Tihti tuleb ette olukordi, kus lähimas ülekandeliinis muutub elekter kättesaamatuks või ebamõistlikult kalliks ning sellistel juhtudel ainult isetehtud tuuleveski. Vaatame autonoomse tarnevõimalusi maamaja elektrit.
Tuulegeneraatorid – milline mudel on parem?
Väga sageli soovitakse elektrit säästa või hankida see sinna, kus elektriliinitorne veel pole. Samuti on võimalik, et vaba voolu puudumise tõttu puudub lihtsalt võimalus selle torniga ühenduse loomiseks. Kõigil ülaltoodud juhtudel on vaja leida juurdepääsetav elektrienergia allikas, eelistatavalt taastuv, see tähendab ilma kütust kasutamata. Seetõttu unustagem mõneks ajaks bensiini- ja diiselgeneraatorite olemasolu ning proovime kasutada tuule jõudu elektri tootmiseks.
Tuulikud on eksisteerinud üsna pikka aega, paar sajandit tagasi hakati tuulikuid aktiivselt kasutama. Jah, rahulikul ajal on sellisest seadmest vähe kasu, aga tormi ajal isegi kõige rohkem usaldusväärne mehhanism(V parimal juhul). Kuid kogu oma ebausaldusväärsuse juures on kodu tuulegeneraatorit kõige lihtsam oma kätega teha, seda peetakse kõige tõhusamaks, eriti kui ratta paigaldamiseks pole juurdepääsu kiirevoolulisele jõele. Ja tuleb meeles pidada, et vastavalt objektile elamu ehitamise reeglitele ei tohiks tuulikutorn häirida naabreid müra, vibratsiooni ega isegi varjuga.
Tuuleturbiine on ainult 2 peamist tüüpi: vertikaalse ja horisontaalse pöörlemisteljega. Kunagi laialt levinud veskid olid masinad, mille terad olid paigaldatud horisontaalsele teljele. Samuti valmistatakse tänapäeval enamik tuuleturbiine täpselt selle põhimõtte järgi, kuna see valik tagab suurima efektiivsuse. Koduseks meisterdamiseks mõeldud vertikaalteljelised tuulegeneraatorid töötavad aga kõige kergemate tuultega, mis ei liiguta propellerimudelite labasid. Neile piisab kergetest puhangutest 1–2 meetrit sekundis. Mis puutub tootmisse, siis seda on palju lihtsam teha vertikaalne tuuleturbiin, mis võtab tuult igast suunast.
Generaatorid eristuvad ka nende labade tüübi järgi, mis mõlemal ülaltoodud tüübil on. Enamasti on tüüpideks jagamisel peamine tegur disain: jäik või purjekas. Sõltuvalt sellest, milline variant on konkreetse mudeli jaoks eelistatavam, valitakse tuulevoolu püüduri labade valmistamise materjal. See võib olla vineer, tina või õhuke lehtteras, plastik, komposiit - kerge jäiga konstruktsiooni jaoks ja purje jaoks sobib igasugune painduv, kuid vastupidav materjal, sealhulgas siid, bännerkangas või isegi õhuke tent.
Generaatorite erinevused laba kuju järgi - efektiivsuse võrdlus
Lihtsaim variant horisontaalne tüüp– purje konstruktsioon, st lihtsalt sõukruvi tasapindade paigutus pöörlemistasandi suhtes väikese nurga all. Jäigad labad nõuavad nende pindade kumeruse täpset arvutamist või maksimaalse jõudluse saavutamine tuleb katseliselt saavutada. "Tiiva" ebapiisav kumerus põhjustab lõppkokkuvõttes efektiivsuse vähenemise õhuvoolu halva kinnipüüdmise tõttu ja liiga palju tekitab ise takistuse pöörlemisele õhu hõõrdumise tõttu.
Mis puutub vertikaaltelje generaatoritesse, siis nende tuulepüüduritel võib olla kõige rohkem erinevad kujud, ning uute kontuuride ja kõveruste väljatöötamine jätkub pidevalt. Lihtsaim variant on künakujuliste teradega, nn Savoniuse disain. Nende arv tehakse tavaliselt isegi - 2 või 4. Kuigi see võib olla rohkem, kui nad valmistavad oma kätega omatehtud mitme labaga vertikaalsed tuulegeneraatorid võimsusega 30 kW, mille välisrõngal on täiendavad staatilised ekraanid. Need ekraanid suunavad ja koondavad tuule teatud rootori piirkondadesse, mis asuvad rõnga sees, kuhu on otse paigaldatud labad. Sõltuvalt alusketta läbimõõdust võib neid olla 8 kuni 16 tükki.
On ka ortogonaalseid propellereid, mis paiknevad vertikaalselt paigaldatud telgedel ja pöörlevad horisontaaltasapinnas, kuid nende peamiseks puuduseks on ülimadal kasutegur. Samuti ei tööta sellised generaatorid nõrkade tuuleiilide korral, vajalik on kiirus vähemalt 4 meetrit sekundis. Ja kõige vähem kasutatavad Dorier tuuleturbiinide mudelid, sealhulgas helikoidsed, labade spiraalse painde, kaarekujuliste tuulepüüdjate ja H-tüüpi disainiga. Need on usaldusväärsed ja tõhusad, kuid neid on raske kodus valmistada.
Erinevat tüüpi plussid ja miinused – analüüsime ja hindame
Nagu juba mainitud, on horisontaalse pöörlemisteljega mudelite jõudlus palju suurem. Küll aga vajavad nad tugevat tuult, mis juhtub tavaliselt üle 10–15 meetri kõrgusel ja just sellise pikkusega paigaldatakse mast, mida kroonib pöörlev labadega gondel. Üks veel positiivne kvaliteet võib pidada võlli paindekoormuse puudumist, mis tekib vertikaalteljega tuuleturbiinides. Puuduseks on asjaolu, et pöörleva sõukruvi mudelitel on 2 võlli, mis tähendab, et kulunud komponente on rohkem ja rikke tõenäosus suurem.
