Učinite sami generatori vjetroelektrana za dom. Generator vjetra za dom: uređaj, princip rada, vrste

Sami napraviti vjetrenjaču čini se kao nemoguć zadatak koji oduzima puno vremena i truda. Ali slijedeći upute korak po korak lako i brzo možete postići željeni rezultat za malo novca.

Nakon što su postavili cilj kupnje generatora vjetra, mnogi ga žele sami napraviti. Kako su pokazala istraživanja na Internetu, većina to radi, ali ova odluka im je oduzela puno vremena i truda (barem prva montaža). Najčešće korišten sklop sklopa su istosmjerni magneti. Ovaj put je puno jednostavniji od stvaranja samog generatora. Iz tog razloga, preporuča se biti strpljiv i početi tražiti motor koji bi bio savršen za izradu generatora vjetra vlastitim rukama.

Izbor generatora

Ispostavilo se da ga većina ljudi koristi kao generator stari motor od računala. Takav motor je rijetkost i koristio se još u danima kada su računala koristila velike pogone na vrpcu. Među svima moguće opcije Najboljim se može smatrati 30 voltni DC motor od proizvođača Ametek. Ovo je najviše prikladna opcija, za izradu vjetrogeneratora, budući da čak i lagana rotacija njegove osovine može slobodno generirati 12 V. Ovaj motor je prilično teško pronaći, ali trgovačke platforme ebay i Amazon pune su njegovih analoga. Osim toga, u opisu upućeni ljudi ukazuju na mogućnost korištenja kao generatora za vjetrenjaču.

Odabir motora mora se izvršiti uzimajući u obzir sljedeće parametre:

• DC;
• mala brzina;
• visoki napon;
• velika struja.

Stvar je u tome što motor dizajniran za 7200 o / min i napon od 24 V vjerojatno neće moći proizvesti potrebne vrijednosti pri malim brzinama. Ali ako uzmete 30-voltni motor s nominalnom vrijednošću od 325 o / min, onda je sasvim realno očekivati ​​od njega napon od 12 volti čak i pri malim brzinama karakterističnim za vjetrenjaču.

Približna cijena istog Ameteka je oko 26 USD. Može se naći malo jeftiniji motor, ali to nije toliko bitno. Uz normalan lagani pritisak, bez problema upali lampu od 12 volti, što nam je i trebalo. Dakle, pronašli smo motor-generator. Prijeđimo na sljedeći korak - izračunavanje lopatica.

Oštrice

Kao primjer, lako možete koristiti običnu PVC vodovodnu cijev duljine 60 cm i promjera 15 cm. Izrežite je na 4 dijela. To će biti praznine za oštrice. Zatim izrežite kvadrat 5x5 na dnu kako biste kasnije izradili pričvršćivač. Da biste zadržali točan oblik i ne odrezali višak, preporuča se prvo izbušiti malu rupu na pravom mjestu. Zatim jednostavno odrežite višak plastike duž obratka dijagonalno. To je to, prva oštrica je spremna.

Koristite izrezani komad kao predložak za izradu preostale tri oštrice. Također će služiti kao rezervni dio ako nešto pođe po zlu. Odabrali smo motor za naš vjetrogenerator i napravili lopatice. Sada ih moramo učiniti jednima.

Sastavljanje generatora s lopaticama

Za kombiniranje lopatica s generatorom možete koristiti običnu remenicu kao bazu i aluminijski disk promjera 13 cm. Pričvrstite ih zajedno pomoću vijčani spoj, dobit ćete izvrsnu laganu i praktičnu bazu, koja će poslužiti kao posredna veza koja prenosi silu vjetra s lopatica, rotirajući generator vjetra. Sami noževi također su pričvršćeni vijcima. Možete kupiti kapu u prodavaonici vodoinstalatera kako biste sve sakrili. metalni dijelovi i učiniti vjetrenjaču jednostavnijom. Praksa je pokazala da svi ovi parametri dopuštaju čak i laganom povjetarcu da stvara rotacije, a pritom vjetrogenerator proizvodi 12 V koliko treba.

Instalacija turbine

Da biste sami instalirali turbinu, možete koristiti redoviti drveni stalak od bloka duljine 84 cm.. Također je poželjno koristiti komad plastična cijev promjera 10 cm za zaštitu motora od raznih vrsta padalina. Kao rep za 12-voltnu vjetrenjaču preporuča se koristiti aluminijsku ploču dimenzija 21x35 cm i debljine 20-30 mm. Idealan je kao protuteža i kao element za okretanje instalacije u vjetru. Sve dimenzije nisu kritične i mogu se malo promijeniti kako bi odgovarale značajkama dizajna.

Također je preporučljivo ispolirati sve elemente i zaobljene kutove za atraktivniji izgled i bolje aerodinamičke performanse. Zatim pokrijte sve drvene dijelove s nekoliko slojeva boje. Možete odabrati bilo koju boju, jer ništa ne ovisi o njoj.

Za veću praktičnost, na rubu gdje će se sam generator nalaziti, možete zavrnuti nekoliko traka tako da čvrsto sjedi na svom mjestu. Motor je pričvršćen stezaljkama. Generator vjetra je spreman. Sada ga trebate instalirati na jarbol.

Elementi jarbola

Konačni rezultat pri izradi vjetrenjače vlastitim rukama u potpunosti ovisi o sposobnosti okretanja ovisno o smjeru vjetra i glavnoj visini.

Redovno željezna cijev s promjerom od 2,5 centimetra, lako klizi unutar električnog cjevovoda s presjekom od 3 centimetra. Ugradite željeznu prirubnicu na blok sa sjedištem za cijev od 2,5 cm. Njegovo središte treba biti približno 19 cm od ruba. Zatim jednostavno zavrnite komad cijevi u prirubnicu. Također morate izbušiti rupu u bloku za žice koje će prolaziti kroz njega.

Baza se može napraviti u sljedećem redoslijedu:

1. Krug promjera 60 cm izrezan je iz šperploče;
2. Na njega su pomoću prirubnica pričvršćena dva metalna vodovodna koljena promjera 2,5 cm;
3. U sredini je postavljena cev promjera 3,5 cm, na koju je pričvršćena glavna cijev;
4. Potrebno je izbušiti nekoliko rupa u drvenom disku kako bi se pričvrstio na tlo.

Cijev koja će služiti kao jarbol može se koristiti ili sklopiva ili čvrsta. Njegova duljina mora biti najmanje 3 metra, a promjer 3,5 cm. Za učvršćivanje cijevi možete koristiti obična užad sa stezaljkama.

Napravili smo jarbol i sada možemo sigurno postaviti naš 12-voltni vjetrogenerator u radni položaj. U tom slučaju ne zaboravite spojiti žice na njega i provući ih kroz cijev. Morate napraviti rupu na bazi kako biste ih izvadili i spojili na kontroler, koji ćemo sada pogledati.

Regulatorski krug

Regulator vam omogućuje reguliranje napunjenosti baterija bez davanja viška energije. Ako je baterija puna, tada ovaj uređaj preusmjerava struju izravno na potrošača. Regulator od 12 volti može se lako pronaći u bilo kojoj trgovini elektronike. Ali to možete učiniti sami, što će pozitivno utjecati na cijenu.

Slika prikazuje dijagram sklopa regulatora. Malo je modificiran zbog činjenice da je veliki broj standardnih dijelova vrlo teško pronaći. Svaki radio amater to može sastaviti.

Nakon što smo instalirali vjetrenjaču i spojili regulator, vidimo da naš dizajn radi, pa čak i multimetar pokazuje gotovo točnu vrijednost od 12 volti pri slabom vjetru. Vjetrogenerator je sastavljen ručno.

Troškovi

Vjerojatno najvažniji dio je trošak. Nakon malog istraživanja tržišta, možemo doći do zaključka da za kupnju svih elemenata, uključujući pretvarač i baterije, naša vjetrenjača, sastavljena vlastitim rukama, neće koštati više od 250 dolara. Tvornički vjetrogeneratori imaju gotovo iste karakteristike kao i oni koje sami sastavite. Za njih samo morate platiti više od 1000 dolara.

Aktivnosti kako pojedinog čovjeka tako i cijelog današnjeg čovječanstva praktički su nemoguće bez električne energije. Nažalost, brzo rastuća potrošnja nafte i plina, ugljena i treseta dovodi do smanjenja rezervi ovih resursa na planetu. Što učiniti dok zemljani još imaju sve ovo? Prema zaključcima stručnjaka, to je razvoj energetski kompleksi moguće je riješiti probleme globalne ekonomske i financijske krize. Stoga traženje i korištenje izvora energije bez goriva postaje najhitnije.

Obnovljivo, ekološko, zeleno

Možda ne vrijedi podsjećati da je sve novo dobro zaboravljeno staro. Ljudi su jako davno naučili koristiti snagu riječnog toka i brzinu vjetra za stvaranje mehaničke energije. Sunce grije našu vodu i pokreće automobile i pokreće svemirske brodove. Kotači ugrađeni u korita potoka i rječica opskrbljivali su vodom polja još u srednjem vijeku. Moglo se opskrbiti brašnom nekoliko okolnih sela.

Trenutno nas zanima jednostavno pitanje: kako svom domu osigurati jeftinu svjetlost i toplinu, kako napraviti vjetrenjaču vlastitim rukama? 5 kW snage ili malo manje, glavna stvar je da možete opskrbiti svoj dom strujom za rad električnih uređaja.

Zanimljivo je da u svijetu postoji klasifikacija zgrada prema razini iskoristivosti resursa:

• konvencionalni, izgrađen prije 1980-1995;
• s niskom i ultra-niskom potrošnjom energije - do 45-90 kWh po 1 kW/m;
• pasivan i nehlapljiv, prima struju iz obnovljivih izvora (na primjer, instaliranjem rotacijskog generatora vjetra (5 kW) vlastitim rukama ili sustavom solarnih panela, možete riješiti ovaj problem);
• energetski učinkovite zgrade koje proizvode više električne energije nego što im je potrebno zarađuju novac prosljeđujući ga drugim potrošačima kroz mrežu.

Ispada da vaše vlastite kućne mini-stanice, instalirane na krovovima iu dvorištima, na kraju mogu postati svojevrsna konkurencija velikim dobavljačima električne energije. Da i vlade različite zemlje snažno potiču stvaranje i aktivno korištenje

Kako odrediti isplativost vlastite elektrane

Istraživači su dokazali da je rezervni kapacitet vjetrova puno veći od svih akumuliranih rezervi goriva stoljećima. Među načinima dobivanja energije iz obnovljivih izvora posebno mjesto zauzimaju vjetrenjače, jer je njihova proizvodnja jednostavnija od izrade solarnih panela. Zapravo, možete sastaviti 5 kW vjetrogenerator vlastitim rukama, imajući potrebne komponente, uključujući magnete, bakrenu žicu, šperploču i metal za lopatice.

Stručnjaci kažu da je struktura ne samo ispravnog oblika, već i izgrađena u skladu s pravo mjesto. To znači da je potrebno voditi računa o prisutnosti, stalnosti i ravnomjernoj brzini strujanja zraka u svakom pojedinačnom slučaju, pa čak iu određenom području. Ako područje povremeno doživljava mirne, mirne dane bez vjetra, ugradnja jarbola s generatorom neće donijeti nikakvu korist.

Prije nego što počnete izrađivati ​​vjetrenjaču vlastitim rukama (5 kW), morate razmisliti o njegovom modelu i vrsti. Ne biste trebali očekivati ​​veliku izlaznu energiju od slabog dizajna. I obrnuto, kada trebate samo napajati nekoliko žarulja u svojoj kući, nema smisla graditi ogromnu vjetrenjaču vlastitim rukama. 5 kW je snaga dovoljna za opskrbu električnom energijom gotovo cijelog sustava rasvjete i kućanskih aparata. Ako je vjetar konstantan, bit će i svjetla.

Kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama: slijed radnji

Na mjestu odabranom za visoki jarbol, ojačana je sama vjetrenjača s generatorom koji je pričvršćen na nju. Generirana energija se putem žica dovodi u željenu prostoriju. Vjeruje se da što je struktura jarbola viša, veći promjer kotač vjetra i što je strujanje zraka jače, to je učinkovitost cijelog uređaja veća. U stvarnosti sve nije tako:

• na primjer, jak uragan može lako slomiti oštrice;
• neki se modeli mogu postaviti na krov obične kuće;
• pravilno odabrana turbina lako se pokreće i radi savršeno čak i pri vrlo niskim brzinama vjetra.

Glavne vrste vjetroturbina

Dizajni s vodoravnom osi rotacije rotora smatraju se klasičnim. Obično imaju 2-3 lopatice i postavljaju se na visokoj visini od tla. Najveća učinkovitost takve instalacije očituje se pri konstantnom smjeru i njegovoj brzini od 10 m/s. Značajan nedostatak ovog dizajna lopatica je neuspjeh rotacije lopatica tijekom čestih promjena, vjetrovitih uvjeta. To dovodi ili do neproduktivnog rada ili do uništenja cijele instalacije. Za pokretanje takvog generatora nakon zaustavljanja potrebna je prisilna početna rotacija lopatica. Osim toga, kada se oštrice aktivno okreću, proizvode specifične zvukove koji su neugodni ljudskom uhu.

Vertikalni generator vjetra ("Volchok" 5 kW ili neki drugi) ima drugačiji položaj rotora. Turbine u obliku slova H ili bačve hvataju vjetar iz bilo kojeg smjera. Ove konstrukcije su manjih dimenzija, pokreću se i pri najslabijim strujanjima zraka (pri 1,5-3 m/s), ne zahtijevaju visoke jarbole i mogu se koristiti čak iu urbanim sredinama. Osim, nazivna snaga vjetrenjače, sastavljene vlastitim rukama (5 kW - ovo je stvarno), postižu brzinu vjetra od 3-4 m / s.

Jedra nisu na brodovima, već na kopnu

Jedan od popularnih trendova u energiji vjetra sada je stvaranje horizontalnog generatora s mekim lopaticama. Glavna razlika je i materijal proizvodnje i sam oblik: vjetrenjače "uradi sam" (5 kW, tip jedra) imaju 4-6 trokutastih lopatica od tkanine. Štoviše, za razliku od tradicionalnih struktura, njihov presjek se povećava u smjeru od središta prema periferiji. Ova značajka omogućuje ne samo "hvatanje" slabih vjetrova, već i izbjegavanje gubitaka tijekom uraganskog protoka zraka.

Prednosti jedrilica uključuju sljedeće pokazatelje:

• velika snaga pri sporoj rotaciji;
• neovisna orijentacija i prilagodba svakom vjetru;
• visoka vjetrokazica i niska inercija;
• nema potrebe prisiljavati kotač da se vrti;
• potpuno tiha rotacija čak i pri velikim brzinama;
• odsutnost vibracija i zvučnih smetnji;
• relativna jeftina konstrukcija.

DIY vjetrenjače

5 kW potrebne električne energije može se dobiti na nekoliko načina:

• izgraditi jednostavnu strukturu rotora;
• sastaviti kompleks od nekoliko jedriličarskih kotača poredanih u nizu na istoj osi;
• koristite dizajn osovine s neodimijskim magnetima.

Važno je zapamtiti da je snaga kotača vjetra proporcionalna kubičnoj vrijednosti brzine vjetra pomnoženoj s pometenom površinom turbine. Dakle, kako napraviti generator vjetra od 5 kW? Upute u nastavku.

Kao osnovu možete koristiti glavčinu automobila i kočione diskove. Na buduće diskove rotora (pokretni dio generatora) postavljaju se paralelno u krug 32 magneta (25 x 8 mm), po 16 komada po disku, a plusevi se moraju izmjenjivati ​​s minusima. Suprotni magneti moraju imati različita značenja motke. Nakon označavanja i postavljanja, sve na krugu se puni epoksidom.

Koluti bakrene žice koji se nalazi na statoru. Njihov broj bi trebao biti manji od broja magneta, odnosno 12. Prvo se sve žice izvade i spoje jedna s drugom u zvijezdu ili trokut, zatim se također popunjavaju. epoksi ljepilo. Preporuča se ubaciti komadiće plastelina unutar zavojnica prije izlijevanja. Nakon što se smola stvrdne i ukloni, ostat će rupe koje su potrebne za ventilaciju i hlađenje statora.

Kako to sve funkcionira

Diskovi rotora, rotirajući u odnosu na stator, stvaraju magnetsko polje, a u zavojnicama se javlja električna struja. A vjetrenjača, povezana preko sustava remenica, potrebna je za pomicanje ovih dijelova radne strukture. Kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama? Neki ljudi počinju graditi vlastitu elektranu sastavljanjem generatora. Drugi - od stvaranja rotirajućeg dijela oštrice.

Osovina vjetrenjače je spojena kliznom vezom s jednim od diskova rotora. Donji, drugi disk s magnetima postavljen je na jaki ležaj. Stator se nalazi u sredini. Svi su dijelovi pričvršćeni na krug od šperploče dugim vijcima i pričvršćeni maticama. Između svih "palačinki" moraju se ostaviti minimalni razmaci za slobodno okretanje diskova rotora. Rezultat je 3-fazni generator.

