný, sotva stojí za to začít s výstavbou domácí větrné elektrárny. Pokud je s větrem vše v pořádku, je vhodné zjistit obecné klimatické vlastnosti a zejména rychlost větru s jeho rozložením v čase. Znalost rychlosti větru vám umožní vybrat si správný návrh větrné elektrárny a vyrobit si ji sami.

Druhy

Větrné elektrárny typu „udělej si sám“ jsou klasifikovány podle umístění osy otáčení a jsou:

• s horizontálním uspořádáním;
• s vertikálním uspořádáním.

Instalace s horizontální osou se nazývají instalace typu vrtule a jsou nejrozšířenější díky své vysoké účinnosti. Nevýhodou těchto instalací je jejich složitější konstrukce, která komplikuje možnosti domácí výroby, nutnost použití mechanismu pro sledování směru větru a větší závislost provozu na rychlosti větru - zpravidla tyto instalace nepracují při nízkých otáčkách.

Instalace s vertikálním uspořádáním pracovní hřídele jsou jednodušší, nenáročné a málo závislé na rychlosti a směru větru – ortogonální s rotorem Darrieus a rotační s rotorem Savonius. Jejich nevýhodou je velmi nízká účinnost, cca 15 %.

Nevýhodou obou typů podomácku vyrobených větrných elektráren je nízká kvalita vyrobené elektřiny, což vyžaduje nákladné možnosti, jak tuto kvalitu kompenzovat - stabilizační zařízení, baterie, elektrické měniče. Ve své čisté formě je elektřina vhodná pouze pro použití v aktivních domácích zátěžích - žárovky a jednoduchá topná zařízení. Elektřina této kvality není vhodná pro napájení domácích spotřebičů.

Konstrukční prvky

Strukturálně, bez ohledu na umístění osy, by se domácí plnohodnotná větrná elektrárna měla skládat z následujících prvků:

• zařízení pro orientaci větrné turbíny ve směru větru;
• převodovka nebo multiplikátor pro přenos rotace z větrného motoru na generátor;
• DC generátor;
• Nabíječka;
• dobíjecí baterie pro ukládání elektřiny;
• invertor pro přeměnu stejnosměrného proudu na střídavý proud.

Vlastnosti výběru zdroje proudu

Jeden z komplexní prvky větrná elektrárna je generátor. Pro kutilskou výrobu je nejvhodnější stejnosměrný elektromotor s provozním napětím 60-100 voltů. Tato možnost nevyžaduje úpravu a je schopna pracovat se zařízením pro nabíjení autobaterie.

Použití automobilového zdroje napětí je komplikováno skutečností, že jeho jmenovitá rychlost otáčení je asi 1800-2500 ot./min a žádná konstrukce větrného motoru nemůže takovou rychlost otáčení poskytnout s přímým připojením. V tomto případě musí být součástí instalace převodovka nebo multiplikátor vhodné konstrukce pro zvýšení rychlosti otáčení na požadovanou velikost. S největší pravděpodobností bude tento parametr muset být vybrán experimentálně.

Možnou variantou může být přestavěný indukční motor s použitím neodymových magnetů, ale tato metoda vyžaduje složité výpočty a soustružnické práce, což je pro kutily často nepřijatelné. Existuje možnost s fázovým připojením kondenzátorů k vinutí motoru, jejichž kapacita se vypočítá v závislosti na jeho výkonu.

Výrobní

Vzhledem k tomu, že účinnost elektrárny s vodorovnou osou má lepší ukazatele účinnosti a nepřetržitý přívod elektřiny má být zajištěn ukládáním energie do baterie, je vhodnější vyrobit tento typ větrné turbíny vlastníma rukama, které budeme v tomto článku zvažovat.

Chcete-li vyrobit takovou elektrárnu vlastníma rukama, budete potřebovat následující nástroj:

• svařovací stroj elektrickým obloukem;
• souprava klíče;
• sada kovových vrtáků;
• elektrická vrtačka;
• pila na kov nebo úhlová bruska s řezným kotoučem;
• šrouby o průměru 6 mm s maticemi pro uchycení nožů na řemenici a hliníkového plechu na čtyřhrannou trubku.

Chcete-li vyrobit větrnou elektrárnu vlastníma rukama, budete potřebovat následující materiály:

• plastová trubka 150 mm dlouhá 600 mm;
• hliníkový plech o rozměrech 300x300 mm a tloušťce 2,0 - 2,5 mm;
• kov čtvercová trubka 80x40 mm a délka 1,0 m;
• trubka o průměru 25 mm a délce 300 mm;
• trubka o průměru 32 mm a délce 4000-6000 mm;
• měděný drát dostatečně dlouhý pro připojení elektromotoru umístěného na stožáru dlouhém 6 m a zátěže, která bude napájena tímto zdrojem proudu;
• DC motor 500 ot./min.;
• řemenice pro motor o průměru 120-150 mm;
• 12V baterie;
• relé nabíjení autobaterie;
• měnič 12/220 voltů.

Výrobní proces DIY se provádí v následujícím pořadí:

Dále může být během provozu zařízení nutné změnit rozměry a konfiguraci lopatek, převodový poměr mezi větrným motorem a generátorem - každý větrný generátor vyrobený ručně je vzhledem k jeho použití individuální. různé komponenty a větrné podmínky. Zpočátku se doporučuje vyrobit větrnou elektrárnu malého výkonu, ve které lze přijaté informace zpracovat bez velkých investic.

Lidstvo během svého vývoje učinilo drobné i kolosální objevy, doslova měnící kognitivní i objektivní realitu a představy, založené na nejširším spektru existujících zákonů na planetě Zemi. Všechny byly tak či onak determinovány určitými faktory a byly plodem potřeb a potřeby něco vylepšit, vytvořit, změnit, přizpůsobit vlastním potřebám. Na základě toho jsme dnes doslova došli k závěru, že při používání moderních a účinných zařízení a mechanismů, které nám umožňují vytěžit maximum ze všeho, co nás obklopuje, vznikají přísně individuální potřeby. Je to o o takovém zařízení, jako je větrná turbína (lidově známá jako větrník, větrník), a také o tom, jak si ji vyrobit vlastníma rukama, utrácet minimum energie a peněz a dosáhnout maximálních výsledků.

Co je větrný generátor

Výborným příkladem pro představení větrného generátoru a jeho provozu může být slavná počítačová hra Minecraft, kde se větrné generátory odhalují ve všech jejich kvalitách. Průměrný minigenerátor je navržen určitým způsobem.

Všechny větrné generátory se v zásadě rozlišují do následujících hlavních typů:

1. Některé z nejběžnějších jsou rotační (vertikální) větrné generátory, pracující na základě vertikální axiální rotace prováděné pomocí rotoru a lopatek.
2. Lopatkové větrné generátory jsou horizontální mechanismus axiálního otáčení, který se provádí pomocí takzvaného kola a obvykle mají v systému vrtuli.
3. Méně běžně můžete narazit i na bubnové větrné generátory, které jsou v podstatě podtypem těch rotačních a fungují na stejných principech, ale v horizontální rovině.

Samozřejmě první obrázky, které se nám vybaví, když se objeví obrázek větrného generátoru, jsou rotující lopatky, vrtule, ocas, turbína nebo, jak se také říká, větrná turbína, takzvaný rotor.

Klíčovým článkem celé činnosti je generátor, stožár, baterie, střídač zapojený do sítě, násobič (v případě potřeby reduktor) a korouhvička.

Jak vyrobit větrný mlýn vlastníma rukama

Vertikální větrné generátory jsou nejúčinnější a nejjednodušší na výrobu a provoz, díky čemuž jsou zcela běžné, ať už se jedná o spirálový nebo přímý mechanismus.

Velký význam má jak účel vytvoření větrného generátoru, tak oblast, na které bude instalován, což je třeba vzít v úvahu při plánování.

Existují hlavní body, které vyžadují povinnou pozornost při vytváření větrného generátoru. První, co by se mělo určit, je samozřejmě motor veškerého pokroku, srdce celého systému – generátor, který si můžete buď zakoupit, nebo vyrobit sami, což ve své podstatě vyžaduje určitou zručnost a dovednosti, nicméně se správnou touhou to zvládne i začátečník. V závislosti na cíli chcete seriózní zařízení s 10 kW, 5 kW (5 kW) nebo méně výkonné s 12V, případně menší a jednodušší větrnou turbínu cyklistického typu, použitou jako elektroinstalace na balkóně bytu.

Větrná turbína může být vybavena téměř jakýmkoli generátorem:

• Ať už je to známý venkovský generátor traktorů;
• Část ze starého počítače nebo počítače;
• Nebo možná je to motor auta s nízkou hlučností;
• Prvek motoru pračka, záleží pouze na jeho výkonu.

Dále se rozhodneme pro lopatky - ty velmi rotující předměty, které připomínají lopatky mlýna. Čepele lze vyrobit i z velkého množství materiálů, z nichž nejslibnější a nejběžnější jsou např. překližka, plast, někdy cín (např. hrany sudů), Materiál PVC a tak dále. Při výrobě je třeba vzít v úvahu všechny podstatné faktory - jak vliv odstředivé síly, tak velikost lopatek, proudění větru na zemi a další. Nejracionálnější je vytvořit okřídlenou konstrukci, kvůli zvýšené účinnosti, ovlivněním rozložení proudění větru.

Dalším krokem je výroba zařízení pro určování rychlosti a směru větru – korouhvičky. Je to něco jako kovová vlajka, která mění svou polohu v souladu s větrnými proudy. Jako korouhvička může sloužit téměř jakákoliv relativně pevná, ale lehká vrstva kovu.

Stožár – v jeho roli lze použít i širokou škálu improvizovaných prostředků, například odolná vodní trubka. Domácí větrný stroj (domácí) je docela možné vyrobit sami, jak již bylo popsáno, z maximálních dostupných prostředků a síla větrníku závisí na použitých materiálech a promyšlenosti jeho použití v konkrétních podmínkách. Nejjednodušší zástupce takových zařízení je docela schopný vytvářet elektřinu pro osvětlení místnosti, nabíjení zařízení a, pokud je to žádoucí, dokonce i pro zajištění základních potřeb relativně malého venkovského domu.

