Kā pagatavot vēja ģeneratoru?

Vējš ir brīva enerģija! Tāpēc izmantosim to personīgiem mērķiem. Ja vēja ģeneratoru parka izveidošana rūpnieciskā mērogā ir ļoti dārga, jo papildus ģeneratoram ir nepieciešami vairāki pētījumi un aprēķini, valstij šādas izmaksas nerodas, un ieguldītājiem bijušās PSRS valstīs tas kaut kādu iemeslu dēļ neizraisa lielu interesi. Privāti jūs varat izgatavot mini vējdzirnavas savām vajadzībām. Jāsaprot, ka jūsu mājas pārveidošanas alternatīvajai enerģijai projekts ir ļoti dārgs pasākums.

Kā jau tika teikts: jums jāveic ilgstoši novērojumi un aprēķini, lai atrastu optimālo vēja riteņa un ģeneratora izmēru attiecību, kas piemērota jūsu klimatam, vēja rozei un vidējam gada vēja ātrumam.

Vēja enerģijas uzstādīšanas efektivitāte vienā reģionā var ievērojami atšķirties, tas ir saistīts ar faktu, ka vēja kustība ir atkarīga ne tikai no klimata zonas, bet arī no reljefa.

Tomēr jūs varat uzzināt, kāda vēja enerģija ir lēta, saliekot budžeta instalāciju mazjaudas kravas, piemēram, viedtālruņa, spuldzīšu vai radio, darbināšanai. Izmantojot pareizu pieeju, jūs varat nodrošināt elektrību mazai mājai vai vasarnīcai.

Apskatīsim, kā jūs varat veikt vienkāršu vēja enerģijas uzstādīšanu ar savām rokām.

Vējdzirnavas ar mazu enerģijas patēriņu no improvizētiem līdzekļiem

Datoru dzesētājs ir motors bez suku, kurš sākotnējā formā neatspoguļo praktisko vērtību.

Tas ir jāpārvelk, jo oriģinālā tinumi ir savienoti nepareizi. Tīkla tinumi pārmaiņus:

1. Pulksteņrādītāja virzienā;

2. Pretēji pulksteņrādītāja virzienam;

3. Pulksteņrādītāja virzienā;

4. Pretēji pulksteņrādītāja virzienam.

Jums ir nepieciešams virknē savienot blakus esošās spoles, un vēl labāk ir vīt vienu stieples gabalu, kas iet no vienas rievas uz otru. Šajā gadījumā patvaļīgi izvēlieties stieples biezumu, tas būs labāk, ja jūs vējāt pēc iespējas vairāk pagriezienu, un tas ir iespējams, ja izmantojat vismazāko plānu stiepli.

Izejas spriegums no šāda ģeneratora būs mainīgs, un tā vērtība būs atkarīga no ātruma (vēja ātruma), uzstādiet diodes tiltu no Šotkas diodēm, lai to iztaisnotu līdz konstantam, to darīs parastās diodes, bet tas būs sliktāk, jo uz tiem kritīsies spriegums no 1 līdz 2 voltiem.

Liriskā novirze, mazliet teorijas

Atcerieties, ka EML lielums ir:

E = BLV,

kur L ir magnētiskajā laukā ievietota vadītāja garums; V ir magnētiskā lauka rotācijas ātrums;

Jauninot ģeneratoru, jūs varat ietekmēt tikai diriģenta garumu, tas ir, katras spoles pagriezienu skaitu. Apgriezienu skaits nosaka izejas spriegumu, un stieples biezums nosaka maksimālo strāvas slodzi.

Praksē nav iespējams ietekmēt vēja ātrumu. Tomēr ir arī izeja no šīs situācijas, uzzinājuši tipisko vēja ātrumu jūsu reģionā, jūs varat noformēt rotoru, kas piemērots vēja enerģijas uzstādīšanai, kā arī pārnesumkārbu vai jostas piedziņu, lai nodrošinātu pietiekamus apgriezienus, lai radītu nepieciešamo spriegumu.

SVARĪGI: Ātrāks nenozīmē labāku !!! Ja vēja ģeneratora griešanās ātrums ir pārāk liels, tā kalpošanas laiks samazināsies, pasliktināsies rotora ieliktņu vai gultņu eļļošanas īpašības un tas iestrēgst, un visticamāk notiks tinumu izolācijas sabrukums ģeneratorā.