Mis puudutab vertikaalsed süsteemid, nende eelised ja puudused sõltuvad mudelist. Näiteks Savoniuse tuulikud on kõige lihtsamad ja neid saab oma kätega koju valmistada, kas või alates plekkpurk, ja metallist või plastikust tünnist. Need käivituvad siis, kui kõige kergemast tuulest on 4 laba, eriti kui on paigaldatud kvaliteetsed osad, siis toimub iseseisev lahtikerimine inertsist ka puhangulise tuule korral. Kuid kui labasid on ainult 2 või 3, on sõltumatu pöörlemine võimatu, nii et nad asetavad 2 sellist moodulit üksteise peale, asetades kummagi tuulepüüdjad teise suhtes 90 kraadise nurga alla. Seda tüüpi tuul on suur ja seetõttu on tugeva tormi ajal külgsurve teljele väga suur.
Ortogonaalsetes tuuleveskites lisaks nende väike võimsus, on mitmeid muid puudusi. Esiteks on see üsna tugev vibratsioon, mis on tingitud ebaühtlasest survest tiivakujulise tera erinevatele osadele. Selle tulemusena halveneb vertikaalsele võllile paigaldatud laager kiiresti. Lisaks tekitavad sellised generaatorid pöörlemisel üsna valju ja ebameeldivat müra ning võivad seetõttu lähipiirkondades naabrite seas rahulolematust tekitada. Helikoidsed, kui need ostetakse valmis, tehases paigaldatud, on väga kallid, nagu ka mitme labaga konstruktsioonid, millel on väga palju osi.
Pöörlevasse torusse saab efektiivsuse suurendamiseks paigaldada mis tahes tuulegeneraatori.
Tuulikute tööpõhimõte – kuidas süsteem töötab?
Olenemata tuuliku tüübist ei saa see ise energiat toota, vajab generaatorit, mille võlli pöörlemise tagavad labad. Kui teil on horisontaalse pöörlemisteljega konstruktsioon, vajate liikumise võllile edastamiseks käigukasti. Järgmiseks ühendatakse kontroller, mis muundab generaatori mähistele saadud elektrienergiaks D.C., mis läheb siis akudesse. Järgmisena saab ühendada LED-pirni, aga kui soovid laadida seadet või ühendada sülearvuti, läheb vaja ka inverterit, mis aku poolt kogunenud laengu vahelduvvooluks muudab.
Tuleb meeles pidada, et iga voolu muutmine vahelduvvoolust otsevooluks ja vastupidi vähendab lõppenergia kogust 10–15%.
Vertikaalse pöörlemisteljega paigaldus on mugav, kuna selle võll võib olla üsna pikk ja see võimaldab generaatori paigutada masti põhja ehk otsejuurdepääsualasse. Sageli paigaldatakse vooluringi automaatne lüliti juhtudel, kui tuulik töötab koos päikesepaneelid või vesiratas. Samuti on mõnel mudelil pidur, mis on vajalik juhul, kui aku on täis laetud. Horisontaalse pöörlemisteljega tuulikute labadel võivad olla hinged, mis tormi ajal tuulepüüdjaid kokku keeravad. Väga võimsale 5-kilovatisele enda tehtud tuulegeneraatorile lisandub vahel ka pöörlev elektrimootor, mille käivitab õhuvoolu suunaandur.
Neodüümmagnetitega toode – lühijuhend
Tuuleveski rootori ja staatori kokkupanek on parem usaldada spetsialistile, kuid kui otsustate eramaja tuuliku oma kätega nullist valmistada, peate teadma, kuidas generaator on valmistatud. Alustada tuleks alusest, mille jaoks on kõige parem kasutada autorummu, kuna sellel on juba laagrid. Kettale liimitakse korrapäraste ajavahemike järel neodüümmagnetid, mille poolused peaksid teie poole jääma vaheldumisi. Veelgi enam, ühefaasilises mudelis peab vastandpolaarsete külgede arv ühtima. Kolmefaasiliste generaatorite puhul on soovitatav säilitada proportsioonid 2:3 või 3:4.
Järgmisena peaksite alustama staatori poolide kerimist. Samuti on parem usaldada see ülesanne spetsialistile või kasutada spetsiaalsed seadmed, mis aitab teil ülesandega täpsemalt hakkama saada kui kõike käsitsi tehes. 12-vatise aku edukaks laadimiseks vajate kõigis mähistes pöörete koguarvu 1000. Üldiselt saate pöörete arvutamiseks kasutada kõige rohkem lihtne valem ω = 44 / (T * S), kus 44 on konstantne koefitsient, T on Tesla induktsioon ja S on traadi ristlõige ruutsentimeetrites. Tesla induktsioon määratakse tabelist erinevat tüüpi dirigendid:
Keritud mähised (ringi paigutamise hõlbustamiseks on parem anda neile ristküliku- või trapetsikujuline kuju) kinnitatakse liimiga staatori statsionaarsele alusele. Samal ajal kuju ja mõõtmed sisemine ruum poolid peavad vastama magneti kontuuridele. Sama kehtib ka paksuse kohta. Toome välja kõik juhtmete otsad ja ühendame need nii, et saame kaks ühist kimpu “+” ja “–”. Täidame poolide südamikud sama liimiga, mida kasutati fikseerimiseks, sellega saab ka staatorikettale pandud juhtmeid täielikult isoleerida. Nüüd, kui magnetid joonduvad rootori pöörlemisel mähistega, loob pooluste potentsiaalide erinevus tingimused elektrienergia tootmiseks.
Tuuleveski valmistamine valmis elektrimootori baasil
Tavaliselt püüavad kodumeistrid kasutada autogeneraatoreid, kuid mitte kõik ei sobi, vaid ainult isepõnevad, näiteks need, mida kasutati mõnes traktorimudelis. Enamikul juhtudel on voolu ilmumiseks vaja ühendatud akut. Tõukeratta või tõukeratta mootorratast saab aga kasutada ka tuuliku alusena. See võimaldab valmistada madala müratasemega vertikaalseid tuulegeneraatoreid võimsusega 5 kW, millel on kõige lihtsama ja minimaalsete osadega konstruktsiooni tõttu väga pikk kasutusiga.
Generaatorina saate kasutada ka peaaegu kõiki kodumasinate elektrimootoreid, peaasi, et alusel poleks harju, nagu näiteks elektritrellidel - sellised generaatorid teile ei sobi. Madala energiatarbega variandi jaoks sobib ka arvuti jahuti, kuid ainult väikese laadimiseks elektroonilised seadmed. Kui soovite hankida enda valmistatud vertikaaltuulegeneraatorit, vähemalt 2 kW, on parem võtta aluseks võimsa ventilaatori mootor.
