Hogyan készítsünk egy szélgenerátort saját kezével

Az utóbbi években a zöld energia témája rendkívül népszerűvé vált. Néhányan azt is megjósolják, hogy az ilyen energia a közeljövőben teljesen kiváltja a szén, a gáz, az atomerőműveket. A zöld energia egyik területe a szélenergia. A szélenergiát villamos energiává alakító generátorok nemcsak ipari, hanem szélerőművek részeként, de kisüzemek is, amelyek egy magángazdaságot működtetnek.

Ön is készíthet szélgenerátort saját kezével - ez az anyag szentelt rá.

Mi az a generátor

Szélesebb értelemben a generátor olyan eszköz, amely valamilyen terméket termel, vagy egyfajta energiát egy másikvá alakít. Ez lehet például egy gőzfejlesztő (gőztermelő), oxigéngenerátor, kvantumgenerátor (elektromágneses sugárzás forrása). De e téma keretein belül érdekeltek az elektromos generátorok. Ez a név olyan eszközökre utal, amelyek különböző típusú nem villamos energiát villamos energiává alakítanak.

A generátorok típusai

A villamosenergia-termelők az alábbiak szerint vannak besorolva:

  • elektromechanikus - a mechanikai munkát villamos energiává alakítják;
  • termoeletricheskie - a hőenergia átalakítása villamos energiává;
  • fotovoltaikus (fotovoltaikus cellák, napelemek) - fény átalakítása villamos energiává;
  • MHD (MHD-generátorok) - a mágneses mezőn áthaladó plazma-energiából áram keletkezik;
  • vegyi - a kémiai reakciók energiájának átalakítása villamos energiává.

Ezenkívül az elektromechanikus generátorokat a motor típusa szerint osztályozzák. Ezek a következők:

  • a turbina generátorokat gőz turbina hajtja;
  • a hidrogenerátorok hidraulikus turbinát használnak motorként;
  • dízelgenerátorok vagy benzingenerátorok gyártása dízel- vagy benzinmotorok alapján történik;
  • A szélgenerátorok egy szélturbinával konvertálják a levegő tömegeinek energiáját.

Szélerőművek

További részletek a szélturbinákról (ezeket szélturbináknak is nevezik). A legegyszerűbb kis teljesítményű szélturbina rendszerint egy árbocból áll, amelyet a szélturbina telepítésénél nyújtott, striákkal erősítettek.

Ez a szélturbina a villamos generátor forgórészét meghajtó csavarral van kihúzva. A készülék az elektromos generátoron kívül tartalmaz töltőt szabályozó akkumulátort és egy hálózati frekvenciaváltót is.

Tudod? 2016-ra a világ összes széltermelő üzemének teljes kapacitása 432 GW volt. Így a szélenergia felülmúlta a hatalomban lévő nukleáris energiát.

Ennek a készüléknek a működési rendje meglehetősen egyszerű: a szél hatására a csavar forog, és a rotort lecsavarja, az elektromos generátor váltakozó áramot termel, amelyet a töltésszabályozó az egyenáramra alakít. Ez az áram tölt az akkumulátort. Az akkumulátorról érkező egyenáramot az inverter váltakozó áramgá alakítja, amelynek paraméterei megfelelnek az áramhálózat paramétereinek.

Ipari eszközök tornyokra vannak felszerelve. Ezenkívül egy forgószerkezettel, anemométerrel (szélsebesség- és iránymérő eszközzel), a pengék forgási szögének megváltoztatására szolgáló eszközzel, egy fékrendszerrel, egy vezérlőáramkörrel ellátott elektromos szekrénnyel, tűzoltó rendszerrel és villámvédelemmel ellátott eszközzel, valamint a telepítési művelet adatátviteli rendszerével stb.

A szélgenerátorok típusai

A forgás tengelyének a földfelszíni szélturbinákhoz viszonyított helye függőleges és vízszintes. A legegyszerűbb függőleges modell a Savonius rotor-tartó..

Két vagy több pengével rendelkezik, amelyek üreges félhengerek (függőlegesen félig hengereltek). Savonius rotor A lapátok elrendezésére és kialakítására különböző lehetőségek állnak rendelkezésre: szimmetrikusan rögzítettek, egymás széleit aerodinamikai profillal beállítva.

A Savonius-rotor előnye a tervezés egyszerűsége és megbízhatósága, továbbá működésük nem függ a széliránytól, a hátránya az alacsony hatékonyság (legfeljebb 15%).

