Hvordan lage en mini vindgenerator med egne hender?

En vindmølle trenger ikke drivstoff eller solenergi for å generere strøm. Denne funksjonen får mange til å tenke på hvordan man bygger en vindturbin med egne hender, fordi kjøp og installasjon av ferdig utstyr er dyrt.

Prinsippet for drift og typer vindgenerator

Du kan lage en vindmølle på egen hånd bare med en forståelse av enheten. Prototypen til denne enheten er en gammel vindmølle. Med trykket av luftstrømmer på vingene kom en aksel i bevegelse, som overførte dreiemomentet til mølleutstyret.

I vindturbiner for produksjon av elektrisitet brukes det samme prinsippet om å bruke vindenergi til å rotere rotoren:

1. Bevegelsen av bladene når de utsettes for vind fører til at inngangsakselen med girkassen roterer. Dreiemomentet overføres til sekundærakselen (rotoren) til generatoren, utstyrt med 12 magneter.Som et resultat av rotasjonen oppstår det en vekselstrøm i statorringen.
2. Denne typen elektrisitet kan ikke lade batterier uten en spesiell enhet - en kontroller (likeretter). Enheten konverterer vekselstrøm til likestrøm, slik at den kan lagres slik at husholdningsapparater kan fungere uten avbrudd. Kontrolleren utfører også en annen funksjon: den slutter å lade batteriet i tide, og overskuddsenergien som genereres av vindmøllen overføres til enheter som bruker en stor mengde av det (for eksempel til varmeelementer for oppvarming av et hus)
3. For å gi en spenningsforsyning på 220 V, tilføres strømmen fra batteriene til omformeren, og deretter går den til punktene for strømforbruk.

For å sikre at bladene alltid er i den beste posisjonen til å samhandle med vinden, er det installert en hale på impellerenhetene, som lar deg snu propellen mot vinden. Fabrikkmodeller av vindmøller har bremseanordninger eller tilleggskretser for å brette halen eller fjerne bladene fra vindslag i ugunstig vær.

Det finnes flere typer vindturbiner, som klassifiserer dem etter antall og materiale på bladene eller propellens stigning. Men hovedinndelingen skjer i henhold til plasseringen av aksen eller inngangsakselen:

1. Den horisontale typen innebærer plasseringen av akselen parallelt med bakken. Slike generatorer kalles vingegeneratorer.
2. I vertikale vindmøller er aksen plassert vinkelrett på horisonten, og flyene er plassert rundt den. Vertikale generatorer kan kalles ortogonale eller karusell.

Uavhengig av plasseringen av rotasjonsaksen, forblir prinsippet for drift av enheten det samme.

Modeller av vindmøller kan ha en propell eller et vindhjul med 2, 3 eller flere blader.Det antas at enheter med flere blader er i stand til å generere strøm i en liten vind, og propeller med 2-3 vinger krever større luftstrøm. Når du velger en modell, er det nødvendig å ta hensyn til den viktige regelen om at hvert blad skaper motstand mot vindstrømmen og reduserer rotasjonshastigheten, så det er ganske vanskelig å spinne et flerbladshjul til driftshastighet.

Blant variantene av vindmøller er det seiling og stive. Disse navnene refererer til materialet som vingene er laget av. Med selvmontering vil seiltypen være enklere og mer økonomisk, men blader laget av plastmateriale (stoff, filmer osv.) er ikke holdbare og slitesterke.

Vertikalt alternativ

Det er lettere å lage en vertikal vindgenerator enn en horisontal. Designet krever ikke en vingeenhet, den er plassert i lav høyde (opptil 2 m). Anmeldelser av de som bruker vertikale vindturbiner (vindkraftverk) indikerer en liten støy under rotasjon og enkel vedlikehold av enhetenes arbeidsenheter. Generatoren er plassert i bunnen av konstruksjonen og vedlikehold kan utføres uten å måtte arbeide i høyden eller senke masten til bakken.

Et lager er installert i den øvre enden av aksen, som samtidig fungerer som en mast. Denne delen krever praktisk talt ingen vedlikehold og kan brukes i flere år uten reparasjon.

I motsetning til en vindmølle med blader, krever ikke vertikale vindturbiner installasjon av en høy mast. De fungerer uavhengig av vindretningen, noe som forenkler utformingen av den bevegelige delen.For bladene til en kompakt vindturbin kan du bruke et PVC-rør med stor diameter (for eksempel et kloakkrør), og tynt galvanisert stål er egnet for en kraftigere vindturbin. Disse materialene er tilgjengelige for alle hjemmehåndverkere og er relativt billige.