Võib-olla ei vaidle ükski suvilane vastu sellele, et tänapäeval on vaja mingit alternatiivset elektriallikat, sest valguse saab igal minutil välja lülitada. Omatehtud tuulegeneraatorid on tänapäeval muutunud väga populaarseks tasuta energiaallikana. Turul pakutakse selliste seadmete erinevaid mudeleid ning Internetis näete diagramme, jooniseid ja videoid, mis võimaldavad teil neid ise kokku panna.
Väärib märkimist, et omatehtud tuulegeneraator on väga kasulik isegi väikese võimsusega. Ainuüksi tõsiasi, et pilkases pimeduses on dacha valgustatud ja saate televiisorit vaadata või laadida ilma probleemideta mobiilseade, kaitseb teid probleemide eest ja tõstab teie prestiiži naabrite ees.
Kolm väikest saladust
Esimene saladus on see, millisele kõrgusele omatehtud tuulegeneraator paigaldatakse. Selge on see, et seda on lihtsam paigaldada mitme meetri kõrgusele maapinnast, kuid siis pole sellest palju kasu. Tuleb meeles pidada, et mida kõrgem on tuulegeneraator, seda tugevam on tuul, seda kiiremini pöörlevad selle labad ja seda rohkem energiat saab kodust elektrijaamast.
Teine saladus on aku valik. Internetis soovitatakse mitte juukseid lõhestada ja autoaku paigaldada. Jah, see on lihtsam ja esmapilgul odavam. Kuid peate teadma, et autoakud tuleks paigaldada hästi ventileeritavasse kohta, need nõuavad hoolt ja nende kasutusiga ei ületa 3 aastat. Parem oleks osta spetsiaalne aku. Kuigi see maksab rohkem, on see seda väärt.
Kolmas saladus on see, milline tuulegeneraator on parem endale teha - horisontaalne või vertikaalne? Igal valikul on oma eelised ja puudused. Vaatleme vertikaalseid tuulegeneraatoreid, mille tööpõhimõte on näidatud joonisel 2.
Esiteks miinuste kohta: vertikaalse tuulegeneraatori kasutegur on horisontaalsete mudelitega võrreldes madal; selle kokkupanemiseks on vaja rohkem materjale, mis vastavalt põhjustab konstruktsiooni maksumuse suurenemist. Teisest küljest võivad nad töötada nõrgema tuulega kui nende horisontaalsed kolleegid, mis kompenseerib nende madalat efektiivsust. Neid ei ole vaja liiga kõrgele tõsta ning neid on lihtsam ja odavam paigaldada ja paigaldada, mis välistab materjalikulude erinevuse.
Oluline tegur on see, et vertikaalne tuulegeneraator on äkiliste tuuleiilide ja orkaanide ajal töökindlam, kuna selle stabiilsus suureneb pöörlemiskiiruse suurenedes. Pealegi, vertikaalsed struktuurid Need on praktiliselt vaiksed, mis võimaldab neid paigaldada kõikjale kuni elamu katuseni. Kõik eelnev toob kaasa asjaolu, et nende paigaldiste nõudlus kasvab ja neid toodetakse erinevates modifikatsioonides, sõltuvalt teatud piirkondades valitsevast vajalikust võimsusest ja tuultest, mida, muide, on näha allolevast videost.
Lihtsaim disain
Väikese võimsusega vertikaalset tuulegeneraatorit pole oma kätega keeruline ilma liialduseta kokku panna, jäätmematerjalid: suur plastpudel või plekkpurk, terassild ja vana elektrimootor. Piisab, kui lõigata pooleks purk või pudel ja kinnitada need pooled generaatoriga ühendatud pöörlemisteljele (joonis 3). Sellist vertikaalset tuulikut on lihtne kokkupandavaks teha ja kalaretkele või matkale kaasa võtta, kus see mitte ainult ei valgusta teie ööbimist, vaid võimaldab laadida ka telefoni või muud mobiilset seadet.
Oma elektrijaam suveresidentsiks
Kuid lisategemist tuleb alustada ämbri ostmisest ja see pole nali. Jah, alustuseks peate ostma tavalise tsingitud ämbri. Seda muidugi juhul, kui selline lekkiv ämber kuskil laudas ei leba. Märgistame selle neljaks osaks ja teeme metallkääridega pilud, nagu on näidatud joonisel 4.
Kopp on alt kinnitatud generaatori rihmaratta külge. See tuleks kinnitada nelja poldiga, asetades need rangelt sümmeetriliselt ja pöörlemisteljest samale kaugusele, mis väldib tasakaalustamatust.
Niisiis, peaaegu kõik on valmis, jääb üle vaid teha järgmised sammud:
- Terade saamiseks painutage metall piludele. Kui kõige sagedamini valitseb tugev tuul, piisab, kui külgi kergelt painutada. Kui tuul on nõrk, saab seda veelgi painutada. Igal juhul saab painde suurust hiljem reguleerida;
- Ühendage kõik vajalikud seadmed (välja arvatud generaator), nagu on näidatud joonisel 5;
- Kinnitage generaator sellest tulevate juhtmetega masti külge;
- Kinnitage mast;
- Ühendage generaatorist tulevad juhtmed kontrolleriga.
Kõik. Isetehtud tuulegeneraator on kasutusvalmis.
Elektriskeem
Vaatame elektriahelat lähemalt. Selge see, et tuul võib iga hetk peatuda. Seetõttu ei ühendata tuulegeneraatoreid otse kodumasinatega, vaid laaditakse neist esmalt akudesse, mille ohutuse tagamiseks kasutatakse laadimiskontrollerit. Lisaks, võttes arvesse asjaolu, et akud pakuvad madalpinge alalisvoolu, samal ajal kui peaaegu kõik kodumasinad tarbivad vahelduvvoolu pingega 220 volti, paigaldatakse pingemuundur või, nagu seda nimetatakse ka, inverter ja alles siis. kõik tarbijad on ühendatud.
