Maja, kujundus, renoveerimine, kujundus.  Hoov ja aed.  Oma kätega

Maja, kujundus, renoveerimine, kujundus. Hoov ja aed. Oma kätega

» DIY tuuleenergia. Omatehtud tuuleturbiini kokkupanek: disainivõimalused FORUMHOUSE kasutajatelt

DIY tuuleenergia. Omatehtud tuuleturbiini kokkupanek: disainivõimalused FORUMHOUSE kasutajatelt

Venemaal on tuuleenergiavarude osas kaks positsiooni. Ühelt poolt on tohutu kogupindala ja tasaste alade rohkuse tõttu üldiselt palju tuult ja see enamjaolt sile. Teisest küljest on meie tuuled enamasti madalad, aeglased, vt joon. Kolmandal korral on tuuled hajaasustusega piirkondades ägedad. Sellest lähtuvalt on farmis tuulegeneraatori käivitamise ülesanne üsna asjakohane. Kuid selleks, et otsustada, kas osta üsna kallis seade või teha see ise, peate hoolikalt läbi mõtlema, millist tüüpi (ja neid on palju) millisel eesmärgil valida.

Põhimõisted

  1. KIEV - tuuleenergia kasutamise koefitsient. Kui seda kasutatakse lennukituule mehaanilise mudeli arvutamiseks (vt allpool), on see võrdne tuuleelektrijaama (APU) rootori kasuteguriga.
  2. Tõhusus-APU tõhusus otsast lõpuni, vastutuulest elektrigeneraatori klemmideni või mahutisse pumbatava veekoguseni.
  3. Minimaalne töötuule kiirus (MWS) on selle kiirus, millega tuulik hakkab koormusele voolu andma.
  4. Maksimaalne lubatud tuulekiirus (MDS) on selle kiirus, millega energia tootmine peatub: automaatika kas lülitab generaatori välja või paneb rootori tuulelippu, voldib selle kokku ja peidab või rootor ise seiskub või APU lihtsalt variseb kokku.
  5. Käivitav tuule kiirus (SWS) - sellel kiirusel on rootor võimeline ilma koormuseta pöörlema, pöörlema ​​üles ja sisenema töörežiimi, mille järel saate generaatori sisse lülitada.
  6. Negatiivne käivituskiirus (OSS) - see tähendab, et APU (või tuuleturbiin - tuuleelektrijaam või VEA, tuuleelektrijaam) käivitamine mis tahes tuulekiiruse korral nõuab kohustuslikku väljalülitamist välisest energiaallikast.
  7. Käivitusmoment - algvool - sunniviisiliselt aeglustatud rootori võime luua võllile pöördemoment.
  8. Tuuleturbiin (VD) on APU osa rootorist generaatori või pumba võllini või muu energiatarbijani.
  9. Pöörlev tuulegeneraator - APU, milles tuuleenergia muudetakse jõuvõtuvõllil pöördemomendiks, pöörates rootorit õhuvoolus.
  10. Rootori töökiiruste vahemik on MDS ja MPC erinevus nimikoormusel töötamisel.
  11. Aeglase kiirusega tuuleveski - selles ei ületa voolus olevate rootori osade lineaarne kiirus oluliselt tuule kiirust ega alla selle. Dünaamiline voolupea muudetakse otse tera tõukejõuks.
  12. Kiire tuuleturbiin - labade lineaarne kiirus on oluliselt (kuni 20 või enam korda) suurem kui tuule kiirus ja rootor moodustab oma õhuringluse. Vooluenergia tõukejõuks muutmise tsükkel on keeruline.

Märkused:

  1. Madala kiirusega APU-del on reeglina KIEV madalam kui kiiretel, kuid nende käivitusmoment on piisav generaatori keerutamiseks ilma koormust lahti ühendamata ja null TCO, st. täiesti ise käivituv ja rakendatav ka kõige nõrgemate tuulte korral.
  2. Aeglus ja kiirus on suhtelised mõisted. Kodumajapidamises kasutatav tuulegeneraator kiirusega 300 pööret minutis võib olla väikese kiirusega ja võimsad EuroWindi tüüpi APU-d, millest tuuleelektrijaamade, tuuleparkide (vt joonis) väljad ja mille rootorid teevad umbes 10 pööret minutis. sest sellise läbimõõduga on labade lineaarne kiirus ja nende aerodünaamika suurel osal nende ulatusest üsna "lennukitaolised", vt allpool.

Millist generaatorit vajate?

Kodumajapidamises kasutatava tuulegeneraatori elektrigeneraator peab tootma elektrit laias pöörlemiskiiruse vahemikus ning suutma ise käivituda ilma automaatika ja väliste jõuallikateta. Juhul, kui kasutatakse APU -d koos OSS -iga (pöörlevad tuulikud), millel on reeglina kõrge KIEV ja efektiivsus, peab see olema ka pööratav, s.t. olema võimeline töötama mootorina. Võimsustel kuni 5 kW täidavad seda tingimust elektrimasinad, millel on püsimagnetid nioobiumi (supermagnetid) baasil; teras- või ferriitmagnetitel võite loota mitte rohkem kui 0,5-0,7 kW.

Märge: asünkroonsed generaatorid või kollektorgeneraatorid koos magnetiseerimata staatoriga ei sobi üldse. Kui tuulejõud väheneb, "lähevad nad välja" ammu enne selle kiiruse langust MPC -ni ja siis nad ise ei käivitu.

Suurepärane "süda" APU võimsusega 0,3 kuni 1-2 kW saadakse sisseehitatud alaldiga vahelduvvoolu autogeneraatorilt; neid on nüüd enamus. Esiteks hoiavad nad väliseid pingeid 11,6–14,7 V üsna laias kiirusevahemikus ilma väliste elektrooniliste stabilisaatoriteta. Teiseks avanevad räni väravad, kui mähise pinge jõuab ligikaudu 1,4 V -ni ja enne seda generaator koormust ei näe. Selleks tuleb generaator päris hästi keerutada.

Enamikul juhtudel saab autogeneraatori otse, ilma hammasratta või rihmülekandeta ühendada kiire HP võlliga, valides kiiruse, valides labade arvu, vt allpool. "Kiirel käijatel" on väike või null käivitusmoment, kuid rootoril on piisavalt aega, et enne ventiilide avanemist ja generaatori voolu andmist koormust lahti ühendamata piisavalt keerutada.

Valimine tuule järgi

Enne kui otsustate, millist tuulegeneraatorit teha, otsustame kohaliku aeroloogia üle. Hallikas-rohekas tuulekaardi (tuulevaiksed) alad on vähemalt teatud mõttes ainult purjetavast tuulikust(ja me räägime neist edasi). Kui vajate pidevat toiteallikat, peate lisama võimendi (pinge stabilisaatoriga alaldi), laadija, võimsa aku, muunduri 12/24/36/48 V DC kuni 220/380 V 50 Hz AC . Selline majandus maksab mitte vähem kui 20 000 dollarit ja on ebatõenäoline, et on võimalik eemaldada pikaajaline võimsus üle 3-4 kW. Üldiselt on kindlameelse alternatiivse energia poole püüdlemise korral parem otsida selle muud allikat.

Kollakasrohelistes nõrga tuulega kohtades, kui elektri vajadus on kuni 2-3 kW, võite ise aeglase kiirusega vertikaalse tuulegeneraatori endale võtta... Neid on välja töötatud lugematu arv ning on disainilahendusi, mis KIEV ja efektiivsuse poolest ei jää peaaegu alla tööstuses toodetud "labadele".

