Самостоятелно направен вятърен генератор в библиотеката на домашния занаятчия
Една идея, основният принцип на механизъм или устройство е важен за домашния майстор. Той сам ще измисли подробностите, въз основа на разбирането си за ефективността на конструкцията, наличието на необходимите материали и компоненти.
Вятърните генератори за частна къща, с всичките им предимства, все още са екзотично и скъпо оборудване в условията на Русия. Цената на фабрично произведено устройство с мощност 750 вата започва от 50 хиляди рубли. за закупуване на 1500-ватов вятърен генератор ще ви бъдат таксувани повече от 100 000 рубли. Занаятчиите, които са направили повече от един домашен механизъм със собствените си ръце, не могат да пропуснат възможността да проектират домашен вятърен генератор. Техният опит, знания и съвети са използвани в описанието, предложено за самостоятелно изпълнение на вятърната мелница.
Основната разлика между вятърния генератор и други системи за генериране е, че той постоянно произвежда енергия, когато въздухът се движи със скорост, започваща от 2 m/s. Континенталните климатични условия на Русия определят стабилното присъствие на такъв вятър в почти цялата територия.
Вятърните генератори в по-голяма или по-малка степен осигуряват независимост от електрозахранващите мрежи. Тази независимост се осигурява от батерията. Самостоятелно изработените вятърни генератори са лесни за правене със собствените си ръце, имат малки размери и са удобни за инсталиране.
към съдържанието?
Избор на дизайн. Основни възли и механизми
Много механизми, използващи вятърна енергия, са направени от ръцете на майстори. Самостоятелно изработените вятърни генератори са разделени на групи. Това са хоризонтални и вертикални вятърни генератори. Устройствата се различават по посоката на оста на вятърното колело. При колелата с вертикални лопатки половината от оборотите на колелата работят срещу вятъра.
Хоризонталните вятърни турбини губят обороти на въртене поради промяна в посоката на вятъра. Като правило домашните занаятчии вземат за основа вятърна мелница отхоризонтална ос на въртене. Важно е да се има предвид, че в цялата история на човешките технически решения е трудно да се намери използването на вятърни мелници с вертикална ос, а хоризонталните вятърни мелници махат с крила от векове.
към съдържанието?
Обща схема на вятърния генератор
Таблица 1. Технически характеристики
Диаметър на вятърното колело (mm) 2000 г
Брой остриета 6
Генератор Мотор за велосипед 24V, 250A
Инсталационна мощност (ватове)
Скоростта на вятъра е 4 м/с
Скоростта на вятъра е 8 м/с
Повече от 8 m/s 30
240
Ограничено до контролера
Капацитет на батерията 100 A/h
към съдържанието?
Лопатки на вятърни колела
Заготовките са изработени ръчно от поливинилхлорид (PVC). Пластмасовите остриета са лесни за обработка, нечувствителни към мокра среда. Като детайл се използва напорната тръба SDR PN 6.3 (диаметър 160 mm, дебелина на стената 4 mm, дължина 1000 mm).
Изчисляването на формата на острието е доста сложно. Използваме шаблон (Фигура 2, размери в мм), вече изчислен от специалисти. Шаблонът се изрязва от дебел лист хартия, нанася се върху тръбата и се изчертава контурът. Заготовките се изрязват ръчно с обикновен трион или електрически мозайката.
Ще получите 6 заготовки за остриета. За да се увеличи ефективността на вятърната мелница и да се намали нивото на шума, всички ъгли трябва да бъдат полирани и повърхностите на продуктите трябва да бъдат полирани. Препоръчително е да обработите всички заготовки наведнъж,затягането им със скоби или болт през работния отвор извън контура на детайла.
Ножовете са прикрепени към тялото на мотора на велосипеда чрез стоманен съединител (дебелина 10 mm, диаметър 200 mm). Шест стоманени ленти с ширина 12 mm и дължина 300 mm с отвори за закрепване на остриета са закрепени към съединителя чрез заваряване.
При сглобяване вятърната мелница е внимателно балансирана. Не се допуска спонтанно завъртане. Балансирането се извършва чрез смилане на материала със собствените си ръце с файл от края на продукта. Ветроходните колела се поставят в една равнина на въртене чрез огъване на стоманени закрепващи ленти.
към съдържанието?
Генериращо устройство
Като генератор се използва електрически велосипеден мотор с параметри 24 250 W. Подобен продукт струва от 5 до 15 хиляди рубли. можете лесно да поръчате през интернет.