Výběr generátoru pro větrný mlýn

Generátor je nejdůležitějším prvkem celé instalace, bez kterého není možné vytvořit jediný volt elektřiny. Udělat nízkootáčkový generátor Je docela možné to udělat sami pomocí improvizovaných prostředků, ale měli byste vybrat všechny prvky pro konkrétní účely, protože pokud mluvíme o výkonné instalaci, pak jsou zde zapotřebí docela vážné detaily.

Generátor obsahuje:

1. Rotor je pohyblivý prvek v mechanismu, který plní rotační funkci, a také na kterém je umístěno zařízení, které přijímá energii ze zdroje (těla).
2. Stator je úzce propojený prvek s rotorem, který je stacionární, sestavený, mluvíme-li o generátoru, od plechy, vzájemně propojené, a na kterých je umístěn induktor (kovové vinutí).
3. Neodymové magnety, které plní indukční funkci.

Zároveň k plnění funkce generátoru, v závislosti na účelu, můžete použít téměř jakýkoli funkční mechanismus, ať už jde o zbytky motoru traktoru nebo elektromotoru z tiskárny nebo spouštěče ventilátoru.

Je důležité, jak je vybrán měděný elektrický vodič.

Pokud mluvíme o výrobě generátoru od nuly, jsou potřebné prvky. Náboj je střední část kola, kovová základna pro budoucí motor. Neodymové magnety v určitém množství a velikosti. Potřebujete kovové disky, na které budou připevněny magnety, polyesterová pryskyřice nebo cokoliv jiného schopného upevnit a nalepit magnetickou vrstvu, silnou vrstvu papíru, překližky.

Výroba větrných generátorů vlastníma rukama na 220V

Je docela možné vyrobit 220voltový větrný generátor sami, a to ani zdaleka není limitem možností, s náležitou touhou a dostupností potřebných materiálů.

Charakteristické rysy generátorů s relativně významným výkonem oproti malým s nízkým výkonem jsou:

1. Výkonnější elektrárna samozřejmě vyžaduje spolehlivější, odolnější díly a prvky a také silnější vítr.
2. Také při vytváření a údržbě větrných generátorů s výkonem dostatečným pro podporu alespoň jednoho velkého elektrického domácího spotřebiče je povinným prvkem baterie, která na něm uchovává přebytečnou energii.
3. Je třeba počítat s tím, že pro větší množství energie je potřeba serióznější řídicí systém, který vyžaduje integraci řídicí jednotky, která má ve svém systému stabilizátory napětí do takových větrníků.
4. U serióznějších a nekompaktních systémů je vyžadována vhodná stabilní instalace.

To znamená potřebu základu, alespoň ve formě malých připravených a vyplněných otvorů, aby se do nich instaloval model. Také axiální generátory nemají vlastnost lepení, nebo, jak se říká, výchozí bod , díky čemuž i sebemenší vítr může pohybovat lopatkami takového zařízení.

Jinak se větrné generátory 220 V (včetně jejich výroby) prakticky neliší od ostatních zástupců a podléhají hlavní pravidla, Uvedeno výše.

Nejrozšířenější větrný generátor, jehož základem je axiální systém větrných turbín založený na použití neodymových magnetů, které si vydobyly své vysoké místo na trhu díky kvalitě, odolnosti a cenové dostupnosti.

Etapy výstavby větrných turbín pro váš domov vlastníma rukama

Pokud mluvíme o příměstském pozemku dacha nebo panství, ale mělo by být zřejmé, že čím větší je potřeba, tím vyšší jsou náklady. Zvláště pokud budeme mít na paměti účely vytápění nebo neustálou údržbu všech domácích spotřebičů, pracnost a údržbu takového zařízení, i když patří k těm nejvýnosnějším.

Větrná turbína, jak již bylo uvedeno výše, může dobře sloužit jako hlavní zdroj elektřiny i pro celý dům.

Ve srovnání s blízkými analogy, např. solární zdroj V mnoha ohledech je horší než větrné turbíny, protože slunce se neobjevuje každý den, a elektrický generátor je z ekonomických a ekologických aspektů ještě více rovnocenný s větrným generátorem.

Hlavní součásti větrného generátoru pro domácnost (do Samozřejmě, když mluvíte o větrném generátoru pro váš domov, měli byste pochopit, že jsou zapotřebí všechny základní prvky

• Stator, rotor, induktor, které jsou hlavními součástmi generátoru;
• Baterie pro skladování energie;
• Lapač větru, pokud mluvíme o oblastech se slabým větrem.

Při výrobě je navíc možné využít i principy vynálezů APU Sklyarova, Birjukova nebo Treťjakova, což výrazně zvýší racionalismus a výhody používání systému a pro pohodlí sníží hlukové efekty.

Návod: jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama

Proces výroby větrného generátoru je kreativní a jak je navržen, záleží pouze na řemeslníkovi. Neexistuje žádný univerzální návod, protože každý design je kolekce různé části a další faktory každého konkrétního případu.

Vše se provádí pomocí základních nástrojů – šroubováku, kladiva, brusky a dalších.

První věc, kterou musíte udělat při výrobě větrného generátoru, je rozhodnout o účelu a provést základní výpočty, výkresy, určit umístění a tak dále. Dále byste měli sestavit a zajistit nože a ocasní část k baterii (připojit ke generátoru).

Základní a nejoptimálnější, osvědčené a podrobné pokyny pro výrobu větrného generátoru vlastníma rukama:

1. Z předem připravených dílů vyrobte generátor - proti sobě se upevní 2 připravené kovové placky s neodymovými magnety, mezi které se vloží stator s již nasazeným měděným vinutím.
2. Na stožáru (trubce) je instalována podpěra (držák) a nad ní je instalován náboj.
3. Dále by měl být generátor instalován na náboj, poté by měl být stator připojen k podpěře.
4. Na druhé části je instalována větrná turbína.

Vybetonujte a postavte základnu konstrukce, abyste ji stabilizovali v silném větru, vypočítat hlavní parametry, protože pro významnou instalaci nemusí docházková vzdálenost stačit.

Výhody domácího větrného generátoru

Na závěr je třeba poznamenat, že domácí větrný generátor je vynikající, moderní a každým dnem stále dostupnější zdroj energie, šířící se neuvěřitelnou rychlostí. Hlavní výhody větrného generátoru, kterým se elektrické generátory na bázi benzinového generátoru nemohou rovnat, jsou vysoká účinnost, dostupnost, účinnost, snadná instalace a obsluha, modernost, většinou nízká hlučnost, šetrnost k životnímu prostředí.

Větrné generátory jsou dnes slibným a stále účinnějším a rostoucím prostředkem pro výrobu elektřiny, přičemž jsou relativně ekonomické a docela dostupné, dokonce i pro výrobu takového zařízení vlastníma rukama.

DIY větrný generátor: 4 kW (video)

Domácí větrné generátory - skvělá cesta naučit se něco nového, vyzkoušet nové podnikání a také vytvořit cenově dostupný a snadný způsob, jak zajistit dům elektřinou v těch nejjednodušších domácích podmínkách.

Větrná turbína nepotřebuje palivo ani palivo k výrobě elektřiny. solární energie. Tato funkce nutí mnoho lidí přemýšlet o tom, jak postavit větrný generátor s vlastními rukama, protože nákup a instalace hotového zařízení není levná.

Princip činnosti a typy větrných generátorů

Větrný mlýn si můžete vyrobit sami, pouze pokud rozumíte jeho struktuře. Prototyp této jednotky je prastarý větrný mlýn. Tlakem proudů vzduchu na jeho křídla se začala pohybovat hřídel, která přenášela krouticí moment na mlýnské zařízení.

Větrné turbíny k výrobě elektřiny využívají stejný princip využití větrné energie k otáčení rotoru:

1. Pohyb lopatek při působení větru způsobuje otáčení vstupního hřídele s převodovkou. Točivý moment je přenášen na sekundární hřídel (rotor) generátoru, opatřený 12 magnety. V důsledku jeho rotace se ve statorovém prstenci objevuje střídavý proud.
2. Tento typ elektřiny nemůže nabíjet baterie bez speciálního zařízení - regulátoru (usměrňovače). Zařízení přeměňuje střídavý proud na stejnosměrný, což umožňuje jeho akumulaci Spotřebiče mohl pracovat bez přerušení. Regulátor plní i další funkci: včas zastaví nabíjení baterie a přebytečnou energii generovanou větrným mlýnem předá jednotkám, které ji spotřebovávají velké množství (například do topných těles pro vytápění domu)
3. Pro zajištění napětí 220 V se proud přivádí z baterií do střídače a poté jde do míst spotřeby elektřiny.

Aby bylo zajištěno, že listy jsou vždy v nejlepší poloze pro interakci s větrem, je na křídlových zařízeních instalován ocas, který umožňuje otočit vrtuli směrem k větru. Tovární modely větrných turbín mají brzdová zařízení nebo přídavné obvody pro skládání ocasu nebo zatahování lopatek před nárazy větru za nepříznivého počasí.

Existuje několik typů větrných generátorů, které jsou klasifikovány podle počtu a materiálu listů nebo stoupání vrtule. Ale hlavní rozdělení nastává podle umístění osy nebo vstupního hřídele:

1. Horizontální typ znamená, že šachta je umístěna rovnoběžně s povrchem země. Takové generátory se nazývají lopatkové generátory.
2. U vertikálních větrných mlýnů je osa kolmá k horizontu a roviny jsou umístěny kolem ní. Vertikální generátory lze nazvat ortogonální nebo karuselové.

Bez ohledu na umístění osy otáčení zůstává princip činnosti jednotky stejný.

Modely větrných turbín mohou mít vrtuli nebo větrné kolo se 2, 3 nebo několika listy. Předpokládá se, že vícelistá zařízení jsou schopna generovat proud při slabém větru, zatímco vrtule s 2-3 křídly vyžadují větší proudění vzduchu. Při výběru modelu je nutné vzít v úvahu důležité pravidlo, že každá lopatka vytváří odpor proti proudění větru a snižuje rychlost otáčení, takže roztočit vícelopatkové kolo na provozní otáčky je poměrně obtížné.

Mezi typy větrných mlýnů patří plachetní a tuhé. Tyto názvy označují materiál, ze kterého jsou křídla vyrobena. Pro vlastní montáž typ plachty bude to jednodušší a ekonomičtější, ale čepele vyrobené z plastového materiálu (tkanina, fólie atd.) nejsou trvanlivé a odolné proti opotřebení.