Kui maja jaoks peaks ostma tuulegeneraatori, siis on parem keskenduda purjerootoriga tuulikule. Vaidlusi on palju ja neid on palju ning teoreetiliselt pole kõik veel selge, kuid need toimivad. Vene Föderatsioonis toodetakse "purjekaid" Taganrogis võimsusega 1-100 kW.

Punaste, tuuliste piirkondade puhul sõltub valik nõutavast võimsusest. Vahemikus 0,5-1,5 kW on õigustatud isetehtud "vertikaalid"; 1,5-5 kW - ostetud "purjekad". "Vertikaalset" saab ka osta, kuid see maksab rohkem kui horisontaalne APU. Ja lõpuks, kui on vaja tuuleturbiini võimsusega 5 kW või rohkem, peate valima horisontaalsete ostetud "labade" või "purjekate" vahel.

Märge: paljud tootjad, eriti teise astme, pakuvad osade komplekte, millest saate ise kokku panna kuni 10 kW võimsusega tuuliku. Selline komplekt maksab 20-50% odavamalt kui valmis koos paigaldamisega. Kuid enne ostmist peate hoolikalt uurima kavandatava paigalduskoha aeroloogiat ja seejärel vastavalt spetsifikatsioonidele valima sobiva tüübi ja mudeli.

Ohutuse kohta

Töötavate kodumajapidamises kasutatavate tuuleturbiinide osade lineaarne kiirus võib ületada 120 või isegi 150 m / s ja mis tahes 20 g kaaluva tahke materjali tükk, mis lendab kiirusega 100 m / s, "eduka" tabamusega, tapab terve mehe kohapeal. Terasest või kõvast plastist 2 mm paksune plaat, mis liigub kiirusega 20 m / s, lõikab selle pooleks.

Lisaks on enamik üle 100 W tuulegeneraatoreid üsna mürarikkad. Paljud tekitavad ülimadalaid (alla 16 Hz) õhurõhu kõikumisi - infraheli. Infrapunad on kuuldamatud, kuid tervist kahjustavad ja levivad väga kaugele.

Märge: kaheksakümnendate lõpus oli USA -s skandaal - selle aja suurim tuulepark riigis tuli sulgeda. Indiaanlased oma kaitseväe väljast 200 km kaugusel asuvast reservatsioonist tõestasid kohtus, et tervisehäired, mis on pärast WPP kasutuselevõttu järsult suurenenud, on tingitud selle infraheest.

Ülaltoodud põhjustel on lubatud APU paigaldamine lähimatest elamutest vähemalt 5 nende kõrgusele. Eramajapidamiste sisehoovidesse saate paigaldada tööstuslikult valmistatud tuuleturbiinid, millel on asjakohane sertifikaat. APU paigaldamine katustele on üldiselt võimatu - nende töö ajal, isegi väikese võimsusega, tekivad vahelduvad mehaanilised koormused, mis võivad põhjustada ehituskonstruktsiooni resonantsi ja selle hävitamist.

Märge: APU kõrgus on pühitud ketta kõrgeim punkt (labarootorite puhul) või geomeerne näitaja (vertikaalse APU puhul, mille rootor on võllil). Kui APU mast või rootori telg ulatub veelgi kõrgemale, arvutatakse kõrgus nende ülaosast - ülemisest.

Tuul, aerodünaamika, KIEV

Kodune tuulegeneraator järgib samu loodusseadusi nagu tehase oma, arvutades arvutit. Ja koduehitaja peab oma töö põhitõdesid väga hästi mõistma-enamasti pole tema käsutuses kalleid ülimoodsaid materjale ja tehnoloogilisi seadmeid. APU aerodünaamika on oi kui raske see on ...

Tuul ja KIEV

Seeriavabriku APU arvutamiseks kasutatakse nn. lameda mehaanilise tuule mudel. See põhineb järgmistel eeldustel:

  • Rootori efektiivpinnal on tuule kiirus ja suund konstantsed.
  • Õhk on pidev keskkond.
  • Rootori efektiivne pind on võrdne pühitud alaga.
  • Õhuvoolu energia on puhtalt kineetiline.

Sellistel tingimustel maksimaalne energiaõhumahu ühikud arvutatakse koolivalemi järgi, eeldades, et õhutihedus on normaaltingimustes 1,29 kg * kuupmeetrit. m. Tuulekiirusel 10 m / s kannab üks õhukuubik 65 J ja ühe efektiivse rootori pinna ruudult saab eemaldada 650 vatti, kogu APU 100% efektiivsusega. See on väga lihtsustatud lähenemine - kõik teavad, et tuul pole kunagi täiesti tasane. Kuid seda tuleb teha toodete korduvuse tagamiseks - see on tehnoloogia tavaline praktika.

Lamedat mudelit ei tohiks eirata; see annab selge minimaalse tuuleenergia. Kuid õhk on esiteks kokkusurutud ja teiseks on see väga vedel (dünaamiline viskoossus on vaid 17,2 μPa * s). See tähendab, et vool võib voolata ümber pühitud ala, vähendades efektiivset pinda ja KIEV -d, mida kõige sagedamini täheldatakse. Kuid põhimõtteliselt on võimalik ka vastupidine olukord: tuul voolab rootori poole ja efektiivne pindala on siis suurem kui pühkitud pind ja KIEV on lame tuule puhul suurem kui 1.

Siin on kaks näidet. Esimene on lõbusõidujaht, üsna raske, jaht võib minna mitte ainult vastu tuult, vaid ka temast kiiremini. Tuul on mõeldud väljas; näiv tuul peab ikka kiirem olema, muidu kuidas see laeva tõmbab?

Teine on lennundusajaloo klassika. MIG-19 katsetuste käigus selgus, et pealtkuulajast tonni raskem pealtkuulaja kiirendas kiirust kiiremini. Samade mootoritega samas purilennukis.

Teoreetikud ei teadnud, mida mõelda, ja kahtlesid tõsiselt energia jäävuse seaduses. Lõpuks selgus, et see oli õhuvõtuavast väljaulatuv radarikate. Varvastest kestani tihendati õhku, justkui riisuks seda külgedelt mootorikompressoritele. Sellest ajast alates on lööklained teoreetiliselt kindlalt kinnitatud kui kasulikud ning tänapäevaste lennukite fantastilised lennuomadused pole nende oskusliku kasutamise tõttu sugugi väikesed.

Aerodünaamika

Aerodünaamika areng jaguneb tavaliselt kaheks ajastuks - enne N. G. Žukovski ja pärast seda. Alustuseks oli tema 15. novembri 1905. aasta aruanne "Lisatud keeristest" uus ajastu lennunduses.

Enne Žukovskit lendasid nad lamedalt seatud purjedega: eeldati, et sissetuleva oja osakesed annavad kogu oma hoo tiiva esiservale. See võimaldas viivitamatult vabaneda vektorikogusest - nurkkiirusest -, mis tõi kaasa raevuka ja enamasti mitteanalüütilise matemaatika, liikuda palju mugavamate skalaarsete puhtalt energiasuhete juurde ja saada selle tulemusel arvutatud rõhuväli kandetasand, enam -vähem sarnane praegusega.