Tudod? A szélmalmok kb. e. Perzsiában (Irán). A gabonából lisztet készítettek. Európában az ilyen malmok csak a XIII. Században jelentek meg.

Egy másik függőleges kialakítás a Darier rotor. A pengék aerodinamikai profilú szárnyak. Ezek lehetnek íves, H alakú, spirál. A pengék lehetnek kettő vagy több. Rotor Daria Az ilyen szélgenerátor előnyei:

  • nagy hatékonysága
  • csökkentett zaj a munkahelyen,
  • viszonylag egyszerű kialakítás.

A megállapított hátrányok közül:

  • nagy árboc terhelés (a Magnus hatás miatt);
  • a rotor munkájának matematikai modelljének hiánya, ami megnehezíti annak javítását;
  • gyors centrifugális terhelések miatt.

A függőleges telepítés egy másik típusa egy helikoid rotor.. A csapágyak tengelye mentén csavart pengékkel van ellátva. Helikoid rotor Ez biztosítja a tartósságot és a nagy hatékonyságot. A hátránya a gyártás összetettségéből adódó magas költségek.

A szélmalom többlapú típusa egy olyan szerkezet, amelynek két sora függőleges lapát - külső és belső. Ez a kialakítás biztosítja a legnagyobb hatékonyságot, de magas költségekkel jár.

A vízszintes modellek eltérőek:

  • a lapátok száma (egylapos és nagy számmal);
  • az anyag, amelyből a lapátok készülnek (merev vagy rugalmas vitorlázás);
  • változó vagy rögzített pengék.

Szerkezetileg mindegyik hasonló. Általában az ilyen típusú szélturbinák nagy hatékonysággal különböztethetők meg, de a szélirány állandó beállítására van szükség, amelyet úgy oldanak meg, hogy egy hátsó időjárású lapátot használnak a berendezés tervezése vagy automatikus elhelyezése során egy forgó mechanizmus segítségével a szenzor leolvasása szerint.

Szélgenerátor DIY

A szélerőmű-modellek megválasztása a piacon a legszélesebb, rendelkezésre állnak a különböző formatervezésű eszközök és a különböző kapacitások. Egy egyszerű telepítés azonban önállóan is elvégezhető.

Javasoljuk, hogy olvassa el, hogyan építsünk egy úszómedencét, fürdőt, pincét és verandát, valamint hogyan készítsünk braziert, pergolát, pavilonot, száraz patakot, vízesést és egy saját kezű betonútot.

Keressen megfelelő anyagokat

Generátorként ajánlott egy háromfázisú állandó mágnest venni, például egy traktor. De egy villanymotorból tudod csinálni, amint azt az alábbiakban részletesebben tárgyaljuk. Fontos a pengék kiválasztásának kérdése. Ha a szélturbina függőleges, általában a Savonius rotor variációi használhatók. Traktorgenerátor A pengék gyártásához egy hengeres alakú tartály, például a régi forrás, eléggé alkalmas. De, amint már említettük, az ilyen típusú szélturbinák alacsony hatékonysággal rendelkeznek, és valószínűtlen, hogy a függőleges szélmalom számára bonyolultabb pengéket lehetne előállítani. A házi készítésű termékekben általában négy félhenger alakú pengét használnak.

Ami a vízszintes típusú szélturbinákat illeti, az egylapátos konstrukció optimális az alacsony teljesítményű berendezések számára, azonban minden nyilvánvaló egyszerűségéhez rendkívül nehéz lesz kiegyensúlyozott penge gyártása kézműves módon, és ennek nélkül a szélturbina gyakran meghiúsul.

Fontos! Nem szabad nagyszámú lapátba bejutni, mert mikor dolgoznak, úgynevezett „levegő sapkát” képezhetnek, ami miatt a levegő a szélmalom körül megy, és nem halad át rajta. A vízszintes házi készítésű készülékek esetében a szárny típusának három pengéje optimális.

  • Vízszintes szélmalmokban kétféle pengéket használhat: vitorlázás és szárny. A vitorlázás nagyon egyszerű, csak széles sávok vannak, mint a szélmalmok pengéi. Az ilyen elemek hátránya nagyon alacsony hatékonyság. Ebben a tekintetben sokkal ígéretesebb szárnyak. Otthonban általában 160 mm-es PVC-csőből készülnek.