Selleks, et tuulegeneraator tagaks personaalarvuti, teleri, signalisatsiooni ja mitme säästulambi töö, piisab, kui paigaldada aku võimsusega 75 amper/tund, pingemuundur (inverter) koos akuga. võimsus 1,0 kW, millele lisandub vastava võimsusega generaator. Mida veel vajate dachas lõõgastudes?
Võtame selle kokku
Vertikaalne tuulegeneraator, mida saab teha ülaltoodud juhiste järgi, võib töötada üsna nõrga tuulega ja sõltumata selle suunast. Selle konstruktsioon on lihtsustatud tänu sellele, et sellel puudub tuulelipp, mis pöörab horisontaalse tuulegeneraatori sõukruvi tuules.
Vertikaalse aksiaalse peamine puudus tuuleturbiinid on väike tõhusus, kuid seda tasakaalustavad mitmed muud eelised:
- kokkupaneku kiirus ja lihtsus;
- Horisontaalsete tuulegeneraatorite tüüpilise ultraheli vibratsiooni puudumine;
- Madalad hooldusvajadused;
- Piisavalt vaikne töö, mis võimaldab paigaldada vertikaalse tuuleveski peaaegu kõikjale.
Muidugi ei pruugi enda tehtud tuulik taluda liiga tugevat tuult, mis võib kopa ära rebida. Aga see pole probleem, tuleb lihtsalt uus osta või vana kuskil lauta laduda.
Allolevast videost näete, kuidas riigis kodumasinaid toidetakse. Tõsi, siinne tuulegeneraator pole ämbrist, vaid ka oma kätega tehtud.
Oma kätega valmistame oma eramajas tuuleelektrijaama. Tutvume turul olemasolevate tööstuslike analoogidega ja rahvakäsitööliste töödega.
Kogu oma arengu jooksul pole inimkond lakanud otsimast odavaid taastuvaid energiaallikaid, mis suudaksid lahendada paljusid energiavarustuse probleeme. Üks neist allikatest on tuuleenergia, mille muundamiseks elektrienergiaks on välja töötatud tuuleelektrijaamad (WPP) või, nagu neid sagedamini nimetatakse, tuuleelektrijaamad.
Iga inimene, eriti need, kellel on era- või Puhkemaja, Soovin oma tuulegeneraatorit, mis varustab maja soodsa elektrienergiaga. Selle takistuseks on tuuleturbiinide tööstusdisainilahenduste kõrge hind ja sellest tulenevalt on tasuvusaeg eramaja omaniku jaoks liiga pikk, muutes selle ostmise kahjumlikuks. Üks väljapääs võiks olla oma kätega tuuleelektrijaama valmistamine, mis võimaldab mitte ainult vähendada selle ostu üldkulusid, vaid ka jaotada need kulud teatud aja peale, kuna tööd tehakse üle päris kaua.
Selleks, et teha tuulepark, on vaja kindlaks teha, kas ilm kasutada tuuleenergiat pideva energiaallikana. Lõppude lõpuks, kui tuul on teie piirkonnas haruldane, on vaevalt mõtet alustada omatehtud tuuleelektrijaama ehitamist. Kui tuulega on kõik korras, on soovitatav välja selgitada üldised kliimaomadused ja eelkõige tuule kiirus koos selle jaotumisega ajas. Tuulekiiruse tundmine võimaldab teil valida õige tuuleelektrijaama konstruktsiooni ja teha selle ise.
Liigid
Oma kätega tuuleelektrijaamad liigitatakse pöörlemistelje asukoha järgi ja need on:
- horisontaalse paigutusega;
- vertikaalse paigutusega.
Horisontaalse teljega paigaldisi nimetatakse propeller-tüüpi paigaldisteks ja neid kasutatakse nende kõrge efektiivsuse tõttu kõige laialdasemalt. Nende paigalduste puuduseks on see, et neid on rohkem keeruline disain, mis raskendab kodus valmistatud tootmisvõimalusi, vajadust kasutada tuule suuna järgimise mehhanismi ja toimingu suurt sõltuvust tuule kiirusest - reeglina need paigaldised madalal kiirusel ei tööta.
Töövõlli vertikaalse paigutusega paigaldised on lihtsamad, tagasihoidlikud ja sõltuvad vähe tuule kiirusest ja suunast - Darrieuse rootoriga ortogonaalsed ja Savoniuse rootoriga pöörlevad. Nende puuduseks on väga madal efektiivsus, umbes 15%.
Mõlemat tüüpi omatehtud tuuleelektrijaamade puuduseks on toodetava elektri madal kvaliteet, mis nõuab selle kvaliteedi kompenseerimiseks kalleid võimalusi - stabiliseerimisseadmed, akud, elektrimuundurid. IN puhtal kujul Elekter sobib kasutamiseks ainult aktiivsetes majapidamiskoormustes - hõõglampides ja lihtsates kütteseadmetes. Toiduks kodumasinad Sellise kvaliteediga elekter ei sobi.
Struktuurielemendid
Struktuurselt, olenemata telje asukohast, peaks omatehtud täisväärtuslik tuuleelektrijaam koosnema järgmistest elementidest:
- seade tuuliku suunamiseks tuule suunas;
- käigukast või kordaja pöörlemise edastamiseks tuulemootorilt generaatorile;
- DC generaator;
- Laadija;
- aku patarei energia salvestamiseks;
- inverter alalisvoolu vahelduvvooluks muundamiseks.
Vooluallika valimise omadused
Tuuleelektrijaama üks keerukaid elemente on generaator. Isetegemiseks sobivaim on alalisvoolu elektrimootor, mille tööpinge on 60-100 volti. See valik ei vaja muutmist ja on võimeline töötama autoaku laadimisseadmetega.
Autode pingeallika kasutamise teeb keeruliseks asjaolu, et selle nimipöörlemiskiirus on umbes 1800-2500 p/min ning ükski tuulemootori konstruktsioon ei suuda otseühendusega sellist pöörlemiskiirust tagada. Sellisel juhul peab paigaldus sisaldama sobiva konstruktsiooniga käigukasti või kordajat, et suurendada pöörlemiskiirust nõutavad suurused. Tõenäoliselt tuleb see parameeter valida eksperimentaalselt.