Vertikální možnost

Je jednodušší vyrobit větrný generátor vertikálního typu než horizontální. Konstrukce nevyžaduje korouhvičku a je umístěna v nízké výšce (do 2 m). Recenze od těch, kteří používají vertikální větrné turbíny (větrné elektrické instalace), naznačují nevýznamný hluk během otáčení a snadnou údržbu pracovních jednotek jednotek. Generátor je umístěn ve spodní části konstrukce a údržbu lze provádět bez výškové práce nebo spouštění stožáru na zem.

Na horním konci nápravy je instalováno ložisko, které zároveň slouží jako stožár. Tato část nevyžaduje prakticky žádnou údržbu a může sloužit několik let bez opravy.

Na rozdíl od lopatkové větrné turbíny vertikální větrné turbíny nevyžadují instalaci vysokého stožáru. Fungují bez ohledu na směr větru, což zjednodušuje konstrukci pohyblivé části. PVC trubka může být použita pro lopatky kompaktního větrného generátoru velký průměr(například kanalizační) a pro výkonnější větrnou turbínu je vhodná tenká pozinkovaná ocel. Tyto materiály jsou dostupné každému domácímu řemeslníkovi a jsou relativně levné.

Design větrného kola si můžete vybrat sami z mnoha dostupných možností:

• Dornier design se 2 plochými čepelemi;
• systém Savonius se 4 půlválcovými křídly;
• ortogonální vícelopatkový větrný mlýn se 2 řadami rovin;
• spirálové větrné turbíny s zakřivený profilčepele.

Všechny vertikální větrné turbíny využívají Savoniův princip. Doma si čepele můžete vyrobit z ocelových nebo plastových sudů, podélně rozpůlených. Konstrukčním znakem je, že účinnost jednotky dosahuje svého maxima, když je rychlost lopatky 2krát nižší než rychlost větru. Proto byste se neměli pokoušet zvýšit rychlost vertikální větrné turbíny.

Horizontální modely

Na rozdíl od vertikálních generátorů mají domácí větrné generátory s vrtulí větší účinnost, když se zvyšuje rychlost lopatky. Ale četné a úzké prvky vrtule k tomu nepřispívají lepší práce: na silný tlak vítr nestihne hřídel roztočit kvůli vzduchovému polštáři vytvořenému před vrtulí.

Vícelopatkové větrné generátory pro domácí použití se nejlépe vyrábějí v oblastech s nepříliš silným větrem. Pokud síla větru v regionu často překračuje 10-15 m za sekundu, má smysl postavit větrnou turbínu se 2-3 lopatkami. Oba typy jsou schopny zahájit práci při rychlosti proudění vzduchu cca 2-3 m/s.

Horizontální model vyžaduje instalaci vysokého stožáru (6-12 m). Aby se řemeslníci vyhnuli výškovým pracím při údržbě, instalují na základnu stožáru jednoduchý skládací mechanismus – osu. Aby byla zajištěna stabilita konstrukce při silném zatížení větrem, jsou vyžadovány kabelové výztuhy, které drží regál ve svislé poloze.

Gondola s generátorem a vrtulí musí být uložena na ložisku a opatřena praporováním tak, aby vrtule vždy zaujímala výhodnou polohu vůči větru. Kabely, kterými bude vybíjen proud, by měly být umístěny tak, aby se při otáčení gondoly nekroutily, nevytvářely rušení nebo se netrhaly. Proto se provádějí uvnitř trubkového stožáru.

Jak vyrobit větrný generátor 220V?

Práce na vytvoření větrné turbíny by měly začít určením požadovaného výkonu jednotky:

• k osvětlení několika místností stačí mít generátor s výkonem menším než 1 kW; bude napájet žárovky nebo energeticky úsporné žárovky a navíc bude možné k síti připojit notebook nebo televizi;
• elektřinu zajistí domácí větrný generátor o výkonu 5 kW Spotřebiče(lednička, pračka, sporák atd.);
• Ke kompletnímu přepnutí domu na autonomní napájení potřebujete výkonný generátor s výkonem více než 20 kW.

Generátor si můžete vyrobit sami nebo upravit odpovídající jednotku vyjmutou ze starého auta. Tímto způsobem je možné zajistit výrobu proudu až 2-3 kW. Chcete-li vyrobit výkonnější 220V větrný generátor s vlastními rukama, budete muset provést přesné výpočty počtu cívek a závitů drátu, velikosti a počtu magnetů na rotoru a parametrů křídel lopatek.

Jednoduchý design

Pro nejjednodušší provedení s výkonem cca 1-1,5 kW budete potřebovat:

• automobilový generátor (12 V);
• kyselinová baterie (12 V);
• tlačítkový spínač (12 V);
• proudový měnič 700-1500 V a 12-220 V;
• kovový velký kontejner;
• šrouby, podložky, matice;
• svorky pro montáž generátoru (2 ks).

Musíte udělat symetrické otvory pro šrouby v řemenici generátoru automobilu. Obvod nádoby rozdělíme na 4 stejné části. Odřízněte nože:

• na boku nádoby označte obdélníky podle značek dělení kruhu;
• najít svislý střed každého prvku;
• označte horní a spodní část nádoby pevnými okraji o šířce 3-5 cm;
• odřízněte kov mezi jednotlivými obdélníky k linii ráfku;
• proveďte řezy podél horní a dolní hranice značení tak, aby střed obdélníku zůstal neporušený a spojený s ráfky;
• otočit každou čepel vzhledem ke středové ose;
• určete střed kulatého dna, označte umístění otvorů pro šrouby v souladu s jejich umístěním na řemenici generátoru.

Při rozkládání křídel se vyplatí určit směr otáčení větrného kola, aby se vynesly potřebné části rovin. Aby bylo zajištěno stejné zatížení všech lopatek, měly by být změřeny jejich úhly natočení.

Montáž konstrukce spočívá v sešroubování kladky generátoru a dna kontejneru. Poté je připravena základna pro instalaci větrného generátoru (stožár ze silné trubky o výšce asi 2 m). Nejjednodušší způsob, jak k němu připevnit generátor, je pomocí svorek odpovídajícího průměru. Pro nabíjení baterie musí proud z generátoru procházet přes usměrňovač; připojení musí být provedeno pomocí elektrických obvodů automobilu.

Domácí generátor pro větrnou turbínu s lopatkami

Jednotku pro horizontální větrný generátor lze sestavit z nábojů kol z automobilu nebo použít elektromotor z pračky. Chcete-li pracovat, budete si muset zakoupit magnety vyrobené z neodymu (slitina niobu). Je lepší vzít obdélníkové prvky.

Jejich počet může být určen počtem cívek, pokud je použit motor. U třífázového generátoru by měl být počet magnetů 2/3 počtu cívek a u jednofázového generátoru by mu měl odpovídat. Praktici radí zvolit třífázový generátor.

Při použití motoru z pračka Magnety je potřeba nalepit na rotor motoru. V případě použití náboje kola se magnety umístí na kruh z ocelového plechu o tloušťce cca 5 mm. Při montáži rotoru dodržujte následující pravidla:

1. Vzdálenost mezi magnety musí být stejná. Obdélníkové prvky na náboji mají dlouhé strany podél poloměrů kruhu a na hřídeli motoru - podél jeho podélné osy.
2. Před prací musíte identifikovat a označit póly magnetů. Jsou instalovány tak, že protilehlé prvky mají různou polaritu. Při umístění magnetů se střídají kladné a záporné póly sousedních dílů.
3. Aby magnety pevně držely na povrchu rotoru, doporučuje se je vyplnit epoxidem.

Při použití hřídele motoru jako rotoru se díl instaluje na své místo ve vinutí a funkčnost konstrukce se kontroluje přiložením voltmetrových sond na drátové svorky a otáčením hřídele pomocí vrtačky.

Pokud je použit náboj, pak samostatně navíjejte cívky ze smaltovaného měděného drátu o průřezu 1 mm. Každá cívka by se měla skládat ze 60 závitů a měla by mít výšku 9 mm. Cívky by měly být namontovány na ploché části náboje kola.

U třífázového generátoru připojte konce vodičů následovně:

• Nechte vnější svorku 1 cívky volnou a připojte vnitřní svorku k vnější na 4;
• propojte vnitřní vedení 4 cívek s vnějším na 7 a pokračujte až do konce, spojujte části vinutí každé 2 kusy; na posledně jmenovaném by měl být volný vnitřní konec, který lze snadno zkroutit již ponechaným tuhem nebo jinak označit;
• opakujte proces ze 2 cívek, spojujte vodiče podle stejného principu každé 2 prvky;
• udělejte totéž s cívkou 3 a zbývajícími nepřipojenými.

Na konci práce bude mít master 6 samostatných kolíků. Vinutí musí být naplněno epoxidem a vysušeno.

Poté je potřeba upnout hřídel do ložiska náboje, na které nasadíte rotorový kroužek s magnety. Mezera mezi rovinami dílů je 1-1,5 mm. Zkontrolujte přítomnost proudu na svorkách, sestavte větrný mlýn a nainstalujte jej na stožár.

Servis zařízení

Při provozu větrného mlýna musíte jednou měsíčně provést obecnou kontrolu upevňovacích prvků, zkontrolovat elektrický systém na nerovnováhu napětí, provozuschopnost ovladače a rovnoměrné napětí kabelů. Pro nepřetržitý provoz se vyplatí kontrola jednou za 3-4 měsíce. připojení terminálů baterie, zkontrolujte hladinu elektrolytu a oleje v převodovce generátoru.

Roční kontrola zahrnuje kontrolu povrchů lopatek, zjištění výkonu ložisek a jejich výměnu. Během této doby se také doplní hladina elektrolytu a do převodovky se doplní olej. Roční údržba zahrnuje kontrolu funkčnosti všech součástí.

Rusko zaujímá dvojí postavení, pokud jde o zdroje větrné energie. Na jedné straně kvůli obrovské celkové ploše a množství rovinatých ploch obecně hodně fouká a to z větší části hladký. Na druhou stranu naše větry jsou převážně nízkopotenciální a pomalé, viz obr. Za třetí, v řídce osídlených oblastech jsou větry prudké. Na základě toho je úkol instalace větrného generátoru na farmě docela relevantní. Abyste se ale mohli rozhodnout, zda si pořídit docela drahé zařízení, nebo si ho vyrobit sami, je potřeba si dobře rozmyslet, jaký typ (a že jich není málo) k jakému účelu zvolit.