Ģeneratoru veido:

Mēs palielinām ģeneratora jaudu no datora dzesētāja

Pirmkārt, jo vairāk asmeņu un riteņa diametra, jo labāk, tāpēc apskatiet 120 mm dzesētājus.

Otrkārt, mēs jau teicām, ka spriegums ir atkarīgs no magnētiskā lauka. Fakts ir tāds, ka rūpnieciskiem lieljaudas ģeneratoriem ir lauka tinumi, bet mazjaudas - spēcīgiem magnētiem. Dzesētājā magnēti ir ārkārtīgi vāji un neļauj sasniegt labus ģeneratora rezultātus, un atstarpe starp rotoru un statoru ir ļoti liela - apmēram 1 mm, un tas ir jau vājiem magnētiem.

Šīs problēmas risinājums ir radikāli mainīt ģeneratora dizainu. Dzesētājam ir nepieciešams tikai lāpstiņritenis; kā ģeneratoru mēs izmantojam printera motoru vai jebkuru citu sadzīves tehniku. Visizplatītākie suku motori ar pastāvīgu magnētu ierosmi.

Rezultātā tas izskatīsies šādi.

Šāda ģeneratora jauda ir pietiekama, lai darbinātu gaismas diodes, radio. Ar tālruņa uzlādi nepietiks, tālrunis parādīs lādēšanas procesu, taču strāva būs ārkārtīgi maza, līdz 100 ampēriem, ar vēju 5-10 metru sekundē.

Pakāpju motors kā vēja ģenerators

Pakāpju motors ir ļoti izplatīts datortehnikā un sadzīves tehnikā, dažādos atskaņotājos, disketēs (interesanti ir vecie 5,25 ”modeļi), printeros (īpaši matricveida modeļos), skeneros utt.

Šie motori bez izmaiņām var darboties kā ģenerators, tie ir rotors ar pastāvīgajiem magnētiem, un stators ar tinumiem, tipiska pakāpiena motora savienojuma shēma ģeneratora režīmā ir parādīta attēlā.

Ķēdē ir uzstādīts 5 voltu lineārais stabilizators, tips L7805, kas ļaus jums droši savienot mobilos tālruņus ar šādu vējdzirnavu, lai tos uzlādētu.

Fotoattēlā ģenerators no pakāpiena motora ar piestiprinātiem asmeņiem.

Dzinējs konkrētā gadījumā ar 4 izejas vadiem, attiecīgi shēma zem tā. Dzinējs ar šādiem izmēriem ģeneratora režīmā rada apmēram 2 W nelielā vējā (vēja ātrums ir aptuveni 3 m / s) un 5 m / s spēcīgā vējā (līdz 10 m / s).

Starp citu, šeit ir līdzīga shēma ar Zener diodi, nevis L7805. Ļauj uzlādēt litija jonu baterijas.

Pašmāju vējdzirnavu uzlabošana

Lai ģenerators darbotos efektīvāk, jums tas jāpadara par virzošo kātu un pārvietojami jāpiestiprina uz masta. Tad, mainoties vēja virzienam, mainīsies vēja ģeneratora virziens. Tad rodas šāda problēma - kabelis, kas iet no ģeneratora līdz patērētājam, tiks savīts ap mastu. Lai to atrisinātu, jums ir jānodrošina pārvietojams kontakts. Vietnēs Ebay un Aliexpress tiek pārdots gatavs risinājums.

Trīs apakšējie vadi - nekustīgi, iet uz leju, un augšējais vadu saišķis - ir pārvietojams, iekšpusē ir uzstādīts bīdāmais kontakts vai sukas mehānisms. Ja jums nav iespējas iegādāties, esiet gudrs un, iedvesmojoties no automašīnas Lada dizaineru lēmuma, proti, uz stūres rata esošās signāla pogas kustamā kontakta ieviešanas un izdariet kaut ko līdzīgu. Vai arī izmantojiet elektriskās tējkannas paliktni.

Pieslēdzot savienotājus, jūs iegūstat pārvietojamu kontaktu.

Jaudīgs vēja ģenerators no improvizētiem līdzekļiem.

