Ako zostaviť veterný generátor pre váš dom

Mnohí vlastníci vidieckych domov by chceli využiť alternatívne zdroje energie. Rovnaký názor majú aj obyvatelia mestských bytov kvôli neustálemu nárastu nákladov na elektrickú energiu. Ak je to potrebné, môžete zostaviť jednoduchý vetrový generátor a nainštalovať ho na vašom webe.

Právne otázky týkajúce sa inštalácie veternej turbíny

Pred začatím práce na vytvorení veterného generátora by ste mali chápať zákonnosť používania tohto prístroja vlastnými rukami. Na zabezpečenie prímestskej oblasti s elektrickou energiou stačí použiť inštalácie, ktoré nepresahujú 1 kW. Na území Ruska sa považujú za domácnosti a ich používanie nevyžaduje povolenie ani osvedčenie.

Štát neposkytuje dodatočné dane z výroby energie pre domáce potreby. V dôsledku toho môžete bezpečne zbierať veterné elektrárne pre seba doma a využívať bezplatnú elektrinu. Treba však naviac konzultovať s miestnymi orgánmi o tom, či v tejto oblasti existujú právne predpisy.

Navyše by sme nemali vylúčiť možnosť sťažností zo strany susedov, ak sa pri používaní tohto zariadenia začínajú stretávať s nepríjemnosťou. Keď sa rozhodnete zostaviť veterný generátor sami, stojí za to venovať pozornosť niekoľkým jeho parametrom:

• Výška stožiaru - v blízkosti letísk, mostov a tunelov, nie je možné postaviť budovy s výškou viac ako 15 metrov.
• Hluk počas prevádzky - je mimoriadne dôležité po inštalácii skontrolovať hluk, aby nedošlo k prekročeniu právnych noriem.
• Rušenie vo vzduchu - pri vytváraní jednotky je vhodné zabezpečiť vhodné ochranné mechanizmy.

Okrem toho môžu existovať nároky zo strany environmentálnych služieb, ak by veterný mlyn narušil migráciu vtákov. Takáto situácia je však veľmi nepravdepodobná.

Princíp činnosti

Vetrový generátor je zariadenie, ktoré premieňa kinetickú energiu vetra na mechanickú s následnou konverziou na elektrický vietor. Je to spôsobené otáčaním rotora generátora. Jednotka pozostáva z nasledujúcich prvkov:

• Nože.
• Rotor turbíny.
• Generátor s pohyblivou osou.
• Invertor pre konverziu AC na DC.
• Nabíjateľné batérie.

Na čepeľ pôsobia tri sily, z ktorých dve zdvíhajú a impulzujú, prekonávajú tretie (brzdenie) a poháňajú zotrvačník. Rotorový pohyb sa prenáša na rotor generátora a keď sa otáča v statoru, vytvorí sa magnetické pole. V dôsledku toho sa objaví striedavý prúd, ktorý sa potom prevedie špeciálnym regulátorom na konštantný a nabíja akumulátor.

Typy veterných generátorov

Elektrické inštalácie tohto typu sú zvyčajne klasifikované podľa viacerých parametrov. Jeden z hlavných je tu počet lopatiek, pretože multiblade začnú pracovať aj v slabom vetre. Keď sa rozhodnete zostaviť vietorový generátor pre dom s vlastnými rukami, nezabudnite, že lopatky môžu plachtiť alebo sú tuhé. Najjednoduchší spôsob je vyrábať výrobky prvého typu, ale nemajú vysokú pevnosť a vyžadujú časté opravy.

Inštalácie vetra sa líšia aj v smere osi otáčania - horizontálne a vertikálne. Každý z týchto typov má výhody aj nevýhody. Ak sú vertikálne zariadenia citlivejšie, horizontálne sú charakteristické vysokým výkonom. Posledný údaj o klasifikácii vetrových zariadení je pevný alebo premenlivý krok. V domácnosti je jednoduchšie zostaviť prvý typ jednotky.

Rotačná inštalácia

Je ľahké namontovať takúto veternú elektráreň vlastnými rukami. Súčasne bude jeho kapacita stačiť na uspokojenie všetkých potrieb elektrickej energie na záhrade.

Prípravná fáza

Majitelia vidieckych domov sa môžu bezpečne sústrediť na zariadenia s kapacitou približne 1,5 kW. Najjednoduchším zariadením bude zostava so zvislou osou otáčania. Ak ho chcete vytvoriť, budete potrebovať nasledujúce časti a materiály:

• Generátor z auta na 12 V.
• Kyselina alebo héliová nabíjateľná batéria.
• Polopriemyselný spínač "tlačidlo" na 12 V.
• Veľký kontajner vyrobený z hliníka alebo nehrdzavejúcej ocele.
• Relé riadi nabíjanie batérie z auta.
• Voltmetr.
• Prierezy vodičov 2,5 mm2 a 4 mm2.
• 2 svorky na montáž generátora na stožiar.

Okrem toho sú potrebné skrutky s maticami, merací prístroj, bulharské alebo nožnice na kov a vrták.

Pokyny pre výrobu

Základom budúcej jednotky bude cylindrický kontajner, napríklad sud alebo vedierko. Je potrebné ju označiť vydelením nádoby do štyroch rovnakých častí. Potom je potrebné prerezanie kovu (nie na koniec), aby sa čepele. V kladke a spodnej časti nádrže sú vyvŕtané otvory, ktoré musia byť umiestnené striktne symetricky, takže počas práce nedochádza k nerovnováhe.