Základní pojmy

1. KYJEV – koeficient využití větrné energie. Při použití pro výpočet mechanistického modelu plochého větru (viz níže) se rovná účinnosti rotoru větrné elektrárny (WPU).
2. Efficiency – end-to-end účinnost APU, od dopadajícího větru na svorky elektrického generátoru, nebo na množství vody načerpané do nádrže.
3. Minimální provozní rychlost větru (MRS) je rychlost, při které začne větrný mlýn dodávat proud do zátěže.
4. Maximální povolená rychlost větru (MAS) je rychlost, při které se zastaví výroba energie: automatizace buď vypne generátor, nebo vloží rotor do korouhvičky, nebo jej složí a skryje, nebo se zastaví samotný rotor nebo APU. je prostě zničená.
5. Startovací rychlost větru (SW) - při této rychlosti je rotor schopen otáčet se bez zatížení, roztočit se a vstoupit do provozního režimu, po kterém lze zapnout generátor.
6. Záporná startovací rychlost (OSS) - to znamená, že APU (nebo větrná turbína - větrná jednotka, nebo WEA, větrná jednotka) ke spuštění při jakékoli rychlosti větru vyžaduje povinné roztočení z externího zdroje energie.
7. Startovací (počáteční) moment je schopnost rotoru, násilně brzděného v proudu vzduchu, vytvářet točivý moment na hřídeli.
8. Větrná turbína (WM) je součástí APU od rotoru po hřídel generátoru nebo čerpadla, případně jiného spotřebiče energie.
9. Rotační větrný generátor - APU, ve kterém se větrná energie přeměňuje na točivý moment na vývodovém hřídeli otáčením rotoru v proudu vzduchu.
10. Rozsah provozních otáček rotoru je rozdílem mezi MMF a MRS při provozu při jmenovitém zatížení.
11. Nízkorychlostní větrný mlýn - v něm lineární rychlost rotorových částí v proudění výrazně nepřekračuje rychlost větru nebo je nižší než ona. Dynamický tlak proudění se přímo převádí na tah lopatky.
12. Vysokorychlostní větrný mlýn - lineární rychlost lopatek je výrazně (až 20 a vícekrát) vyšší než rychlost větru a rotor si vytváří vlastní cirkulaci vzduchu. Cyklus přeměny energie proudění na tah je složitý.

Poznámky:

1. Nízkorychlostní APU mají zpravidla KIEV nižší než vysokorychlostní, ale mají rozběhový moment dostatečný k roztočení generátoru bez odpojení zátěže a nulový TAC, tzn. Naprosto samostartovací a použitelný v nejslabším větru.
2. Pomalost a rychlost jsou relativní pojmy. Větrný mlýn pro domácnost při 300 otáčkách za minutu může být pomaloběžný, ale výkonná APU typu EuroWind, ze kterých jsou sestavena pole větrných elektráren a větrných elektráren (viz obrázek) a jejichž rotory dělají asi 10 otáček za minutu, jsou vysokorychlostní, protože s takovým průměrem jsou lineární rychlosti lopatek a jejich aerodynamika na většině rozpětí docela „letadlové“, viz níže.

Jaký typ generátoru potřebujete?

Elektrický generátor pro domácí větrný mlýn musí vyrábět elektřinu v širokém rozsahu rychlostí otáčení a musí být schopen samočinného spuštění bez automatizace a externí zdroje výživa. V případě použití APU s OSS (spin-up wind turbines), které mají zpravidla vysokou KIEV a účinnost, musí být i reverzibilní, tzn. umět pracovat jako motor. Při výkonech do 5 kW je tato podmínka splněna elektrická auta s permanentními magnety na bázi niobu (supermagnety); u ocelových nebo feritových magnetů můžete počítat s ne více než 0,5-0,7 kW.

Poznámka: asynchronní generátory střídavý proud nebo kolektorové s nezmagnetizovaným statorem jsou zcela nevhodné. Když se síla větru sníží, „zhasnou“ dlouho předtím, než jeho rychlost klesne na MPC, a pak samy nenastartují.

Vynikající „srdce“ APU s výkonem od 0,3 do 1-2 kW se získává ze střídavého samogenerátoru s vestavěným usměrňovačem; těch je teď většina. Za prvé udržují výstupní napětí 11,6-14,7 V v poměrně širokém rozsahu otáček bez externích elektronických stabilizátorů. Za druhé, křemíkové ventily se otevřou, když napětí na vinutí dosáhne přibližně 1,4 V a předtím generátor „nevidí“ zátěž. K tomu je potřeba generátor celkem slušně roztočit.

Ve většině případů lze samogenerátor přímo připojit, bez převodu nebo řemenového pohonu, na hřídel rychloběžného vysokotlakého motoru s volbou otáček volbou počtu lopatek, viz níže. „Vysokorychlostní vlaky“ mají malý nebo nulový rozběhový moment, ale rotor i bez odpojení zátěže bude mít čas se dostatečně roztočit, než se ventily otevřou a generátor začne vyrábět proud.

Výběr podle větru

Než se rozhodneme, jaký typ větrného generátoru vyrobit, pojďme se rozhodnout pro místní aerologii. V šedo-zelenkavé(bezvětří) oblasti větrné mapy, k něčemu bude pouze plachtový větrný motor(Budeme o nich mluvit později). Pokud potřebujete stálé napájení, budete muset přidat booster (usměrňovač se stabilizátorem napětí), nabíječku, výkonnou baterii, střídač 12/24/36/48 V DC na 220/380 V 50 Hz AC. Takové zařízení nebude stát méně než 20 000 $ a je nepravděpodobné, že bude možné odstranit dlouhodobý výkon více než 3-4 kW. Obecně s neochvějným odhodláním alternativní energie Je lepší hledat jiný zdroj.

Na žlutozelených místech s nízkým větrem, s potřebou elektřiny do 2-3 kW, si můžete sami vzít nízkorychlostní vertikální větrný generátor . Vyvinulo se jich nespočet a existují návrhy, které jsou z hlediska KIEV a účinnosti téměř tak dobré jako průmyslově vyráběné „čepele“.

Pokud si plánujete pořídit domů větrnou turbínu, pak je lepší zaměřit se na větrnou turbínu s plachtovým rotorem. Existuje mnoho kontroverzí a teoreticky ještě není vše jasné, ale fungují. V Ruské federaci se „plachetnice“ vyrábějí v Taganrogu o výkonu 1-100 kW.

V červených, větrných oblastech závisí výběr na požadovaném výkonu. V rozsahu 0,5-1,5 kW jsou domácí „vertikály“ oprávněné; 1,5-5 kW – zakoupené „plachetnice“. „Vertikální“ lze také zakoupit, ale bude stát více než horizontální APU. A konečně, pokud potřebujete větrnou turbínu s výkonem 5 kW nebo více, musíte si vybrat mezi horizontálními zakoupenými „lopatkami“ nebo „plachetnicemi“.

Poznámka: Mnoho výrobců, zejména druhá řada, nabízí sady dílů, ze kterých si můžete sami sestavit větrný generátor o výkonu až 10 kW. Taková sada bude stát o 20-50% méně než hotová sada s instalací. Před nákupem je však třeba pečlivě prostudovat aerologii zamýšleného místa instalace a poté vybrat vhodný typ a model podle specifikací.

O bezpečnosti

Díly větrné turbíny pro domácí použití v provozu mohou mít lineární rychlost přesahující 120 a dokonce 150 m/s a kus libovolného pevného materiálu o hmotnosti 20 g letící rychlostí 100 m/s s „úspěšným ” hit, zabije zdravého muže přímo. Ocelový nebo tvrdý plastový plech o tloušťce 2 mm, pohybující se rychlostí 20 m/s, jej rozřeže na polovinu.

Navíc většina větrných turbín s výkonem nad 100 W je dost hlučná. Mnohé generují kolísání tlaku vzduchu ultranízkých (méně než 16 Hz) frekvencí – infrazvuky. Infrazvuky jsou neslyšitelné, ale jsou zdraví škodlivé a cestují velmi daleko.

Poznámka: na konci 80. let došlo ve Spojených státech ke skandálu - největší větrná elektrárna v zemi v té době musela být uzavřena. Indiáni z rezervace 200 km od pole její větrné elektrárny u soudu prokázali, že jejich zdravotní poruchy, které se po zprovoznění větrné elektrárny prudce zvýšily, byly způsobeny jejími infrazvuky.

Z výše uvedených důvodů je povolena instalace APU ve vzdálenosti minimálně 5 jejich výšek od nejbližších obytných budov. Ve dvorech soukromých domácností je možné instalovat průmyslově vyráběné větrné mlýny, které jsou patřičně certifikovány. Instalovat APU na střechy je obecně nemožné - při jejich provozu, a to i nízkopříkonových, dochází ke střídavému mechanickému zatížení, které může způsobit rezonanci stavební konstrukce a její destrukci.

Poznámka: Za výšku APU se považuje nejvyšší bod rozmítaného disku (u lopatkových rotorů) nebo geometrického útvaru (u vertikálních APU s rotorem na hřídeli). Pokud stožár APU nebo osa rotoru vyčnívají ještě výše, výška se počítá podle jejich vrcholu - vrcholu.

Vítr, aerodynamika, KYJEV

Domácí větrný generátor se řídí stejnými přírodními zákony jako ten tovární, vypočítaný na počítači. A kutil potřebuje velmi dobře rozumět základům své práce – nejčastěji nedisponuje drahými, nejmodernějšími materiály a technologickým vybavením. Aerodynamika APU je tak obtížná...

Vítr a KYJEV

Pro výpočet sériových továrních APU se používají tzv. plochý mechanický model větru. Vychází z následujících předpokladů:

• Rychlost a směr větru jsou konstantní v rámci efektivního povrchu rotoru.
• Vzduch je spojité médium.
• Účinná plocha rotoru se rovná zametané ploše.
• Energie proudu vzduchu je čistě kinetická.

Za takových podmínek se maximální energie na jednotku objemu vzduchu vypočítá pomocí školního vzorce za předpokladu hustoty vzduchu při normální podmínky 1,29 kg*mlád. m při rychlosti větru 10 m/s unese jedna krychle vzduchu 65 J a z jednoho čtverce účinné plochy rotoru lze při 100% účinnosti celého APU odebrat 650 W. To je velmi zjednodušený přístup – každý ví, že vítr není nikdy dokonale rovnoměrný. Ale to musí být provedeno, aby byla zajištěna opakovatelnost produktů - běžná věc v technologii.

