Iga päevaga suureneb alternatiivenergia kasutamise olulisus. Üks populaarsemaid seda tüüpi seadmeid on tuulegeneraator, mille saate ise valmistada.
Tuuleturbiin ehk tuulegeneraator on seade, mida kasutatakse tuule kineetilise energia muundamiseks elektrienergiaks. Tuuleveski on tuntud juba 7. sajandist pKr, kuid siis oli see tuulik, milles tuulest saadav energia kanti üle teravilja töötlemise mehhanismidele.
Foto - tuuleveski
Peamine ressurss sellise generaatori tööks on tuul. Selle energia kvantitatiivne mõõt on tuule tihedus. Andmed on koostatud uuringute põhjal, kui tugev tuul teatud piirkondades puhus, kuidas jõud muutus sõltuvalt õhuvoolu kõrgusest ja ka sellest, milline oli õhutihedus. Nende näitude põhjal arvutatakse, millisele kõrgusele on tuulikud kõige otstarbekam paigutada, kui palju õõnsusi on vaja ja millisesse saidi tsooni need paigaldada.
Nüüd on neid täiustatud omatehtud tuulegeneraatorid. Lisaks energia muundamisele saavad nad seda salvestada, kasutades Betzi seadust ja standardseid akusid. Hoolimata asjaolust, et see seade on suurepärane võimalus autonoomse elektrijaama jaoks, on sellel oma puudused:
- Liikuvate osade kiire kulumine;
- Jõu kaotus käigukastist;
- Suhteliselt madal toiteväärtusnäitaja.
Tuulikute tüübid ja tööpõhimõte
Kaasaegsetel tuulikutel on vertikaalne ja horisontaalne telg. Samal ajal kasutatakse kodus, aga ka väiketööstuse katkematu energia tagamiseks horisontaalteljega mudelit.
Foto - vertikaalne tuulik
Horisontaalne tuuleturbiin sisaldab:
- Käigukastid;
- Rootori võll;
- Elektrigeneraator;
- Pidurisüsteem.
Horisontaalsete tuulegeneraatorite peamised konstruktsioonikomponendid on rootori võll ja elektrigeneraator. Mõnel juhul on süsteem varustatud ka lisamootoriga, et teradest energiat sisse saada äärmuslikud olukorrad. Võimas tuuleveski tuleb täiendada käigukastiga, mis aitab reguleerida veski pöörlemist sõltuvalt tuule tugevusest ja vajadustest. Selle mudeli terad on valmistatud vastupidavast metallisulamist, mis ei allu deformatsioonile. atmosfääri sademed või tugev tuuleiil.
Foto - tuuleveski horisontaalteljega
Vertikaalne tuulegeneraator on rootori võll, mis on paigaldatud vertikaalasendisse. Selle konstruktsiooni kõige olulisem eelis on see, et generaator ei vaja tingimata tuult, et puhuda teatud jõuga. Pange tähele, et see mudel on ainus tuulegeneraator, mida ei pea paigutama avatud ruumi. Käigukast ja kineetilise energia elektrienergiaks muundamise seade võivad asuda maapinna lähedal, mis hõlbustab oluliselt nende hooldamist. Sellise veski peamiseks puuduseks on võlli suhteline pöörlemiskiirus, mis tähendab madalat võimsustegurit. Selle indikaatori suurendamiseks paigaldatakse sageli mootor, mis kiirendab turbiini tuuleveskit, et tekitada rohkem voolu.
Toimimispõhimõte tuulegeneraatorülimalt lihtne. Tuul pöörab labad, mis pööravad võlli, mis omakorda on ühendatud generaatoriga. Generaator muudab kineetilise energia elektrienergiaks ja suunab selle lisamehhanismide abil majja või teatud seadmetesse.
Video: kuidas tuuleturbiinid töötavad
Kuidas teha omatehtud tuuleveskit
Kodu tuulegeneraatori valmistamine oma kätega on üsna lihtne ülesanne. Erinevalt päikesepaneelid, mida on väga keeruline nii kodus paigaldada kui ka arendada, võib enamik veski komponente lihtsalt teie garaažis lebada.
Esimene asi, mida vajate, on jooniste väljatöötamine, sõltuvalt jaama tüübist. Suvila või kodu elektri tootmiseks soovitame ehitada horisontaalteljega tuulegeneraatori, seda on lihtsam skeem ja paigaldus. Järgmiseks tuleb valida koht, kuhu tuuleveski paigaldada. Olge siin ettevaatlik, olenevalt piirkonnast on tuuliku lubatud kõrgus erinev. Arvesta ka kommunikatsioonide asukohta hoovis, maja elektri väljundit ja muid tegureid.
Kodumajapidamises kasutatava tuulegeneraatori valmistamiseks vajate:
- Elektrigeneraator;
- Sobiva suurusega turbiinid;
- Suure tuuleturbiini paigaldamise sammas;
- Päikesepaneelid;
- Juhtseade ja kiiruse ümberlülitamine.
Generaatorina on lubatud kasutada automootorit. Peal asünkroonne mootor palju lihtsam töötada, sest generaatorid alalisvool ei ole ette nähtud suurte energiakoguste tootmiseks. Soovitame valida väikesed -30-voldised seadmed.
Terad saab valida metallist, PVC-st või isegi puidust. Pange tähele, et metallist turbiinid on üsna rasked, nende paigaldamiseks peate paigaldama võimsa toe. Puu ei sobi aastaringseks tööks. värske õhk, Sellepärast parim variant Tera on valmistatud PVC-st. Nendest turbiinide valmistamiseks peate torud pooleks lõikama, seejärel tegema veeranditeks ja alustele järgmised hoidikud, nagu fotol:
Foto - viimistletud PVC terad
Paljud käsitöölised teevad terasid neodüümmagnetitega. See lähenemine ei mõjuta generaatori põhiparameetreid, kuid aitab vähendada võimsuskadusid. Nõuanne: Kasutades neid lisaosi, saad teha kaasaskantava tuulegeneraatori näiteks telefoni või sülearvuti laadimiseks. Lihtsalt tehke pöörlev ümber Hiina fänn– kinnitage selle teradele magnetid. Selline omatehtud toode on suurepärane näide igiliikurist.