"Barel"

Ostalo je još samo napraviti vjetrenjače. Rotirajuću strukturu od 5 kW možete napraviti vlastitim rukama od 3 kruga šperploče i lista najtanjeg i najlakšeg duraluminija. Metalna pravokutna krila pričvršćena su na šperploču vijcima i uglovima. Najprije se u svakoj ravnini kruga izdube utori vodilice u obliku vala u koje se umetnu limovi. Rezultirajući dvokatni rotor ima 4 valovite lopatice pričvršćene jedna na drugu pod pravim kutom. Odnosno, između svake dvije palačinke od šperploče pričvršćene na čvorišta nalaze se 2 oštrice od duraluminija zakrivljene u obliku vala.

Ova struktura je montirana u sredini na čeličnom klinu, koji će prenositi okretni moment na generator. Samostalne vjetrenjače (5 kW) ovog dizajna teže približno 16-18 kg s visinom od 160-170 cm i promjerom baze od 80-90 cm.

Stvari koje treba razmotriti

Vjetrenjača s bačvom može se postaviti čak i na krovu zgrade, iako je dovoljan toranj visok 3-4 metra. Međutim, neophodno je zaštititi kućište generatora od prirodnih oborina. Također je preporučljivo ugraditi baterijski uređaj za pohranu energije.

Za dobivanje izmjenične struje iz istosmjerne 3-fazne struje, pretvarač također mora biti uključen u krug.

Ako u regiji ima dovoljno vjetrovitih dana, samo-sastavljena vjetrenjača (5 kW) može osigurati struju ne samo za TV i žarulje, već i za sustav video nadzora, klima uređaj, hladnjak i drugu električnu opremu.

Vjetrogenerator (vjetrenjača) je uređaj koji pretvara kinetičku energiju vjetra u mehaničku energiju, a zatim je pretvara u električnu energiju. Proizvodnja vjetrogeneratora u Rusiji za posljednjih godina značajno je porastao zajedno s interesom potrošača. Danas tržište nudi uvezene i ruske vjetrogeneratore kapaciteta od 0,1 do 70 kW. Vjetrogeneratore za svoj dom možete kupiti od dolje navedenih tvrtki, čiji su proizvodi najpopularniji među potrošačima:

• Vetro Svet LLC (St. Petersburg), snaga vjetroturbine 0,25–1,5 kW;
• SKB Iskra LLC (Moskva), snaga 0,5 kW;
• LLC "GRC-Vertical" (regija Chelyabinsk, Miass), snaga 1,5–30 kW;
• Sapsan-Energia LLC (Moskovska regija), snaga 0,5–5 kW;
• CJSC "Wind Energy Company" (St. Petersburg), snage 5 i 30 kW;
• LMV "Energija vjetra" (Khabarovsk), snage 0,1–10 kW.

Postoje domaći i industrijski generatori vjetra:

• Vjetrogeneratori za kućanstvo su vjetroturbine male snage, dovoljne za opskrbu energijom privatne kuće. Za njihov rad potrebna je stalna brzina vjetra od 4 m/s, a noviji razvoj opreme omogućuje proizvodnju električne energije pri slabom vjetru.
• Industrijski vjetrogeneratori imaju snagu od nekoliko mW. Takve instalacije rade na krajnjem sjeveru u područjima sa stalnim jakim vjetrovima.

Potrebni uvjeti za rad helikopterskog generatora:

1. prosječna godišnja brzina vjetra najmanje 4 m/s;
2. slobodan prostor za ugradnju vjetroturbine (po mogućnosti na brdu);
3. nema potrebe formalno koordinirati instalaciju s lokalnom upravom - samo je trebate obavijestiti;
4. pristanak susjeda na instalaciju - buka koju stvara vjetrenjača može izazvati nezadovoljstvo među ljudima koji žive u blizini;
5. Uz samu instalaciju trebat će vam puno dodatne opreme: baterije, instalacija inventara, sustav upravljanja, jarbol.

Koliko košta vjetrogenerator?

Cijene vjetroturbina ruske proizvodnje niži od njemačkog, danskog ili indijskog. Najjeftinije su kineske vjetrenjače, iako je njihova kvaliteta znatno niža. Najjednostavniji vjetrogeneratori za privatne kuće koštaju do 500 dolara. Mogu se koristiti za lokalnu proizvodnju električne energije, ali neće moći riješiti problem potpune opskrbe kuće energijom. Snažniji vjetrogeneratori od 3 kW za potpunu opskrbu doma električnom energijom koštat će više.

Približna cijena kompleta generatora vjetra za kuću:

• za malu privatnu (ladanjsku) kuću, snaga 3 kW/72V, ekv. 1700-1800 dolara;
• za opskrbu vikendice električnom energijom, snaga 5 kW/120V, ekv. 4000 dolara;
• za opskrbu električnom energijom više kuća ili gospodarstva, snaga 10 kW/240V, ekvivalent. 8500 dolara.

Vjetrogeneratori s vertikalnom osi rotacije proizvedeni u Rusiji posebno su traženi. Među prednostima ove opreme:

1. niske potrebne brzine vjetra za kretanje rotora;
2. neovisnost o smjeru vjetra;
3. niska zvučna pozadina, bez vibracija;
4. dizajn siguran za ptice;
5. nije potrebno prisilno pokretanje;
6. radi u bilo kojem vremenski uvjeti, pri bilo kojoj snazi ​​vjetra.

Cijene vjetrogeneratora za kućnu upotrebu su poprilične, ali cijena električne energije stalno raste, a vjetrogeneratori se brzo isplate. Od nedostataka ističemo veliku potrošnju materijala, nizak koeficijent pretvorbe energije vjetra u električnu energiju te velike dimenzije instalacija velike snage.

Kako napraviti generator vjetra vlastitim rukama

Kupnja tvorničkog generatora vjetra nije uvijek Najbolja odluka. Glavna prepreka je visoka cijena industrijskih vjetroturbina. Takva se oprema ne može postaviti u svakom prostoru - potrebno je posebno dopuštenje za postavljanje jarbola, a opasno je ostavljati opremu u nenaseljenom području. Alternativna opcija- napravite generator vjetra za privatnu kuću vlastitim rukama. U mnogim je slučajevima to prihvatljivo s obzirom na minimalne troškove i priliku da se kreativno izrazite.