Plochý model by neměl být ignorován, poskytuje jasné minimum dostupné větrné energie. Vzduch je však za prvé stlačitelný a za druhé je velmi tekutý (dynamická viskozita je pouze 17,2 μPa * s). To znamená, že proudění může proudit kolem zametané oblasti, čímž se snižuje efektivní plocha a KIEV, což je nejčastěji pozorováno. Ale v zásadě je možná i opačná situace: vítr proudí směrem k rotoru a efektivní plocha povrchu pak bude větší než zametená plocha a KIEV k ní bude větší než 1 pro plochý vítr.

Uveďme dva příklady. První je rekreační jachta, která může plout nejen proti větru, ale i rychleji než on. Vítr znamená vnější; zdánlivý vítr musí být stále rychlejší, jinak jak to potáhne loď?

Druhý je klasikem historie letectví. Během testů MIG-19 se ukázalo, že interceptor, který byl o tunu těžší než frontový stíhač, zrychluje rychleji. Se stejnými motory ve stejném draku.

Teoretici nevěděli, co si mají myslet, a vážně pochybovali o zákonu zachování energie. Nakonec se ukázalo, že problémem byl kužel radarového radomu vyčnívající ze sání vzduchu. Od jeho paty ke skořápce vznikalo zhutnění vzduchu, jako by ho hrabalo ze stran ke kompresorům motoru. Od té doby se rázové vlny teoreticky pevně usadily jako užitečné a fantastické letové výkony moderních letadel jsou v nemalé míře zásluhou jejich obratného využití.

Aerodynamika

Vývoj aerodynamiky se obvykle dělí na dvě éry – před N. G. Žukovským a po něm. Jeho zpráva „On Attached Vortexs“ z 15. listopadu 1905 znamenala začátek nové éry v letectví.

Před Žukovským létali s plochými plachtami: předpokládalo se, že částice přilétajícího proudu dávají veškerou svou hybnost náběžné hraně křídla. To umožnilo okamžitě se zbavit vektorové veličiny - momentu hybnosti - která dala vzniknout zubolámající a nejčastěji neanalytické matematice, přejít k mnohem pohodlnějším skalárním čistě energetickým vztahům a nakonec získat vypočítané tlakové pole na nosná rovina, víceméně podobná té skutečné.

Tento mechanistický přístup umožnil vytvořit zařízení, která se mohla přinejmenším vznést do vzduchu a létat z jednoho místa na druhé, aniž by se nutně někde po cestě zřítila k zemi. Ale touha po zvýšení rychlosti, nosnosti a dalších letových kvalit stále více odhalovala nedokonalosti původní aerodynamické teorie.

Žukovského myšlenka byla tato: vzduch se pohybuje jinou cestou podél horního a spodního povrchu křídla. Z podmínky kontinuity média (bubliny vakua se samy ve vzduchu netvoří) vyplývá, že rychlosti horního a spodního proudění sestupujícího od odtokové hrany by měly být různé. Kvůli malé, ale konečné viskozitě vzduchu by tam měl vzniknout vír kvůli rozdílu rychlostí.

Vír se otáčí a zákon zachování hybnosti, stejně neměnný jako zákon zachování energie, platí i pro vektorové veličiny, tzn. musí brát v úvahu i směr pohybu. Proto by právě tam, na odtokové hraně, měl vzniknout protiběžný vír se stejným kroutícím momentem. Kvůli čemu? Kvůli energii generované motorem.

Pro leteckou praxi to znamenalo revoluci: volbou vhodného profilu křídla bylo možné posílat připojený vír kolem křídla v podobě cirkulace G, zvyšující jeho vztlak. To znamená, že utratíte část a pro vysoké rychlosti a zatížení křídla – většinu výkonu motoru, můžete vytvořit proudění vzduchu kolem zařízení, což vám umožní dosáhnout lepších letových vlastností.

Tím se stalo letectví letectví a ne součást letectví: letadla si nyní mohla vytvořit prostředí, které potřebovala pro let, a přestala být hračkou vzdušných proudů. Vše, co potřebujete, je výkonnější motor a stále výkonnější...

opět KYJEV

Ale větrný mlýn nemá motor. Naopak musí brát energii z větru a dávat ji spotřebitelům. A tady to dopadá – nohy měl vytažené, ocas se zasekl. Použili jsme příliš málo větrné energie pro vlastní cirkulaci rotoru - bude slabý, tah lopatek bude nízký a KIEV a výkon budou nízké. Cirkulaci dáváme hodně - při slabém větru se rotor na volnoběh točí jako blázen, ale spotřebitelé zase dostávají málo: prostě zatížili, rotor se zpomalil, vítr odfoukl cirkulaci a rotor přestal fungovat.

Zákon zachování energie dává „zlatý střed“ přesně uprostřed: 50 % energie odevzdáme zátěži a zbývajících 50 % zvýšíme průtok na optimum. Praxe potvrzuje předpoklady: pokud je účinnost dobré tažné vrtule 75-80%, pak účinnost lopatkového rotoru, který je také pečlivě spočítán a ofukován v aerodynamickém tunelu, dosahuje 38-40%, tzn. až polovinu toho, co lze dosáhnout s přebytkem energie.

Modernost

Aerodynamika, vyzbrojená moderní matematikou a počítači, se v dnešní době stále více odklání od nevyhnutelně zjednodušujících modelů směrem k přesnému popisu chování skutečného tělesa v reálném proudění. A tady, kromě obecné linie - síla, síla a ještě jednou síla! – jsou objeveny boční cesty, ale slibné právě tehdy, když je množství energie vstupující do systému omezené.

Slavný alternativní letec Paul McCready vytvořil již v 80. letech letadlo se dvěma motory motorové pily o výkonu 16 koní. ukazuje 360 ​​km/h. Navíc jeho podvozek byl tříkolový, nezatahovací a jeho kola byla bez aerodynamických krytů. Žádné z McCreadyho zařízení se nespustilo online ani nezačalo bojovat, ale dvě – jedno s pístovými motory a vrtulemi a druhé proudové – poprvé v historii proletěly kolem. zeměkoule bez přistání na jedné čerpací stanici.

Vývoj teorie se poměrně výrazně dotkl i plachet, které daly vzniknout původnímu křídlu. „Živá“ aerodynamika umožnila jachtám provozovat se ve větru o rychlosti 8 uzlů. stát na křídlech (viz obrázek); k urychlení takového monstra na požadovanou rychlost pomocí vrtule je zapotřebí motor o výkonu alespoň 100 koní. Závodní katamarány plují rychlostí asi 30 uzlů ve stejném větru. (55 km/h).

Existují i ​​nálezy, které jsou zcela netriviální. Fanoušci nejvzácnějšího a nejextrémnějšího sportu - base jumping - ve speciálním wingsuitu, wingsuitu, létají bez motoru, manévrují rychlostí více než 200 km/h (obrázek vpravo) a poté hladce přistávají v před - vybrané místo. Ve které pohádce lidé létají sami?

Bylo také vyřešeno mnoho záhad přírody; zejména let brouka. Podle klasické aerodynamiky není schopen létat. Stejně jako zakladatel stealth letadla, F-117 se svým kosočtvercovým křídlem také nemůže vzlétnout. A MIG-29 a Su-27, které mohou nějakou dobu létat ocasem jako první, do žádné myšlenky vůbec nezapadají.

A proč tedy při práci na větrných turbínách, které nejsou zábavnou věcí a ne nástrojem k ničení vlastního druhu, ale zdrojem životně důležitého zdroje, potřebujete odtančit od teorie slabého proudění s jejím plochým modelem větru? Opravdu neexistuje způsob, jak se posunout dál?

Co čekat od klasiky?

V žádném případě byste však neměli opouštět klasiku. Poskytuje základ, bez kterého se člověk nemůže dostat výš, aniž by se na něj spoléhal. Stejně jako teorie množin nezruší násobící tabulku a kvantová chromodynamika nepřiměje jablka létat ze stromů.

Co tedy můžete očekávat od klasického přístupu? Podívejme se na obrázek. Vlevo jsou typy rotorů; jsou zobrazeny podmíněně. 1 – vertikální karusel, 2 – vertikální ortogonální ( větrná turbína); 2-5 – lopatkové rotory s různým počtem lopatek s optimalizovanými profily.

Vpravo podél vodorovné osy je relativní rychlost rotoru, tj. poměr lineární rychlosti lopatky k rychlosti větru. Svisle nahoru - KYJEV. A dolů - opět relativní točivý moment. Za jediný (100%) točivý moment je považován ten, který je vytvářen rotorem nuceně brzděným v proudu 100% KIEV, tzn. kdy se veškerá energie proudění přemění na rotační sílu.

Tento přístup nám umožňuje vyvodit dalekosáhlé závěry. Například počet nožů musí být zvolen nejen a ne tolik podle požadované rychlosti otáčení: 3- a 4-nože okamžitě ztrácejí hodně z hlediska KIEV a točivého momentu ve srovnání s 2- a 6-noží, které fungují dobře přibližně ve stejném rozsahu otáček. A navenek podobný kolotoč a ortogonál mají zásadně odlišné vlastnosti.

Obecně by se měly upřednostňovat rotory s lopatkami, s výjimkou případů, kdy je vyžadována extrémně nízká cena, jednoduchost, bezúdržbové samostartování bez automatizace a zvedání na stožár není možné.

Poznámka: Bavme se konkrétně o plachtových rotorech – ty jako by nezapadaly do klasiky.

Vertikály

APU s vertikální osou rotace mají pro každodenní život nepopiratelnou výhodu: jejich komponenty vyžadující údržbu jsou soustředěny dole a není potřeba žádné zvedání. Zůstává, a i když ne vždy, axiální samonaklápěcí ložisko, ale je pevné a odolné. Proto by při navrhování jednoduchého větrného generátoru měl výběr možností začínat svislicemi. Jejich hlavní typy jsou uvedeny na obr.

slunce

Na první pozici je ten nejjednodušší, nejčastěji nazývaný Savonius rotor. Ve skutečnosti jej vynalezli v roce 1924 v SSSR J. A. a A. A. Voroninovi a finský průmyslník Sigurd Savonius si vynález bez ostychu přivlastnil, ignorujíc sovětský autorský certifikát, a zahájil sériovou výrobu. Zavedení vynálezu do budoucna ale znamená hodně, takže abychom nerozvířili minulost a nenarušili popel zesnulých, nazveme tento větrný mlýn Voronin-Savonius rotor, nebo zkráceně VS.