Võimalik variant võiks olla rekonstrueeritud asünkroonmootor neodüümmagneteid kasutades, kuid see meetod nõuab keerulisi arvutusi ja treimistööd, mis sageli ei ole vastuvõetav omatehtud töö. Mootori mähistega on kondensaatorite faasidevahelise ühendamise võimalus, mille mahtuvus arvutatakse sõltuvalt selle võimsusest.
Tootmine
Arvestades, et horisontaalteljega elektrijaama kasutegur on paremate kasutegurinäitajatega ning katkematu elektrivarustus peaks tagama energia salvestamise akusse, on eelistatav seda tüüpi tuulikut oma kätega valmistada, mida me selles artiklis käsitleme.
Sellise elektrijaama oma kätega tegemiseks vajate järgmist tööriista:
- elektriline kaarkeevitusmasin;
- mutrivõtmete komplekt;
- metallist puuride komplekt;
- elektriline puur;
- metalli rauasaag või lõikekettaga nurklihvija;
- poldid läbimõõduga 6 mm koos mutritega labade kinnitamiseks rihmarattale ja alumiiniumleht kandilisele torule.
Oma kätega tuuleelektrijaama valmistamiseks vajate järgmisi materjale:
- plasttoru 150 mm pikk 600 mm;
- alumiiniumleht mõõtmetega 300x300 mm ja paksusega 2,0 - 2,5 mm;
- metallist kandiline toru 80x40 mm ja pikkus 1,0 m;
- toru läbimõõduga 25 mm ja pikkusega 300 mm;
- toru läbimõõduga 32 mm ja pikkusega 4000-6000 mm;
- piisavalt pikk vasktraat, et ühendada 6 m pikkusel mastil paiknev elektrimootor ja sellest vooluallikast toidetav koormus;
- Alalisvoolumootor 500 p/min;
- rihmaratas mootorile läbimõõduga 120-150 mm;
- 12 volti aku;
- auto aku laadimisrelee;
- inverter 12/220 volti.
DIY tootmisprotsess viiakse läbi järgmises järjekorras:
Lisaks võib paigalduse käigus tekkida vajadus muuta labade suurust ja konfiguratsiooni, tuulemootori ja generaatori vahelist ülekandearvu – iga enda valmistatud tuulegeneraator on erinevate komponentide kasutamise tõttu individuaalne ning tuule tekitamise tingimused. Esialgu on soovitatav valmistada väikese võimsusega tuuleelektrijaam, mille juures saab saadud infot töödelda ilma suurt raha investeerimata.
» DIY lihtne omatehtud tuulegeneraator
Alternatiivne energia, mis on toodetud " tuuleveski"on ahvatlev idee, mis on haaranud tohutu hulga potentsiaalseid elektritarbijaid. Noh, saab aru erineva kaliibriga elektrikutest, kes üritavad oma kätega tuulegeneraatorit teha. Odav (peaaegu tasuta) energia on alati olnud kulda väärt. Vahepeal annab isegi kõige lihtsama koduse tuulegeneraatori paigaldamine reaalse võimaluse saada tasuta elektrit. Aga kuidas teha oma kätega kodu tuulegeneraator? Kuidas tuuleenergia süsteem tööle panna? Proovime kogenud elektrikute kogemuse abil mõistatuse paljastada.
Omatehtud tuulegeneraatorite valmistamise ja paigaldamise teema on Internetis väga laialdaselt esindatud. Suurem osa materjalist on aga elektrienergia saamise põhimõtete banaalne kirjeldus.
Tuulegeneraatorite ehitamise (paigaldamise) teoreetiline metoodika on ammu teada ja üsna arusaadav. Kuid see, kuidas asjad majapidamissektoris praktiliselt seisavad, on küsimus, mis pole kaugeltki täielikult avalikustatud.
Enamasti soovitatakse isetehtud kodutuulegeneraatorite vooluallikaks valida autogeneraatorid või asünkroonmootorid. vahelduvvoolu, mida on täiendatud neodüümmagnetitega.
Asünkroonse vahelduvvoolu elektrimootori tuuliku generaatoriks muutmise protseduur. See hõlmab rootori "katte" valmistamist neodüümmagnetitest. Äärmiselt keeruline ja pikaajaline protsess Mõlemad valikud nõuavad aga olulisi muudatusi, mis on sageli keerulised, kallid ja aeganõudvad.
Palju lihtsam ja igas mõttes lihtsam on paigaldada elektrimootoreid, mis on sarnased varem toodetud ja praegu Ameteki (näide) jt tootjatega.
Koduseks tuulegeneraatoriks sobivad alalisvoolumootorid pingega 30 - 100 volti. Generaatorirežiimis saate neilt umbes 50% deklareeritud tööpingest.
Tuleb märkida: genereerimisrežiimis töötamisel tuleb alalisvoolu elektrimootoreid pöörlema panna nimipöörlemissagedusest kõrgemale kiirusele.
Veelgi enam, iga mootor kümnest identsest eksemplarist võib näidata täiesti erinevaid omadusi.
Kodu tuulegeneraatori alalisvoolumootor. Parim valik Ameteki toodetud toodete seas. Sobivad ka teiste firmade toodetud sarnased elektrimootorid Ühegi sarnase mootori efektiivsust pole keeruline kontrollida. Piisab tavalise 12-voldise auto hõõglambi ühendamisest elektriklemmidega ja mootori võlli käsitsi keeramisest. Kui elektrimootori tehniline jõudlus on hea, süttib lamp kindlasti.
Tuulegeneraator kodu ehituskomplektis
- kolme labaga propeller,
- tuulelippude süsteem,
- metallist mast,
- aku laadimise kontroller.
Soovitatav, kuid mitte vajalik, on järgida kõigi ülejäänud tuulegeneraatori osade tootmisjärjekorda. Järjepidevus on järjekord, mis on vajalik igas äris tulemuste saavutamiseks. Ilmselgelt: valmiskomplektid pakuvad olulist abi energiamasina ehitamisel:
Propelleri labade valmistamine
Tundub üsna lihtne ja lihtne valmistada generaatori sõukruvi labasid plasttoru läbimõõduga 150-200 mm.
Koduse tuulegeneraatori kirjeldatud konstruktsiooni jaoks tehti (lõigati välja) kolm laba. Materjal: 152mm sanitaartoru. Iga tera pikkus on 610 mm.