Rotacijski vjetrogenerator je relativno jednostavan uređaj za pretvaranje. Neće biti dovoljno za potpuno opskrbu vile električnom energijom, već za malu seoska kuća Domaća vjetrenjača bit će dovoljna. Može osvijetliti kuću gospodarske zgrade, staze na gradilištu itd.

Najlakša opcija je koristiti ga kao generator vjetrenjača automobilski generator. Generatori su jeftini, lako se popravljaju, a na tržištu postoji veliki izbor. Cijena je otprilike 20 USD po 1 kW. Oni proizvode stabilan napon od određene brzine i spojeni su na baterije od 12 volti.

Mane:

• zahtijevaju velike brzine - od 1,5-2,0 tisuća i više u minuti;
• inferiorni u pouzdanosti od tvorničkih generatora za vjetroturbine;
• Imaju relativno kratak vijek trajanja (do 4000 sati rada), što je kompenzirano njihovom niskom cijenom.

Za sastavljanje generatora vjetra vlastitim rukama od generatora automobila od 1,5 kW trebat će vam:

1. 12 V automobilski generator;
2. baterija koja odgovara naponu;
3. pretvarač od 12 do 220V, snaga 1,3 kW;
4. mala bačva (kanta) od aluminija ili čelika;
5. relej za punjenje i lampica upozorenja automobila;
6. prekidač zaštićen od vlage, 12V;
7. uređaj za praćenje napona (stari voltmetar);
8. bakrena žica s presjekom od 2 mm;
9. pričvrsni elementi (vijci, podloške, matice, stezaljke).

Iz ručni alati Trebat će vam: škare za metal, brusilica, metar, olovka, odvijači, ključevi u setu, kliješta, električna bušilica sa svrdlima.

Nekoliko temeljnih točaka u proizvodnji vjetrogeneratora:

1. Maksimalna učinkovitost može se postići pretvaranjem generatora automobila u stalni magneti. Da biste to učinili, namot polja mora se zamijeniti s nekoliko feritnih magneta.
2. Glodanjem nemagnetskog rotora od titana ili drugog nemagnetskog materijala može se izbjeći magnetiziranje rotora.
3. Da biste povećali proizvodnju struje pri malim brzinama, morate premotati stator, povećavajući broj zavoja za 5 puta i smanjujući promjer žice.
4. Ugradnja neodimijskih magneta na rotor će povećati snagu generatora pri malim brzinama. Parni broj magneta pričvršćen je na čeličnu traku, koja mora biti pričvršćena na podnožje unutarnje strane generatora. Prilikom postavljanja magneta morate mijenjati polaritet kako biste povećali snagu.
5. Za izradu lopatica prikladna je duraluminijska cijev, pričvršćivači su izrađeni od čelika. Noževi moraju biti uravnoteženi, a konstrukcija se mora što više olakšati uklanjanjem viška brusilicom i brusnim papirom.

Na internetu ima dovoljno materijala sa Detaljan opis radi, pa nema potrebe ponavljati

Najviše jednostavan model tvornički generator vjetra za osvjetljavanje dače koštat će najmanje 60-70 tisuća rubalja. Alternativna vjetrenjača može se napraviti koristeći motor stare kao glavni element dizajna. perilica za rublje. I u ovom slučaju ne možete bez troškova, ali možete to riješiti u samo nekoliko tisuća rubalja.

Za generator vjetra iz perilice morat ćete kupiti rotor vlastitim rukama. Možete ga napraviti sami ako kupite neodimijske magnete, ali njihova je cijena otprilike ista kao i gotovih kineskih rotora od 2,5 kW. Osim toga, proizvodnja rotora je tehnički teška. Osim rotora, trebat će vam:

1. osovina je duga;
2. mjenjač;
3. zupčanici;
4. impeler;
5. jarbol duljine 10-12 metara (može se izraditi od cijevi od 32 mm).

Za kućište prijenosnika prikladan je električni motor industrijske pumpe. Rotor je postavljen u vodoravnoj ravnini.

Bolje je napraviti impeler s duljinom oštrice od 1,5 m od izdržljivog duraluminijskog kuta ili stakloplastike. Često se predlaže izrada lopatica od šperploče, ali iz iskustva, s vjetrom od 10-15 m/s na visini, lopatice šperploče se lome. Osovina mora biti čvrsto pričvršćena i dalje se slobodno okretati. Rotirajuća osovina spojena je na generator prirubnicom.

Za više informacija o tome kako napraviti generator vjetra iz perilice rublja pogledajte video u nastavku.

Kako instalirati generator vjetra

1. Instalirajte generator vjetra na otvorenom prostoru, po mogućnosti na brdu. Visina potpore je najmanje 10 m;
2. pričvrstite jarbol na nosač (post);
3. montirati mjenjač s impelerom na jarbol;
4. spojite osovinu na zupčanik na dnu mjenjača;
5. spojite osovinu na generator kroz prirubnicu;
6. Na vrh vjetrenjače možete postaviti mali pokrivač za kišu - to će produžiti radni vijek vjetrogeneratora.

Energiju vjetra ljudi su odavno ukrotili. Primjer za to su jedrenjaci, zahvaljujući kojima su pomorci u prošlosti otkrivali nove krajeve i stvarali sliku današnjeg svijeta. Također, vjerojatno su svima poznate vjetrenjače koje su našim precima bile jedino mehaničko sredstvo rada. I dan danas pomažu ljudima.

Primjer vjetrogeneratora za ugradnju na krov

Trenutno je energija vjetra od velikog interesa kao alternativni izvor električne energije. Pokušajmo shvatiti je li ova pompa oko metoda kao što su vjetroelektrane opravdana.