Selline mehhaaniline lähenemine võimaldas luua sõidukeid, mis vähemalt suudavad õhku tõusta ja ühest kohast teise lennata, mitte tingimata kusagil teel maapinnale kukkuda. Kuid soov suurendada kiirust, kandevõimet ja muid lennuomadusi paljastas üha enam algse aerodünaamilise teooria ebatäiuslikkust.

Žukovski idee oli järgmine: mööda tiiva ülemist ja alumist pinda liigub õhk teist rada. Keskkonna järjepidevuse tingimusest (vaakummullid ei teki iseenesest õhus) järeldub, et tagumisest servast laskuvate ülemiste ja alumiste voolude kiirused peaksid olema erinevad. Õhu väikese, kuid piiratud viskoossuse tõttu peaks seal kiiruste erinevuse tõttu tekkima keeris.

Keeris pöörleb ja impulsi jäävuse seadus, sama muutumatu kui energia jäävuse seadus, kehtib ka vektorkoguste kohta, s.t. peab arvestama liikumissuunaga. Seepärast tuleks just seal, tagaservas, moodustada sama pöördemomendiga vastassuunas pöörlev pööris. Mis vahenditega? Mootori toodetud energia tõttu.

Lennunduspraktika jaoks tähendas see revolutsiooni: sobiva tiivaprofiili valimisega oli võimalik lasta kinnitatud keerisel tiiva ümber tiraažina Г, suurendades selle tõstejõudu. See tähendab, et olles kulutanud osa ning suurtel kiirustel ja tiibkoormustel - suure osa mootorivõimsusel - on võimalik seadme ümber luua õhuvool, mis võimaldab saavutada parimaid lennuomadusi.

See muutis lennunduse lennunduseks ja mitte lennunduse osaks: nüüd sai lennuk ise luua lennuks vajaliku keskkonna ja mitte olla enam õhuvoolude mänguasi. Kõik, mida vajate, on võimsam mootor ja üha võimsam ...

Jälle KIEV

Kuid tuulikul pole mootorit. Vastupidi, see peab tuulest energiat võtma ja tarbijatele andma. Ja siit tuleb see välja - ta tõmbas jalad välja, saba jäi kinni. Rootori enda ringlusse lubati liiga vähe tuuleenergiat - see on nõrk, labade tõukejõud on väike ning KIEV ja võimsus on väikesed. Anname ringluseks palju - rootor läheb tööle Tühikäigul pöörlevad nagu pöörased, kuid tarbijad saavad jälle vähe: nad andsid väikese koormuse, rootor pidurdas, tuul puhus ringlusest välja ja rootor muutus.

Energia säästmise seadus " kuldne keskmine»Annab keskeltläbi: 50% energiast anname koormusele ja ülejäänud 50% ulatuses keerame voolu optimaalseks. Praktika kinnitab oletusi: kui hea tõmbejõuga sõukruvi kasutegur on 75-80%, siis sama hoolikalt arvutatud ja tuuletunnelis puhutud KIEV jõuab laba rootor 38-40%-ni, s.t. kuni pool sellest, mida on võimalik saavutada liigse energiaga.

Modernsus

Tänapäeval eemaldub kaasaegse matemaatika ja arvutitega relvastatud aerodünaamika üha enam paratamatult millestki ja lihtsustab mudeleid reaalse keha käitumise täpseks kirjeldamiseks reaalses voolus. Ja siin, lisaks üldjoonele - jõudu, jõudu ja veel rohkem jõudu! - kõrvalteed on leitud, kuid paljulubavad vaid piiratud hulga energia sisenemisel süsteemi.

Kuulus alternatiivlendur Paul McCready lõi juba 80ndatel aastatel lennuki, millel oli kaks mootorit mootorsaest võimsusega 16 hj. näitab 360 km / h. Pealegi oli selle šassii kolmerattaline, mitte sissetõmmatav, ja rattad olid ilma voodriteta. Ükski McCready sõiduk ei läinud võrku ja ei andnud hoiatust, kuid kaks - üks kolbmootorite ja propelleridega ning teine ​​reaktiivlennuk - lendasid esimest korda ajaloos ümber maakera ilma ühe tankla juures maandumata.

Teooria areng mõjutas väga oluliselt ka purjeid, mis sünnitasid algse tiiva. "Elus" aerodünaamika võimaldas jahtidel 8 sõlme tuult. seista tiiburlaevadel (vt joonis); kiirendamaks sellist piiksu propelleriga nõutavale kiirusele, on vaja vähemalt 100 hj mootorit. Võidusõidu katamaraanid purjetavad sama tuulega umbes 30 sõlme. (55 km / h).

Leidub ka täiesti ebaolulisi leide. Kõige haruldasema ja ekstreemsema spordiala - alamhüppe - fännid kannavad apetiilset ülikonda, tiibkostüümi, lendavad ilma mootorita, manööverdavad, kiirusega üle 200 km / h (pilt paremal) ja maanduvad seejärel sujuvalt eelnevalt valitud koht. Millises muinasjutus inimesed ise lendavad?

Samuti on lahendatud palju looduse saladusi; eriti - mardika lend. Klassikalise aerodünaamika järgi pole see lennuvõimeline. Samamoodi nagu teemantkujulise tiivaga "stealth" F-117 esivanem, ei suuda samuti õhku tõusta. Ja MiG-29 ja Su-27, mis võivad mõnda aega sabaga edasi lennata, ei sobi üldse ühegi ideega.

Ja miks siis tuulegeneraatoritega tegelemine, mis pole lõbus ja mitte vahend omasuguste hävitamiseks, vaid elutähtsa ressursi allikas, on vaja lamedate tuulte mudeliga nõrkade voogude teooriast vaevata tantsida? Kas pole võimalust kaugemale minna?

Mida oodata klassikult?

Siiski ei tohiks mingil juhul loobuda klassikast. See loob vundamendi ilma toetumata, millele ei saa kõrgemale tõusta. Samamoodi, nagu hulgateooria ei tühista korrutustabelit ja kvantkromodünaamika ei pane õunu puudelt üles lendama.

Mida siis klassikalise lähenemisega oodata? Vaatame pilti. Vasak - rootorite tüübid; neid näidatakse tinglikult. 1 - vertikaalne karussell, 2 - vertikaalne ortogonaalne (tuuleturbiin); 2-5 - labadega rootorid erineva arvu labadega, optimeeritud profiilidega.

Paremal, piki horisontaaltelge, on kujutatud rootori suhteline kiirus, st tera lineaarse kiiruse ja tuule kiiruse suhe. Vertikaalselt ülespoole - KIEV. Ja alla - jällegi suhteline pöördemoment. Ühekordseks (100%) pöördemomendiks loetakse seda, mis tekitab voolus sunniviisiliselt pidurdatud rootori 100% KIEV -ga, s.t. kui kogu voolu energia muudetakse pöörlevaks jõuks.

See lähenemisviis võimaldab teha kaugeleulatuvaid järeldusi. Näiteks tuleb terade arvu valida mitte ainult ja mitte niivõrd vastavalt soovitud pöörlemiskiirusele: 3- ja 4-lõiketerad kaotavad kohe palju KIEV ja pöördemomendi osas, võrreldes 2–6-teraga, mis töötavad hästi umbes samas kiirusevahemikus. Ja väliselt sarnastel karussellidel ja ortogonaalidel on põhimõtteliselt erinevad omadused.

Üldiselt tuleks eelistada tiivikrootoreid, välja arvatud juhud, kui on vaja ülimat odavust, lihtsust, hooldusvaba iseseisevat käivitamist ilma automatiseerimiseta ja tõsta masti juurde.