Lai iegūtu vairāk enerģijas, varat izmantot divas iespējas:

1. Ģenerators no skrūvgrieža (10-50 W);

2. Vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora.

No skrūvgrieža jums ir nepieciešams tikai motors, opcija ir līdzīga iepriekšējai, kā skrūvi varat izmantot ventilatora lāpstiņas, tas palielinās jūsu instalācijas kopējo jaudu.

Šeit ir šāda projekta ieviešanas piemērs:

Pievērsiet uzmanību tam, kā šeit tiek īstenota pārnesumu pārslēgšana - vēja ģeneratora vārpsta atrodas caurulē, tās galā atrodas pārnesums, kas pārraida griešanos uz mazāku pārnesumu, kas piestiprināts pie motora vārpstas. Motora ātruma palielināšanās notiek arī rūpnieciskajās vēja turbīnās. Pārnesumkārbas tiek izmantotas visur.

Tomēr mājās gatavotā vidē pārnesumkārbas izgatavošana kļūst par lielu problēmu.Pārnesumkārbu var noņemt no elektroinstrumenta, kas tur ir nepieciešams, lai pazeminātu lielos apgriezienus uz komutatoru motora vārpstas līdz parastajiem griešanās urbja patronas vai dzirnaviņu diska apgriezieniem:

Urbumā ir uzstādīta planētu pārnesumkārba;

• Dzirnaviņās ir uzstādīts leņķa pārnesums (tas kļūs noderīgs dažu instalāciju uzstādīšanai un samazinās slodzi no vēja turbīnas astes);

• Pārnesums no rokas urbja.

Šī pašmāju vēja ģeneratora versija jau var uzlādēt 12 V akumulatorus, tomēr, lai ģenerētu uzlādes strāvu un spriegumu, ir nepieciešams pārveidotājs. Šo uzdevumu var vienkāršot, izmantojot automašīnas ģeneratoru.

Vēja ģenerators no automašīnas ģeneratora

Automobiļu ģenerators sastāv no statora ar trīsfāžu tinumu un rotora ar sukas komplektu un ierosmes spoles. Šāds ģenerators ir savienots ar slodzi, izmantojot diodes tiltu, kas samontēts saskaņā ar Larionova shēmu, tas parasti atrodas uz ģeneratora aizmugurējā vāka. Skatīt šeit, lai iegūtu sīkāku informāciju: Kā darbojas un darbojas automašīnas ģenerators

Šāda ģeneratora priekšrocība ir spēja to izmantot, lai uzlādētu automašīnas akumulatorus, principā tas ir paredzēts tam. Autoģeneratoriem ir iebūvēts sprieguma regulēšanas relejs, kas novērš nepieciešamību iegādāties papildu stabilizatorus vai pārveidotājus.

Tomēr autobraucēji zina, ka pie zemiem tukšgaitas apgriezieniem, apmēram 500–1000 apgr./min., Šāda ģeneratora jauda ir maza, un tas nenodrošina pienācīgu strāvu akumulatora uzlādēšanai. Tas noved pie nepieciešamības pieslēgties vēja ritenim caur pārnesumkārbu vai jostas piedziņu.

Apgriezienu skaitu pie normāla vēja ātruma varat pielāgot saviem platuma grādiem, izvēloties pārnesumu skaitli vai izmantojot pareizi izstrādātu vēja riteni.

Noderīgi padomi

Varbūt visērtākais vēja turbīnas masta dizains ir tāds, kāds parādīts attēlā. Šāds masts ir izstiepts uz kabeļiem, kas piestiprināti pie turētājiem zemē, kas nodrošina stabilitāti.

Svarīgi: Masta augstumam jābūt pēc iespējas lielākam par apmēram 10 metriem. Lielākā augstumā vējš ir stiprāks, jo nav nekādu šķēršļu zemes struktūru, pakalnu un koku formā. Nekādā gadījumā neuzstādiet vēja ģeneratoru uz jūsu mājas jumta. Stiprinājumu konstrukciju rezonējošās vibrācijas var izraisīt tā sienu iznīcināšanu.

Rūpējieties par nesošā masta uzticamību, jo vējdzirnavu dizains, pamatojoties uz šādu ģeneratoru, ir ievērojami smagāks un tas jau ir diezgan nopietns risinājums, kas var nodrošināt vasarnīcas autonomu barošanu ar minimālu elektrisko ierīču komplektu. Ierīces, kas darbojas ar 220 voltu spriegumu, var saņemt no 12–2020 invertora. Visizplatītākā šāda invertora versija ir nepārtraukta datora barošana.

Labāk ir izmantot dīzeļģeneratorus, t.sk. kravas automašīnas, jo tās ir paredzētas darbam ar nelielu ātrumu. Vidēji lielas kravas automašīnas dīzeļdzinējs darbojas ātruma diapazonā no 300 līdz 3500 apgr./min.

Mūsdienu ģeneratori ražo 12 vai 24 voltus, un strāva 100 ampēros jau sen ir normāla. Pēc vienkāršiem aprēķiniem jūs varat noteikt, ka šāds ģenerators pēc iespējas vairāk dos jums jaudu līdz 1 kW, un ģenerators no Lada (12 V 40-60 A) 350-500 W, kas jau ir diezgan pienācīgs skaitlis.

Kādam jābūt vēja ritenim mājās gatavotai vēja turbīnai?

Es tekstā minēju, ka vēja ritenim jābūt lielam un ar daudzām lāpstiņām, patiesībā tas tā nav. Šis paziņojums bija taisnība tiem mikroģeneratoriem, kuri nepretendē uz nopietnām elektriskām mašīnām, bet drīzāk uz kopijām iepazīšanās un brīvā laika pavadīšanai.

Faktiski vēja riteņa projektēšana, aprēķināšana un izveidošana ir ļoti grūts uzdevums.Vēja enerģiju izmantos racionālāk, ja tā tiek veikta ļoti precīzi un “aviācijas” profils ir lieliski parādīts, savukārt tai jābūt uzstādītai ar minimālu leņķi pret riteņa griešanās plakni.

Vēja riteņu, kuriem ir vienāds diametrs un atšķirīgs asmeņu skaits, reālā jauda ir vienāda, atšķirība ir tikai to griešanās ātrumā. Jo mazāk spārnu - jo vairāk apgriezienu minūtē, ar tādu pašu vēju un diametru. Ja jūs gatavojaties sasniegt maksimālo ātrumu, jums pēc iespējas precīzāk jāuzstāda spārni ar minimālu leņķi pret to griešanās plakni.

Iepazīstieties ar tabulu no 1956. gada grāmatas “Pašdarināts vēja parks” red. DOSAAF Maskava. Tas parāda sakarību starp riteņa diametru, jaudu un apgriezieniem minūtē.

Mājās šie teorētiskie aprēķini ir maz izmantojami, cienītāji veido vēja riteņus no improvizētiem līdzekļiem, šādi:

• Saplāksnis

• Metāla loksnes;

• Plastmasas kanalizācijas caurules.

Ar savām rokām no kanalizācijas caurulēm var salikt ātrgaitas 2-4 lāpstiņu vēja riteni, izņemot tiem, kas jums nepieciešami zāģa zāģim vai jebkuram citam griezējinstrumentam. Šīs caurules tiek izmantotas to formas dēļ, pēc apgriešanas tām ir ieliekta forma, kas nodrošina augstu reakciju uz gaisa plūsmām.

Pēc apgriešanas tie tiek piestiprināti ar skrūvēm uz metāla, tekstolīta vai saplākšņa sagataves. Ja jūs gatavojaties to izgatavot no saplākšņa - labāk ir līmēt un savīt vairākus saplākšņa slāņus ar skrūvēm abās pusēs, tad jūs varat sasniegt stingrību.

Šeit ir ideja par divu lāpstiņu cieto lāpstiņriteni pakāpju motora ģeneratoram.

Secinājumi

Jūs varat veikt vēja enerģijas instalāciju no mazām jaudām - vatu vienībām, lai darbinātu atsevišķas LED lampas, bākas un nelielu aprīkojumu, līdz labām jaudas vērtībām kilovatos vienībās, akumulētu akumulatorā enerģiju, izmantotu to sākotnējā formā vai pārveidotu līdz 220 voltiem. Šāda projekta izmaksas būs atkarīgas no jūsu vajadzībām, iespējams, visdārgākais elements ir masts un akumulatori, tas var būt diapazonā no 300-500 dolāriem.