Letadlo je dobré pro domácího člověka, kromě „lokomotivy“ KYJEV na 10-18%. Nicméně v SSSR na tom hodně pracovali a tam je vývoj. Níže se podíváme na vylepšený design, ne o moc složitější, ale podle KIEV dává bladerům náskok.

Poznámka: dvoulisté letadlo se netočí, ale trhaně sebou trhá; 4-čepel je jen o málo hladší, ale hodně ztrácí v KYJEVU. Pro vylepšení jsou 4-žlabové lopatky nejčastěji rozděleny do dvou pater – dvojice lopatek dole a další dvojice, otočená vodorovně o 90 stupňů, nad nimi. KIEV je zachován a boční zatížení mechaniky slábne, ale ohybové zatížení poněkud narůstá a při větru nad 25 m/s je takové APU na hřídeli, tzn. bez ložiska nataženého kabely nad rotorem „strhne věž“.

Daria

Další je rotor Daria; KYJEV – až 20 %. Je to ještě jednodušší: čepele jsou vyrobeny z jednoduché elastické pásky bez jakéhokoli profilu. Teorie Darrieova rotoru ještě není dostatečně rozvinutá. Je pouze jasné, že se začne odvíjet kvůli rozdílu v aerodynamickém odporu hrbolu a kapsy pásky, a pak se stává jakousi vysokorychlostní a tvoří si vlastní oběh.

Kroutící moment je malý a ve výchozích polohách rotoru rovnoběžných a kolmých na vítr zcela chybí, takže samotočení je možné pouze s lichým počtem lopatek (křídel?) V každém případě zátěž z generátoru musí být během roztočení odpojen.

Rotor Daria má ještě dvě špatné vlastnosti. Za prvé, když se otáčí, vektor tahu lopatky popisuje plnou rotaci vzhledem k jejímu aerodynamickému ohnisku, a to ne hladce, ale trhaně. Proto rotor Darrieus rychle poruší svou mechaniku i při stálém větru.

Za druhé, Daria nejen vydává hluk, ale křičí a ječí, až se páska přetrhne. To se děje v důsledku jeho vibrací. A čím více čepelí, tím silnější je řev. Pokud tedy vyrobí Dariu, tak se dvěma lopatkami, z drahých vysoce pevných zvuk pohlcujících materiálů (karbon, mylar) a na točení uprostřed stožáru se používá malé letadlo.

Ortogonální

Na pos. 3 – ortogonální vertikální rotor s profilovanými lopatkami. Ortogonální, protože křídla trčí vertikálně. Přechod z BC na ortogonální je znázorněn na Obr. vlevo, odjet.

Úhel instalace lopatek vzhledem k tečně ke kružnici dotýkající se aerodynamických ohnisek křídel může být buď kladný (na obrázku) nebo záporný, v závislosti na síle větru. Někdy jsou lopatky rotující a jsou na ně umístěny korouhvičky, které automaticky drží „alfu“, ale takové struktury se často rozbijí.

Středové těleso (na obrázku modré) umožňuje zvýšit KIEV na téměř 50 %. V třílopatkovém ortogonálním by mělo mít v průřezu tvar trojúhelníku s mírně vypouklými stranami a zaoblenými rohy a se zaoblenými rohy. větší počet lopatek, stačí jednoduchý válec. Ale teorie pro ortogonální optimální množství dává jednoznačnou odpověď: měly by být přesně 3 z nich.

Ortogonální označuje vysokorychlostní větrné turbíny s OSS, tzn. nutně vyžaduje propagaci při uvádění do provozu a po klidu. Podle ortogonálního schématu se vyrábí sériové bezúdržbové APU s výkonem do 20 kW.

Helicoid

Šroubovitý rotor nebo Gorlovův rotor (položka 4) je typ ortogonálního, který zajišťuje rovnoměrné otáčení; ortogonální s rovnými křídly se „trhá“ jen o něco málo slabší než dvoulisté letadlo. Ohnutí lopatek podél šroubovice umožňuje vyhnout se ztrátám CIEV v důsledku jejich zakřivení. I když zakřivená lopatka odmítá část toku, aniž by ji použila, část také nabírá do zóny nejvyšší lineární rychlosti, čímž kompenzuje ztráty. Helicoidy se používají méně často než jiné větrné turbíny, protože Vzhledem ke složitosti výroby jsou dražší než jejich protějšky stejné kvality.

Shrabování sudů

Za 5 pos. – rotor typu BC obklopený vodicí lopatkou; jeho schéma je na obr. napravo. V průmyslových aplikacích se vyskytuje zřídka, protože nákladná akvizice pozemků nekompenzuje zvýšení kapacity a spotřeba materiálu a složitost výroby jsou vysoké. Ale kutil, který se bojí práce, už není pán, ale spotřebitel, a pokud nepotřebujete více než 0,5–1,5 kW, pak je pro něj „hrabání sudů“ lahůdkou:

• Rotor tohoto typu je absolutně bezpečný, tichý, nevytváří vibrace a může být instalován kdekoli, dokonce i na hřišti.
• Ohýbání pozinkovaného „žlabu“ a svařování rámu z trubek je nesmyslná práce.
• Rotace je naprosto rovnoměrná, mechanické díly lze vzít z nejlevnějšího nebo z koše.
• Nebojí se hurikánů - příliš silný vítr nemůže tlačit do „sudu“; kolem se objeví proudnicový vírový kokon (s tímto efektem se setkáme později).
• A nejdůležitější je, že vzhledem k tomu, že povrch „sudu“ je několikrát větší než povrch rotoru uvnitř, může být KIEV nadjednotkový a rotační moment již při 3 m/s pro „hlaveň“ třímetrový průměr je takový, že 1 kW generátor s maximálním zatížením Říkají, že je lepší neškubat.

Video: větrný generátor Lenz

V 60. letech v SSSR E. S. Biryukov patentoval karuselové APU s KYJEV 46 %. O něco později V. Blinov dosáhl 58% KIEV z konstrukce založené na stejném principu, ale neexistují žádné údaje o jeho testování. A testy Biryukovova APU v plném rozsahu provedli zaměstnanci časopisu „Inventor and Innovator“. Dvoupatrový rotor o průměru 0,75 m a výšce 2 m se roztáčel na plný výkon v čerstvém větru asynchronní generátor 1,2 kW a vydržel 30 m/s bez poruchy. Výkresy Biryukovova APU jsou na Obr.

1. rotor z pozinkované střešní krytiny;
2. samonaklápěcí dvouřadé kuličkové ložisko;
3. pláště – ocelové lanko 5 mm;
4. osový hřídel – ocelová trubka s tloušťkou stěny 1,5-2,5 mm;
5. páky ovládání aerodynamické rychlosti;
6. lopatky regulace otáček – 3-4 mm překližka nebo plastový plech;
7. tyče regulace rychlosti;
8. zatížení regulátoru otáček, jeho hmotnost určuje rychlost otáčení;
9. hnací kladka - kolo jízdního kola bez pláště s duší;
10. axiální ložisko - axiální ložisko;
11. hnaná řemenice – standardní řemenice generátoru;
12. generátor.

Biryukov obdržel několik autorských certifikátů pro jeho APU. Nejprve věnujte pozornost řezu rotoru. Při akceleraci funguje jako letadlo a vytváří velký rozběhový moment. Při otáčení se ve vnějších kapsách lopatek vytváří vírový polštář. Z pohledu větru se lopatky profilují a rotor se stává vysokorychlostním ortogonálním, přičemž virtuální profil se mění podle síly větru.

Za druhé, profilovaný kanál mezi lopatkami působí jako centrální těleso v rozsahu provozních otáček. Pokud vítr zesílí, pak se v něm také vytvoří vírový polštář přesahující rotor. Objevuje se stejný vírový kokon jako kolem APU s vodicí lopatkou. Energie pro jeho vznik se bere z větru a na rozbití větrného mlýna už nestačí.

Za třetí, regulátor otáček je určen především pro turbínu. Udržuje svou rychlost optimální z pohledu KYJEV. A optimální rychlost otáčení generátoru je zajištěna volbou převodový poměr mechanika.

Poznámka: Po publikacích v IR za rok 1965 upadly ozbrojené síly Ukrajiny Biryukova v zapomnění. Autor nikdy nedostal odpověď od úřadů. Osud mnoha sovětských vynálezů. Říká se, že někteří Japonci se stali miliardáři pravidelným čtením sovětských populárně-technických časopisů a patentováním všeho, co stojí za pozornost.

Lopastniki

Jak se uvádí, podle klasiků je nejlepší horizontální větrný generátor s lopatkovým rotorem. Ale za prvé potřebuje stabilní vítr alespoň střední síly. Za druhé, design pro kutila je plný mnoha úskalí, a proto často ovoce dlouhé tvrdé práce v nejlepším případě osvětlí toaletu, chodbu nebo verandu, nebo se dokonce ukáže, že se dokáže pouze točit. .

Podle schémat na Obr. Podívejme se blíže; pozice:

• Obr. A:

1. čepele vrtule;
2. generátor;
3. rám generátoru;
4. ochranná korouhvička (hurikánová lopata);
5. sběrač proudu;
6. podvozek;
7. otočná jednotka;
8. pracovní korouhvička;
9. stožár;
10. svorka pro kryty.

• Obr. B, pohled shora:

1. ochranná korouhvička;
2. pracovní korouhvička;
3. ochranný regulátor napětí pružiny korouhvičky.

• Obr. G, sběrač proudu:

1. kolektor s měděnými průběžnými prstencovými přípojnicemi;
2. odpružené měděno-grafitové kartáče.

Poznámka: Ochrana proti hurikánu pro horizontální radlici o průměru větším než 1 m je bezpodmínečně nutná, protože není schopen kolem sebe vytvořit vírový kokon. U menších rozměrů je možné s propylenovými lopatkami dosáhnout výdrže rotoru až 30 m/s.

Takže, kde klopýtáme?

Čepele

Očekávat dosažení výkonu na hřídeli generátoru více než 150-200 W na lopatkách jakékoli velikosti vyříznutých ze silnostěnné plastové trubky, jak se často radí, je nadějí beznadějného amatéra. Trubkový list (pokud není tak silný, že se jednoduše použije jako polotovar) bude mít segmentovaný profil, tzn. jeho horní nebo oba povrchy budou oblouky kružnice.

