Направи си сам вятърна електроцентрала, характеристики на устройството

Ние правим вятърна ферма със собствените си ръце в частна къща. Нека се запознаем с вече съществуващите индустриални аналози на пазара и с произведенията на народните занаятчии.

Човечеството през цялото си развитие не спира да търси евтини възобновяеми енергийни източници, които биха могли да решат много проблеми с енергийните доставки. Един от тези източници е вятърната енергия, за чието превръщане в електрическа енергия са разработени вятърни енергийни инсталации (ВЕЕ) или както по-често се наричат ​​вятърни електроцентрали.

Всеки човек, особено този, който притежава частна или селска къща, би искал да има собствен вятърен генератор, който осигурява жилище с евтина електрическа енергия. Пречка за това е високата цена на моделите промишлени вятърни турбини и съответно твърде дългият период на изплащане за отделен собственик на жилище, което прави покупката му нерентабилна. Едно от решенията може да бъде производството на вятърна електроцентрала със собствените си ръце, което позволява не само да се намалят общите разходи за нейното закупуване, но и да се разпределят тези разходи за определен период, тъй като работата се извършва за дълго време.

За да се направи вятърна електроцентрала, е необходимо да се определи дали метеорологичните условия позволяват използването на вятърна енергия като постоянен източник на енергия.В крайна сметка, ако вятърът е рядкост във вашия район, това е едва ли си струва да започнете изграждането на домашна вятърна електроцентрала. Ако всичко е наред с вятъра, желателно е да научите за общите климатични характеристики и по-специално за скоростта на вятъра, неговото разпределение във времето. Познаването на скоростта на вятъра ще ви позволи правилно да изберете и направите изграждането на вятърна електроцентрала със собствените си ръце.

към съдържанието?

Видове

Направи си сам вятърните електроцентрали се класифицират според местоположението на оста на въртене и са:

• схоризонтално разположение;
• с вертикално разположение.

Инсталациите с хоризонтално разположение на оста се наричат ​​инсталации от витлов тип и са особено разпространени поради високата си ефективност. Недостатъкът на тези инсталации е по-сложният им дизайн, което затруднява изработката на домашни варианти, необходимостта от използване на механизъм за преминаване по посока на вятъра и високата зависимост на работата от скоростта на вятъра - като правило, тези инсталации не работят на ниски обороти.

По-прости, непретенциозни и малко зависими от скоростта и посоката на вятъра са инсталациите с вертикално разположение на работния вал - ортогонален с ротор Darier и карусел с ротор Savonius. Техният недостатък е доста ниска ефективност, която е около 15%.

Недостатъкът и на двата вида самостоятелно изработени вятърни електроцентрали е ниското качество на генерираната електроенергия, което изисква скъпи опции за компенсиране на това качество - стабилизиращи устройства, батерии, електрически преобразуватели. В чистата си форма електричеството е подходящо само за използване при активни домакински товари - лампи с нажежаема жичка и прости нагревателни устройства. Електричеството с това качество не е подходящо за захранване на домакински уреди.

към съдържанието?

Конструктивни елементи

Структурно, независимо от местоположението на оста, домашно направена пълноценна вятърна електроцентрала трябва да се състои от следните елементи:

• вятърен двигател;
• устройство за ориентиране на вятърен двигател според посоката на вятъра;
• редуктор или мултипликатор за прехвърляне на въртене от вятърния двигател към генератора;
• генератор за постоянен ток;
• зарядно устройство;
• батерия за съхранение на електричество;
• инвертор за преобразуване на DCток в AC.

към съдържанието?

Характеристики на избор на източник на ток

Един от най-сложните елементи на вятърната електроцентрала е генераторът. Най-подходящ за DIY е електродвигател с постоянен ток с работно напрежение 60-100 волта. Тази опция не изисква обработка и може да работи с оборудване за зареждане на автомобилна батерия.

Използването на автомобилен източник на напрежение се усложнява от факта, че неговата номинална честота на въртене е около 1800-2500 об / мин и нито един дизайн на вятърен двигател не може да осигури такава честота на въртене с директна връзка. В този случай е необходимо да се осигури редуктор или мултипликатор с подходящ дизайн като част от инсталацията за увеличаване на честотата на въртене в необходимите размери. Най-вероятно този параметър ще трябва да бъде избран експериментално.