Ovi novi uređaji za proizvodnju električne energije određeni su broj generatora koji za rad koriste energiju vjetra, spojeni u sustav zajedno s drugim pomoćna oprema. Najnaprednije zemlje u sektoru električne energije su Njemačka i Danska. Istraživanja pokazuju da je potrošnja energije u tim zemljama znatno manja u usporedbi sa susjedima. Također, zahvaljujući činjenici da uvode obnovljive izvore energije u druge zemlje, njihovi proračuni bilježe značajan porast.

Vjetroelektrane postoje u dvije vrste: s horizontalnom i vertikalnom osi rotacije.

Prvi tip se također naziva i tip propelera, a koristi se najčešće, budući da takve vjetroturbine imaju najveću učinkovitost. Odlikuje ih više složen dizajn, uključujući uređaj za orijentaciju niz vjetar. Domaća proizvodnja vjetroturbine propelerskog tipa su teške. Takve instalacije rade samo pri velikim brzinama vjetra, pa je njihova uporaba u uvjetima slabog vjetra nepraktična.

Drugi tip su vertikalni generatori vjetra, koji imaju jednostavniji dizajn i nepretenciozni su u pogledu brzine vjetra. Nedostatak takvih uređaja je njihova niska učinkovitost. Bilo koja vrsta vjetroturbine ima značajan nedostatak - to je niska kvaliteta primljene električne energije, što nas obvezuje da poduzmemo mjere za uklanjanje ovog nedostatka. Kao kompenzatori koriste se stabilizacijski uređaji, pretvarači i baterije.

Dizajn standardne vjetroelektrane ima sljedeće komponente:

• vjetroturbina;
• element koji usmjerava motor u vjetar;
• mjenjač;
• generator;
• Punjač;
• akumulatorska baterija;
• inverter (DC u AC pretvarač).

Ako ne ulazite duboko u tehnički problemi, proces proizvodnje električne energije iz vjetroelektrana može se opisati na sljedeći način:

Pročitajte također

Kućni klimatizacijski sustav

Prije postavljanja vjetrogeneratora na određeno mjesto provode se brojne pripremne mjere.
Proučavaju se smjer i snaga vjetra u određenom području, a ako se lokacija pokaže obećavajućom, odlučuje se o isplativosti izgradnje postaje.

Odabir vjetroelektrane

Sada u svakoj regiji naše zemlje možete pronaći organizacije koje nude vjetrenjače za kućnu upotrebu. Izbor jednog ili drugog uređaja vrši se na temelju potreba potrošača električne energije. Na primjer, za mnogo različitih potrošača električne energije bit će potrebna snažna instalacija.

Da bi se omogućio rad poljoprivrednih strojeva, dovoljno je dizajnirati generator mala snaga. U svakom slučaju, proračun i instalaciju sustava koji koriste obnovljive izvore energije najbolje je prepustiti stručnjacima. Kupnji određenog tipa vjetroturbine prethodi detaljna analiza brzine vjetra na licu mjesta.

Također je potrebno uzeti u obzir takve točke kao što su prosječna godišnja potrošnja električne energije i vršna opterećenja, kao i krajolik područja. Ako se u radijusu od sto metara od vjetrenjače nalazi zgrada ili, na primjer, drvo, tada jarbol mora imati visinu koja prelazi ovu prepreku za 10 metara. Možete, naravno, podići vjetrenjaču još više, ali to neće biti ekonomski izvedivo.

Pozitivni aspekti korištenja generatora vjetra

1. Neiscrpnost energije vjetra.
2. Jednostavniji uređaj i brži povrat u odnosu na druge alternativne izvore energije.
3. Stabilna proizvodnja električne energije.
4. Sigurnost okoliša.

Negativne strane vjetroturbina

Koliko koštaju vjetrogeneratori?

Vjetroturbine se razlikuju ovisno o korištenoj snazi ​​i brzini vjetra. Na tržištu su dostupne različite jedinice u širokom rasponu. Instalacija snage do 6 kW može opskrbiti strujom trgovinu, kafić ili čak malo poljoprivredno zemljište.

Ako postoji potreba za opskrbom električnom energijom malog naselja, tada bi snaga elektrane trebala biti oko 18 - 25 kW.

U prosjeku, za jednostavne vjetrenjače za dom, dobavljači će tražiti ne manje od sedam stotina tisuća rubalja. Instalacije za rješavanje ozbiljnijih problema koštat će puno više, tri milijuna je sasvim realna cijena.

Mala snaga vjetra

Kao što je već spomenuto, vjetroelektrane su vrlo bučne građevine. Međutim, postoje i opcije koje su prikladne za mjesta gdje su visoke razine buke neprihvatljive. Mali objekti, poput trgovina, lako se mogu opskrbiti električnom energijom pomoću ovakvih tihih instalacija.

Trenutno su najpopularnije opcije vertikalni modeli koji imaju sljedeće prednosti:

• tihi rad, eliminirajući vibracije;
• zaštita od jakih udara vjetra;
• zaštita od groma;
• sposobnost prilagodbe smjeru vjetra.

Vjetrenjače za vaš dom možete jednostavno postaviti vlastitim rukama, a također su jednostavne za rukovanje. Postoji takva opcija za kućne generatore vjetra kao vjetrenjača tipa jedra. Možda nekoga može uplašiti svojom vanjskom neprivlačnošću, ali njegova uporaba može biti opravdana čak i pri slabom vjetru. Kao i standardne vjetroturbine, ove jedinice su neutralne prema zagađenju okoliš, jeftini su i gotovo nečujni.

Perspektive razvoja elektrana koje koriste energiju vjetra

Kažu da će za naše godine biti dovoljno prirodnih resursa, ali nije daleko vrijeme kada će alternativna energija zauzeti vodeće mjesto među svim mogućnostima proizvodnje električne energije. Danas u mnogim zemljama možete pronaći vjetroelektrane za kućnu upotrebu. Kod nas se alternativna energetika sporo razvija, što se može objasniti slabim financiranjem od strane države.

Pročitajte također

Sustavi protuprovalni alarm za vrt i dom

Također, spori razvoj u našoj zemlji je posljedica velike rezerve jeftinije energente. Bilo kako bilo, potrošači u našoj zemlji suočavaju se s visokim tarifama za energiju, osobito u udaljenim područjima. Za takva mjesta vrlo su prikladni alternativni izvori energije, jer često uopće nema centralizirane opskrbe energijom.
U obranu razvoja energije vjetra u Rusiji, može se primijetiti da naši teritoriji imaju ogroman potencijal energije vjetra. Daleki sjever i daleki istok naše zemlje mogu se svrstati u najvjetrovitije zone.

U nekim regijama Rusije energija vjetra se vrlo aktivno koristi, na primjer:

1. Čukotski autonomni okrug.
2. Astrahanska oblast.
3. Republika Baškortostan.
4. Republika Komi.
5. Kalinjingradska oblast.
6. Rostovska regija.
7. Murmanska regija.

Praksa pokazuje da su vjetroelektrane i drugi alternativni izvori energije najmanje dva puta manje učinkoviti od elektrana koje koriste tradicionalne vrste energije. Stoga, kako bi dobili isti električna energija potrebno je izgraditi dvostruko više stanica. Raspravljajući u tom smislu, možemo doći do zaključka da se radi o ogromnom rasipanju materijala i prostora, što negativno utječe na okoliš.

Kapitalna investicija za izgradnju vjetroturbina usporediva je s cijenom izgradnje nuklearne elektrane, uz izračun proizvedene snage. Ako govorimo o trošku proizvedenog kilovata električne energije, onda je, suprotno vjerovanju, različit od nule. To je zato što postoje operativni troškovi.

Možemo zaključiti da je obnovljiva energija donekle uvjetna, budući da se za izgradnju vjetroelektrana koriste neobnovljivi materijali čija je proizvodnja, usput rečeno, daleko od ekološki prihvatljive.

Razvoj alternativne energije, koja koristi energiju vjetra, odvija se sporo zbog enormnog intenziteta rada u procesu proizvodnje opreme, potrebe za velike površine i nestabilnost posla.

Proizvodnja električne energije pomoću vjetra postaje jedan od modni trendovi novije vrijeme. Kućni vjetrogenerator, koji pripada tehnička sredstva alternativna elektroprivreda, zasluženo je stekla svoju popularnost, budući da joj okretanje pruža vlasniku niz prednosti:

• energija vjetra je ekološki prihvatljiv način proizvodnje električne energije, bez stvaranja otpada;
• jednostavan za korištenje zbog visoke pouzdanosti i niskih operativnih troškova;
• može se samostalno instalirati s minimalnim vještinama u građevinarstvu i elektrotehnici;
• njegova će atraktivnost s vremenom samo rasti zbog neizbježnog povećanja tarifa elektroopskrbnih tvrtki.

Dizajn i princip rada

Svaki generator vjetra sastoji se od nekoliko standardnih povećanih blokova. Jedinica nužno sadrži turbinu, koja se okrećući pod utjecajem strujanja zraka, izravno ili najčešće preko pojačanog mjenjača, prenosi generirani okretni moment na osovinu elektrogeneratora. Rotor se okreće unutar statora temeljenog na neodimijskim magnetima, što rezultira stvaranjem električne energije.

Dizajn vjetrogeneratora male snage prikazan je na slici 1.

Riža. 1. Dizajn domaćeg generatora vjetra

Električna energija koju generira vjetrogenerator odlazi u međuuređaj za pohranu, čije funkcije obično preuzima baterija. Struja koju daje baterija napaja pretvarač, s čijeg se izlaza uklanja normalni izmjenični napon od 220 volti kućne frekvencije.

Prisutnost baterije je obavezna, jer omogućuje vam izglađivanje fluktuacija u snazi ​​uklonjenoj iz turbine. Ulogu u tome igra činjenica da vjetrogenerator za kućanstvo radi stabilno pri brzinama vjetra od 6 m/s i više, dok je prosječna godišnja vrijednost ovog parametra u većem dijelu Rusije otprilike jedan i pol puta niža.

Potrebne sklopke, podešavanja i druge funkcije provodi jedinica za automatizaciju.

Odgovarajuća razina pogonske pouzdanosti postiže se ako konstrukcija ima rezerve izlazne snage (obično 10 - 20%).

Vrste vjetroturbina

Glavna razlika između vjetrogeneratora je dizajn zračne turbine, koji može imati drugačiji dizajn. Tipično, kompletan skup jedinica prema orijentaciji rotacijske osovine turbine podijeljen je u dvije glavne vrste: okomite i vodoravne.

Okomito

Izrazita značajka i glavna prednost vertikalne jedinice vjetrogeneratora je nepostojanje strogih zahtjeva za visinu njegove instalacije, što značajno pojednostavljuje izbor mjesta ugradnje, postupak ugradnje i naknadno održavanje mehanički pokretnih dijelova. Zračna turbina pripada niskobrzinskoj varijanti ove tehnologije i može se dizajnirati kao

• najjednostavniji klasični rotor s najmanje tri vertikalno orijentirane lopatice (primjer takvog uređaja prikazan je na slici 2);
• dvoredni rotor, prisutnost unutarnjeg niza podesivih lopatica osigurava povećanu učinkovitost)
• Daria rotor;
• Savoniusov rotor;
• helikoidni rotor.

Složeniji oblik posljednja tri tipa turbina osigurava manji utrošak materijala.

Karakterizira ga minimum pokretnih dijelova, učinkovitost instalacije malo ovisi o smjeru vjetra.