Märge: räägime eriti purjetamisrootoritest - need ei tundu klassikasse sobivat.

Vertikaalne

Vertikaalse pöörlemisteljega APU -del on igapäevaelus vaieldamatu eelis: nende hooldust vajavad üksused on koondunud põhja ja neid pole vaja üles tõsta. Alles jääb ja isegi siis mitte alati isereguleeruv tõukelaager, kuid see on tugev ja vastupidav. Seetõttu tuleks lihtsa tuuleturbiini projekteerimisel alustada valikute valimist vertikaalsete üksustega. Nende peamised tüübid on näidatud joonisel fig.

Päike

Esimeses asendis - kõige lihtsam, kõige sagedamini nimetatakse Savoniuse rootoriks. Tegelikult leiutasid selle 1924. aastal NSV Liidus Ya. A. ja A. A. Voronin ning Soome tööstur Sigurd Savonius omastas leiutise häbematult, ignoreerides Nõukogude autoriõiguse sertifikaati, ja alustas seeriatootmist. Kuid sissejuhatus leiutise saatusesse tähendab palju, seetõttu, et mitte minevikku üles ajada ja surnute tuhka häirida, nimetame seda tuulikut Voronin-Savoniuse rootoriks või lühidalt VS-ks. .

Lennuk sobib kõigile, välja arvatud "vedur" KIEV 10-18%. Kuid NSV Liidus töötasid nad selle kallal palju ja on ka mõningaid arenguid. Allpool käsitleme täiustatud disaini, mis ei ole palju keerulisem, kuid annab KIEV andmetel teradele etteotsa.

Märkus: kahe labaga lennuk ei pöörle, vaid tõmbleb; 4 teraga on ainult veidi siledam, kuid kaotab KIEV-is palju. Parandamise eesmärgil kantakse 4 -süvendid kõige sagedamini üle kahe korruse - paar tera allosas ja teine ​​paar, mis on 90 kraadi horisontaalselt pööratud, nende kohal. KIEV jääb alles ja mehaanika külgkoormused on nõrgenenud, kuid paindekoormused veidi suurenevad ja tuulega üle 25 m / s tekib selline APU võllil, s.t. ilma laagriteta, mis on surilina all venitatud, "rebib torni maha".

Daria

Järgmine on Darrieuse rootor; KIEV - kuni 20%. See on veelgi lihtsam: terad on valmistatud lihtsast elastsest ribast ilma igasuguse profiilita. Darrieuse rootori teooria pole veel piisavalt välja töötatud. On ainult selge, et see hakkab lõdvestuma küüru ja lindi tasku erinevuse tõttu ning seejärel muutub see omamoodi kiireks, moodustades oma ringluse.

Pöördemoment on väike ja rootori lähteasendites puudub tuulega paralleel või risti, seega on isekeerumine võimalik ainult paaritu arvu labade (tiibade?) Korral. Igal juhul on koormus generaator tuleb lahtiühendamise ajal lahti ühendada.

Darrieuse rootoril on veel kaks halba omadust. Esiteks, tera tõukejõu vektor kirjeldab pöörlemise ajal täielikku pööret selle aerodünaamilise fookuse suhtes ja mitte sujuvalt, vaid tõmblustega. Seetõttu rikub Darrieuse rootor kiiresti oma mehaanika isegi ühtlase tuule korral.

Teiseks ei tee Daria lihtsalt lärmi, vaid kisendab ja kisendab, nii et lint läheb katki. See on tingitud selle vibratsioonist. Ja mida rohkem tera, seda tugevam on möirgamine. Niisiis, kui Daria on tehtud, on see kahe labaga, valmistatud kallitest ülitugevatest heli neelavatest materjalidest (süsinikkiud, mylar) ja väikelennuk on kohandatud mastivarda keskel keerutamiseks.

Ortogonaalne

Pos. 3 - ortogonaalne vertikaalne rootor, millel on profileeritud labad. Risti, sest tiivad jäävad vertikaalselt välja. Üleminek VS -lt ortogonaalsele on näidatud joonisel fig. vasakule.

Terade paigaldusnurk tiibade aerodünaamilisi fookusi puudutava ringi puutuja suhtes võib vastavalt tuule tugevusele olla kas positiivne (joonisel) või negatiivne. Mõnikord tehakse labad pööratavaks ja neile pannakse ilmakaubikud, hoides automaatselt "alfa", kuid sellised struktuurid purunevad sageli.

Keskne korpus (joonisel sinine) võimaldab teil viia KIEV-i peaaegu 50 %-ni. Kolme labaga ristkülikul peaks see olema kolmnurga kujuga, kergelt kumerate külgede ja ümarate nurkadega ning suurema numbriga terade puhul piisab lihtsast silindrist. Kuid ortogonaalse teooria annab optimaalse terade arvu üheselt: neid peaks olema täpselt 3.

Ortogonaalne viitab OSS-ga kiirtuulikutele, s.t. nõuab tingimata edutamist kasutuselevõtmise ajal ja pärast rahulikku olekut. Järelevalveta seeria APU -d võimsusega kuni 20 kW toodetakse vastavalt ortogonaalsele skeemile.

Helikoid

Helikoidrootor või Gorlovi rootor (pos. 4) - omamoodi ortogonaalne, pakkudes ühtlast pöörlemist; sirgjoonelised sirged tiivad “rebivad” vaid veidi nõrgemad kui kahe labaga eKr. Terade painutamine piki helikoidi võimaldab vältida KIEV kadusid nende kumeruse tõttu. Kuigi kumer tera lükkab osa voolust tagasi seda kasutamata, rehvib see osa sellest ka suurima lineaarse kiiruse tsooni, kompenseerides kaotusi. Helikoide kasutatakse harvemini kui teisi tuulegeneraatoreid, sest tootmise keerukuse tõttu osutuvad need kallimaks kui nende sama kvaliteediga analoogid.

Tünn-zagrebka

5 pos. - BC tüüpi rootor, mida ümbritsevad juhtlabad; selle skeem on näidatud joonisel fig. paremal. Seda leidub tööstusdisainilahendustes harva, sest kallis maa omandamine ei kompenseeri võimsuse kasvu ning materjalide tarbimine ja tootmise keerukus on suured. Kuid kodu ehitaja, kes kardab tööd, pole enam meister, vaid tarbija ja kui pole vaja rohkem kui 0,5–1,5 kW, siis tema jaoks näpunäide:

  • Seda tüüpi rootor on täiesti ohutu, vaikne, ei tekita vibratsiooni ja seda saab paigaldada kõikjale, isegi mänguväljakule.
  • Tsingitud künade painutamine ja raami torudest keevitamine on mõttetu töö.
  • Pöörlemine on absoluutselt ühtlane, mehaanilisi osi saab võtta kõige odavamalt või prügikastist.
  • Ei karda orkaane - liiga tugev tuul ei saa "tünni" suruda; selle ümber ilmub voolujooneline pööriskookon (seda efekti kohtame hiljem).
  • Ja mis kõige tähtsam, kuna "haaratsi" pind on mitu korda suurem kui sees oleva rootori pind, võib KIEV olla üleühik ja pöördemoment juba 3 m / s kolme meetri läbimõõduga "tünni" juures on selline, et 1 kW generaator maksimaalse koormusega on öeldud, et parem mitte tõmblema.