Utformingen av vindhjulet kan velges uavhengig av de mange tilgjengelige alternativene:

• Dornier-design med 2 flate blader;
• Savonius-system med 4 halvsylindriske vinger;
• ortogonal vindmølle med flere blader med 2 rader med fly;
• helicoide vindturbiner med buede bladprofiler.

Alle vertikale vindmøller bruker prinsippet til Savonius-aggregatet. Hjemme kan blader lages av stål- eller plastfat, kuttet i to på langs. Designfunksjonen er at effektiviteten til enheten når et maksimum ved en bladhastighet 2 ganger mindre enn vindhastigheten. Derfor bør du ikke prøve å øke hastigheten for en vertikal vindturbin.

Horisontale modeller

I motsetning til vertikale generatorer har hjemmelagde vindturbiner med propell en høyere effektivitet med en økning i hastigheten på bladene. Men mange og smale elementer av skruen bidrar ikke til bedre arbeid: med et sterkt vindtrykk har de ikke tid til å snurre akselen på grunn av luftputen som er dannet foran skruen.

Gjør-det-selv flerbladede vindturbiner for et hjem gjøres best i områder med ikke for sterk vind. Hvis vindstyrken i regionen ofte overstiger 10-15 m per sekund, er det fornuftig å bygge en vindmølle med 2-3 blader. Begge typer kan begynne å jobbe med en luftstrømhastighet på ca. 2-3 m per sekund.

Den horisontale modellen krever montering av høy mast (6-12 m).For å unngå arbeid i høye høyder under vedlikehold, installerer håndverkere den enkleste foldemekanismen - aksen - ved bunnen av masten. For stabiliteten til konstruksjonen med sterk vindbelastning, kreves det skråstag for å holde stativet i vertikal posisjon.

Nacellen med generator og propell skal monteres på et lager og forsynes med skovlfjærdrakt slik at propellen alltid inntar en fordelaktig posisjon i forhold til vinden. Kabler som fører strøm bør plasseres slik at de ikke vrir seg når nacellen roterer, forstyrrer eller går i stykker. Derfor utføres de inne i en rørformet mast.

Hvordan lage en 220V vindgenerator?

Arbeidet med å lage en vindturbin bør begynne med å bestemme den nødvendige kraften til enheten:

• for å belyse flere rom, er det nok å ha en generator med en effekt på mindre enn 1 kW; det vil gi strøm til glødelamper eller energisparende lamper, og i tillegg vil det være mulig å slå på en bærbar PC eller TV til nettverket;
• en hjemmelaget vindgenerator med en kapasitet på 5 kW vil gi strøm til husholdningsapparater (kjøleskap, vaskemaskin, komfyr, etc.);
• for å fullstendig overføre huset til en autonom strømforsyning, trenger du en kraftig generator med en kapasitet på mer enn 20 kW.

Du kan lage generatoren selv eller tilpasse den tilsvarende enheten fjernet fra den gamle bilen. På denne måten er det mulig å sikre produksjon av strøm opp til 2-3 kW. For å lage en kraftigere 220V gjør-det-selv vindgenerator, må du nøyaktig beregne antall spoler og vindinger av ledning, størrelsen og antall magneter på rotoren og parametrene til bladvingene.

Enkelt design

For den enkleste designen med en effekt på ca. 1-1,5 kW, trenger du:

• bilgenerator (12 V);
• syrebatteri (12 V);
• bryterknapp (12 V);
• strømomformer 700-1500 V og 12-220 V;
• metall stor kapasitet;
• bolter, skiver, muttere;
• klemmer for å feste generatoren (2 stk.).

I remskiven til bilgeneratoren må du lage symmetriske hull for boltene. Del omkretsen av beholderen i 4 like deler. Kutt blader:

• på siden av beholderen, merk rektanglene i henhold til merkingene for å dele sirkelen;
• finn den vertikale midten av hvert element;
• merk toppen og bunnen av beholderen med solide felger 3-5 cm brede;
• kutt metallet mellom individuelle rektangler til linjen på felgene;
• gjør kutt langs de øvre og nedre grensene til markeringen slik at midten av rektangelet forblir intakt og koblet til felgene;
• utplasser hvert blad i forhold til den sentrale aksen;
• Bestem midten av den runde bunnen, merk plasseringen av boltehullene i samsvar med deres plassering på generatorskiven.