Kodu tuulegeneraatori sõukruvi labad. Propelleri elemendid on valmistatud tavalisest torustiku toru, mida kasutatakse laialdaselt elamumajanduses ja kommunaalteenustes Sanitaartehniline toru lõigatakse esialgu väikese varuga töötlemiseks. Seejärel lõigatakse lõigatud tükk mööda keskjoont neljaks võrdseks osaks.
Iga osa lõigatakse töötava propelleri laba lihtsa malli järgi. Parema aerodünaamika tagamiseks tuleb kõik lõigatud servad põhjalikult puhastada ja poleerida.
Tuulegeneraatori sõukruvi elemendid – plastiklabad – on paigaldatud kahest eraldi kettast kokku pandud rihmarattale. Rihmaratas on paigaldatud mootori võllile ja pingutatud kruviga.
Rummu osa, millele terad on paigaldatud, on 127 mm läbimõõduga. Teine osa on hammasratas, läbimõõduga 85 mm. Mõlemad rummu osad ei olnud spetsiaalselt valmistatud.
Kodutuuliku sõukruvi labad rummu küljes. Lihtne vanarauatest osadest kokku pandud kruvi, mis on valmis paigaldamiseks kodu tuulegeneraatorile Vanast tehnilisest prügist õnnestus leida metallist ketas ja käik. Kuid kettal polnud võlli jaoks auku ja hammasratta läbimõõt oli väike. Kombineerides need osad ühtseks tervikuks, oli võimalik lahendada massi ja läbimõõdu suhte probleem.
Pärast labade kinnitamist ei jää muud üle kui katta rummu ots plastikust kattekihiga (taas aerodünaamika jaoks).
Tuulegeneraatori laba alus
Tuuleliipu alusele sobib tavaline 600 mm pikkune puitklots (soovitavalt lehtpuust). Varda ühte otsa kinnitatakse klambritega elektrimootor ja teise külge “saba”.
Paigalduse tuulelipp, kuhu on paigutatud tuuliku mootor ja saba. Mootor on lisaks kinnitatud klambritega, saba ülavarrastega Sabaosa on alumiiniumplekist - see on välja lõigatud ristkülikukujuline tükk, mis paigaldatakse lihtsalt kinnitusplokkide vahele ja kinnitatakse kruvidega.
Vastupidavusomaduste parandamiseks on soovitatav puitplokki täiendavalt töödelda immutusega ja katta see lakiga.
Tala alumisel tasapinnal, 190 mm kaugusel tala tagumisest otsast, on tugiääriku kaudu kinnitatud torukujuline väljalaskeava mastiga ühendamiseks.
Kodutuuliku tuulelippude süsteem (selle alumine osa), valmistatud lihtsatest ligipääsetavatest osadest. Sellised üksikasjad on igal leibkonnaomanikul. Ääriku kinnituskohast mitte kaugele puuritakse toru seinale auk d = 10-12 mm kaabli jaoks, mis tuleb läbi toru tuulegeneraatorist energiasalvestisse välja tuua.
Alus ja liigendmast
Sel ajal, kui koduse tuulegeneraatori tuulelipp on valmis, on aeg toota tugimast. Kodune paigaldus Piisab selle tõstmisest 5-7 meetri kõrgusele. Metallist toru d=50 mm (välimine d=57 mm) sobib ideaalselt selle kodu tuulegeneraatori projekti masti alla.
Kodutuuliku masti alumise osa tugiplaat on valmistatud paksust lehtvineerist (20 mm). Pannkoogi läbimõõt on 650 mm. Vineerist pannkoogi äärtele puuriti ühtlaselt ringikujuliselt ja 25-30 mm taandega 4 auku d = 12 mm.
Alumine ja ülemine osa, mis mahuvad masti vahele. Vasakul on hingedega mehhanismiga tugiplatvorm pinnale paigaldatud tuulegeneraatori tõstmiseks/langetamiseks Need augud on ette nähtud ajutiseks (või püsivaks) tihvti maapinnale kinnitamiseks. Paigaldustugevuse tagamiseks võib vineeri põhja tugevdada teraslehega.
Tugiplaadi pinnale kinnitatakse torustiku metallist äärikutest, torudest, nurkadest ja tee-muhvist kokkupandud konstruktsioon.
Nurkade ja tee-ühenduse vahel pole keermestatud ühendus täielikult tehtud. Seda tehakse spetsiaalselt hingeefekti saavutamiseks. Seega saab tuulegeneraatorit igal ajal raskusteta tõsta või langetada.
Tuuleveski masti all olev alus on varustatud nelja avaga täiendavaks tihvtidega maa külge kinnitamiseks. Umbes selline näeb välja tugielemendi olek masti paigaldamisel ja tõstmisel Tee-muhvi ühendatakse keskkaarega torujupiga, mille alumisse ossa on paigaldatud mastitoru piiraja. Masti toru pannakse väiksema läbimõõduga torukujulisele tükile, kuni see peatub.
Ligikaudu samamoodi on ühendatud masti ülemine osa ja tuuliku tuulelippude süsteem. Aga seal on piirajana mastitoru sisse paigaldatud laagrid.
Masti kinnitamine trossidega toimub standardina tavaliste klambrite abil, mida on lihtne oma kätega lehtmetallist valmistada Niisiis, kogu mastisüsteemi kokkupanemiseks peate lihtsalt ühendama alumised ja ülemised osad mastitoruga, ilma igasuguste kinnitusteta. Seejärel tõstke tänu hingedega seadmele tuulegeneraator üles ja kinnitage mast juhtmetega.
Hingesüsteemi mugavus on ilmne. Näiteks tuulegeneraatori saab halva ilma korral hävingust säästes kiiresti maapinnale “laduda” ja sama kiiresti ka tööasendisse paigaldada.
Kodu tuulegeneraatori ja kontrolleri ahel
Kodusest tuulegeneraatorist võetud pingete ja voolude jälgimine elektrijaam ja tarnitakse patareidega. Vastasel juhul läheb aku kiiresti rikki.
Põhjus on ilmne: laadimistsükli ebastabiilsus ja laadimisparameetrite rikkumised. Või tuleks kasutada näiteks neid, mis ei karda kaootilisi tsükleid, kõrgeid pingeid ja voolusid.
