Jak vyrobit větrný generátor

Instalace větrné turbíny je vynikající alternativou k tradičním zdrojům energie. Ale náklady na větrné turbíny jsou poměrně vysoké, je mnohem snazší vyrobit větrnou turbínu vlastními rukama. Před zahájením tohoto procesu byste se měli seznámit s principem činnosti a typy větrných turbín a poté přejít na pokyny k výrobě větrné turbíny.

Obsah:

Princip činnosti a konstrukce větrné turbíny

Princip činnosti větrného mlýna přímo závisí na hlavní funkci tohoto zařízení – přeměně mechanické větrné energie na konstantní, která se používá k dodávce elektřiny do jednoho soukromého domu nebo celé vesnice, v závislosti na výkonu a počtu instalací.

Větrná turbína se skládá z hlavních a dalších komponent. Hlavní součásti každé větrné turbíny jsou:

1. Stožáry – zařízení pro udržování větrné turbíny v požadované výšce, u některých modelů nejvýkonnějších větrných generátorů dosahuje délka stožáru 200 m. Výška stožáru určuje rychlost a stabilitu větrné turbíny.

2. Lopatky větrné turbíny – zařízení, která zachycují vítr a pohánějí generátor.

3. Generátory – zařízení pro přeměnu mechanické větrné energie na elektrickou.

Kromě hlavních komponentů jsou větrné turbíny vybaveny dalšími komponenty, které pomáhají vylepšit větrný generátor a zajistit úplnou nezávislost na tradičních zdrojích elektrické energie..

Další součásti větrné turbíny:

  • ovladače – zařízení, která jsou zodpovědná za směr lopatek, poskytují vysoce kvalitní ochranu větrného mlýna a kontrolují nabíjení baterie;
  • dobíjecí baterie – slouží k ukládání energie v silných poryvech větru. Baterie plní doplňkovou funkci vyrovnávání a stabilizace energie;
  • měřič větru nebo anemoskop – zařízení pro sběr a ukládání údajů o kvalitativních charakteristikách větru. Anemoskopy jsou zodpovědné za určování rychlosti, směru a nárazů větru;
  • automaty pro sdílené zdroje energie – pokud existuje několik zdrojů energie, například větrný generátor a dieselový nebo benzínový generátor, tato zařízení přepínají jeden zdroj energie na jiný;
  • invertor – převodník přímé elektřiny na střídavou elektřinu, který zajišťuje hladký chod většiny elektrických zařízení.

Vítr narážející na lopatky větrného mlýna pohání celý mechanismus zařízení. Během pohybu větrného mechanismu je generován střídavý proud, který nejprve vstupuje do ovladače větrného generátoru a je zpracováván na konstantní. Stejnosměrný proud ve střídači se převádí na jednofázový střídavý proud a zásobuje dům nebo jinou budovu elektrickou energií. Zbytkový proud se hromadí v bateriích, které jsou zodpovědné za napájení, v době, kdy je bezvětří a větrný generátor není schopen vyrábět elektřinu.

Větrný generátor se používá souběžně s následujícími zdroji energie:

  • větrný generátor běžící na dobíjecích bateriích;
  • provoz větrné turbíny souběžně s akumulačními a solárními bateriemi;
  • použití naftového, plynového nebo benzínového generátoru ve spojení s větrnou turbínou;
  • paralelní napájení pomocí větrného generátoru a tradiční energetické sítě.

Výhody instalace větrné turbíny

Instalace větrného generátoru vám umožní získat ekologické, bezpečné a spolehlivé napájení, a to jak pro domácnost, tak pro velké podniky nebo celou vesnici. Větrné generátory jsou také instalovány na odlehlých místech, kde není možné použít tradiční napájecí zdroj, například na lodích nebo jachtách..

Instalace větrné turbíny výrazně snižuje náklady na elektřinu. Poté, co jste jednou utratili za vysoce kvalitní větrný generátor, již nemusíte utrácet peníze za placení měsíčních účtů za elektřinu, tím více je možné navrhnout domácí větrnou turbínu, která bude stát několikanásobně levnější než zakoupená.