Alumínium is használható, de sokkal drágább lesz. Ezenkívül a PVC csőterméknek először egy kanyarodása van, amely további aerodinamikai tulajdonságokat biztosít. A PVC csövek pengéi A pengék hossza a következő elv szerint van kiválasztva: minél erősebb a szélmalom kimeneti teljesítménye, annál hosszabb ideig vannak; minél több van, annál rövidebb. Például egy 10 W-os háromlapos szélturbinához az optimális hosszúság 1,6 méter, egy négylapos szélturbinához - 1,4 m.

Ha a teljesítmény 20 W, a jelző 2,3 m-re változik a háromlapú és 2 m-es négylapú.

A gyártás fő szakaszai

Az alábbiakban bemutatjuk egy vízszintes háromlapú telepítés öngyártását, amely egy mosógépből származó aszinkron motor generátorral módosul.

Motorjavítás

A szélgenerátorok saját kezűleg történő létrehozásának egyik legfontosabb pillanata az elektromos motor elektromos generátorrá történő átalakítása. A változtatáshoz egy régi, szovjet gyártású mosógépből álló villanymotort használnak.

  1. A rotort eltávolítják a motorból, és egy széles hornyot átszúrnak rajta.
  2. A horony teljes hosszában a téglalap alakú neodímium mágnesek (méretek 19x10x1 mm) páronként ragasztva vannak, egy mágnes a horony mindkét szélén egymással szemben, figyelembe véve a polaritásukat. Fix ragasztott mágnesek lehetnek epoxi.
  3. A motor megy.
  4. 5 V-os és 1-es töltők A mobiltelefonokat olyan készülék gyűjtésére használják, amely a váltakozó áramot egyenáramra konvertálja (a készüléket nem használhatja chipen, csak egy tranzisztort).
  5. A tápegység szétszerelt.
  6. Forrasztott USB és dugó.
  7. A három előkészített tápegység lapjai sorba vannak kapcsolva és egyetlen szerelvényként vannak összeállítva.
  8. A 220 V összeszerelt egység bemenete a generátorhoz van csatlakoztatva, a kimenet az akkumulátortöltő vezérlőhöz csatlakozik.

Videó: hogyan lehet újratervezni egy motorot egy szélgenerátorhoz Az áram növeléséhez több párhuzamosan csatlakoztatott szerelvényt is használhat.

Egy magán- vagy külvárosi terület minden tulajdonosának hasznos lesz megtanulnia: hogyan készítsen egy fából készült hordót, fából készült lépcsőt, hogyan melegítse a fapadlót, hogyan készítsen egy kanapéból raklapot, hintaszéket, építsen egy pincét a garázsban, egy tandoorot, egy tájképi kandallót és egy holland sütőt saját kezűleg .

A hajótest és a pengék létrehozása

A szélerőmű gyártásának következő lépése az alap alapja, amelyre a szélgenerátor elemei vannak felszerelve.

  1. Az alapot acélcsövekből hegesztik egy szerkezet formájában, melynek egyik végét keresztirányú, keresztirányú elemekkel erősítették, a másik pedig az eszköz farkának rögzítéséhez.
  2. Az elágazó végén 4 lyukat fúrnak a generátor felszereléséhez.
  3. A csapágy alapján szerelt forgó rész.
  4. A rögzítő furatokkal ellátott karima a csapágyhoz van rögzítve.
  5. A farok fémlemezből készül.
  6. A design tisztítása és festése.
  7. A farok színes.
  8. A védőburkolatot egy vékony fémlemezből készítik és festik.
  9. A festett elemek szárítása után egy elektromos generátor van felszerelve az alapra, a burkolat és a farok rögzítve vannak.
  10. A pengék a traktor motorjának hűtőrendszeréből a járókerékre vannak felszerelve.
  11. A távtartókat a pengékhez hegesztik (ebben az esetben a fémlapátok).
Videó: hogyan lehet egy szélgenerátort készíteni

Fontos! A szélgenerátor emelőállványának magassága legalább 6 méter legyen. Az alapítvány betonozás alatt áll.

Mint látható, a szélturbinák saját kezével történő összeszerelése nem olyan egyszerű. Ez bizonyos ismereteket és ismereteket igényel az elektrotechnikában és az elektronikában. De az ilyen ismeretekkel rendelkező emberek számára ez a feladat eléggé képes. Emellett a házi szélturbina sokkal olcsóbb lesz, mint a vásárlás.