Juhtimisfunktsioonid saavutatakse lihtsa kokkupanemise ja lisamisega elektrooniline skeem. Kodused tuuleturbiinid on tavaliselt varustatud suhteliselt lihtsate ahelatega.
Skemaatiline diagramm aku laadimise kontroller tuuleelektrijaamale, mille kokkupanekut on kirjeldatud käesolevas väljaandes. Minimaalne elektroonikakomponentide arv ja kõrge töökindlus Ahelate põhieesmärk on juhtida releed, mis lülitab tuulegeneraatori väljundid akule või ballastikoormusele. Lülitamine toimub sõltuvalt praegusest pingetasemest aku klemmidel.
Sel juhul kasutati kodutuulikute jaoks traditsioonilist kontrolleri vooluringi. Elektrooniline plaat sisaldab väikest hulka elektroonilisi komponente. Saate vooluahela lihtsalt ise kodus jootma.
Disaini põhimõte tagab akude laadimise kuni klemmipinge piirini. Seejärel lülitab relee liini paigaldatud liiteseadisele. Relee tuleb võtta koos kontaktrühmaga kõrgete voolude jaoks, vähemalt 40-60A.
Ahela seadistamine hõlmab trimmerite reguleerimist juhtpunktide “A” ja “B” vastavate pingete seadistamiseks. Optimaalsed väärtused pinged nendes punktides on võrdsed: "A" puhul - 7,25 volti; "B" jaoks - 5,9 volti.
Kui vooluahel on konfigureeritud selliste parameetritega, lülitub aku lahti, kui klemmi pinge jõuab 14,5 V ja ühendatakse uuesti tuulegeneraatori liiniga, kui klemmi pinge jõuab 11,8 V.
Struktuurne elektriskeem kodutuulik: A1...A3 - aku; B1 - ventilaator; F1 - silumisfilter; L1...L3 - hõõglambid (liiteseadis); D1...D3 - võimsad dioodid Tuulegeneraatori ahel võimaldab juhtida ventilaatorit “3” (saab kasutada akugaaside ventileerimiseks) ja alternatiivset koormust “4” läbi IRF-seeria jõutransistoride.
Väljundite olekut näitavad punased ja rohelised LED-id. Paigaldus ette nähtud käsitsi juhtimine kontrolleri olek nuppude “1” ja “2” kaudu.
Süsteemiühenduse omadused
Selle väljaande lõpetuseks tuleb märkida ühte asja oluline omadus. (eeldusel, et turbiin juba töötab) tuleb läbi viia järgmises järjestuses:
- Ühendage "Aku" kontaktid aku klemmidega.
- Ühendage tuulegeneraatori kontaktid relee klemmidega.
Kui seda järjestust ei järgita, on kontrolleri kahjustamise oht suur.
4 kW tuulegeneraatori paigaldamine - videojuhend
Sildid:
Tuuleenergia ressursside osas on Venemaa üsna ambivalentsel positsioonil. Ühest küljest moodustab see tohutu ala, kus on palju tasaseid alasid. Teisest küljest on siinsed tuuled aeglased ja madala potentsiaaliga. Nad võivad olla üsna käratsevad piirkondades, kus elab vähe inimesi. Sellega seoses muutub omatehtud tuulegeneraatori korraldamise ülesanne kiireloomuliseks.
Elektrienergia allikas
Elektriteenuste tariifid tõusevad vähemalt kord aastas, sageli mitu korda. See tabab nende kodanike taskuid, kelle palgad nii kiiresti ei kasva. Kodused käsitöölised kasutasid elektri säästmiseks lihtsat, kuid üsna ohtlikku ja ebaseaduslikku viisi. Nad kinnitasid voolumõõturi pinnale neodüümmagneti, misjärel see peatas arvesti töö.
Kui see skeem töötas algul tõrgeteta, siis hiljem tekkis sellega probleeme. Seda seletati mitmel põhjusel:
Kõik see sundis inimesi otsima alternatiivseid elektriallikaid, näiteks tuulegeneraatoreid. Kui inimene elab piirkondades, kus puhuvad regulaarselt tuuled, muutuvad sellised seadmed tema jaoks "elupäästjaks". Seade kasutab energia tootmiseks tuuleenergiat.
Kere on varustatud labadega, mis käitavad rootoreid. Sel viisil saadud elekter muundatakse alalisvooluks. Edaspidi läheb see tarbijatele või koguneb akusse.
Omatehtud tuulegeneraator võib toimida peamise või lisaallikas energiat. Abiseadmena suudab see soojendada vett boileris või toita majapidamislampe, kogu muu elektroonika töötab aga põhivõrgust. Selliseid generaatoreid on võimalik kasutada ka peamise allikana, kus majad ei ole elektriga ühendatud. Siin on seadmete toide:
- lambid ja lühtrid;
- kütteseadmed;
- Koduelektroonika.
Tuuleelektrijaam suudab toita madalpinge- ja klassikalisi seadmeid. Esimesed töötavad pingel 12-24 V ja tuulegeneraator on võimeline andma voolu 220 volti. See on toodetud vastavalt vooluringile, kasutades invertermuundureid. Elekter salvestatakse selle akusse. Modifikatsioone on 12-36 V jaoks. Neil on lihtsam disain. Nad kasutavad standardseid aku laadimiskontrollereid. Kodu kütte tagamiseks piisab, kui teha oma kätega tuulegeneraatorid pingel 220 V. 4 kW on võimsus, mida nende mootor annab.
Toote omadused
Oma kätega tuuleveski loomine on tulus. Piisab, kui teada saada, et tehasetooted, mille võimsus ei ületa 5 kW, maksavad kuni 220 000 rubla, ja saab selgeks, kui palju parem on olemasolevaid materjale kasutada ja neid ise valmistada, sest see säästab palju raha. .
Tehase modifikatsioonid lagunevad muidugi harva ja on töökindlamad. Kuid rikke korral peate kulutama suuri summasid varuosade ostmiseks.