Větrný generátor pracuje na maximum v období podzim-zima, kdy je prevalence větru nejvyšší. Současně se zvyšuje potřeba elektřiny, protože je nutné použít elektřinu k vytápění..

Větrný generátor pracuje paralelně s jinými zdroji energie. Například v zimě a na podzim je možné použít větrný generátor a v létě a na jaře solární panely.

Výpočet výkonu větrné turbíny

Výkon větrné turbíny závisí na typu terénu a množství spotřebované elektřiny, proto je volba větrného generátoru zcela v souladu s individuálními charakteristikami spotřebitele.

Chcete -li určit výkon větrné turbíny, musíte zjistit jmenovitý výstupní výkon větrné turbíny, který závisí na výkonu měniče. Výkon je určen množstvím spotřebované elektřiny. Nejsnadnější způsob, jak určit jmenovitý výstupní výkon, je vypočítat průměrnou spotřebu elektřiny, k tomu shromáždit účty za elektřinu za poslední rok, určit celkové množství elektřiny a vydělit částku 12.

Dále byste měli určit průměrnou rychlost větru v oblasti budoucí instalace větrné turbíny. Tyto informace se nacházejí v nejbližším meteorologickém centru.

Vzorec pro výpočet výkonu větrné turbíny:

P = 0,5 * rho * S * Cp * V3 * ng * nb. P je indikátor výkonu větrného generátoru, rho je označení hustoty vzduchu, S je indikátor oblasti házení rotoru, Cp je velikost aerodynamického účinku, V je indikátor rychlosti větru, ng je účinnost chladiče , nb je účinnost převodu.

Odrůdy větrných turbín

Umístěním turbin na povrch Země se větrné generátory dělí na:

  • vertikální,
  • horizontální.

Turbína vertikálního větrného generátoru je umístěna kolmo na povrch místa, kde je větrná turbína instalována, a horizontální větrný generátor má turbínu umístěnou rovnoběžně s povrchem Země.

Vertikální větrné turbíny mají několik odrůd:

1. Standardní vertikální větrná turbína – charakterizovaná přítomností svislé osy otáčení a dvou válců. Svislý větrný mlýn provádí konstantní rotační pohyby. Nevýhodou takového větrného mlýna je nízká spotřeba větrné energie..

2. Rotační vertikální větrná turbína se vyznačuje přítomností rotoru, který snižuje celkové zatížení ložisek větrné turbíny, čímž prodlužuje provozní linie zařízení. Nevýhodou rotační větrné turbíny je složitá instalace a vysoké náklady..

3. Větrný mlýn se svislou osou otáčení s helikoidovým rotorem se vyznačuje přítomností vířících lopatek, které jsou zodpovědné za rovnoměrnost otáčení větru.

4. Ortogonální typ vertikálního generátoru větru nevyžaduje silný vítr a funguje i při nejmenší rychlosti větru 0,7 m / s. Výhodou ortogonální větrné turbíny je tichý provoz, vysoká úroveň bezpečnosti a dobré technické vlastnosti. Nevýhody ortogonálních větrných turbín zahrnují masivní lopatky a obtížnou instalaci..

Horizontální větrné mlýny se vyznačují nejvyšší účinností a přítomností přístavby, která je zodpovědná za nalezení větru. Horizontální větrné turbíny fungují pouze při rychlosti větru alespoň 2-2,5 m / s.

Mezi horizontální větrné turbíny patří:

  • jednobřité větrné mlýny, které se vyznačují nízkou hmotností a snadnou instalací;
  • dvoulisté větrné mlýny mají dvě lopatky a poměrně vysoké otáčky;
  • třílisté větrné mlýny mají optimální počet lopatek a používají se v napájecích zdrojích soukromých domů;
  • vícelamelové větrné turbíny se používají k provozu čerpacích nebo čisticích vodních stanic.

V závislosti na materiálu, ze kterého jsou lopatky vyrobeny, jsou emitovány větrné mlýny:

  • s pevnými lopatkami: kov nebo sklolaminát;
  • s listy plachty.

Ve vztahu k rozteči šroubu existují:

  • větrné generátory s pevnou výškou;
  • větrné turbíny s měřitelným stoupáním.

V závislosti na rozsahu použití jsou větrné turbíny rozděleny na:

  • průmyslový;
  • Domov.