Segmentové profily jsou vhodné pro nestlačitelná média, jako jsou křídlové listy nebo listy vrtule. Pro plyny je potřeba lopatka proměnného profilu a stoupání, např. viz obr.; rozpětí - 2 m Toto bude složitý a pracný produkt, který vyžaduje pečlivé výpočty v plné teorii, foukání do potrubí a testování v plném měřítku.

Generátor

Pokud je rotor namontován přímo na jeho hřídeli, standardní ložisko se brzy zlomí - u větrných mlýnů není rovnoměrně zatíženo všechny lopatky. Potřebujete mezihřídel se speciálním opěrným ložiskem a mechanický převod z něj na generátor. U velkých větrných mlýnů je opěrné ložisko samonaklápěcí dvouřadé; PROTI nejlepší modely– třípatrový, Obr. D na Obr. vyšší. To umožňuje hřídeli rotoru nejen mírně ohýbat, ale také mírně pohybovat ze strany na stranu nebo nahoru a dolů.

Poznámka: Vývoj nosného ložiska pro APU typu EuroWind trvalo asi 30 let.

Nouzová korouhvička

Princip jeho fungování je znázorněn na Obr. B. Zesilující vítr vyvíjí tlak na lopatu, pružina se natahuje, rotor se deformuje, jeho rychlost klesá a nakonec se stane rovnoběžnou s prouděním. Všechno se zdá být v pořádku, ale na papíře to bylo hladké...

Za větrného dne zkuste držet víko kotle nebo velký hrnec za rukojeť rovnoběžně s větrem. Jen pozor – ten nemotorný kus železa vás může zasáhnout do obličeje tak silně, že vám rozbije nos, pořeže ret nebo dokonce vyrazí oko.

Plochý vítr se vyskytuje pouze v teoretických výpočtech a s dostatečnou přesností pro praxi i v aerodynamických tunelech. Ve skutečnosti hurikán poškozuje větrné mlýny hurikánovou lopatou více než zcela bezbranné. Je lepší vyměnit poškozené nože, než dělat vše znovu. V průmyslových zařízeních je to jiná věc. Tam je stoupání lopatek, každé jednotlivě, sledováno a nastavováno automatizací pod kontrolou palubního počítače. A jsou vyrobeny z vysoce odolných kompozitů, nikoli z vodních trubek.

Sběrač proudu

Jedná se o pravidelně servisovanou jednotku. Každý energetik ví, že komutátor s kartáči je potřeba vyčistit, promazat a seřídit. A stožár je vyroben z vodní trubky. Pokud nemůžete vylézt, budete muset jednou za měsíc nebo dva shodit celý větrný mlýn na zem a pak ho znovu zvednout. Jak dlouho z takové „prevence“ vydrží?

Video: větrný generátor s lopatkami + solární panel pro napájení chaty

Mini a mikro

Ale jak se velikost pádla zmenšuje, obtíže klesají podle druhé mocniny průměru kola. Již nyní je možné samostatně vyrobit horizontální bladed APU s výkonem až 100 W. Optimální by byl 6listý. S více lopatkami bude průměr rotoru navržený na stejný výkon menší, ale bude těžké je pevně uchytit na náboj. Rotory s méně než 6 lopatkami není třeba brát v úvahu: 2listý 100W rotor potřebuje rotor o průměru 6,34 m a 4listý o stejném výkonu 4,5 m pro 6listý vztah výkon-průměr je vyjádřen takto:

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

Optimální by bylo počítat s výkonem 10-20W. Za prvé, plastová lopatka s rozpětím větším než 0,8 m neodolá větru o síle více než 20 m/s bez dodatečných ochranných opatření. Za druhé, při rozpětí listu do stejných 0,8 m nepřekročí lineární rychlost jeho konců rychlost větru více než třikrát a požadavky na profilování s kroucením jsou řádově sníženy; zde „žlab“ se segmentovým profilem trubky, pos. B na Obr. A 10-20 W dodá energii tabletu, dobije smartphone nebo rozsvítí úspornou žárovku.

Dále vyberte generátor. Čínský motor je perfektní - náboj kola pro elektrokola, poz. 1 na Obr. Jeho výkon jako motoru je 200-300 W, ale v režimu generátoru dá až kolem 100 W. Bude nám ale vyhovovat z hlediska rychlosti?

Index rychlosti z pro 6 listů je 3. Vzorec pro výpočet rychlosti otáčení při zatížení je N = v/l*z*60, kde N je rychlost otáčení, 1/min, v je rychlost větru a l je obvod rotoru. Při rozpětí lopatek 0,8 m a větru 5 m/s dostáváme 72 otáček za minutu; při 20 m/s – 288 ot./min. Přibližně stejnou rychlostí se otáčí i kolo jízdního kola, takže našich 10-20 W odebereme z generátoru schopného vyrobit 100. Rotor můžete umístit přímo na jeho hřídel.

Zde však nastává následující problém: po vynaložení spousty práce a peněz, alespoň za motor, jsme dostali... hračku! Kolik je 10-20, dobře, 50 W? Ale větrný mlýn s lopatkami, který by byl schopen napájet i televizi, doma nevyrobíte. Je možné koupit hotový mini-větrný generátor a nebylo by to levnější? Co nejvíce a co nejlevněji, viz poz. 4 a 5. Navíc bude i mobilní. Umístěte jej na pařez a použijte.

Druhou možností je, pokud se někde povaluje krokový motor ze staré 5 nebo 8palcové disketové mechaniky nebo z papírové mechaniky či vozíku nepoužitelné inkoustové či jehličkové tiskárny. Může fungovat jako generátor a připojit k němu karuselový rotor z plechovek (poz. 6) je snazší než sestavit konstrukci, jako je ta, která je zobrazena na poz. 3.

Obecně platí, že závěr ohledně „čepelí“ je jasný: podomácku vyrobené jsou pravděpodobnější pro šťouchání podle vašeho srdce, ale ne pro skutečný dlouhodobý energetický výdej.

Video: nejjednodušší větrný generátor pro osvětlení dachy

Plachetnice

Plachetní větrný generátor je známý již dlouhou dobu, ale měkké panely na jeho lopatkách (viz obrázek) se začaly vyrábět s příchodem vysoce pevných syntetických tkanin a fólií odolných proti opotřebení. Vícelisté větrné mlýny s pevnými plachtami jsou široce používány po celém světě jako pohon automatických vodních čerpadel s nízkým výkonem, ale jejich technické specifikace jsou dokonce nižší než u kolotočů.

Zdá se však, že měkká plachta jako křídlo větrného mlýna není tak jednoduchá. Nejde o odpor větru (výrobci neomezují maximální povolenou rychlost větru): námořníci na plachetnicích už vědí, že je téměř nemožné, aby vítr roztrhl panel bermudské plachty. S největší pravděpodobností se plachta vytrhne nebo se zlomí stěžeň nebo se celé plavidlo „přetočí“. Jde o energii.

Přesná data testu bohužel nelze zjistit. Na základě uživatelských recenzí bylo možné vytvořit „syntetické“ závislosti pro instalaci větrné turbíny vyrobené Taganrogem-4.380/220.50 s průměrem větrného kola 5 m, hmotností hlavy větru 160 kg a rychlostí otáčení až až 40 l/min; jsou uvedeny na Obr.

Samozřejmě nelze zaručit 100% spolehlivost, ale je jasné, že zde není cítit pach plochého mechanického modelu. Není možné, aby 5metrové kolo v plochém větru o rychlosti 3 m/s mohlo vyprodukovat asi 1 kW, při rychlosti 7 m/s dosáhnout plató ve výkonu a pak jej udržet až do prudké bouře. Výrobci mimochodem uvádějí, že nominální 4 kW lze získat při 3 m/s, ale při silové instalaci na základě výsledků studií místní aerologie.

Rovněž neexistuje žádná kvantitativní teorie; Vysvětlení vývojářů je nejasné. Jelikož si ale lidé kupují větrné turbíny Taganrog a fungují, můžeme se jen domnívat, že deklarovaná kuželová cirkulace a pohonný efekt nejsou výmyslem. V každém případě jsou možné.

Pak se ukazuje, že PŘED rotorem by měl podle zákona zachování hybnosti také vzniknout kuželový vír, ale rozpínající se a pomalý. A takový trychtýř požene vítr k rotoru, jeho účinná plocha bude více zametená a KYJEV bude více než jednotný.

Tuto otázku by mohla objasnit terénní měření tlakového pole před rotorem, a to i s domácím aneroidem. Pokud se ukáže, že je vyšší než po stranách, pak skutečně plachetní APU fungují jako brouk.

Domácí generátor

Z toho, co bylo řečeno výše, je jasné, že pro domácí řemeslníky je lepší vzít na sebe buď vertikály, nebo plachetnice. Oba jsou ale velmi pomalé a přenos na vysokorychlostní generátor je práce navíc, náklady navíc a ztráty. Je možné vyrobit účinný nízkootáčkový elektrický generátor svépomocí?

Ano, můžete, na magnetech ze slitiny niobu, tzv. supermagnety. Výrobní proces hlavních dílů je znázorněn na obr. Cívky - každá z 55 závitů 1 mm měděného drátu v žáruvzdorné vysokopevnostní smaltové izolaci, PEMM, PETV atd. Výška vinutí je 9 mm.

Dávejte pozor na drážky pro klíče v polovinách rotoru. Musí být umístěny tak, aby se magnety (jsou přilepené k magnetickému jádru epoxidem nebo akrylem) po sestavení sbíhaly s opačnými póly. „palačinky“ (magnetická jádra) musí být vyrobeny z měkkého magnetického feromagnetu; běžný bude stačit konstrukční ocel. Tloušťka „palačinek“ je minimálně 6 mm.

Obecně je lepší koupit magnety s axiálním otvorem a utáhnout je šrouby; supermagnety se přitahují strašlivou silou. Ze stejného důvodu je na hřídel mezi „placky“ umístěna válcová distanční vložka o výšce 12 mm.

Vinutí, která tvoří statorové sekce, jsou zapojena podle schémat znázorněných také na Obr. Pájené konce by se neměly natahovat, ale měly by tvořit smyčky, jinak může epoxid, kterým bude stator vyplněn, ztvrdnout a přerušit dráty.