Potom sa lopatky ohýbajú s ohľadom na smer otáčania použitého generátora, najčastejšie v smere hodinových ručičiek. Treba tiež pripomenúť, že uhol ohýbania lopatiek ovplyvňuje otáčky vrtule. Po upevnení nožov na kladke je generátor namontovaný na stožiar pomocou svoriek.

Väčšina prác v tejto oblasti je dokončená a zostáva len montáž elektrického obvodu. Aby sa uľahčila táto úloha, počas inštalácie generátora na stožiar je potrebné nakresliť diagram pripojení. Ak chcete pripojiť batériu, mali by ste použiť vodomer z drôtu s prierezom 4 mm2. Na pripojenie jednotky k sieti by ste mali použiť vodič s priemerom 2,5 mm2. Striedač je tiež pripojený pomocou väčšieho drôtu.

Ak boli všetky práce vykonané v súlade s pokynmi, veterný mlyn bude fungovať dobre a pri jeho prevádzke by nemali vzniknúť problémy. V tomto prípade sú výhody zariadenia rotora oveľa väčšie ako nevýhody. Medzi druhým sa dá pripísať len pomerne vysoká citlivosť na silné poryvy vetra.

Montáž axiálneho typu

Keďže trh je nasýtený neodymovými magnetmi, náklady na tieto produkty výrazne klesli. Výsledkom je, že na ich základe je možné namontovať účinnú veternú turbínu. Základom axiálneho generátora bude náboj s brzdovými kotúčmi zo stroja. Pred začatím prác sa musia čistiť, skontrolovať a mazať ložiská a maľovať.

Inštalácia magnetov

Celkovo je potrebných približne 20 magnetov veľkosti 20x8 mm. V prípade potreby môžete použiť viac z týchto produktov. V tejto situácii by však mali byť dodržané dve pravidlá:

• Ak je generátor jednofázový, počet magnetov musí zodpovedať počtu pólov.
• Pre trojfázové zariadenie by mal byť pomer pólov k cievkam 2/3 resp. 4/3.

Magnety sa jednoducho lepia na rotorové disky, ale ich póly sa musia striedať. Ak chcete robiť všetko správne, stojí za to, aby ste predbežne vytvorili šablónu. Prednosť by mali mať magnety obdĺžnikového tvaru, pretože počas práce vytvárajú magnetické pole pozdĺž celej dĺžky. Treba tiež poznamenať, že protiľahlé magnety musia mať rôzne póly.

Výber typu generátora

Pri porovnaní jednofázového a trojfázového zariadenia je lepšie použiť druhú. Jednou z hlavných nevýhod jednofázového generátora je vibrácia, ku ktorej dochádza počas prevádzky. Dôvod ich vzhľadu spočíva v rozdieloch v aktuálnych amplitúdach, pretože jeho odraz sa vyskytuje nerovnomerne. Vďaka fázovej kompenzácii v trojfázovom modeli je zachovaný konštantný výkon.

Výkon jednofázového zariadenia je navyše približne o 50% nižší. Výhody trojfázového generátora tu nekončia. Pretože počas prevádzky nie je žiadne vibrácie, indexy hluku celého veterného mlyna budú podstatne nižšie. V takomto prípade nezabudnite na zvýšenie životnosti, ak výber spadol na trojfázový model generátora.

Výroba cievok

Vo vytvorenom veternom mlyne proces nabíjania batérie by mal začať pri otáčkach rotora 100-150 ot./min. Celkový počet závitov na všetkých cievkach je teda v rozmedzí 1000 až 1200. Ak sú tieto čísla rozdelené počtom použitých cievok, je možné vypočítať počet závitov na každom z nich.

Treba mať na pamäti, že vzhľadom na nárast počtu pólov je možné zvýšiť výkon celej inštalácie počas prevádzky pri nízkych otáčkach. Vlastnosti domáceho generátora sú vážne ovplyvnené nielen počtom magnetov, ale aj ich hrúbkou. Celkový výkon generátora sa dá vypočítať empiricky. Aby ste to urobili, po výrobe jednej cievky by sa mala pohybovať v prístroji a napätie merané pri určitom počte otáčok bez zaťaženia.

Ďalšie výpočty sú dosť jednoduché. Možno predpokladať, že pri odporu 3 ohm pri 150 ot / min je výstup 27 V. Ak táto hodnota odčíta menovité napätie batérie (v tomto prípade 12 V), bude výsledkom 15 voltov. Na určenie prúdovej sily musí byť výsledok (15 V) rozdelený odporom cievky (3 Ohm), ktorý dáva 5 ampérov. Cievky musia byť navzájom spojené a vonkajšie konce fáz sú spojené trojuholníkom alebo hviezdou. Po montáži generátora stojí za kontrolu efektívnosti.

Konečná fáza montáže

Výška zdvíhacej plošiny by mala byť v priemere od 6 do 12 metrov a jej základňa by mala byť betónovaná. Veterný mlyn je umiestnený na vrchole stožiaru a na zjednodušenie opravy je potrebné zabezpečiť mechanizmus jeho zdvíhania a spúšťania, ktorý bude poháňaný ručným navijakom.

Pri výrobe vrtule je perfektná trubka z PVC s priemerom 160 mm. Voľba tvaru lopatiek sa vykonáva experimentálne a hlavnou úlohou v tomto štádiu je zvýšiť krútiaci moment pri práci pri nízkych otáčkach. Aby sa skrutka chránila pred silnými nárazmi vetra, mala by byť vybavená sklopným chvostom.

Každý z modelov veterného mlyna má určité výhody a nevýhody. Môžu byť dosť účinné v rôznych regiónoch, maximálny výsledok sa však dosiahne v oblasti s častým a silným vetrom.