Video: Lenzi tuulik

60ndatel NSV Liidus patenteeris E.S.Biryukov APU karusselli 46% KIEV -ga. Veidi hiljem saavutas V. Blinov 58% kavandist sama KIEV põhimõtte alusel, kuid selle testide kohta andmed puuduvad. Ja Biryukovi relvajõudude täiemahulised testid viisid läbi ajakirja Inventor and Rationalizer töötajad. Kahekorruseline rootor läbimõõduga 0,75 m ja kõrgusega 2 m värske tuulega pöörles täisvõimsusel asünkroonne generaator 1,2 kW ja talub purunemata 30 m / s. Biryukovi APU joonised on näidatud joonisel fig.

  1. tsingitud katuse rootor;
  2. isereguleeruv kaherealine kuullaager;
  3. kaablid - 5 mm teraskaabel;
  4. teljevõll - terastoru seinapaksusega 1,5-2,5 mm;
  5. aerodünaamilised kiiruse reguleerimise hoovad;
  6. kiiruse regulaatori labad - 3-4 mm vineer või plastleht;
  7. kiiruse regulaatori vardad;
  8. kiiruse regulaatori koormus, selle kaal määrab kiiruse;
  9. veoratas - jalgrattaratas ilma toruta rehvita;
  10. tõukejõu laager - tõukejõu laager;
  11. veoratas - tavaline generaatori rihmaratas;
  12. generaator.

Birjukov sai oma APU eest mitu autoriõiguse sertifikaati. Kõigepealt pange tähele rootori lõikamist. Kiirendamisel töötab see nagu lennuk, luues suure algushetke. Tsentrifuugi edenedes luuakse labade välimistesse taskudesse keerisepadi. Tuule seisukohalt muutuvad labad profileeritud ja rootor muutub kiireks ortogonaalseks, virtuaalne profiil muutub vastavalt tuule tugevusele.

Teiseks toimib profileeritud kanal labade vahel töökiiruse vahemikus keskse korpusena. Kui tuul suureneb, luuakse sellesse ka pöörispatja, mis ulatub rootorist kaugemale. Ilmub sama keerise kookon nagu juhtlabadega APU ümber. Energia selle loomiseks võetakse tuulest ja sellest ei piisa enam tuuliku purunemiseks.

Kolmandaks on kiiruse regulaator mõeldud eelkõige turbiini jaoks. Ta hoiab tema käibe KIEVi seisukohast optimaalsena. Ja generaatori optimaalse kiiruse tagab mehaanika ülekandearvu valik.

Märkus: pärast 1965. aasta IR -i avaldamist vajusid Ukraina relvajõud Biryukova unustusse. Autor ei saanud võimudelt vastust. Paljude nõukogude leiutiste saatus. Nad ütlevad, et mõnest jaapanlasest sai miljardär, kes luges regulaarselt Nõukogude populaarseid tehnikaajakirju ja patenteeris kõik, mis väärib tähelepanu.

Terad

Nagu eespool öeldud, on horisontaalne labadrootoriga tuuleturbiin klassika parim. Kuid esiteks vajab ta stabiilset, vähemalt keskmise tugevusega tuult. Teiseks, isetegija ehitus on täis palju lõkse, mistõttu sageli pika raske töö vili heal juhul helendab tualettruumi, koridori või veranda või osutub isegi ainult lahti keeratavaks.

Vastavalt joonistele fig. vaatame lähemalt; positsioonid:

  • Joonis fig. V:
  1. rootori labad;
  2. generaator;
  3. generaatorvoodi;
  4. kaitsev tuulelipp (orkaani kühvel);
  5. voolukollektor;
  6. šassii;
  7. pöörlev sõlm;
  8. töötav tuulelipp;
  9. mast;
  10. klamber kaablite jaoks.
  • Joonis fig. B, pealtvaade:
  1. kaitsev tuulelipp;
  2. töötav tuulelipp;
  3. kaitselabida vedrupinge regulaator.
  • Joonis fig. G, libisemisrõngas:
  1. pideva vaskrõnga siinidega kollektor;
  2. vedruga koormatud vaskgrafiitharjad.

Märge: orkaanikaitse horisontaalse laba jaoks, mille läbimõõt on üle 1 m, on hädavajalik, sest ta ei ole võimeline tekitama enda ümber keeriskookonit. Väiksemate mõõtmetega saab propüleenist labadega saavutada rootori vastupidavuse kuni 30 m / s.

Kus on siis komistuskivid?

Terad

Oodake, et generaatori võlli võimsus oleks suurem kui 150–200 W mis tahes suurusega labadel, lõigatud paksu seinaga plasttoru, nagu sageli soovitatakse - lootusetu diletandi lootused. Toru tera (kui see pole nii paks, et seda lihtsalt toorikuna kasutatakse) on segmenteeritud profiiliga, s.t. selle ülaosa või mõlemad on ümmargused kaared.

Segmenteeritud profiilid sobivad kokkusurumatu keskkonna jaoks, näiteks tiibur- või propellerilabad. Gaaside puhul on vaja varieeruva profiiliga ja sammuga tera, näiteks vt joonist; Kaugus-2 m. See on keeruline ja aeganõudev toode, mis nõuab hoolikat arvutamist, mis on täielikult relvastatud teooriaga, toru puhumine ja täiemahulised testid.

Generaator

Kui rootor paigaldatakse otse oma võllile, puruneb standardlaager peagi - tuulegeneraatorite kõigil labadel ei teki sama koormust. Teil on vaja vahevõlli, millel on spetsiaalne tugilaager ja mehaaniline ülekanne sellest generaatorile. Suurte tuulikute puhul võetakse isereguleeruv kaherealine laager; v parimad mudelid- kolmeastmeline, joon. D joonisel fig. eespool. See võimaldab rootori võlli mitte ainult kergelt painutada, vaid ka kergelt liikuda küljelt küljele või üles ja alla.

Märge: EuroWind APU tõukejõu väljatöötamiseks kulus umbes 30 aastat.

Hädaolukorra tuulelipp

Selle tööpõhimõte on näidatud joonisel fig. C. Tuul, suurenedes, surub labidale, vedru venib, rootor keerleb, selle pöörded langevad ja lõpuks muutub see vooluga paralleelseks. Tundub, et kõik on korras, kuid paberil oli see sujuv ...

Tuulisel päeval proovige hoida tuulega paralleelselt käepidemest keedukaant või suurt potti. Ainult ettevaatlikult - närune rauatükk võib näkku lüüa nii, et see hõõrub nina, lõikab huule või lööb isegi silma välja.

Tasane tuul esineb ainult teoreetilistes arvutustes ja harjutamiseks piisava täpsusega tuuletunnelites. Tegelikkuses juhivad orkaani labidaga orkaani tuulikud rohkem kui täiesti kaitsetud. Parem on ikkagi väändunud terad vahetada kui kõike uuesti teha. V tööstusettevõtted- teine ​​asi. Seal jälgitakse ja reguleeritakse terade sammu, igaüks eraldi, pardaarvuti kontrolli all oleva automaatika abil. Ja need on valmistatud raskeveokite komposiitidest, mitte veetorudest.

Praegune koguja

See on regulaarselt hooldatav sait. Iga energiainsener teab, et harjadega kollektorit tuleb puhastada, määrida ja reguleerida. Ja mast on valmistatud veetorust. Sisse ei pääse, kord kuus või paar tuleb kogu tuulik maapinnale visata ja siis uuesti üles tõsta. Kui kaua selline "ennetamine" kestab?