Stator se zalije do formy na tloušťku 10 mm. Není potřeba centrovat ani balancovat, stator se neotáčí. Mezera mezi rotorem a statorem je 1 mm na každé straně. Stator ve skříni generátoru musí být bezpečně zajištěn nejen proti posunutí podél osy, ale také proti otáčení; silné magnetické pole s proudem v zátěži ji stáhne s sebou.

Video: DIY generátor větrného mlýna

Závěr

A co máme nakonec? Zájem o „čepele“ se vysvětluje spíše jejich velkolepostí vzhled, než skutečný výkon v podomácku vyrobené verzi a při nízké spotřebě. Podomácku vyrobené karuselové APU poskytne „pohotovostní“ napájení pro nabíjení autobaterie nebo napájení malého domu.

Ale s plachtovými APU stojí za to experimentovat s řemeslníky s kreativním nádechem, zejména v mini verzi s kolem 1-2 m v průměru. Pokud jsou předpoklady vývojářů správné, bude možné z tohoto odebrat všech 200-300 W pomocí čínského generátoru motoru popsaného výše.

Andrey řekl:

Děkuji za bezplatnou konzultaci... A ceny "od firem" nejsou opravdu drahé a myslím, že i řemeslníci z vnitrozemí dokážou vyrobit generátory podobné těm vašim a Li-po baterie se dají objednat z Číny. střídače v Čeljabinsku dělají velmi dobré (s hladkým sinusem a plachty, lopatky nebo rotory jsou dalším důvodem k útěku našich šikovných ruských mužů).

Ivan řekl:

otázka:
U větrných mlýnů se svislou osou (pozice 1) a možností „Lenz“ je možné přidat další díl - oběžné kolo, které směřuje ve směru větru a zakrývá z něj neužitečnou stranu (směrem k větru) . To znamená, že vítr nezpomalí čepel, ale tuto „zástěnu“. Umístění po větru s „ocasem“ umístěným za samotným větrným mlýnem pod a nad lopatkami (hřebeny). Přečetl jsem si článek a nápad byl na světě.

Kliknutím na tlačítko „Přidat komentář“ souhlasím se stránkou.

V moderní realitě si každý majitel domu dobře uvědomuje neustálé zvyšování nákladů utility– to platí i pro elektrickou energii. Proto, abyste vytvořili pohodlné životní podmínky v příměstské bytové výstavbě, jak v létě, tak v zimě, budete muset buď platit za služby dodávky energie, nebo najít alternativní cestu ze současné situace, protože přírodní zdroje energie jsou zdarma.

Jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama - průvodce krok za krokem

Území našeho státu tvoří převážně roviny. Navzdory tomu, že ve městech je přístup větru blokován výškovými budovami, mimo město zuří silné vzdušné proudy. Proto samovýroba větrný generátor - jediný správné řešení poskytnout venkovský dům elektřina. Nejprve ale musíte zjistit, který model je vhodný pro vlastní výrobu.

Rotační

Rotační větrný mlýn je jednoduché přeměňovací zařízení, které lze snadno vyrobit vlastníma rukama. Takový produkt přirozeně nebude schopen poskytovat elektřinu. venkovské sídlo, ale pro venkovský dům udělá dobře. Umožní vám osvětlit nejen obytné budovy, ale i hospodářské budovy a dokonce i cesty na zahradě. Pro vlastní montáž jednotku s výkonem až 1500 wattů, je třeba připravit spotřební materiál a komponenty z následujícího seznamu:

Samozřejmě musíte mít minimální sadu nástrojů: nůžky na řezání kovu, brusku, měřicí pásku, tužku, sadu klíčů a šroubováků, vrtačku s vrtáky a kleštěmi.

Krok za krokem Akce

Montáž začíná výrobou rotoru a změnou řemenice, pro kterou je dodržován určitý sled prací.

Pro připojení baterie se používají vodiče o průřezu 4 mm a délce nejvýše 100 cm. Spotřebiče se připojují vodiči o průřezu 2 mm. Je důležité zařadit DC-DC měnič do otevřeného obvodu proměnná hodnota 220V podle schématu kontaktů svorek.

Klady a zápory designu

Pokud jsou všechny manipulace provedeny správně, bude zařízení trvat poměrně dlouho. Při použití dostatečně výkonné baterie a vhodného měniče do 1,5 kW můžete napájet pouliční i vnitřní osvětlení, lednici i televizi. Výroba takového větrného mlýna je velmi jednoduchá a cenově výhodná. Tento produkt se snadno opravuje a je nenáročný na použití. Je provozně velmi spolehlivý a nedělá hluk, obtěžující obyvatele domu. Rotační větrný mlýn má však nízkou účinnost a jeho provoz závisí na přítomnosti větru.

Axiální provedení s bezželezným statorem na bázi neodymových permanentních magnetů se na území našeho státu objevilo nedávno kvůli nedostupnosti součástek. Dnes ale nejsou výkonné magnety ničím neobvyklým a cena za ně ve srovnání s dobou před pár lety výrazně klesla.

Základem takového generátoru je náboj s brzdovými kotouči z osobního automobilu. Pokud tomu tak není nový díl, pak je vhodné to protřídit a vyměnit maziva a ložiska.

Umístění a instalace neodymových magnetů

Práce začíná lepením magnetů na rotorový disk. K tomuto účelu slouží 20 magnetů. a rozměry 2,5 x 0,8 cm Chcete-li změnit počet tyčí, musíte dodržovat následující pravidla:

• jednofázový generátor předpokládá počet magnetů odpovídající počtu pólů;
• v případě třífázového zařízení je zachován poměr 2/3 pólů a cívek;
• Umístění magnetů by mělo probíhat se střídavými póly, aby se zjednodušila jejich distribuce, je lepší použít hotovou šablonu z lepenky.

Pokud je to možné, je vhodné použít magnety obdélníkového tvaru, protože u kulatých analogů se koncentrace magnetických polí vyskytuje ve středu a ne po celém povrchu. Důležité je splnit podmínku, že magnety proti sobě mají opačné póly. Aby bylo možné určit póly, magnety se přiblíží k sobě a přitahující strany jsou kladné, proto jsou odpudivé strany záporné.

K připevnění magnetů se používá speciální. adhezivní složení, po kterém se pro zvýšení pevnosti provádí zesílení pomocí epoxidová pryskyřice. Za tímto účelem jsou jím naplněny magnetické prvky. Aby se zabránilo šíření pryskyřice, jsou strany vyrobeny z běžné plastelíny.

Jednotka třífázového a jednofázového typu

Jednofázové statory jsou svými parametry horší než jejich třífázové protějšky, protože vibrace se zvyšují se zvyšujícím se zatížením. To je způsobeno rozdílem v amplitudě proudu vyplývajícím z proměnlivosti jeho výstupu za určité časové období. Na druhé straně v třífázovém analogu takový problém neexistuje. To umožnilo zvýšit výkon třífázového generátoru o téměř 50 % oproti jednofázovému modelu. Navíc díky absenci dalších vibrací během provozu zařízení nevzniká žádný cizí hluk.

Vinutí cívek

Každý elektrikář ví, že před zahájením navíjení cívky je důležité provést předběžné výpočty. Domácí větrný generátor 220V je zařízení, které pracuje při nízkých rychlostech. Je nutné zajistit, aby nabíjení baterie začínalo při 100 ot./min.

Na základě těchto parametrů nebude navíjení všech cívek vyžadovat více než 1200 otáček. Chcete-li určit otáčky pro jednu cívku, musíte provést jednoduché rozdělení obecné ukazatele počtem jednotlivých prvků.

Pro zvýšení výkonu pomaloběžného větrného mlýna se zvyšuje počet pólů. V tomto případě se frekvence proudu v cívkách zvýší. Vinutí cívek by mělo být tlusté měděné dráty. Tím se sníží odpor a tím se zvýší proud. Je důležité vzít v úvahu, že při prudkém zvýšení napětí může být proud zcela vynaložen na odpor vinutí. Pro zjednodušení navíjení můžete použít speciální stroj.

V souladu s počtem a tloušťkou magnetů připevněných na disky se mění výkonnostní charakteristiky zařízení. Chcete-li zjistit, jaké indikátory výkonu budou nakonec získány, stačí navinout jeden prvek a otočit jej v jednotce. Pro určení výkonových charakteristik se měří napětí při určitých otáčkách.

Často je cívka vyrobena kulatá, ale je vhodné ji mírně prodloužit. V tomto případě bude v každém sektoru více mědi a uspořádání závitů bude hustší. Podle průměru vnitřní otvor cívka se musí rovnat rozměrům magnetu. Při výrobě statoru je důležité vzít v úvahu, že jeho tloušťka se musí rovnat parametrům magnetů.

Obvykle se jako polotovar pro stator používá překližka, ale je docela možné udělat označení na listu papíru kreslením sektorů pro cívky a použít běžnou plastelínu pro okraje. Pro zvýšení pevnosti produktu se používá sklolaminát, který se nachází ve spodní části formy na horní straně svitků. Je důležité, aby epoxidová pryskyřice neulpívala na formě. K tomu je nahoře potažen voskem. Cívky jsou k sobě pevně připevněny a konce fází jsou vyvedeny ven. Poté jsou všechny vodiče připojeny podle vzoru hvězdy nebo trojúhelníku. Pro testování hotového zařízení se ručně otáčí.

Obvykle je konečná výška stožáru 6 metrů, ale pokud možno je lepší ji zdvojnásobit. Kvůli tomu se k zajištění používá betonový základ. Upevnění musí být takové, aby bylo možné trubku snadno zvedat a spouštět pomocí navijáku. Na horním konci trubky je upevněn šroub.

K výrobě šroubu potřebujete PVC trubku, jejíž průřez by měl být 16 cm Z trubky se vyřízne dvoumetrový šroub se šesti lopatkami. Optimální tvar lopatek je určen experimentálně, což umožňuje zvýšení točivého momentu při minimálních otáčkách. Pro zatažení vrtule před silnými poryvy větru slouží skládací ocas. Vyrobená elektřina se ukládá do baterií.

Video: domácí větrný generátor

Po zvážení Dostupné možnosti větrné generátory, každý majitel domu se bude moci rozhodnout pro zařízení vhodné pro jeho účely. Každý z nich má své kladné i záporné stránky. Efektivitu větrné turbíny pocítíte především mimo město, kde dochází k neustálému pohybu vzduchových mas.