Fotod – terved PVC torud
Foto - PVC torud pooleks lõigatud
Foto - viimistletud PVC terad
Nüüd peate teradele aluse ise looma. Iga plaat või isegi vana käik sobib. Puurime sellesse mitu auku, kaks iga tera kohta, ja kinnitame need poltidega.
Foto - käigukast
Terade peale kinnitame rummud, mida saab teha ka hammasratastest. See ala tuleks vee eest kaitsmiseks pealt katta kaanega. Nüüd tuleb teha tuulikule saba, kinnitades sellele mootori. Selle kujunduse loomiseks vajate väikest puidust klots, mille ühele küljele on paigaldatud varem ostetud mootor ja teisele - vars. See plaat võib olla valmistatud alumiiniumist või roostevabast terasest. Kui süsteem on valmis, kinnitatakse propeller selle külge. Sellega lõpetatakse ülemise osa tootmine tuulegeneraator lõpetatud.
Foto - tuulegeneraatori paigaldus
Järgmiseks jääb üle vaid generaatori alus ehitada. Paigaldame posti valitud kohta, täidame selle tugevuse tagamiseks mördiga ja paigaldame propeller. Nii saate improviseeritud vahendeid kasutades oma kätega teha kompaktse ja majapidamises kasutatava tuulegeneraatori.
Hinnaülevaade
Kõigil meistritel pole selleks piisavalt aega iseseisev töö. Seetõttu on lihtsam osta valmis tuulegeneraator, mille hind sõltub otseselt teie vajadustest. Seadmeid müüakse kõigis SRÜ linnades.
Miniseadmete maksumus on palju väiksem, see varieerub vahemikus 100-400 USD. Mõelgem, kui palju maksab 6 teraga ja kuni 30 V pingega tuulik:
Paljud tootmisettevõtted pakuvad seadmete ostmisel lisateenuseid: tarnimine, paigaldus, seadistamine. Kirjutage kommentaaridesse oma ülevaated tuulegeneraatorite töö kohta, samuti näpunäiteid nende ehitamiseks.
Veel hiljuti peeti tuulegeneraatoreid harulduseks, kuid tänapäeval see piirkond See areneb kiiresti ja paljud inimesed on omandanud kogemusi elektrienergia tootmiseks tuuleturbiinide loomisel. Selliseid seadmeid saab kõige rohkem kasutada erinevad valdkonnad– veevarustuseks, eramajade elektrifitseerimiseks, põllumajandussõlmede (näiteks purustid) käitamiseks või vee soojendamiseks kodu kütteks.
Tööstusmudelitel on palju eeliseid, välja arvatud maksumus. Seetõttu saame täna teada, kuidas oma kätega tuulegeneraatorit valmistada ja milliseid materjale/tööriistu selleks vaja läheb.
Tuulegeneraatori disainiomadused ja mehaanika
Tuulegeneraatori tööpõhimõte on kineetilise energia muundamine elektriks. Seade koosneb mitmest süsteemielemendist, millest igaühel on oma funktsioon. Proovime selle välja mõelda.
Märge! Tuulegeneraatorid võivad olla pöörlevad (vertikaalsed) või klassikalised (horisontaalsed). Viimased on suurema kasuteguriga, mistõttu valmistatakse neid sagedamini kui teisi.
Tasub teada, et vertikaaltuulikud tuleb pöörata tuule poole, sest külgvooluga nad lihtsalt ei suuda toimida. Horisontaalsetel generaatoritel on muid eeliseid. Saame nendega tuttavaks.
- Pöörlevate seadmete turbiinid püüavad tuult kinni olenemata sellest, millisest suunast see puhub. Mis on äärmiselt mugav piirkonnas ebastabiilse/muutuva tuule korral.
- Horisontaalset tuulikut on palju lihtsam ehitada kui horisontaalset.
- Konstruktsioon võib asuda otse maapinnal, kuid eeldusel, et seal on piisavalt tuult.
Mis puudutab miinuseid, siis horisontaalsel tuulegeneraatoril on ainult üks - üsna madal efektiivsus.
Tulevase tuulegeneraatori võimsuse arvutamine
Esiteks peaksite oma kätega välja selgitama, milline võimsus peaks tuulegeneraatoril olema, millised on selle funktsioonid ja koormused. Tavaliselt, alternatiivsed allikad elektrit kasutatakse abina, st on mõeldud põhitoiteallika abistamiseks. Seega, kui süsteemi võimsus on isegi 500 vatti või rohkem, on see juba üsna hea.
Märge! Kuumutamiseks eramaja, mis on keskmise suurusega, vajate umbes kaks kuni kolm kilovatti.
Samal ajal sõltub tuulegeneraatori lõplik võimsus muudest teguritest, sealhulgas:
- tuule kiirus;
- terade arv.
Armatuuride sobiva suhte väljaselgitamiseks horisontaalne tüüp, soovitame tutvuda alloleva tabeliga. Selles ristmikul olevad numbrid on nõutav võimsus (näidatud vattides).
Tabel. Horisontaalsete tuulegeneraatorite vajaliku võimsuse arvutamine.
| 1 m | 3 | 8 | 15 | 27 | 42 | 63 | 90 | 122 | 143 |
| 2 m | 13 | 31 | 63 | 107 | 168 | 250 | 357 | 490 | 650 |
| 3 m | 30 | 71 | 137 | 236 | 376 | 564 | 804 | 1102 | 1467 |
| 4 m | 53 | 128 | 245 | 423 | 672 | 1000 | 1423 | 1960 | 2600 |
| 5 m | 83 | 166 | 383 | 662 | 1050 | 1570 | 2233 | 3063 | 4076 |
| 6 m | 120 | 283 | 551 | 953 | 1513 | 2258 | 3215 | 4410 | 5866 |
| 7 m | 162 | 384 | 750 | 1300 | 2060 | 3070 | 4310 | 6000 | 8000 |
| 8 m | 212 | 502 | 980 | 1693 | 2689 | 4014 | 5715 | 7840 | 10435 |
| 9 m | 268 | 653 | 1240 | 2140 | 3403 | 5080 | 7230 | 9923 | 13207 |
Näiteks kui teie piirkonnas on tuule kiirus valdavalt 5–8 meetrit sekundis ja tuulegeneraatori vajalik võimsus on 1,5–2 kilovatti, siis peaks konstruktsiooni läbimõõt olema ligikaudu 6 meetrit või rohkem.