Ved utplassering av vingene er det verdt å bestemme rotasjonsretningen til vindhjulet for å få ut de nødvendige delene av flyene. For å sikre samme belastning på alle bladene, bør rotasjonsvinklene deres måles.

Sammenstillingen av strukturen består i å bolte generatorskiven og bunnen av tanken. Deretter forberedes en base for installasjon av en vindgenerator (en mast laget av et tykt rør ca. 2 m høyt). Det er lettest å feste generatoren til den med klemmer med passende diameter. For å lade batteriet må strømmen fra generatoren føres gjennom likeretteren, koblingen må gjøres ved hjelp av bilens elektriske kretser.

Hjemmelaget generator for en vindturbin med blader

Enheten for en horisontal vindgenerator kan settes sammen fra hjulnav fra en bil eller en elektrisk motor fra en vaskemaskin kan brukes. For å fungere, må du kjøpe magneter laget av neodym (nioblegering). Det er bedre å ta rektangulære elementer.

Du kan bestemme antallet ved antall spoler, hvis en motor brukes. For en trefasegenerator skal antallet magneter være 2/3 av antall spoler, og for en enfasegenerator skal det tilsvare det. Mesterutøvere anbefaler å velge en trefasegenerator.

Ved bruk av motor fra vaskemaskin skal magneter limes på motorrotoren. Hvis det brukes hjulnav, plasseres magnetene på en sirkel av stålplate med en tykkelse på ca. 5 mm. Følg reglene når du monterer rotoren:

1. Avstanden mellom magnetene må være den samme. Rektangulære elementer på navet har lange sider langs radiene til sirkelen, og på motorakselen - langs dens lengdeakse.
2. Før arbeid må du bestemme og merke polene til magnetene. De er installert slik at de motsatte elementene har forskjellige polariteter. Når du plasserer magneter, veksle mellom de positive og negative polene til tilstøtende deler.
3. For å holde magnetene godt på overflaten av rotoren, anbefales det å fylle dem med epoksy.

Når du bruker motorakselen som en rotor, installeres delen på sin plass i viklingen og funksjonen til strukturen kontrolleres ved å påføre voltmetersonder på ledningsledningene og rotere akselen med en drill.

Hvis et nav brukes, vikles spoler uavhengig av emaljert kobbertråd med et tverrsnitt på 1 mm.Hver spole skal bestå av 60 omdreininger og ha en høyde på 9 mm. Spoler skal monteres på den flate delen av hjulnavet.

For en trefasegenerator, koble endene av ledningene slik:

• la den ytre terminalen 1 av spolen være fri, og koble den indre terminalen til den ytre med 4;
• koble den indre ledningen til 4 spoler med den ytre ved 7 og fortsett til enden, koble viklingsdelene hver 2. del; på sistnevnte skal det forbli en fri indre ende, som lett blir vridd med utgangen som allerede er igjen eller merket annerledes;
• gjenta prosessen med 2 spoler, koble ledningene i henhold til samme prinsipp hver 2 elementer;
• gjør det samme med 3 spoler og de resterende ukoblede.

På slutten av arbeidet vil mesteren ha 6 separate pinner. Viklingen må fylles med epoksy og tørkes.

Deretter, i navlageret, må du klemme akselen, som du skal sette rotorringen på med magneter. Gapet mellom planene til delene er 1-1,5 mm. Sjekk tilstedeværelsen av strøm ved terminalene, sett sammen vindmøllen og installer den på masten.

Utstyrstjeneste

Under driften av vindmøllen, en gang i måneden, er det nødvendig å utføre en generell inspeksjon av festene, kontrollere det elektriske systemet for spenningsubalanse, kontrolleren er i god stand, og kablene er jevnt strammet. For uavbrutt drift, en gang hver 3.-4. måned, er det verdt å inspisere batteripolforbindelsene, sjekke elektrolytt- og oljenivåene ved generatorens girkasse.

Den årlige inspeksjonen inkluderer å kontrollere overflatene på bladene, bestemme ytelsen til lagrene og erstatte dem. I disse periodene etterfylles også elektrolyttnivået, olje tilsettes girkassen. Årlig vedlikehold innebærer å kontrollere alle noder for funksjonalitet.

Lignende artikler: