Domácí větrný generátor a jeho průmyslové analogy

Teorie, praxe, současný model větrného generátoru a jeho průmyslové analogy s popisem a cenou.

Pro ty, kteří často cestují a zastavují se v přírodě dny a noci, pravděpodobně mi došlo, že by bylo hezké mít zdroj dobíjení pro autobaterii a baterie jiných mobilních zařízení: notebooky, telefony, GPS navigátory, světla atd.

Navíc, s dostatečně výkonným zdrojem energie dokonce 12 V, můžete použít nabíjecí měnič 12 220 pro získání plnohodnotné zásuvky 220 V. Tím se dále zvýší úroveň pohodlí, na kterou jsou všichni občané zvyklí, a zvýší se počet zařízení používaných na jejich obvyklou úroveň.

S touto úrovní komfortu můžete dosáhnout solární panely, větrné generátory a hydrogenerátory. S výkonem až 1000 W mohou být tato zařízení dostatečně kompaktní i pro přenášení jednou osobou, pokud mluvíme o vozidlech, můžete si vzít s sebou výkonnější zdroje energie.

Kde začít?

Pokud máte schopnost pracovat s jednoduchými nástroji, jako je „bruska“, elektrická vrtačka, svařovací stroj, páječka, šroubováku, nebude pro vás obtížné sestavit domácí větrný mlýn. Ale pamatujte, že stejně jako v každém podnikání, dovednost přichází se zkušeností. Jedna věc je sestavit funkční model a úplně jiný větrný mlýn určený pro jakýkoli vítr, se stabilizací napětí a ochranou proti přetížení.

Nyní pojďme podrobněji o tom, jak sestavit jednoduchý větrný mlýn a co je k tomu zapotřebí. Je třeba říci, že existují větrné mlýny horizontálního a vertikálního typu, tj. s rovinou otáčení rotoru ve vertikální a horizontální rovině.

Nejpoužívanější historicky větrné mlýny s vertikálně umístěnými rotory (větrné mlýny). To je poněkud zvláštní, pokud si vzpomenete, že horizontální má několik zřejmých výhod. Například jsou perspektivní, tj. vítr z obou stran otáčí jejich rotor. Potřebují pouze jedno ložisko.

„Vertikální“ větrné mlýny potřebují stejné rotační zařízení, ocas, aby sledovaly vítr a otočily se ve větru. Kromě toho potřebují další ložisko pro otáčení pracovního rotoru a další závěs pro ochranu před příliš silným větrem.

Srdce větrného mlýna.

Na začátku je třeba při výstavbě větrného mlýna určit elektrický generátor. Toto je srdce vašeho zařízení. První věc, která přijde na mysl, je auto generátor. Musíme však vzít v úvahu některé nuance.

Zaprvé, automobilové generátory vyžadují excitační napětí, tj. vyžaduje připojení dalším drátem a spuštění další baterie, což není příliš pohodlné.

Za druhé, automobilové generátory vyžadují vysokou rychlost otáčení pro efektivní provoz (více než 1000 ot / min), což komplikuje pohon.

Zatřetí jsou poměrně těžké, což komplikuje konstrukci stěžně.

Na základě výše uvedeného, ​​jako pracovní generátor, obvykle volíme stejnosměrné motory. Pokud otáčíte takový motor pracovní hřídelí, objeví se na jeho svorkách napětí.

Osvědčené elektrické motory ze starých počítačů z poloviny minulého století. V těchto zařízeních otáčeli jednotkami disků a páskovými jednotkami. Tyto motory lze nalézt na trhu s rádiem Mitino v Moskvě nebo na jiném bleším trhu.

Aktuální model.

Konkrétní použitý motor měl následující parametry: U = 48 V, I = 15A, N = 1200 ot / min. Rotor větrné turbíny se otáčí při frekvenci přibližně 500 ot / min as rostoucí frekvencí to není napětí, které roste, ale provozní proud.

Pro optimalizaci činnosti zařízení není pracovní rotor namontován na hřídeli motoru, ale používá se převodovka.Převodovkou může být řetěz nebo řemen. Řetěz je mnohem spolehlivější a pás se snadněji vyrábí.

Použitý řetěz. Jako pohon můžete použít „mechaniku“ ze starého kola a potrubí z jeho rámu. Na rotoru je hvězdička Z = 48, na generátoru Z = 10 je spojení provedeno řetězem jízdních kol.

Generátor je připevněn šrouby, ale můžete použít kus plastové trubky tak, že do něj nejprve vložíte generátor a zajistíte jej pomocí šroubů do auta. Je lepší vyplnit místa upevnění šroubů a svorek gumovým lepidlem „Moment“.