Millised peaksid terad olema?
Terade kuju võib olla:
- purjetamine;
- tiivuline
Mis puutub purje-tüüpi labadesse, siis need on lamedad ja seetõttu vähem tõhusad. Need ei võta arvesse aerodünaamikat, vaid pöörlevad eranditult tuulevoolu survel. Selle tulemusena ei muudeta elektrienergiaks rohkem kui 10 protsenti kogu energiast. Kuid tiibade puhul on sise- ja välispindade pindala erinev. Samuti väärib märkimist, et sellised labad peaksid asuma tuule suhtes 7-10 kraadise nurga all.
Nüüd paar sõna materjalist, millest terad peaksid olema. Vintage jaoks tuuleveskid Kasutati puidust toonikaid, mis koosnesid postidest ja sillustest. Sellistele raamidele tõmmati spetsiaalsed riidest “tiivad”. Kui kangas kulus, vahetati see lihtsalt uue vastu. Kuigi on olemas Alternatiivne variant– võtke selleks otstarbeks tihedad materjalid (näiteks tent).
Kuigi kaasaegsematest materjalidest saate terasid oma kätega teha.
- Kui propeller on väike, võivad selle labadena olla lõigatud polüvinüülkloriidist torud.
- Võite kasutada ka kergmetalle (näiteks duralumiinium).
- Kui kavatsete kasutada "purjeid", saab need vineerist lõigata.
- Lõpuks saab suure seadme jaoks terad valmistada laudadest (isegi kui need on rasked, pole vahet, need peavad lihtsalt üksteist tasakaalustama).
Märge! Kui piirkonnas valitsevad puhangulised tuuled, on parem eelistada raskeid labasid - see tagab kogu süsteemi stabiilsema töö.
Mis puudutab torude läbimõõtu, siis see peaks vastama 1/5 nende kogupikkusest. Kõik need torud lõigatakse pikisuunas neljaks tükiks ja põhjas on vaja lõigata ristkülik mõõtmetega 5x5 (kinnitused asuvad siin) ja pärast seda teha kaldus lõige, tänu millele iga tera kitseneb. baas. Töötlemiseks rebenenud serv kasutatakse smirgelt.
Vertikaalse tuulegeneraatori valmistamine kodus
Nüüd uurime välja, kuidas tuulegeneraatorit oma kätega tegelikult teha. Protseduur koosneb mitmest etapist, tutvume nende kõigi omadustega.
Esimene etapp. Valmistame ette tööriistad ja materjalid
Turbiini suurusele ei esitata mingeid nõudeid – mida suurem see on, seda parem süsteemile endale. Ja selles artiklis toodud näites on turbiini läbimõõt 60 sentimeetrit.
Tegema vertikaalne turbiin ise, valmistu ette:
- toru läbimõõduga 60 sentimeetrit, valmistatud roostevabast terasest;
- kruvid, mutrid ja muud kinnitusdetailid;
- paar plastkettaid läbimõõduga 60 sentimeetrit (oluline on, et plast oleks vastupidav);
- rummu autost aluse jaoks;
- nurgad, millega labad kinnitatakse (iga elemendi kohta kuus tükki, see tähendab kokku 36 eksemplari).
Lisaks hoolitsege eelnevalt järgmiste tööriistade eest:
- võtmed;
- pusle;
- mask;
- kaitsekindad;
- bulgaaria keel;
- kruvikeeraja;
- elektriline puur.
Terade, magnetite või väikeste tasakaalustamiseks metallplaadid. Kui tasakaalustamatus on väike, võite lihtsalt puurida sobivatesse kohtadesse augud.
Teine etapp. Teeb joonise
Siin ei saa te kindlasti ilma jooniseta hakkama. Võite kasutada allolevat või luua oma.
Kolmas etapp. Vertikaalse tuuleveski valmistamine
Samm 1. Esmalt võta metallist toru ja lõigake see pikisuunas, nii et saate kuus ühesuurust tera.
2. samm. Lõika plastikust paar ühesugust ringi läbimõõduga 60 sentimeetrit. Need toimivad turbiini alumise ja ülemise osa tugedena.
3. samm.Ülemisse toesse saate lõigata väikese augu (läbimõõduga umbes 30 sentimeetrit), mis muudab konstruktsiooni mõnevõrra kergemaks.
4. samm. Märkige mööda autorummu auke sarnased kinnituste jaoks vajalikud augud alumises plasttoes. Kasutage aukude tegemiseks puurit.
5. samm. Märkige labade asukoht vastavalt mallile (peaksite saama paar kolmnurka, mis näivad moodustavat tähe). Märkige nurkade kinnituskohad. Mõlemal toel peaks kõik olema ühesugune.
6. samm. Lõika lõiketerad. Saate neid veski abil lõigata korraga mitu.
7. samm Märkige labadele ja nurkadele kinnituskohad. Tehke kõik need augud.
8. sammÜhendage terad alustega nurkade, poltide ja mutritega.
Märge! Seadme võimsus sõltub suuresti terade pikkusest, kuid kui viimased on suured, on neid palju keerulisem tasakaalustada. Lisaks võib konstruktsioon tugeva tuule mõjul lahti tulla.
Neljas etapp. Valmistame generaatori
Generaator sisse sel juhul peab olema isepõnev ja tingimata püsimagnetitel. Kui võtta autost tavaline generaator, siis siin töötab pingemähis akust, teisisõnu pinge puudumisel ergutust ei teki. Järelikult, kui kasutada akuga paralleelselt lihtsat generaatorit ja tuul on pikka aega suhteliselt nõrk, siis aku tühjeneb peagi lihtsalt ja hiljem, kui tuul tagasi tuleb, ei käivitu tuulegeneraator enam enda omaga. käed.
Samuti on võimalik teha süsteem, kasutades neodüümmagneteid. Selline seade toodab 1,5 kilovatist (kui tuul on nõrk) kuni 3,5 kilovatini (kui tuul on tugev). Samm-sammuline juhendamine sellise generaatori loomine on järgmine.
Samm 1. Tehke paar metallist pannkooki, igaüks umbes 50 sentimeetrit pikk.