Video: labadega tuulegeneraator + päikesepaneel suvila toiteallikaks

Mini ja mikro

Kuid labade suuruse vähenemisega langevad raskused mööda ratta läbimõõdu ruutu. Juba praegu on võimalik iseseisvalt valmistada horisontaalset tera APU võimsusega kuni 100 W. Optimaalne oleks 6 teraga. Rohkemate labade korral on sama võimsusega rootori läbimõõt väiksem, kuid neid on raske rummu kindlalt kinnitada. Rootoreid, millel on vähem kui 6 tera, võib ignoreerida: 100 W 2 teraga on vaja 6,34 m rootorit ja 4 labaga sama võimsusega 4,5 m. 6 laba puhul on võimsuse ja läbimõõdu sõltuvus väljendatud järgmiselt :

  • 10 W - 1,16 m.
  • 20 W - 1,64 m.
  • 30 W - 2 m.
  • 40 W - 2,32 m.
  • 50 W - 2,6 m.
  • 60 W - 2,84 m.
  • 70 W - 3,08 m.
  • 80 W - 3,28 m.
  • 90 W - 3,48 m.
  • 100 W - 3,68 m
  • 300 W - 6,34 m.

Parim on loota võimsusele 10-20 vatti. Esiteks, plastikust tera, mille laius on üle 0,8 m, ei pea ilma täiendavate kaitsemeetmeteta vastu tuulele, mis ületab 20 m / s. Teiseks, kuni sama 0,8 m tera laiusega ei ületa selle otste lineaarne kiirus tuule kiirust rohkem kui kolm korda ja keerdprofiilimise nõudeid vähendatakse suurusjärkude võrra; siin torust segmenteeritud profiiliga "küna", pos. B joonisel fig. Ja 10-20 W annab tahvelarvutile toite, laadib nutitelefoni või süttib majapidamistuli.

Järgmisena valige generaator. Hiina mootor sobib ideaalselt - ratta rumm elektrijalgrataste jaoks, pos. 1 joonisel fig. Selle võimsus mootorina on 200-300 W, kuid generaatorirežiimis annab see umbes 100 W. Aga kas see käibes sobib meile?

Kiirusindeks z 6 laba puhul on 3. Pöörlemiskiiruse arvutamise valem koormusel on N = v / l * z * 60, kus N on pöörlemiskiirus, 1 / min, v on tuule kiirus ja l on rootori ümbermõõt. Teraulatusega 0,8 m ja tuulega 5 m / s saame 72 pööret minutis; kiirusel 20 m / s - 288 p / min. Jalgratta pöörleb umbes sama kiirusega, nii et eemaldame oma 10-20 vatti generaatorist, mis suudab anda 100. Rootori saate paigaldada otse selle võllile.

Siis aga tekib järgmine probleem: me, olles kulutanud palju tööjõudu ja raha, vähemalt mootorile, saime ... mänguasja! Mis on 10-20, noh, 50 vatti? Ja te ei saa kodus teha teraga tuuleveskit, mis oleks võimeline vähemalt televiisorit toita. Kas on võimalik osta valmis minituulegeneraator ja kas see maksab vähem? Nii palju kui võimalik ja isegi odavam, vt pos. 4 ja 5. Lisaks on see ka mobiilne. Pange see puu kännule - ja kasutage seda.

Teine võimalus on see, kui samm-mootor asub kusagil vanast 5- või 8-tollisest draivist või paberkandjal või kasutuskõlbmatu tindiprinteri või punktmaatriksiga vankrist. See võib töötada generaatorina ja karussellrootorit on lihtsam purkide külge kinnitada (pos. 6) kui sellise konstruktsiooni kokkupanek, nagu on näidatud pos. 3.

Üldiselt on järeldus "labade" kohta ühemõtteline: isetehtud-tõenäolisem, et oma südame järgi sättida, kuid mitte tegeliku pikaajalise energiatootmise jaoks.

Video: lihtsaim tuulegeneraator suvila valgustamiseks

Purjekad

Purjetav tuulegeneraator on tuntud juba pikka aega, kuid selle labade pehmed paneelid (vt joonis) hakkasid olema valmistatud ülitugevate kulumiskindlate sünteetiliste kangaste ja kilede tulekuga. Jäikade purjedega mitme labaga tuuleveskid on laialt levinud kogu maailmas väikese võimsusega automaatsete veepumpade ajamina, kuid nende tehnilised andmed on isegi karussellide omadest madalamad.

Pehme puri nagu tuuleveski tiib, aga näib, polegi nii lihtne. Asi pole tuuletakistuses (tootjad ei piira maksimaalset lubatud tuulekiirust): purjejahid teavad juba praegu, et tuulel on peaaegu võimatu bermuda purjeid murda. Pigem rebib leht välja või puruneb mast või teeb kogu laev "pöörde". See puudutab energiat.

Kahjuks ei saa täpseid testiandmeid leida. Kasutajate arvustuste kohaselt oli võimalik koostada "sünteetilisi" sõltuvusi Taganrogis toodetud tuuleturbiini-4.380 / 220.50 paigaldamiseks, mille tuuleratta läbimõõt on 5 m, tuulepea kaal 160 kg ja pöörlemiskiirus kuni 40 pööret minutis; need on näidatud joonisel fig.

Loomulikult ei saa olla 100% usaldusväärsuse garantiid, kuid isegi nii on selge, et siin pole märki lame-mehhaanilisest mudelist. Mitte mingil juhul ei saa 5-meetrine ratas tasase tuulega 3 m / s anda umbes 1 kW, kiirusel 7 m / s jõuda võimsusega platoole ja hoida seda kuni tugeva tormini. Tootjad, muide, deklareerivad, et nominaalset 4 kW on võimalik saada kiirusel 3 m / s, kuid kui see paigaldatakse oma jõudude järgi vastavalt kohalikele aeroloogia uuringutele.

Puudub ka kvantitatiivne teooria; arendajate selgitused on hämarad. Kuna aga inimesed ostavad Taganrogi tuulegeneraatoreid ja nad töötavad, jääb üle eeldada, et deklareeritud kooniline ringlus ja tõukejõud pole väljamõeldis. Igal juhul on need võimalikud.

Siis selgub, et ENNE rootorit peaks impulsi jäävuse seaduse kohaselt olema ka kooniline keeris, kuid laienev ja aeglane. Ja selline lehter ajab tuule rootori poole, selle efektiivne pind osutub rohkem pühkima ja KIEV - üleühik.

Sellele küsimusele võiks valgust anda rootori ees oleva rõhuvälja mõõtmised vähemalt majapidamisaneroidiga. Kui see osutub kõrgemaks kui külgedelt küljele, siis tõepoolest töötavad purjetavad APU -d nagu mardikärbsed.

Kodune generaator

Eespool öeldu põhjal on selge, et koduehitajatel on parem võtta kas vertikaale või purjekaid. Kuid mõlemad on väga aeglased ja kiirele generaatorile üleviimine on tarbetu töö, tarbetud kulud ja kahjud. Kas saate ise teha tõhusa väikese kiirusega elektrigeneraatori?

Jah, saate, nioobiumisulamist valmistatud magnetitega, nn. super magnetid. Põhiosade tootmisprotsess on näidatud joonisel fig. Rullid-iga 55 pööret vasest 1 mm traati kuumakindlas ülitugevas emailis, FEMM, PETV jne. Mähiste kõrgus on 9 mm.