Kaupluste mudelid on enamikule kodanikele sageli kättesaamatud. Sellise seadme ostmise kulude hüvitamiseks kulub 10–12 aastat, kuigi teatud tüüpi seadmed katavad need kulud veidi varem. Oma kätega 2 kW tuulegeneraatorit tehes saate disaini, mis pole kaugeltki kõige täiuslikum, kuid kui see puruneb, saate selle hõlpsalt ise parandada. Miniatuurse väikese võimsusega tuuliku saab probleemideta kokku panna igaüks, kes oskab tööriistu kasutada.
Võtmesõlmed
Nagu öeldud, tuulegeneraator saab teha kodus. Selle usaldusväärseks tööks on vaja ette valmistada teatud komponendid. Need sisaldavad:
- Terad. Neid saab valmistada erinevatest materjalidest.
- Generaator. Saate selle ka ise kokku panna või osta valmis kujul.
- Saba tsoon. Seda kasutatakse labade liigutamiseks vektori suunas, tagades suurima võimaliku efektiivsuse.
- Animaator. Suurendab rootori pöörlemiskiirust.
- Mast kinnitamiseks. See mängib elemendi rolli, millele on fikseeritud kõik määratud sõlmed.
- Pingutuskaablid. Vajalik konstruktsiooni kui terviku kinnitamiseks ja tuule mõjul hävimise eest kaitsmiseks.
- Aku, inverter ja laadimiskontroller. Aidata kaasa energia muundamisele, stabiliseerimisele ja selle kogumisele.
Algajad peaksid kaaluma lihtsaid pöörleva tuulegeneraatori ahelaid.
Tootmisjuhised
Tuuleveski saab teha isegi plastpudelitest. See pöörleb tuule mõjul, tekitades müra. Selliste toodete paigutamiseks on palju võimalikke skeeme. Neisse saab pöörlemistelje asetada vertikaalselt või horisontaalselt. Neid seadmeid kasutatakse peamiselt kahjurite tõrjeks aias.
Isetehtud tuulegeneraator on disainilt sarnane pudeltuulikuga, kuid selle mõõtmed on suuremad ja see on soliidsema disainiga.
Kui kinnitate tuuliku külge aias muttidega võitlemiseks mootori, suudab see pakkuda elektrit ja voolu, näiteks LED-lambid.
Generaatori kokkupanek
Tuuleelektrijaama kokkupanekuks läheb kindlasti vaja generaatorit. Selle korpusesse on vaja paigaldada magnetid, mis annavad mähistele elektrienergiat. Seda tüüpi seadmetel on teatud tüüpi elektrimootorid, näiteks need, mis on paigaldatud kruvikeerajatele. Kuid kruvikeerajast pole generaatorit võimalik teha. See ei anna vajalikku võimsust. Piisab vaid väikese LED-lambi toitest.
Samuti on ebatõenäoline, et saate autogeneraatorist tuuleelektrijaama teha. Seda seletatakse asjaoluga, et sel juhul kasutatakse ergutusmähist, mille toiteallikaks on aku, mistõttu see nendel eesmärkidel ei sobi. Peaksite valima optimaalse võimsusega iseeruva generaatori või ostma valmis mudeli. Eksperdid soovitavad seda osta valmis kujul, kuna see seade tagab kõrge efektiivsuse, kuid keegi ei sega teid seda ise tegema. Selle maksimaalne võimsus on 3,5 kW.
Mida peate võtma:
Asetage rootor ja staator 2 mm kaugusele. Mähised on kombineeritud nii, et saadakse 1-faasiline vahelduvvooluallikas.
Terade loomine
Tuulise ilmaga valmis seade Toota saab 3,5 kW võimsust. Keskmise õhuvoolu intensiivsusega ei ületa see näitaja 2 kW. Seade on elektrimootoriga mudelitega võrreldes vaikne.
Peaksite mõtlema, kuhu terad paigaldada. Vaadeldavas näites on see tehtud lihtne modifikatsioon horisontaalset tüüpi tuulegeneraator kolme labaga. Võite proovida teha vertikaalne valik, kuid selle tõhusus väheneb. Keskmiselt on see 0,3. Selle disaini ainsaks eeliseks on võime töötada mis tahes tuulesuunas. Lihtsad terad on valmistatud järgmistest materjalidest:
Üks asi on teha oma tuuleturbiini labad ja hoopis teine asi, et disain oleks tasakaalus. Kui kõiki nüansse ei arvestata, tugev tuul ilma eritööjõud hävitab masti. Niipea kui terad on valmistatud, paigaldatakse need koos rootoriga kinnitusplatvormile, kuhu sabaosa kinnitatakse.
Käivitamine ja jõudluse hindamine
Isegi kui tuulegeneraator valmistati kõigi reeglite järgi, võib masti vale asukohavalik meistrile julma nalja mängida. Element peab seisma vertikaalselt. Parem on asetada generaator koos labadega võimalikult kõrgele - sinna, kus tugevad tuuled “kõnnivad”. Läheduses ei tohiks olla maju, suuri hooneid ega eraldi kasvavaid puid. Kõik see blokeerib õhuvoolu. Kui tuvastatakse häireid, tuleks generaator paigutada sellest teatud kaugusele.
Pärast installi alustamist peaksite generaatori haruga ühendama multimeetri ja kontrollima pinge olemasolu. Süsteemi võib lugeda täielikuks tööks valmis. Pärast seda jääb üle välja selgitada, milline pinge koju voolab ja kuidas see juhtub.
Ühendusprotsess majas
Pärast hea võimsusega peaaegu vaikse tuuleveski paigaldamist peate sellega ühendama kodumasinad. Sellise seadme oma kätega kokkupanemisel peaksite hoolitsema 99% efektiivsusega invertermuunduri ostmise eest. Sel juhul on alalisvoolu vahelduvvoolule ülemineku kaod minimaalsed ja Kehas on kolm sõlme:
- Akupakk. Võimalik salvestada seadme poolt toodetud energiat edaspidiseks kasutamiseks.
- Laadimise kontroller. Pakub pikemat aku kasutusaega.
- Konverter. Muudab alalisvoolu vahelduvvooluks.
Elektriseadmeid saab paigaldada valgustusseadmed ja kodumasinad, mis võivad töötada pingel 12-24 V. Sellisel juhul pole invertermuundurit vaja. Seadmete puhul, mis võimaldavad teil toitu valmistada, on parem seda kasutada gaasiseadmed toidetakse silindriga.