2. samm. Superliimi kasutades liimige pannkookidele kogu perimeetri ulatuses neodüümmagnetid mõõtmetega 2,5x5,0,12 sentimeetrit (iga kohta kaksteist tükki).
3. samm. Asetage pannkoogid üksteise vastas, pidades meeles polaarsust.
4. samm. Asetage nende vahele omatehtud staator (teha 0,3 sentimeetrise ristlõikega traadist 9 mähist, igaüks 70 pööret). Ühendage mähised tärniga (nagu on näidatud pildil) ja täitke need seejärel polümeervaiguga. Sel juhul on oluline, et mähised oleksid ühes suunas keritud, värvilise isoleti abil saate märgistada mähise lõpu/alguse - nii on mugavam.
5. samm. Staator peaks olema umbes 2 sentimeetrit paks. Mähis peaks välja tulema läbi poltide ja mutrite. Rootori ja staatori vaheline kaugus peaks olema 2 millimeetrit.
Magnetid tõmbavad üsna tugevalt ligi ning sujuvaks ühendamiseks on vaja teha neisse augud ja lõigata naastude jaoks niidid. Joondage kohe rootorid, seejärel kasutage klahve, et langetada ülemine rootor alumisele. Seejärel saate ajutised tihvtid eemaldada.
Märge! Ülalkirjeldatud generaatorit saab kasutada mitte ainult vertikaalsete, vaid ka horisontaalsete tuuleveskite jaoks.
Viies etapp. Panime kokku kogu konstruktsiooni
Esmalt paigaldage mastile spetsiaalne kronstein, mille kaudu kinnitatakse staator (millel võib omakorda olla kolm või kuus tera). Kinnitage rummu kronsteini kohal samade mutritega. Kruvige valmis generaator nelja rummu juures asuva naastu külge. Pärast seda ühendage staator kronsteiniga, mis on kindlalt kinnitatud masti külge. Kinnitage turbiin teise rootoriplaadi külge. Ühendage staatori juhtmed klemmide abil pingeregulaatoriga.
Kuues etapp. Paigaldame agregaadi, mis suudab tuule elektriks muuta
Kogu tuulegeneraatori paigaldamiseks oma kätega peate järgima alltoodud samme samm-sammult juhiste kujul.
Samm 1. Betoonige maasse usaldusväärne ja vastupidav vundament.
2. samm. Valamine sinna betoonmört, lisage massiivse hinge kinnitamiseks vajalikud trukid (seda kõike saab hõlpsasti käsitsi teha).
3. samm. Kui betoon on täielikult kõvenenud, asetage hing naastudele ja kinnitage mutritega.
4. samm. Paigaldage mast hinge liikuvasse ossa.
5. samm. Kinnitage 3 või 4 meest masti ülaossa (võite kasutada äärikut või keevitust). Teil on vaja ka teraskaablit.
6. samm. Tõstke mast ühe ettevalmistatud kaabli abil hingele (saate seda tõmmata autoga).
7. samm Kogu masti vertikaalsus on rangelt fikseeritud juhtmetega.
Kuhu saab sellist tuulegeneraatorit paigaldada?
Selle töö efektiivsus sõltub suuresti sellest, kui õigesti valite tuulegeneraatori paigaldamise koha. Asukoht peaks olema selline, et süsteemi labad saaksid nii palju suur kogus tuul. Koht peaks olema avatud ja kõrgendatud (näiteks maja katus, kuid võimalikult kaugel puudest ja muudest hoonetest). Tavaliselt ei peitu selle põhjus mitte ainult häiretes, vaid ka selles, et seade teeb töö ajal müra, mis ei pruugi meeldida naabritele ega omanikele endile.
Probleemi üksikasjalikumaks mõistmiseks soovitame vaadata allolevat temaatilist videot.
Video - kuidas teha majapidamises kasutatava ventilaatori abil tuulegeneraatorit
Pöörlev (horisontaalne) tuulegeneraator
Selline seade saab elektrivarustusega hakkama väike maja või mitu kõrvalhooned. Tuulegeneraatori maksimaalne võimsus ei ületa 1,5 kilovatti.
Tööks valmistage ette:
- 12-vatine autogeneraator;
- relee, aku märgutuli;
- aku ise on 12 vatti;
- voolumuundur;
- suur pann või ämber, mis on valmistatud duralumiiniumist või roostevabast terasest;
- paar klambrit generaatori masti külge kinnitamiseks;
- lüliti;
- traat, 0,4 ja 0,25 sentimeetrit;
- poldid, mutrid, seibid;
- voltmeeter.
Tööriistad, mida vajate, on samad, mis eelmisel juhul. Kõigepealt võtke pann (või ämber) ning jagage see markeri ja mõõdulindi abil neljaks võrdseks osaks. Lõika lõiketerad välja, kuid ära lõika lõpuni (nagu on näidatud pildil).
Tehke põhja poltide jaoks augud, seejärel painutage terasid, kuid mitte liiga palju. Võtke arvesse asjaolu, kuidas generaator pöörleb (päripäeva või vastupäeva).
Järgmisena kinnitage pann koos ettevalmistatud labadega rihmaratta külge ja kinnitage see poltidega. Paigaldage generaator eelnevalt kinnitatud mastile (selleks kasutage kaasasolevaid klambreid), seejärel ühendage kõik kaablid ja pange vooluahel kokku. Kirjutage kogu vooluring ümber, kinnitage juhtmed toele.
Aku ühendamiseks kasutage 4 mm kaablit, mille maksimaalne pikkus on 1 meeter. Koormuse ühendamiseks kasutage väiksema ristlõikega kaablit. Paigaldage ka inverter. Allpool on ligikaudne diagrammühendused.
Nagu näete, on täiesti võimalik oma kätega tuulegeneraatorit ehitada. Disain võib olla kahte tüüpi, kuid oskuste ja korraliku innukuse korral saate tööga hakkama ka üksi. See on kõik, palju õnne!
Ise tehtud vertikaaltuulegeneraator, joonised, fotod, videod vertikaalteljega tuulegeneraatorist.
Tuulegeneraatorid jagunevad vastavalt pöörleva telje (rootori) paigutuse tüübile vertikaalseks ja horisontaalseks. Vaatlesime eelmises artiklis horisontaalse rootoriga tuulegeneraatori konstruktsiooni, nüüd räägime vertikaalse rootoriga tuulegeneraatorist.