Pöörake tähelepanu rootori poolide võtmeaukudele. Need peavad paiknema nii, et magnetid (need on liimitud magnetvooluringile epoksü- või akrüülvärviga) pärast kokkupanekut kokku vastassuunaliste poolustega. "Pannkoogid" (magnetilised südamikud) peavad olema valmistatud pehmest magnetilisest ferromagnetist; tavaline struktuurne teras sobib. "Pannkookide" paksus on vähemalt 6 mm.

Üldiselt on parem osta aksiaalse avaga magnetid ja pingutada neid kruvidega; supermagnetid meelitavad ligi kohutava jõuga. Samal põhjusel pannakse "pannkookide" vahele võllile 12 mm kõrgune silindriline vahekaugus.

Staatori sektsioone moodustavad mähised on ühendatud vastavalt skeemidele, mis on samuti näidatud joonisel fig. Joodetud otsi ei tohiks venitada, vaid need peaksid moodustama silmuseid, vastasel juhul võib epoksiid, mis staatoriga üle ujutatakse, kõvenedes võib juhtmeid katkestada.

Staator valatakse vormi 10 mm paksuseks. Tsentreerida ja tasakaalustada pole vaja, staator ei pöörle. Rootori ja staatori vahe on mõlemal küljel 1 mm. Generaatori korpuses olev staator peab olema kindlalt kinnitatud mitte ainult aksiaalse nihke, vaid ka pöörde vastu; tugev magnetväli, mille koormus on vool, tõmbab seda mööda.

Video: DIY tuuleturbiinigeneraator

Väljund

Ja mis meil lõpuks on? Huvi "terade" vastu on seletatav pigem nende suurejoonelisusega välimus kui tegelik jõudlus omatehtud ja väikese energiatarbega rakendustes. Isetehtud karussell APU annab ooterežiimi toite auto aku laadimiseks või väikese maja toiteks.

Kuid purjetava APU-ga tasub katsetada loomingulise seeriaga meistreid, eriti miniversioonis, ratta läbimõõduga 1-2 m. Kui arendajate eeldused on õiged, on sellest võimalik eespool kirjeldatud Hiina mootorigeneraatori abil eemaldada kõik selle 200–300 vatti.

Andrey ütles:

Tänan teid tasuta konsultatsiooni eest ... Ja hinnad "firmadelt" ei ole tegelikult kallid ja ma arvan, et provintside käsitöölised saavad teiega sarnaseid generaatoreid valmistada. Ja Li-po akusid saab tellida Hiinast, inverterid Tšeljabinskis teevad väga head siinust) .Ja purjed, labad või rootorid - see on veel üks põhjus meie käepäraste vene meeste mõttelennule.

Ivan ütles:

küsimus:
Vertikaalteljega (asend 1) ja „Lenzi” versiooniga tuuleturbiinide puhul on võimalik lisada täiendav detail - tiivik, mis puutub kokku tuulega ja sulgeb selle kasutu poole (läheb tuule poole) . See tähendab, et tuul ei aeglusta tera, vaid seda “ekraani”. Tuule sättimine "sabaga", mis asub tuuleveski enda taga labade all (servad). Lugesin artiklit ja sündis idee.

Klõpsates nuppu "Lisa kommentaar", nõustun saidiga.

Paljud omanikud maamajad sooviks kasutada alternatiivseid energiaallikaid. Linnakorterite elanikud on elektrihinna pideva tõusu tõttu samal arvamusel. Soovi korral saate kokku panna lihtsa tuulegeneraatori ja installida selle oma saidile.

Tuulegeneraatori paigaldamise juriidilised küsimused

Enne oma kätega tuulegeneraatori loomisega alustamist peaksite mõistma selle seadme kasutamise seaduslikkust. Suvila varustamiseks elektriga piisab, kui kasutada rajatisi, mille võimsus ei ületa 1 kW. Venemaa territooriumil peetakse neid leibkonnaks ja nende kasutamiseks ei ole vaja luba ega sertifikaati.

Samuti ei näe riik ette lisamakse kodumajapidamiste tarbeks energia tootmiseks. Selle tulemusena saate oma kätega tuulegeneraatoreid turvaliselt oma koju koguda ja tasuta elektrit kasutada. Siiski tasub täiendavalt konsulteerida kohalikud võimud ametiasutustele sellekohaste õiguslike regulatsioonide olemasolu kohta.

Lisaks ei tohiks välistada naabrite kaebuste esitamise võimalust, kui nad hakkavad selle seadme kasutamisel ebamugavusi tundma. Olles otsustanud oma kätega tuulegeneraatori kokku panna, peaksite pöörama tähelepanu mitmele selle parameetrile:

Lisaks võivad keskkonnateenistused esitada nõudeid, kui tuulik segab lindude rännet. Selline olukord on aga äärmiselt ebatõenäoline.

Toimimispõhimõte

Tuulegeneraator on seade, mis muudab tuule kineetilise energia mehaaniliseks energiaks ja seejärel muundab selle elektrienergiaks. See juhtub generaatori rootori pöörlemise tõttu. Seade koosneb järgmistest elementidest:

  • Terad.
  • Turbiini rootor.
  • Liikuva teljega generaator.
  • Inverter vahelduvvoolu muundamiseks alalisvooluks.
  • Laetavad akud.

Teradele mõjub kolm jõudu, millest kaks, tõste ja impulss, ületavad kolmanda (pidurdus) ja panevad hooratta liikuma. Pöörlev liikumine edastatakse generaatori rootorile ja selle pöörlemisel tekib staatoris magnetväli. Selle tulemusena ilmub vahelduvvool, mis seejärel muundatakse spetsiaalse kontrolleri abil alalisvooluks ja laeb akut.

Tuulegeneraatorite tüübid

Seda tüüpi elektripaigaldised klassifitseeritakse tavaliselt mitme parameetri järgi. Üheks peamiseks siin võib pidada terade arvu, kuna mitme labaga tööd alustatakse isegi nõrga tuule korral. Olles otsustanud oma kodu jaoks tuulegeneraatori oma kätega kokku panna, peaksite meeles pidama, et labad võivad olla purjed või jäigad. Lihtsaim viis on valmistada esimest tüüpi tooteid, kuid need ei ole väga vastupidavad ja vajavad sagedast remonti.

Tuulikud erinevad ka pöörlemistelje asukoha poolest - horisontaalselt ja vertikaalselt. Igal neist tüüpidest on nii eeliseid kui ka puudusi. Kui vertikaalsed seadmed on tundlikumad, siis horisontaalsed on suure võimsusega. Tuulikute klassifitseerimise viimane märk on fikseeritud või muutuv samm. Kodus on esimest tüüpi seadet lihtsam kokku panna.

Pöörlev paigaldus

Sellise tuulepargi kokkupanek oma kätega on üsna lihtne. Samal ajal on selle võimsusest piisav, et rahuldada kõik aiapiirkonna elektrienergia vajadused.

Ettevalmistav etapp

Maamajade omanikud saavad ohutult keskenduda paigaldistele, mille võimsus on umbes 1,5 kW. Lihtsaim seade on vertikaalse pöörlemisteljega seade. Selle loomiseks vajate järgmisi osi ja materjale:

Lisaks vajate mutreid, mõõteriista, veski või metallkääridega polte ja puurit.

