Domowy generator wiatrowy i jego analogi przemysłowe

Teoria, praktyka, aktualny model generatora wiatrowego i jego analogi przemysłowe wraz z opisem i ceną.

Dla tych, którzy często podróżują i zatrzymują się przez wiele dni i nocy w przyrodzie, prawdopodobnie przyszło mi do głowy, że byłoby miło mieć źródło doładowania akumulatora samochodowego i akumulatorów innych urządzeń mobilnych: laptopów, telefonów, nawigatorów GPS, świateł itp.

Ponadto, mając wystarczająco mocne źródło energii równe nawet 12 V, można użyć konwertera napięcia 12 220, aby uzyskać pełnoprawne gniazdo 220 V. To jeszcze bardziej podniesie poziom komfortu, do którego wszyscy są przyzwyczajeni, i zwiększy liczbę urządzeń używanych do ich zwykłego poziomu.

Możesz uzyskać ten poziom komfortu panele słoneczne, generatory wiatrowe i hydrogeneratory. Dzięki mocy do 1000 W urządzenia te mogą być wystarczająco kompaktowe, nawet do przenoszenia przez jedną osobę, jeśli mówimy o pojazdach, możesz zabrać ze sobą mocniejsze źródła energii.

Od czego zacząć

Jeśli masz umiejętność pracy z prostymi narzędziami, takimi jak „szlifierka”, wiertarka elektryczna, spawarka, lutownica, śrubokrętem, to nie będzie ci trudno zmontować domowy wiatrak. Pamiętaj jednak, że tak jak w każdym biznesie, umiejętność wiąże się z doświadczeniem. Jedną rzeczą jest montaż działającego modelu i zupełnie innego wiatraka zaprojektowanego dla każdego wiatru, ze stabilizacją napięcia i ochroną przed przeciążeniem.

Teraz zastanówmy się bardziej szczegółowo, jak złożyć prosty wiatrak i co jest do tego potrzebne. Należy powiedzieć, że istnieją wiatraki typu poziomego i pionowego, tj. z płaszczyzną obrotu wirnika w płaszczyźnie pionowej i poziomej.

Najczęściej używane historycznie wiatraki z pionowo umieszczonymi wirnikami (wiatrakami). Jest to nieco dziwne, jeśli przypomnisz sobie, że poziomy ma kilka oczywistych zalet. Na przykład są one całkowicie perspektywiczne, tj. wiatr z każdej strony spowoduje obrót wirnika. Potrzebują tylko jednego łożyska.

Wiatraki „pionowe” potrzebują tego samego urządzenia obrotowego, ogona, aby śledzić wiatr i obracać wiatr. Ponadto potrzebują dodatkowego łożyska do obracania wirnika roboczego i innego zawiasu do ochrony przed zbyt silnymi wiatrami.

Serce wiatraka.

Na początku podczas budowy wiatraka należy ustalić generator elektryczny. To jest serce twojego urządzenia. Pierwszą rzeczą, jaka przychodzi mi na myśl, jest generator samochodowy. Ale musimy wziąć pod uwagę niektóre niuanse.

Po pierwsze, generatory samochodowe wymagają napięcia wzbudzenia, tj. wymaga dodatkowego przewodu do podłączenia i dodatkowej baterii do działania, co nie jest zbyt wygodne.

Po drugie, generatory samochodowe wymagają dużej prędkości obrotowej w celu wydajnej pracy (ponad 1000 obr / min), co komplikuje napęd.

Po trzecie, są dość ciężkie, co komplikuje konstrukcję masztu.

W związku z powyższym, jako działający generator, zwykle wybierają silniki prądu stałego. Jeśli wirujesz taki silnik przez wał roboczy, wówczas napięcie pojawi się na jego zaciskach.

Sprawdzone silniki elektryczne ze starożytnych komputerów z połowy ubiegłego wieku. W tych urządzeniach obracali napędy napędów i napędów taśm. Takie silniki można znaleźć na rynku radiowym Mitino w Moskwie lub na innym pchlim targu.

Obecny model.

Zastosowany silnik miał następujące parametry: U = 48 V, I = 15 A, N = 1200 obr / min. Wirnik turbiny wiatrowej obraca się z częstotliwością około 500 obr / min, a wraz ze wzrostem częstotliwości nie rośnie napięcie, ale prąd roboczy.

Aby zoptymalizować działanie urządzenia, wirnik roboczy nie jest zamontowany na wale silnika, ale zastosowano przekładnię.Skrzynia biegów może być łańcuchem lub paskiem. Łańcuch jest znacznie bardziej niezawodny, a pas łatwiejszy do wyprodukowania.

Zastosowany łańcuch. Jako napęd możesz użyć „mechaniki” ze starego roweru i rur z ramy. Na wirniku znajduje się gwiazdka Z = 48, na generatorze Z = 10 połączenie odbywa się za pomocą łańcucha rowerowego.

Generator jest przymocowany śrubami, ale można użyć kawałka plastikowej rury, najpierw wkładając do niego generator i zabezpieczając go samochodowymi zaciskami śrubowymi. Miejsca mocowania śrub i zacisków lepiej jest wypełnić klejem gumowym „Moment”.

Niuanse związane z produkcją wirnika.

Podejście do produkcji wirnika jest bardzo odpowiedzialne. Wydajność generatora zależy w dużej mierze od jego jakości. Wirnik po wytworzeniu musi być starannie wyważony. Od tego zależy żywotność całego urządzenia.

Ostrza wykonane są z aluminiowych lub plastikowych rur o średnicy 2 mm i średnicy 60–80 mm. Łatwiej jest robić rury, ponieważ materiał ten jest bardziej miękki i łatwiejszy do uzyskania pożądanego profilu. Być może trzeba eksperymentalnie zmienić rozmiar ostrzy.

Duże i szerokie łopaty pracują przy bardzo słabym wietrze, ale nie rozwijają wysokich obrotów z powodu dużego oporu aerodynamicznego. Małe wirują szybko, ale przy wystarczająco silnym wietrze.

Mój wiatrak ma wirnik o średnicy 2,5 metra, przy słabym wietrze (5-8 m / s) używa się 6 ostrzy. Przy silnym wietrze cztery ostrza są usuwane, nawet przy dwóch ostrzach wiatrak daje 4-6 A przy napięciu 14 V.

Możesz zmniejszyć rozmiar wirnika do 1,6 i stale używać 2-3 ostrzy. Jeśli zamierzasz zmienić liczbę ostrzy w zależności od siły wiatru, maszt musi być wykonany z zawiasem u podstawy, aby można go było obniżyć bez składania.

Jak zrobić maszt?

Maszt składa się z kilku odcinków o długości 2-2,5 metra z rury stalowej o średnicy 1/2 cala lub rury aluminiowej, ale o większej średnicy. Zwykle stosuje się 3-4 sekcje, dzięki czemu są łatwiejsze w montażu i transporcie. Aby zapobiec upadkowi masztu, musisz użyć „pięty” w postaci metalowego prostokąta o wymiarach 30 x 30 cm i systemu trzech przedłużeń z metalowymi kołkami. Możesz użyć gotowego masztu, na przykład, który jest używany do anten o zasięgu mikrofalowym. W sprzedaży są również bardzo wygodne profesjonalne maszty teleskopowe.

Silna ochrona przed wiatrem.

Kilka słów o ochronie przed przeciążeniem przy bardzo silnych wiatrach. Najprostszą opcją jest dodatkowy zawias na maszcie. Za pomocą tego zawiasu wiatrak może samodzielnie przewrócić się, „podnosząc” wirnik do nieba przy bardzo silnym wietrze lub samemu możesz go obrócić za pomocą liny przywiązanej do „ogona” wiatraka. Nawiasem mówiąc, ogon jest wykonany z rury lub narożnika z przymocowanym na końcu pionowym ostrzem o wymiarach około 50 x 50 cm. Całkowita długość ogona wynosi około 1,8 m.

Panel sterowania

Panel sterowania i ładowania akumulatora zawiera, w najprostszej postaci, woltomierz 30 V. amperomierz przy 30 A; mostek diodowy dla 30 A 100 V; statecznikowy rezystor drutowy z silnikiem (reostatem) o mocy 50 W, rezystancja 5-10 Ohm. Rezystor jest finalizowany przez usunięcie ostatnich kilku zwojów.

Po udoskonaleniu, jeśli przesuniesz suwak rezystora w skrajne położenie, jego obwód będzie otwarty. To jest jego stan pracy. Rezystor włącza się równolegle z generatorem przed mostkiem diodowym, ale po amperomierzu. Służy do awaryjnego zatrzymania generatora (zmniejszenie prędkości wirnika).

Elektryczne metody ochrony i sterowania.

Rezystor musi wytrzymać prąd 20-30 A przez 30 sekund. Jeśli akumulator jest już w pełni naładowany i nie ma potrzeby włączania dodatkowych obciążeń, w ciągu kilku sekund zwieramy generator za pomocą rezystora. Prąd w tym przypadku jest 2-3 razy mniejszy niż działający.

Po zatrzymaniu „przewracamy” generator lub przywiązujemy jedno z ostrzy do masztu. Nigdy nie zatrzymuj ostrzy generatora rękami lub ciałami obcymi, jak zawsze prowadzi to do obrażeń ciała i uszkodzenia sprzętu.

Nie ograniczaj prądu ładowania akumulatora rezystorem, jakmoże to doprowadzić do jego awarii. Aby ograniczyć prąd, użyj dodatkowych obciążeń, zwykle żarówek. Do połączenia generatora i układu sterowania stosuje się tradycyjny kabel bez pierścieni ślizgowych. Przekrój kabla 2x2,5 milimetra kwadratowego. Najlepszym materiałem jest guma lub silikon.

Konwerter napięcia 12-220 V.

Zakupione urządzenia są zwykle używane jako falowniki 12–220 V, ale są one dość drogie (od 1500 do 10 000 rubli). Do takich celów możesz użyć wycofanego z eksploatacji biuro „nieprzerwane” UPS 1000-UPS 5000. Po roku eksploatacji akumulatory nie „utrzymują” obciążenia. Takie urządzenia są wyrzucane i wyrzucane do śmieci. Podłączając akumulator samochodowy do UPS, otrzymujesz piękny falownik za darmo.