Kõigepealt vaatame vertikaaltuuliku eeliseid ja puudusi.
Eelised:
Madal müratase - tuul, ratas praktiliselt ei müra ja ei sega, propellerile iseloomulikku vilistamist pole.
Disaini lihtsus - sellise tuulegeneraatori valmistamine ja paigaldamine ei ole eriti keeruline.
Usaldusväärne disain – kõik komponendid on kompaktsed ja kergesti hooldatavad.
Puudused:
Vertikaalse rootoriga tuulegeneraatori konstruktsiooni peamiseks puuduseks on selle madal kiirus, selline tuulik tuleb paigaldada piirkonda, kus valitsev tuulekiirus on üle 4 m/s.
Orkaani tuulte eest kaitset praktiliselt pole - kui orkaani ajal horisontaalses tuulikus aktiveeritakse kokkuklapitav saba automaatselt ja keerab tuuleratast, siis sellise konstruktsiooni korral peate rootori käsitsi kinni keerama või valikuliselt sulgema. kontaktid mähiste väljundis.
Esiteks, kui otsustate teha vertikaalteljega tuuleveski, peate otsustama generaatori kasuks.
Kuna vertikaalne tuulegeneraator on väikese kiirusega, vajate generaatorit, mis suudab akut laadida piisavalt madalal kiirusel.
Autogeneraator ei sobi selle disaini jaoks täielikult, kuna see toodab laadimisvoolu kiirusel üle 1000 p / min. Autogeneraatori jaoks peate kasutama rihmaratast ülekandearvuga 4–5 ja muutma generaatorit ennast.
Praktilisem on generaatorina kasutada aksiaalgeneraatorit, saate seda ise valmistada, selles kirjeldatakse tootmisprotsessi.
Tuulegeneraatori aksiaalgeneraatori skeem.
Tuuleratta valmistamine vertikaalsele tuulikule.
Tuuleratas (turbiin) koosneb kahest toest, ülemisest ja alumisest, ning labadest.
Tuuleratas on valmistatud alumiiniumist või roostevabast terasest, tuuleratast saab lõigata ka õhukese seinaga tünnist. Tuuleratta kõrgus peab olema vähemalt 1 meeter.
Selles tuulerattas määrab labade paindenurk rootori pöörlemiskiiruse; mida suurem on painutus, seda suurem on pöörlemiskiirus.
Tuuleratas kinnitatakse poltidega otse generaatori rihmaratta külge.
Paigaldamiseks vertikaalne tuulegeneraator Võite kasutada mis tahes masti, masti valmistamist kirjeldatakse üksikasjalikult selles artiklis.
Tuulegeneraatori ühendusskeem.
Generaator on ühendatud kontrolleriga, mis omakorda on ühendatud akuga. Energiasalvestina on otstarbekam kasutada autoakut. Kuna kodumasinad töötavad vahelduvvoolul, vajame 12 V alalisvoolu muundamiseks 220 V vahelduvvooluks inverterit.
Ühendamiseks kasutatakse kuni 2,5 ruudu ristlõikega vasktraati. Ühendusskeem on üksikasjalikult kirjeldatud.
Vertikaalne tuulegeneraator töökorras video.
Populaarsed artiklid sellest jaotisest
Päikesekollektorid koju
Kuidas päikesepaneeli ühendada
Kuidas päikesepaneele paigaldada
Tuul kui lõputu energiaallikas levib üha laiemalt. See alternatiivenergia allikas on eriti populaarne kaugemates piirkondades (näiteks Taigas) ja polaarjaamades. Lisaks toodavad kodumajapidamises kasutatavaid tuulegeneraatoreid üha enam äärelinna elanikud. Mis tüüpi tuulikud on olemas ja kuidas oma kätega tuuleenergia muundamiseks seadet kokku panna - lugege allpool.
Millel tuule tootmine põhineb?
Tuule tootmine on võime toota tuuleenergiast elektrit. Tuulegeneraator on tegelikult päikesegeneraator: tuuled tekivad Maa pinna ebaühtlasest kuumenemisest päikese poolt, planeedi pöörlemisest ja selle topograafiast. Generaatorid kasutavad liikumist õhumassid ja muuta see mehaanilise energia abil elektriks.
Keskmiselt suudab üks 20 kW tuulik varustada elektrit ühe väikese külaga.
Tuule tekitamise põhimõttel saab ehitada terve elektrijaama, samuti eraldiseisvad seadmed teatud piirkondade ja isegi majade elektriga varustamiseks. Tänapäeval toodetakse 45% kogu energiast tuulegeneraatorite abil. Suurim tuuleelektrijaam asub Saksamaal ja toodab igal aastal kuni 7 miljonit kW energiat tunnis. Seetõttu üha enam omanikud maamajad kaugemates piirkondades ja külades mõeldakse tuuleenergia kasutamisele majapidamises. Samas saab tuulikuid kasutada ainsa või täiendava energiaallikana.
Tuulegeneraator: tööpõhimõte, seadmete tüübid
Enamik tuulikuid koosneb terastornist – mastist, mille ülaossa on kinnitatud kolm laba. Kaasaegne majapidamises kasutatav 5 kW teise suurusjärgu tuuleturbiin suudab kergesti toota kuni 5000 W elektrit. See on täiesti piisav elamu või suvila elektrivarustuseks. Aksiaalne generaator toodab kuni 500 W/h. Maailma võimsaim tuulegeneraator - 8 MW.
Kaasaegsel tuuleturbiinil võib olla:
- Horisontaalne pöörlemistelg;
- Vertikaalne pöörlemistelg.
Horisontaalsel tuulikul on maapinnaga paralleelselt pöörlev telg (nagu tavalisel tuulikul). Vertikaalsetel tuuleturbiinidel võivad olla nii labad kui ka rootorid, mis liiguvad maapinnaga paralleelselt.
Rootorid võivad olla erineva kuju ja suurusega ning jagunevad:
- Savoniuse seadmed (rootorid on valmistatud poolsilindrite kujul);
- Ugrinsky rootorid (täiustatud poolsilindrilist tüüpi rootorid);
- Daria rootorid (võivad olla spiraalsed, kumerad või H-kujulised);
- Mitme labaga tuulegeneraatorid (kasutatakse pöörlevat tüüpi tuuleturbiinides);
- Helicoid rootorid (on koonuse rootor).
Sageli pöörlevad vertikaalsed tuulegeneraatorid tipukujuliselt (näiteks Tšingis-khaani pöörlev tuulegeneraator). Enamik tõhus seade Selle rühmas peetakse silmas mitme labaga top-tüüpi disaini.
Omatehtud tuulegeneraator: eelised ja puudused
Tuuleturbiini paigaldamine võib osutuda vajalikuks, kui teie objektil puudub elekter, elektriülekandevõrgus on pidevaid katkestusi või soovite säästa elektriarveid. Tuuleveski saab osta või ise valmistada.
Omatehtud tuulegeneraatoril on järgmised eelised:
- See võimaldab säästa raha tehaseseadme ostmisel, sest tootmine on enamasti valmistatud vanarauadest;
- Sobib ideaalselt teie vajadustele ja töötingimustele, kuna arvutate seadme võimsuse ise, võttes arvesse teie piirkonna tuule tihedust ja tugevust;
- Sulandub paremini kodukaunistusega ja maastikukujundus, Pealegi välimus tuuleveski sõltub ainult teie kujutlusvõimest ja oskustest.
Puuduste juurde omatehtud seadmed Selle põhjuseks võib olla nende ebausaldusväärsus ja haprus: sageli valmistatakse omatehtud mootorid kodumasinate ja autode vanadest mootoritest, nii et need ebaõnnestuvad kiiresti. Samal ajal, et tuulik töötaks tõhusalt, on vaja õigesti arvutada seadme võimsus.
Kuidas oma kätega tuuleveskit teha
Oma kätega tuulegeneraatori valmistamiseks peaksite täpselt teadma, millised osad selle konstruktsioonis on ja mille eest nad vastutavad. Nii saate aru, kuidas mõnda kodust raskesti leitavat osa välja vahetada.
Igal tuuleturbiinil on oma konstruktsioon:
- Terad, mis pöörlevad;
- Vahelduvvoolu tootev elektrigeneraator;
- Kontroller on seade, mis muundab mehaaniline energia teradest vooluni;
- Inverter on seade, mis muudab alalisvoolu vahelduvvooluks;
- Laetavad patareid;
- Mast.
Kasutades saab valmistada lihtsat väikest tuulikut majapidamise ventilaator. Mõned käsitöölised kohandavad vana minituulikuks arvuti jahuti. Tõsi, sellise tuulepuhuri võimsus ei ületa 100 W. Kui väikeste ja keskmise suurusega majade toiteks on vaja 5 kW võimsusega tuulegeneraatorit ning ärirajatiste jaoks 10 kW.
Elektrigeneraator ise: seadme võimsuse arvutamine
Iga tuuliku valmistamine erakasutuseks algab sellest ettevalmistav etapp– seadme võimsuse arvutamine. Nii et näiteks vee soojendamiseks peate paigaldama tuuleveski, mille kõrgus on vähemalt 5-6 meetrit. Samas ei saa kütteks kasutada ainult tuuleenergiat: tuule kiirus on üsna muutlik. Aga lisaallikas, mis säästab raha, saate kasutada tuult.
Selleks saate kasutada arvukalt Internetis esitatud valemeid. Enamik lihtne lahendus kasutab kalkulaatorit, mis arvutab ise tuule tugevuse. Sel juhul peate ainult programmi sisenema nõutavad väärtused. Enamasti on need: ala, mille kohal tuul puhub, tuule tihedus ja kiirus.
Oma piirkonna õhumasside keskmise kiiruse saate teada ilmateenistusega ühendust võttes.
Lisaks on teil vaja tööks elektriskeem tuuleveski, üksikasjalikud kujundusjoonised, mida saab joonistada tavalisele paberilehele või visualiseerida kasutades arvutiprogramm 3D modelleerimiseks.
Millist generaatorit tuuliku jaoks valida
Kodused tuulikud peaksid olema madala müratasemega. Seetõttu on tuuleturbiinide generaatorina parem kasutada väikese kiirusega (madala kiirusega) mootorit. Selline mootor on võimeline tegema 350–700 pööret minutis. Lisaks saab väikese kiirusega mootorit kasutada isegi ühe labaga tuulikul. Samuti saab samm-mootorist valmistada väikese kiirusega generaatori.
Tuuleveski kiiruse suurendamiseks võite kasutada kordajat: see kiirendab labade pöörlemist 5-10 korda.
Eriti populaarsed on neodüümmagnetitega ketasmootorid. Magnetid võivad sel juhul olla erinevad suurused ja vastavalt ka võimsus. Sellise generaatori valmistamine on üsna lihtne, kuid selle maksumus on üsna kõrge.
Propelleri käivitamiseks võite kasutada pedaaliga jalgrattageneraatorit.
Paljud inimesed valmistavad väikese võimsusega generaatorit gaasigeneraatorist, auto- või traktorigeneraatorit või kruvikeerajast akut. Tuleb arvestada, et traktori generaatori ja autogeneraatoriga projekteerimisel on vaja paigaldada kiirust vähendav käigukast.
Isetehtavad tuulegeneraatorid pingele 220 V
Tuulepüüdja kokkupanemiseks vajame: 12 V generaatorit, akusid, muundurit 12 V kuni 220 V, voltmeetrit, vasktraate, kinnitusvahendeid (klambrid, poldid, mutrid).
Mis tahes tuuleveski valmistamine hõlmab järgmisi samme:
- Terade valmistamine. Vertikaalse tuulegeneraatori labad saab valmistada tünnist. Saate osi lõigata veski abil. Väikese tuuleveski sõukruvi saab valmistada PVC torust, mille ristlõige on 160 mm.
- Masti valmistamine. Mast peab olema vähemalt 6 meetrit kõrge. Samas, et väändejõud masti küljest lahti ei rebiks, tuleb see kinnitada 4 traadiga. Iga köis tuleb kerida ümber palgi, mis tuleb sügavale maasse maetud.
- Neodüümmagnetite paigaldamine. Rootori kettale on liimitud magnetid. Parem on valida ristkülikukujulised magnetid, milles magnetväljad on koondunud üle kogu pinna.