Nuance výroby rotoru.

Je velmi odpovědné přistupovat k výrobě rotoru. Účinnost generátoru do značné míry závisí na jeho kvalitě. Rotor po výrobě musí být pečlivě vyvážen. Na tom závisí životnost celého zařízení.

Čepele jsou vyrobeny z 2 mm hliníkových nebo plastových trubek o průměru 60-80 mm. Je snadnější vyrábět trubky, protože tento materiál je měkčí a snadnější poskytnout požadovaný profil. Možná budete muset experimentálně změnit velikost čepelí.

Velké a široké lopatky pracují ve velmi slabém větru, ale nevyvíjejí se vysoké otáčky kvůli vysokému aerodynamickému odporu. Malé se točí rychle, ale s dostatečně silným větrem.

Můj větrný mlýn má rotor o průměru 2,5 metru, při slabém větru (5-8 m / s) se používá 6 lopatek. Při silném větru jsou čtyři lopatky odstraněny, a to i se dvěma lopatkami, které dává větrný mlýn 4 až 6 A při napětí 14 V.

Můžete zmenšit velikost rotoru na 1,6 a používat 2-3 listy neustále. Pokud máte v úmyslu změnit počet listů v závislosti na síle větru, musí být stožár vyroben se závěsem na základně, aby mohl být spuštěn bez sklopení.

Jak vyrobit stožár?

Stožár je vyroben z několika úseků o délce 2 až 2,5 metru z ocelové trubky o šířce 3 cm nebo hliníkové trubky, ale s větším průměrem. Obvykle se používají 3-4 sekce, takže se snáze montují a přepravují. Abyste zabránili pádu stěžně, musíte použít „patu“ ve tvaru kovového obdélníku 30x30 cm a systém tří nástavců s kovovými kolíky. Můžete použít například hotový stožár, který se používá pro antény mikrovlnného dosahu. Na prodej jsou také velmi pohodlné profesionální teleskopické stožáry.

Silná ochrana proti větru.

Pár slov o ochraně před přetížením ve velmi silném větru. Nejjednodušší možností je další závěs na stožáru. Pomocí tohoto závěsu se může větrný mlýn nezávisle převrátit, „zvednout“ rotor do nebe, s velmi silným větrem, nebo ho můžete sami převrátit lanem svázaným s „ocasem“ větrného mlýna. Ocas je mimochodem tvořen trubkou nebo rohem s vertikální čepelí připevněnou na konci o rozměrech přibližně 50 x 50 cm. Celková délka ocasu je přibližně 1,8 m.

Ovládací panel.

Ovládací panel baterie a nabíjecí panel obsahuje ve své nejjednodušší formě 30 V voltmetr; ampérmetr při 30 A; diodový můstek pro 30 A 100 V; zátěžový drátový rezistor s motorem (reostat) při 50 W, odpor 5-10 Ohmů. Odpor je dokončen odstraněním posledních několika zatáček.

Po posunutí posuvníku rezistoru do krajní polohy bude jeho obvod otevřený. To je jeho pracovní stav. Odpor je zapnut paralelně s generátorem před diodovým můstkem, ale za ampérmetrem. Slouží k nouzovému zastavení generátoru (snížení rychlosti rotoru).

Elektrické metody ochrany a řízení.

Odpor musí vydržet proud 20-30 A po dobu 30 sekund. Pokud je baterie již plně nabitá a není třeba zapínat další zátěž, během několika sekund zkratujeme generátor odporem. Proud v tomto případě je 2-3krát menší než ten pracující.

Po zastavení „převrátíme“ generátor nebo připojíme jednu z lopatek ke stožáru. Nikdy nezastavujte čepele generátoru rukama nebo cizími předměty, jako například to vždy vede ke zranění osob a poškození zařízení.

Neomezujte nabíjecí proud baterie rezistoremto pravděpodobně povede k jeho selhání. Chcete-li omezit proud, použijte přídavná zatížení, obvykle žárovky. Pro připojení generátoru a řídicího systému se používá běžný kabel bez posuvných kroužků. Průřez kabelu 2x2,5 mm2. Nejlepší materiál je guma nebo silikon.

Měnič napětí 12-220 V.

Zakoupená zařízení se obvykle používají jako střídače 12-220 V, jsou však poměrně drahá (od 1 500 do 10 000 rublů). Pro tyto účely můžete použít vyřazené z provozu kancelář "nepřerušitelná" UPS 1000-UPS 5000. Po roce provozu již jejich baterie „nevydrží“ zátěž. Taková zařízení jsou odstraněna a zlikvidována v koši. Připojením autobaterie k UPS získáte krásný střídač zdarma.