Възможен вариант може да бъде реконструиран асинхронен двигател с помощта на неодимови магнити, но този метод изисква сложни изчисления и работа по завъртане, което често не се приема от самостоятелно изработена работа. Има вариант с фазово свързване на кондензатори към намотките на електродвигателя, чийто капацитет се изчислява в зависимост от неговата мощност.

към съдържанието?

производство

Като се има предвид факта, че ефективността на електроцентрала с хоризонтална ос има по-добри показатели за ефективност и се предполага, че непрекъснатото снабдяване с електроенергия се осигурява с помощта на съхранение на енергия от батерията, типът вятърна турбина, който ще разгледайте в тази статия е подходящ главно за производство „направи си сам“.

За да направите такава електроцентрала със собствените си ръце, ще ви е необходим следният инструмент:

• машина за електродъгово заваряване;
• комплект гаечни ключове;
• набор от тренировкивърху метал;
• електрическа бормашина;
• ножовка за метал или USHM с режещ диск;
• Болтове с диаметър 6 мм с гайки за закрепване на лопатките към ролката и алуминиевата ламарина към квадратната тръба.

За да направите вятърна електроцентрала със собствените си ръце, се нуждаете от следните материали:

• пластмасова тръба с дължина 150 mm 600 mm;
• алуминиев лист с размери 300x300 mm и дебелина 2,0 — 2,5 mm;
• метална тръба 80 х 40 мм и дължина 1,0 м;
• тръба с диаметър 25 mm и дължина 300 mm;
• тръба с диаметър 32 mm и дължина 4000-6000 mm;
• меден проводник, достатъчно дълъг за свързване на електродвигателя, разположен на мачта с дължина 6 m, и товара, който ще се захранва от този източник на ток;
• DC електродвигател 500 об/мин;
• шайба за двигател с диаметър 120-150 mm;
• батерия 12 волта;
• Реле за зареждане на автомобилни батерии;
• инвертор 12/220 волта.

Процесът на производство със собствените си ръце се извършва в следния ред:

• Пластмасова тръба 150х600 мм, за производство на лопатки на витлото, се нарязва надлъжно на четири части, като всяка част се нарязва по диагонал, така че едната страна да остане същата ширина, а другата страна да е с размери 20-25 мм. Три части от тръбата ще се използват като остриета;
• Получените остриета се закрепват към ролката със стъпка 1200 с помощта на болтове с дължина 6 мм, а шайбата е прикрепена към вала на електродвигателя;
• Тръба с диаметър 25 мм е заварена перпендикулярно на по-широката страна на квадратната тръба на разстояние 1/3 от ръба;
• Към късото рамо на квадратната тръба е прикрепен електродвигател, а на дългото рамо е монтиран алуминиев лист, който служи за завъртане на цялата конструкция по посока на вятъра според вида на ветропоказателя;
• полученоконструкцията се вкарва с 25 mm тръба в единия край на 32 mm тръба. Тази артикулация ще служи като механизъм за завъртане на вятърната електроцентрала за нейното преминаване по посока на вятъра;
• Към електродвигателя се свързва кабел, тръба с диаметър 32 mm се монтира като мачта и се закрепва здраво в земята и с помощта на носилки;
• Електрическата част на вятърната турбина е сглобена в отделен блок по такъв начин, че енергията от генератора да е свързана към батерията чрез релето за зареждане, а необходимите потребители са захранвани от батерията през инвертора. Компонентите на електрическото оборудване могат да бъдат направени самостоятелно или закупени.

Освен това, по време на работа на инсталацията, може да се наложи промяна на размерите и конфигурацията на лопатките, предавателното отношение между вятърния двигател и генератора - всеки вятърен генератор, направен на ръка, е индивидуален поради използването на различни компоненти и условия на генериране на вятър. Първоначално е препоръчително да се изгради вятърна електроцентрала с малък капацитет, върху която можете да обработвате получената информация, без да инвестирате голяма сума пари.