- Generaatori mähised. Mähis tehakse vaskniidiga, mille läbimõõt on vähemalt kaks mm. Samal ajal ei tohiks olla rohkem kui 1200 tokki.
- Terade kinnitamine toru külge mutrite abil.
Võimsate juuresolekul patareid ja inverterit, on tulemuseks olev seade võimeline tootma kasutamiseks piisava koguse elektrit kodumasinad(näiteks külmkapp ja teler). Selline generaator sobib suurepäraselt väikese valgustus-, kütte- ja ventilatsioonisüsteemide töökorras hoidmiseks maamaja, kasvuhooned.
DIY tuuleturbiinid 5 kW (video)
Tuuleturbiin on ohutu, kaasaegne seade, mis võimaldab muuta tuuleenergia kodumasinate, küttesüsteemide, veevarustuse ja ventilatsiooni tööks vajalikuks elektrienergiaks. Väikese arvutusega saate tuulegeneraatori ehitada ilma professionaalse abita. Ülaltoodu võib selles aidata üksikasjalikud juhised, pilte ja soovitusi komponentide valimiseks!
Tuuleelektrijaamad- See on tänapäeval kõige alternatiivsem võimalus elektrienergia säästmiseks.
Väga sageli võib selliseid installatsioone leida suvilates.
Inimesed kasutavad neid kohtades, kus äärelinna piirkonnad eemaldatud peamisest elektrivõrgud. Kuid see pole ainus põhjus. Enamik inimesi kasutab tuuleelektrijaamu säästlikkuse ja autonoomia huvides.
Tuuleelektrijaamadel on oma omadused, mida potentsiaalsed ostjad peavad teadma ja kuidas nende kompetentsist sõltub tootlikkus.
Peamine stiimul tuulegeneraatori ostmiseks- see on kahtlemata selle otstarbekus. Selle eesmärgi saavutamise üks peamisi kriteeriume on tuulenõuded. Teadaolevalt on aasta keskmine tuulekiirus ca 4,0-4,5 m/s, see näitaja on enam kui piisav, et kodusel tuuleelektrijaamal oleks kasumlik kasutada ehk see võimaldab elektrit säästa.
Oma piirkonna tuule kiiruse hindamiseks võite kasutada tuulekaarti. Kui soovite mõõta tuule kiirust maksimaalse täpsusega, peaksite ostma spetsiaalse seadme, mis teid selles aitab.
See leiutis sisaldab osa, mida nimetatakse anemomeetriks. Selle abiga saate tuule kiirusega samaväärse signaali. Samuti vajate seadet, mis loeb anemomeetri antud signaale. Seda tüüpi seadmeid on teisigi.
Et andmed oleksid võimalikult täpsed, tuleb sellised seadmed paigaldada kõrgele, et välised tegurid, nagu puud, erinevad hooned jms, ei moonutaks seadme tulemusi.
Seadme komponendid
Kodutuuleelektrijaamade ostmisel on väga oluline teada selle komponente, see annab võimaluse olla selles küsimuses pädevam ja valida parim mudel teie kodu jaoks.
Tuuleelektrijaam sisaldab:
- Labadega rootor(olenevalt mudelist jagunevad tuulegeneraatorid kahe labaga, kolme labaga ja mitme labaga).
- Käigukast ehk teisisõnu käigukast. Selle ülesanne on reguleerida rootori ja generaatori vahelist kiirust.
- Kaitsekate- selle nimi räägib enda eest, see on loodud kaitsma kõiki tuuleelektrijaama komponente välismõjude eest.
- Tuuleturbiini "saba".- vajalik konstruktsiooni pööramiseks tuule suunas.
- Aku patarei– selle põhieesmärk on koguda elektrit. Põhjuseks on asjaolu, et ilmastikutingimused ei ole alati tuuleelektrijaama jaoks soodsad ning selle komponendi abil hoitakse kokku teatud hulk energiat.
- Inverteri paigaldus– mõeldud alalisvoolu muutmiseks vahelduvvooluks. See on vajalik kodumajapidamises kasutatavate elektriseadmete töö tagamiseks.
Tüübid ja tööpõhimõte
Tuuleelektrijaamad jagunevad tüüpidesse nelja järgmise kriteeriumi alusel:
- Terade pöörlemistelje suunas(jagatud horisontaalseks ja vertikaalseks. Vertikaalsed on välistingimustele vastupidavamad, kuid neil on vähem elektrit).
- Terade arvu järgi(sel juhul on tuulegeneraatorid kahe-, kolme- ja mitme labaga).
- Vastavalt kasutatud materjalile(neid eristatakse jäikade ja purjeteradega. Peamine erinevus on see, et purjeterad on odavamad, kuid need on vähem vastupidavad);
- Vastavalt terade juhtimise meetodile(need on olemas fikseeritud ja muutuva laba sammuga. Eksperdid soovitavad fikseeritud laba sammuga, kuna muutuv samm põhjustab kasutamisel raskusi).
Elektrijaama valikul oleks soovitav teada, milline on tuulegeneraatori tööpõhimõte. Paigaldamise tööpõhimõte on äärmiselt lihtne. Disain koosneb metallmastile kinnitatud labadega varrest, mis tuule toel pöörlevad ja generaatori rootorit pöörlevad.
Enne akukambrisse voolu andmist läbib see muunduri, kus vahelduvvool muundatakse alalisvooluks 220-voldise pingeni sagedusega 50 hertsi ja varustab maja tuulevaikse ilmaga elektriga.
Kaasaegne tuulegeneraator ei vaja tugevat tuult. Selle disain on nii läbimõeldud, et eramu jaoks piisab tuule kiirusest kuni 4 - 5 m/s.
Eelised ja miinused
Tuulegeneraatorite peamised eelised:
- Kulud lähevad seadme paigaldamisele ja hooldusele. Rohkem kulutusi pole vaja, kuna konstruktsioon ei vaja töötamiseks kütust.
- Tuuleveski tööd ei ole vaja juhtida ega segada, kuna energia tootmine toimub alati, kui on tuul.
- Sõltuvalt generaatori tüübist see ei tekita asjatut müra.
- Seade sobib enamiku kliimatingimuste jaoks.