Horizontalno

Vjetrogeneratori s vodoravnom turbinskom osovinom pogonjeni su propelerom. Propeler može biti dvokraki, trokraki ili višekraki. Lopatice nekih propelera ponekad se daju prilično složenog oblika za malo povećanje radne učinkovitosti instalacije. Primjer takve jedinice prikazan je na slici 3.

Zbog velikog promjera propelera, obično se postavljaju na čelični cjevasti ili rešetkasti jarbol na visini do nekoliko desetaka metara. Primjeri takvih jarbola prikazani su na slici 4. i slici 5. Loša strana povećanja visine ugradnje je smanjenje turbulencije strujanja zraka zbog slabljenja utjecaja tla, tj. povećanje učinkovitosti i generirane snage. Uzimajući u obzir ovu značajku, ne preporučuje se korištenje vjetroturbina ovog dizajna za vikend naselja zbog snažnog zaštitnog učinka susjednih zgrada.

Kako bi se stvorila ravnoteža zakretnog momenta, generator je prekriven oblogom osovine tako da djeluje kao protuteža propeleru. Dodatno izduženi dizajn kućišta olakšava njegovu orijentaciju „uz struju“.

U usporedbi s okomitim uređajem, omogućuje vam uklanjanje veće snage. Cijena za to su poteškoće u odabiru mjesta ugradnje, složenost ugradnje, redovno održavanje, kao i neugodna akustična buka tijekom rada. Štoviše, zbog velika nadmorska visina Projekti horizontalnih generatora vjetra nužno zahtijevaju zaštitu od munje.

Mali vjetrogeneratori

Mali ili kućanski vjetrogeneratori obično uključuju jedinice snage ne veće od 5 kW. Jedinice različitih kapaciteta i dizajna domaće i uvezene proizvodnje dostupne su za maloprodaju, što vam omogućuje da odaberete pravi uređaj bez preplaćivanja.

Obično se jedinice isporučuju u minimalnom kompletu koji:

• uključuje regulator;
• ne sadrži pufer bateriju;
• osigurava montažu jedinice na mjestu ugradnje, pod uvjetom da nema lokalnih ograničenja.

Projekt instalacije vodoravnih uređaja, zbog njihove tehničke složenosti, zahtijeva pažljivo razmatranje; može biti potrebna konzultacija sa stručnjakom.

Trošak modela male snage počinje od nekoliko desetaka tisuća rubalja i uvelike ovisi o izlaznoj snazi.

Automatizacija energije vjetra

Moderne električne vjetroturbine opremljene su razvijenim sustavom automatizacije koji:

• značajno poboljšava performanse;
• osigurava izjednačavanje izlazne snage;
• čini rad sigurnim.

Tipični set automatizacije uključuje:

• limitator brzine kotača vjetra pri velikim brzinama vjetra;
• poravnanje kotača "s protokom" (važno za horizontalne vjetroturbine);
• zaštita od kratkog spoja;
• isključivanje u slučaju kvara opreme, uraganskog vjetra ili prekoračenja granične razine vibracija.

Modeli srednjih i srednjih škola sigurno će podržati daljinski upravljač i dijagnostiku. Neke od jedinica dodatno kontroliraju smjer i snagu strujanja zraka kako bi se maksimizirala izlazna snaga odabirom odgovarajućeg kuta ugradnje cijelog uređaja i lopatica turbine.

Sustav kočenja

Sustav kočenja sprječava mehaničko uništenje jedinice kada je brzina vjetra prevelika. Bit ovog sustava je da automatizacija zatvara električne krugove magnetskog sustava generatora, što dovodi do pojave snažne sile kočenja.

Dodatno, algoritam rada upravljačkog sustava omogućuje potpuno gašenje zračne turbine tijekom orkanskih vjetrova. Korisnik može podesiti prag zaustavljanja; tipične tvorničke postavke za ovaj parametar pretpostavljaju da se način zaustavljanja aktivira pri brzini od 80 km/h.

Proizvođači

Domaća industrija uspostavila je serijsku proizvodnju širokog spektra kućanskih vjetrogeneratora. Njihovi parametri prikazani su u tablici:

Napomena: G – vodoravno, V – okomito

Prednosti i nedostatci

Glavna prednost vjetroelektrana je njihova autonomija.

Glavni tehnički nedostaci ove vrste opreme su ovisnost o vremenskim prilikama (osim jačine vjetra utječu i snijeg i kiša) i relativno mala snaga čija prosječna vrijednost ne prelazi nekoliko stotina vata. Zahtijevaju obaveznu upotrebu srednje međuspremničke baterije, koju je potrebno zamijeniti nakon nekoliko godina rada.

U usporedbi s dizel generatorima, oni su im inferiorni u pogledu vremena rada, ali ne zahtijevaju opskrbu gorivom i provedbu složenih i skupih mjera za sigurnost od požara njegovog skladištenja.

Koji na srednjim geografskim širinama zapravo rade najviše pet mjeseci, osjetno je bolji jer rade tijekom cijele godine.

Pri postojećim tarifama električne energije ne daju značajniju dobit u vidu smanjenja troškova, ali se ne pokazuju ni neisplativim.

Proizvođači vjetroelektrana veliki značaj obratite pozornost na njihov vanjski dizajn. Dakle, prisutnost ove jedinice na prigradskoj parceli ne samo da ukazuje na "tehnički napredak" njenog vlasnika, već također može postati važan element dizajn i vizualni prikaz brige za okoliš.

O estetskim parametrima može se procijeniti prema slici 6.

Zaključak.

Vjetroelektrane se mogu smatrati punopravnim alternativnim izvorom električne energije. Uzimajući u obzir tipične klimatskim uvjetima U većini područja naše zemlje ima smisla kombinirati male vjetrogeneratore u jedinstveni sustav S solarna baterija I dizelski generator. U ovom slučaju, oni bi mogli postati učinkovito autonomno pomoćno sredstvo za proizvodnju električne energije u seoskoj kući ili seoskoj kući.