Вятърен генератор с висока мощност, дизайн и избор на производство
Съществуващи видове вятърни генератори и техният избор в зависимост от климатичните условия. Избор на компоненти на електрическата верига, препоръки за устройството и самостоятелно производство на мощна вятърна мелница.
Вятърен генератор с висока мощност, способен да осигури енергия, която ще бъде достатъчна не само за дежурната осветителна система, но и за захранване на цялото електрическо оборудване, налично в страната или във вилата, в много случаи не е просто прищявка на домашен майстор, който иска да спести от сметките за ток, но жизненоважен по необходимост Но не всеки знае колко реалистично е сами да изградите мощна вятърна мелница и кой генератор ще бъде най-оптималният за повторение у дома, включително тези занаятчии, които са свикнали да правят всичко със собствените си ръце.
към съдържанието?
Строителство в зависимост от местните условия
Мощността, която вятърният генератор може да произведе, зависи от скоростта на вятъра. Съответно, при избора на дизайн на вятърна турбина е необходимо да се вземе предвид нейната средна годишна стойност в района, където ще се експлоатира. За справка: на територията на нашата страна (с изключение на крайбрежните райони) само в 5,0% от времето духат силни ветрове със скорост 6 m/s или повече, други 15,0% са средни, със скорост 3,0- 6,0 m/s, останалите 80,0% се падат на слаб бриз — 3,0 m/s и по-малко.
В повечето случаи пазарът предлага на потребителите трилопатен хоризонтален вятърен генератор. Такава вятърна мелница започва да работи при скорост на вятъра най-малко 2,0-4,0 m / s и развива паспортна мощност със скорост 7,0-10,0 m / s.Генератор на този дизайн често се предлага да се сглоби със собствен ръце и в интернет мрежите. Но, като се има предвид горното, става ясно, че тази вятърна мелница най-вероятно няма да даде обявената мощност или изобщо ще бъде празна. В допълнение, хоризонталният вятърен генератор имасложен дизайн и не е подходящ за самостоятелно производство.
Следователно трябва да се съсредоточите не само върху най-мощния генератор според неговите характеристики, но и върху вятърна мелница, която ще може да произвежда приемлива мощност при слаб вятър. В същото време вятърният генератор не трябва да бъде твърде голям или сложен, за да може да бъде направен със собствените си ръце в домашна работилница. Практиката показва, че всички тези условия са изпълнени от ротационните вятърни генератори. Въпреки това, заслужава да се отбележи, че в крайбрежните райони хоризонталните вятърни генератори може да са по-подходящи, въпреки тяхната сложност.
към съдържанието?
Схема и принцип на действие
На фиг. 1. е изобразен ротационен вятърен генератор, следните компоненти са маркирани с цифри:
Роторът е една от най-важните части на вятърния генератор, размерът и формата на лопатките му определят колко мощност (при равни други условия) ще произведе ръчно сглобеният генератор. Роторът се върти поради тягата, която възниква поради разликата в налягането върху вдлъбнатите и изпъкналите повърхности на лопатките на вятърната мелница. Роторните вятърни турбини са бавно движещи се, но стабилни при силни пориви на вятъра и имат голям въртящ момент. Монтажът на ротационна вятърна мелница се извършва на височина най-малко 3-4 метра, в зона без въздушни вихри, причинени от вятъра, обикалящ различни сгради и конструкции.
към съдържанието?
Изработка на остриета
Лопатките на въртяща се вятърна мелница са лесни за правене със собствените си ръце от голям железен варел (фиг. 2). Цевта трябва да се нареже с мелница или друг подобен инструмент.Използването на заваръчна машина в този случай е неприемливо, тъй като металът ще се огъне от високата температура. Страните на лопатките трябва да бъдат укрепени чрез заваряване на армировъчните пръти.
Фиг. 2. Схема за рязане на метална цев:
Лопатките на вятърната мелница са закрепени към напречните елементи с болтове M14, така че между вала и страните им остава празнина с ширина 150,0 mm. За производството на горната напречна част се използва стоманена ламарина с дебелина около 6,0 mm. Долната напречна греда, която носи цялата тежест на мелницата, е направена от канал с височина на стените минимум 50,0 mm, чиято дължина зависи от обема на използвания варел и съответно от размера на лопатките.
Фиг. 3. Закрепване на остриета:
към съдържанието?
Сглобяване
Стелажът 6 (фиг. 1.) е направен от канал и долният му край е заварен към кофердам, забит в земята, към него на свой ред е заварена рамка, върху която е монтиран генераторът 8. Вал 3 има диаметър от 35-50 mm и се състои от две части, което улеснява пробиването на легла за лагери 4, които се закрепват с болтове към стените на канала. Частите на вала са свързани чрез съединител.
Парчета от тръби с дължина 50,0 см са заварени към стелажа, стълбите са сменени. Самата стойка се забива в земята на дълбочина минимум 1,2 м и се закрепва с 4 ластика. След приключване на монтажните работи ветрогенераторът трябва да бъде боядисан срещу корозия с подходяща боя за външни работи.
към съдържанието?
Електрическа схема
Най-лесният начин да изградите достатъчно голям вятърен генератор със собствените си ръце е да използвате възли от камион, трактор,автобус или друго мощно превозно средство. За да се осигури най-добрата съвместимост на електрическото оборудване, препоръчително е да вземете всички агрегати в комплект (алтернатор, батерия и реле-регулатор) от един и същи модел автомобил.
Фиг. 4. Схема на електрическото оборудване:
Постоянният ток с напрежение 12 V, който произвежда автомобилен генератор, не е подходящ за всички цели. Ако е необходимо, той може да бъде преобразуван в променлив ток с напрежение 220 V. Това може да стане чрез оборудване на генератора с преобразувател на напрежение от промишлено производство или направен от себе си.
Фиг. 5. Схема на преобразувателя
На фиг. 5. е показана диаграма на прост преобразувател на напрежение, чиято мощност (100 W) е достатъчна за захранване на две лампи за дневна светлина или друго електрическо оборудване с ниска мощност. За разлика от промишлено произведените преобразуватели с висока мощност, тази схема не изисква инсталация и може лесно да бъде направена със собствените ви ръце. Батерия 75 a/h е достатъчна за един ден работа на конвертора, без презареждане. Ефективността на устройството е 80,0%.
Преобразувателният трансформатор е навит върху сърцевина с площ на напречното сечение 6,0 cm2. Намотка I — PEV-2 1,56 26x2 оборота, намотка II — PEV-2 0,44 140x2 оборота, намотка III — PEV-1 0,27 640,0 оборота. Транзистори T1, T2 — P210B (сменяеми с KT 825 с буквени индекси G, D, E) са инсталирани на топлопроводими радиатори. Ако преобразувателят не е нарушен, рамената на намотката за обратна връзка (намотки II) трябва да се сменят.
към съдържанието?
Трансфер
Не забравяйте за несъответствиетомежду ниската скорост на въртящата се вятърна турбина и високите обороти, необходими за нормалната работа на генератора, което налага използването на ускоряващи предавки. В това качество скоростната кутия може да се използва, но нейната надеждност, когато се използва за увеличаване на оборотите, ще бъде доста ниска. Най-добрият начин за решаване на този проблем е използването на трансмисия с клиновиден ремък от тракторен генератор с предавателно число от 1,5 до 2,0, което освен увеличаване на скоростта на въртене ще реши и проблема с предаването му от вертикалния ротор вал към хоризонтално разположения генератор.