- Osade kulumine on ebaoluline.
Tuuleelektrijaama peamised puudused:
- Teatud režiimides või millal vale paigaldus mastid, tuulegeneraator suudab tekitada infraheli.
- Kõrge mast nõuab tingimata maandust.
- Regulaarse ennetamise vajadus.
- Seadme kahjustamise võimalus orkaanide ajal jne.
Suuruse ja asukoha valimine
Tuulepargi suurus on potentsiaalsete ostjate jaoks väga oluline küsimus. Suuruse üle otsustamiseks peate hoolikalt uurima - kui palju energiat kulutate ühes kuus? Saadud arv tuleb korrutada 12 kuuga.
Seejärel peate kasutama valemit: AEO = 1,64 * D*D * V*V*V.
Märkused, mida peate valemi kasutamisel teadma:
- AEO- aastas kasutatud elektrienergia.
- D— rootori läbimõõt, mis on näidatud meetrites.
- V— keskmine aastane tuulekiirus m/sek.
Nii et need arvutused aitavad teil energiatarbimise põhjal kindlaks teha, millise suurusega generaatorit vajate.
Mõeldes oma koju tuuleelektrijaama ostmisele, peate võimalikult täpselt uurima kõiki projekteerimisega seotud detaile, sest sellest sõltub teie eesmärgi saavutamise ulatus.
Tuulegeneraatori paigaldamisel peaksite arvestama järgmiste teguritega:
- Teie paigalduse läheduses ei tohiks olla puid, erinevad hooned ja muud asjad, mis võivad häirida teie generaatori maksimaalset tootlikkust.
- Parim on paigaldada tuulegeneraator spetsiaalselt ehitatud konstruktsioonile, mis peaks olema paar meetrit kõrgemal kui takistused, mis asuvad vähemalt 200 meetri kaugusel.
- Tuuleelektrijaamad on soovitatav paigutada umbes 30-40 meetri kaugusele elamud , kuna need tekitavad teatud müra, mis tekitab ebamugavust.
Samuti peate arvestama sellega, et te ei saa oma tuulepargist kogu aeg sama tulemust, kuna looduslikud tingimused muuta, võivad need olla samas kohas erinevad impulsid tuul, seega on saadav energiakogus dünaamiline.
Hinnaülevaade
Enamasti sõltub tuuleelektrijaamade hind nende võimsusest. Kodustes tingimustes piisab generaatoritest võimsusega 5 kuni 50 kW.
Täpsemalt hinnasuhte ja generaatoritüüpide kohta:
- Tuulegeneraatorid võimsusega 3 kW /48V– ligikaudne maksumus 93 000,00 RUB Neid saab kasutada mitte ainult täiendava toiteallikana, vaid ka peamise allikana. Sellised mudelid suudavad suvila elektrit pakkuda.
- Tuulegeneraatorid võimsusega 5 kW /120V- umbes 220 100,00 rubla. See disain võib anda energiat terve maja. Saate korraga sisse lülitada üsna suure hulga kodumasinaid.
- Tuulegeneraatorid võimsusega 10 kW/240V- hinnad vahemikus 414 000,00 hõõruda. Piisab, et anda energiat talu või mitu maja. Lisaks kodumasinatele saab terve päeva probleemideta kasutada näiteks elektrilisi ehitustööriistu. Selliseid elektrigeneraatoreid kasutatakse sageli supermarketites püsiv töökoht osakonnad ja videovalve.
- Tuulegeneraatorid võimsusega 20 kW/240V- sellise seadme hind on 743 700,00 rubla. Seda tüüpi elektrijaamad on väga võimsad. Nad suudavad varustada elektriga kogu veesüsteemi. Kodustes tingimustes suudab see tohutule majale enam kui täielikult energiat anda.
- Tuulegeneraatorid võimsusega 30 kW/240V— maksumus 961 800,00 rubla piires. See mudel on nii võimas, et suudab varustada elektrienergiaga viiekorruselist maja.
- Tuulegeneraatorid võimsusega 50 kW/380V- ligikaudne hind umbes 3 107 000,00 hõõruda. See mudel ei ole kodutingimustes kasutamiseks ratsionaalne, kuna see on nii võimas, et suudab rohkem kui anda energiat mitmele mitmekorruselisele hoonele.
Koduelektrijaama ostes tasub teada, et enamasti on hinnad märgitud täielik komplekt, kuid teatud komponente saate ise lisada või välistada. See sõltub teie isiklikust äranägemisest.
Tõhusus ja tasuvus
Kodu tuuleelektrijaamad on alternatiivne lahendus energiat säästes. Need on üsna laialt levinud.
Terve maja energiaga varustamiseks piisab, kui kasutada ühte tuulegeneraatorit ja samal ajal mitte piirata ennast elektri säästmisega.
Samuti on kasulik, et sellise efekti saavutamiseks piisab minimaalne kiirus puhub 1,8–4,5 meetrit sekundis.
Kuid ilmastikutingimused ei ole alati tuulegeneraatori jaoks sobivad, seega peate ostma varugeneraatori, mis tagab energiavaru. See annab võimaluse tõsta oma koduse tuulepargi tootlikkust.
hulgas positiivseid külgi Tähelepanu väärivad järgmised seaded:
- Olles kulutanud suur summa elektrigeneraatorile, ei pea te rohkem kulutama sularaha, kuna seadme tööks pole kütust vaja. See tähendab, et teie ost tasub end ära mõne aasta jooksul.
- Tuulegeneraatori jõudlus ei sõltu aastaajast või teised ilmastikutingimused, selle töö ei peatu isegi talvel, mis on kahtlemata pluss, kuna aastal talveaeg aastal on energiatarbimine suurem kui teistel. See asjaolu kinnitab kahtlemata selle tõhusust ja tasuvust.
- Generaatori osadel väike kulumine, võttes arvesse tuulegeneraatori regulaarset hooldust, mis on vajalik. Õige ja õige paigaldus, aga ka teie kodu tuuleelektrijaama käitamine võib teid teenindada rohkem kui kolmkümmend aastat, mis on kahtlemata märkimisväärne eelis.
Täielik tasuvusaeg tuuleelektrijaamad on ligikaudu 5-7 aastat ja siis saate elektrit kasutada täiesti tasuta.