Таблица 2. Технически характеристики на велосипеден мотор 250 W
Производител Златен мотор (Китай)
Номинално захранващо напрежение 24
Максимална мощност 250 W
Номинални обороти 200 pro/s
Въртящ момент 20 Нм
Ефективност 81%
Тип статорно захранване безколекторни
Съединителят е свързан към тялото на двигателя с болтове, през отворите за закрепване на спиците. Напълно възможно е да вземете генератор на по-адекватна цена, като например електродвигател със смущение на постоянни магнити от лентово устройство на електронен компютър. Параметри на устройството 300 W, 36 V, 1600 об./мин.
Генератори с необходимите характеристики могат да бъдат направени със собствени ръце от автомобилно устройство с подобна цел. Статорът не може да се променя, роторът е оборудван с неодимови магнити. Обратната връзка на майсторите за такива посетители на генератора е положителна.
към съдържанието?
Инсталациягенератор на рамката
Моторът на велосипеда, когато се използва по предназначение, работи при значителни натоварвания. Параметрите на очакваната якост на двигателя отговарят на условията за използване на продукта като самостоятелно направен генератор на вятърна мелница. Валът на генератора е закрепен към рамката, която е ръчно изработена от алуминиева сплав с дебелина 10 мм, чрез резбова връзка.Рамата е завинтена към рамката.
Размерите на леглото, разположението на отворите се определят от размерите на избрания генератор. За производството на рамката се избира участък от канал с дебелина на напречното сечение 6-10 mm. Конструктивните размери на рамката зависят от размерите на струговата единица.
към съдържанието?
Въртящ се монтаж и токоприемник
Завъртането на вятърния генератор във вятъра, фиксирането му към мачтата и предаването на електричество към контролния блок се осигурява от въртящия се блок.
От снимката и снимката е лесно да разберете дизайна на въртящия се модул и да направите механизма със собствените си ръце, материалът за заготовките е стоманена тръба. По-добре е да използвате ролкови лагери, тъй като те са по-устойчиви на аксиални натоварвания.
Дизайнът на токоприемниците не е по-сложен.
Контактният възел е направен от медна тел с квадратно сечение със страна 10 мм. Към тях е запоен изолиран меден проводник със сечение най-малко 4 mm.
към съдържанието?
Защита от силен вятър
Скоростта на въздушния поток, при която самостоятелно направените вятърни генератори работят в номинален режим, е 8 m / s. При по-силен вятър е необходима защита срещу разрушаванепродукт Надеждно защитно устройство е ръчно изработен страничен лопатков механизъм.
При номинална скорост на потока от 8 m/s за продукти като самостоятелно изработени вятърни генератори, налягането върху страничната перка е по-ниско от силата на опън на защитната пружина. Вятърният генератор работи и се насочва надолу по течението от опашната перка. Когато налягането на потока върху вятърната мелница се увеличи, пружината на лопатката се активира. Вятърната мелница се върти, намалявайки мощността. Високите скорости на потока, поради натиска върху страничната лопатка, напълно разгръщат вятърната мелница, настройвайки я успоредно на посоката на потока, генерирането на енергия спира.
към съдържанието?
Електрическа схема
Електрическата верига е сглобена от следните компоненти:
• генератор (велосипед);
• блок за управление;
• батерия;
• захранващи и превключващи проводници.
Дадената принципна схема се усъвършенства, като се вземе предвид фактът, че блокът за управление трябва да осигурява:
• зареждане на батерията, ограничаване на зарядния ток до допустимите стойности;
• свързване към устройството за генериране на баластния товар в края на зареждането на батерията, с изключение на прехвърлянето на подаващо колело;
• режим на електрическо спиране, спиране на ветрогенератора.
към съдържанието?
Мачта на вятърна мелница
Метални тръби с диаметър 100 mm и повече могат да служат като мачта за вятърен генератор. Минималната височина на мачтата е 6 метра на открито. Ако няма открита платформа, височината на мачтата се увеличава с 1 m спрямо височината на препятствията в радиус от 30 m от основата на кулата.
Теглото на вятърната мелница, сглобена с мачтата, е доста значително, което изисква използването на противотежест, което ще улесни процеса на инсталиране и спускане на мачтата, ремонтни дейности. Колкото по-голяма е височината на произведенитемачти със собствените си ръце, толкова повече възлите на вашия DIY са изложени на вятърния поток. Прегледите на майсторите препоръчват инсталирането на носилки на всеки 5,5 м височина на мачтата. Домашните носилки са прикрепени към земята с котви по радиус, който е най-малко 50% от височината на мачтата.
Снимката показва готов домашен вятърен генератор. Въртящата се вятърна мелница, генераторът, генерираното от нея електрическо напрежение и промяната на метеорологичните условия правят DIY опасни механизми. Бъдете изключително внимателни по време на работа и ремонтни дейности по изработения от вас продукт. Уверете се, че сте заземили сигурно мачтата.