Průmyslové větrné mlýny zabírají celá místa a vyrábějí obrovské množství elektřiny. Taková zařízení se vyrábějí ve speciálních továrnách..

Domácí větrné generátory mohou být vyrobeny nezávisle. Taková zařízení jsou méně výkonná a vyznačují se jednoduchostí a snadnou konstrukcí..

Výroba domácí větrné turbíny

Nástroje pro práci:

  • svářečka;
  • elektrická vrtačka;
  • šroubovák;
  • pájecí stroj.

Zvažte pokyny pro výrobu vertikálního generátoru vlastními rukama:

1. Nejprve je nutné vypočítat výkon zařízení a rozhodnout o výběru generátoru pro větrnou turbínu. Je povoleno používat generátor automobilu jako generátor. Použití generátoru z automobilu má však několik nevýhod: rychlost otáčení lopatek musí být dostatečně vysoká, aby zajistila nepřetržitý provoz větrného mlýna, ke spuštění takového zařízení je zapotřebí další baterie, generátor automobilu je těžký a zatěžuje celkovou strukturu větrné turbíny. Nejlepší generátor pro větrnou turbínu by byl stejnosměrný motor nebo elektromotory, které byly použity v elektronických počítačích minulého století. Kupte si taková zařízení na rádiovém trhu.

2. K optimalizaci provozu větrné turbíny by měla být použita řetězová nebo řemenová převodovka. Pásová převodovka se snadněji vyrábí a řetězová převodovka zajišťuje vysokou spolehlivost zařízení..

3. Ve vyrobeném zařízení používáme řetězový reduktor. K výrobě takové převodovky je nutné spojit rotor a generátor se starým řetězem jízdního kola..

4. K připevnění generátoru použijte šrouby nebo plastovou trubku se svorkami. Vyplňte oblasti, kde se nacházejí upevňovací body, silikonem nebo lepidlem.

5. Tipy pro výrobu rotoru:

  • účinnost větrného generátoru závisí na úrovni vyvážení rotoru;
  • pro výrobu lopatek pro větrný mlýn používejte dvoumilimetrové hliníkové nebo plastové trubky o průměru 6-8 cm;
  • velikost lopatek závisí na rychlosti větru: velké lopatky fungují lépe při slabém větru, ale mají nízkou rychlost otáčení a úzké lopatky se otáčejí rychleji, ale k práci vyžadují silný vítr;
  • je lepší stavět odnímatelné čepele střední velikosti, aby je bylo možné při slabém větru odstranit a při silném větru instalovat.

6. K vytvoření stožáru použijte kusy ocelové trubky. Stožár by měl sestávat z několika sekcí, které usnadní instalaci a přepravu větrné turbíny. Jako stožár se používají anténní věže nebo teleskopické stožáry.

7. Instalace dalšího závěsu na stožár ochrání větrnou turbínu před přetížením při silném poryvu větru..

8. Chcete -li vytvořit ocas větrné turbíny, vezměte kus trubky nebo úhelník a na konec segmentu připevněte svislou lopatku..

9. Hlavními prvky ovládacího panelu jsou přítomnost voltmetru, ampérmetru, odporu předřadníku a diodového můstku. Když přesunete posuvník odporu do krajní polohy, obvod se otevře a odpor začne pracovat. Rezistor poskytuje nouzové zastavení generátoru. Maximální proud, který odpor 20-35 A vydrží za půl minuty.

10. Jako měnič použijte konvertor komerčního typu nebo staré zdroje nepřerušitelného napájení pro počítače..

Diagram generátoru větru:

Instalace větrného generátoru

1. Určete, kam instalovat stožár větrného mlýna – střechu nebo palubu. Pokud je stožár instalován na místě, musí být základ vylit a instalován kotevní kroužek k zajištění stožáru..

2. Dalším krokem je sestavení a připojení sekcí stožáru..

3. Po sestavení stožáru připevněte generátor pomocí šroubů nebo svorek..

4. Připojte lopatky k rotoru. Připojte rotor ke stožáru.

5. Nainstalujte snímače směru větru.

6. Namontujte a zajistěte větrnou turbínu.

7. Připojte a spusťte zařízení.

About the author