Вятърен генератор за лятото или как да спестите електроенергия

към съдържанието?

Вятърен генератор и неговите основни видове

Човечеството непрекъснато търси нови алтернативни източници на енергия. Те включват вятърния генератор, който преобразува кинетичната енергия на вятъра в електричество.

Вятърните генератори са разделени на два основни вида:

• Ротационен (въртележка);
• Крилат

Тип

Ос на въртене Предимства Недостатъци

Ротационни вятърни мелници вертикален

Ниско ниво на шум;

Работи в зона с висока турбулентност;

Нисък материален капацитет;

Не изисква голяма надморска височина и висока скорост на вятъра за оптимална работа;

Не изисква ориентация спрямо вятъра.

Ефективността, в сравнение с перката, е много по-ниска

Крилати вятърни мелници хоризонтална

Висока ефективност;

Цената на монтажа е по-ниска от ротационната;

Скорост.

По-материалоемки

към съдържанието?

Принципите на правилния избор на вятърни турбини за летни вили

Работата на вятърна електроцентрала зависи от три вида енергия: произведена, консумирана и акумулирана. Това означава, че закупуването на един вятърен генератор и инсталирането му в страната не е достатъчно. Понякога постоянен вятър може да се редува с пълно спокойствие или пориви. За да се направи резерв от електроенергия, вятърният генератор е оборудван с акумулаторни батерии (акумулатори), зарядни контролери за тях и инвертори.

към съдържанието?

Основни изчисления при избор на вятърни турбини

За вила, оборудвана с предимствата на цивилизацията според всички съвременни стандарти (телевизия, лаптоп, пералня, сателитна антена и други електрически устройства), са необходими вятърни генератори с мощност от 5 до 7 kW. За да изберете правилния вятърен генератор, трябва да знаете:

Дневно пиково натоварване на всичкиелектрически устройства;

Общо дневно потребление на електроенергия;

Средна годишна скорост на вятъра в района, където се планира инсталирането на вятърния генератор.

Реалната мощност на вятъра се изчислява по формулата: P=V^3*D^2/7000, където V е скоростта на вятъра (m/s), D е диаметърът на винта (m). Полученото число трябва да се умножи по 1,2 (приема се, че загубата на енергия в системата е 20% от тази, произведена от вятърната мелница).

към съдържанието?

Акумулатори и инвертори

Изчисляване на необходимата скорост на пълнене на батериите: ако дневната консумация е 5 kW (или 210 вата на час). Това означава, че скоростта на зареждане на батерията не трябва да бъде по-ниска от 210 вата на час. Изборът на инвертор за вятърна турбина зависи пряко от пиковото натоварване. Така наречената изходна мощност трябва да бъде равна или леко да надвишава максималното натоварване на всички устройства, които изискват едновременна употреба. Ако стойността на пиковия товар е 4 kW, най-добрият вариант би бил инвертор от 5 kW.

към съдържанието?

Вятърни турбини собствено производство

Като генератор за вятърна мелница в нашия случай, за вила, е по-добре да вземете DC двигатели. Стар компютърен двигател с ремъчна предавка е идеален, ако нямате такъв, можете да използвате автомобилен генератор. Вятърните турбини с такъв генератор при скорост на вятъра от 10 m/s могат да произведат до 140 вата. За да направите вятърна мелница, ще ви трябва:

Автомобилен генератор и нов ротор към него. Оригиналната намотка на самия генератор консумира около 3 ампера, което значително намалява ефективността на вятърната мелница, а новият ротор, оборудван с магнити, чиито размери са 20x10x5, ще реши този проблем. Диаметърът на ротора се изчислява: диаметърът на генератора минус дебелинатамагнити и минус междина (1,5 mm*2). Тоест, ако диаметърът на автомобилния генератор е 89 мм, диаметърът на ротора трябва да бъде: 89-10-3=76 мм.

Броят на магнитите зависи от броя на зъбите на статора:

• Статор за 18 зъба - необходими са 12 магнита;
• Статор с 36 зъба — 24 магнита.

Магнитите се закрепват с помощта на лента и епоксидна смола, на равни разстояния, с редуващи се полюси и без скосяване.

За да се подобри производителността, роторът трябва да се пренавие. За това ще ви трябва картон (можете да вземете обикновен или филм-електрически картон) и меден емайлиран проводник с напречно сечение не повече от 1 mm , За да избегнете затварянето на намотката на ютията, е необходимо поставете ленти от картон в жлебовете между зъбите на статора. Навиването се извършва директно върху зъба и в определена последователност: първа фаза - 1-ва, 4-та, 7-ма и т.н., втора фаза - 2-ра, 5-та, 8-ма и т.н., третата фаза - 3-та, 6-та, 9-ти и пр. зъби. На изхода трябва да се появи трифазна намотка.

В същото време не е важно в каква посока да се навива, основното е, че цялата намотка е в една посока, а завоите са плътно притиснати един към друг от основата на зъба до неговия край. На един зъб трябва да има два до три реда от по 13 оборота. След приключване на процедурата, краищата на проводниците се свързват със звезда и цялата намотка с цел фиксиране се импрегнира с епоксидна смола. На изхода трябва да има вятърен генератор, който при 250 оборота в минута произвежда най-малко 20 волта, а съпротивлението на всяка фаза поотделно не надвишава 3 ома.

Стоманена тръба с диаметър 3/4 инча е достатъчна, за да се направи мачтата, към която е прикрепена рамката. Рамката трябва да бъде оборудвана с въртяща се ос и опашка, така че вятърната мелница да балансира в посоката на вятъра. По-добре е рамката да е празна, в този случай кабелът може да бъде поставен вътре. Кабелът трябва да бъдене по-малко от 2,5 квадрата.

Ветрогенераторите с лопатки от PVC тръби с диаметър от 110 до 160 mm набират все по-голяма популярност. За да получите оптимален коефициент на използване на вятърна енергия, можете да използвате следната опростена версия на изчисляването на размерите на перката (на примера на PVC тръба с диаметър 110 mm):

• Дължината на острието с посочения диаметър не трябва да надвишава 55 mm;
• Основното число за изчисления се получава по следния начин: 110/5=22. Сега намираме линейните размери на острието, като умножим това число по коефициентите: 22*2=44 мм, 22*4=88 мм, 22*2,5=55 мм.
• Начертайте права линия (абсцисната ос), върху която поставяме 2 точки: първата на разстояние 8 mm (15% от общата дължина) от началото на тръбата, втората на 55 mm (50%). Това са две отправни точки, благодарение на които се формира острието.
• Коренът на острието е началото на тръбата. Заделяме точка с координати (0;44). Тоест измерваме 44 mm (22*2) перпендикулярно нагоре от хоризонталната линия. По същия начин поставяме точки със следните координати: (8;88), (55;55), (110;44). Свържете точките и изрежете острието. За да се подобрят аеродинамичните свойства, ръбът на страната, която се върти напред, трябва да бъде заострен, а противоположната страна трябва да бъде заоблена.
• Достатъчно е да направите 4 такива лопатки за един вятърен генератор.

По-добре е да закупите електронен контролер за зареждане и инвертор в специален магазин.