Tootmisjuhend

Tulevase üksuse aluseks on silindriline konteiner, näiteks tünn või ämber. Sellele on vaja kanda märgistusi, jagades mahuti neljaks võrdseks osaks. Pärast seda peaksite lõikama metalli (mitte täielikult), et terad kätte saada. Rihmarattale ja konteineri põhja puuritakse augud, mis peavad asuma rangelt sümmeetriliselt, et töötamise ajal ei tekiks tasakaalustamatust.

Pärast seda painutatakse labasid, võttes arvesse kasutatava generaatori pöörlemissuunda, enamasti päripäeva. Samuti tuleb meeles pidada, et labade paindenurk mõjutab propelleri kiirust. Pärast labade rihmaratta külge kinnitamist paigaldatakse generaator klambrite abil mastile.

Sellega seotud töö põhiosa on lõpule viidud ja jääb üle vaid elektriahela kokkupanek. Selle ülesande hõlbustamiseks tasub generaatori mastile paigaldamisel visandada ühendusskeem. Aku ühendamiseks kasutage 1-meetrist traati, mille ristlõige on 4 mm 2. Seadme võrku ühendamiseks tasub omakorda kasutada 2,5 mm 2 juhti. Inverter on ühendatud ka suurema juhtmega.

Kui kõik tööd viidi läbi vastavalt juhistele, töötab tuulik hästi ja selle töö ajal ei tohiks probleeme tekkida. Samal ajal on pöörleva paigalduse eelised palju suuremad kui puudused. Viimaste hulka kuulub vaid üsna kõrge tundlikkus tugevate tuuleiilide suhtes.

Aksiaalne üksus

Kuna turg on neodüümmagnetitega küllastunud, on nende toodete maksumus märkimisväärselt langenud. Selle tulemusena on nende baasil võimalik kokku panna tõhus tuuleturbiin. Aksiaalgeneraatori aluseks on rumm koos masina piduriketastega. Enne töö alustamist tuleb see puhastada, laagreid kontrollida ja määrida ning värvida.

Magnetite paigaldamine

Kokku vajate umbes 20 magnetit mõõtmetega 20x8 mm. Soovi korral saab neid tooteid rohkem kasutada. Sellises olukorras tuleks siiski järgida kahte reeglit:

  • Kui generaator on ühefaasiline, peab magnetite arv vastama pooluste arvule.
  • Kolmefaasilise seadme puhul peaks pooluste ja mähiste suhe olema vastavalt 2/3 või 4/3.

Magnetid liimitakse lihtsalt rootorkettadesse, kuid samal ajal peaksid nende postid vahelduma. Et kõike õigesti teha, peaksite esmalt tegema petulehe malli. Eelistada tuleks ristkülikukujulisi magneteid, kuna töötamise ajal tekitavad need magnetvälja kogu pikkuses. Samuti tuleb märkida, et vastandmagnetitel peavad olema erinevad poolused.

Generaatori tüübi valik

Kui võrrelda ühe- ja kolmefaasilist seadet, tundub teine ​​eelistatavam. Ühefaasilise generaatori üks peamisi puudusi on töö ajal tekkiv vibratsioon. Nende väljanägemise põhjus seisneb voolu amplituudide erinevuses, kuna selle tagasitulek on ebaühtlane. Tänu kolmefaasilise mudeli faasikompensatsioonile säilitatakse püsiv võimsus.

Lisaks on ühefaasilise seadme efektiivsus umbes 50% väiksem. 3-faasilise generaatori eelised ei lõpe sellega. Kuna selle töö ajal vibratsiooni ei teki, on kogu tuuliku müraindikaatorid oluliselt madalamad. Samal ajal ärge unustage kasutusea pikendamist, kui valik langes kolmefaasilise generaatori mudelile.

Mähiste tegemine

Loodavas tuuleturbiinis peaks aku laadimisprotsess algama rootori pöörlemiskiirusel 100-150 p / min. Seega on kõigi mähiste keerdude koguarv vahemikus 1000–1200. Kui need arvud jagada kasutatud mähiste arvuga, saate arvutada keerdude arvu igal neist.

Tuleb meeles pidada, et pooluste arvu suurendades saab madalal kiirusel töötades suurendada kogu paigaldise võimsust. Omatehtud generaatori omadusi mõjutavad tõsiselt mitte ainult magnetite arv, vaid ka nende paksus. Generaatori koguvõimsust saab arvutada empiiriliselt. Selleks tuleks pärast ühe mähise valmistamist seda seadmes kerida ja pinget mõõta teatud pöörete arvul ilma koormuseta.

Edasised arvutused on üsna lihtsad. Võib eeldada, et takistusega 3 oomi kiirusel 150 p / min oli väljund 27 V. Kui lahutada sellest väärtusest aku nimipinge (antud juhul 12 V), saate 15 volti. Voolutugevuse määramiseks tuleb saadud tulemus (15 V) jagada mähise takistusega (3 oomi), mis annab 5 amprit. Rullid peavad olema liikumatult kokku kinnitatud ja väljapoole välja toodud faaside otsad on ühendatud kolmnurga või tähega. Pärast generaatori kokkupanekut tuleb kontrollida selle töökindlust.

Kokkupanemise viimane etapp

Masti keskmine kõrgus peaks jääma 6–12 meetri vahele ja selle alus tuleks betoneerida. Tuul on paigaldatud masti ülaosale ja lihtsustamiseks renoveerimistööd tasub varustada selle tõstmiseks ja langetamiseks mehhanism, mis käivitatakse käsitsi vintsi abil.

Propelleri valmistamiseks sobib ideaalselt 160 mm läbimõõduga PVC toru. Terade kuju valimine toimub empiiriliselt ja praeguses etapis on peamine ülesanne suurendada pöördemomenti madalatel pööretel töötades. Propelleri kaitsmiseks tugevate tuuleiilide eest peaks see olema varustatud kokkuklapitava sabaga.

Igal vaadeldaval tuuleturbiinimudelil on teatud eelised ja puudused. Need võivad olla erinevates piirkondades üsna tõhusad, kuid parimaid tulemusi saab sagedaste ja tugevate tuultega piirkondades.

On raske mitte märgata, kuidas äärelinna rajatiste elektrivarustuse stabiilsus erineb linnahoonete ja ettevõtete elektriga varustamisest. Tunnistage, et olete eramaja või suvila omanikuna korduvalt kohanud katkestusi, ebamugavusi ja nendega seotud seadmete kahjustusi.

Loetletud negatiivsed olukorrad koos tagajärgedega muudavad loodusruumide armastajate elu keeruliseks. Pealegi minimaalse tööjõuga ja rahalised kulud... Selleks peate lihtsalt valmistama tuuleenergia generaatori, millest me artiklis üksikasjalikult räägime.


Elektri hind kasvab pidevalt ja loomulikult püüab iga omanik optimeerida selle eest tasumise kulusid. Siin on kõik vahendid head-alustades säästudest, madala energiatarbimise indeksiga seadmetest, säästulampidest ja lõpetades mitmetariifsete elektriarvestite kasutamisega. Sellest hoolimata jääb alati ahvatlevaks väljavaade saada elektrit mitte riigilt, vaid loodusest. Üks tõhusamaid selliseid seadmeid jääb tuulegeneraatoriks, mida kasutatakse läänes võrdselt, kui mitte laiemalt kui klassikalisi soojuselektrijaamu või tuumaelektrijaamu.

Generaatori hind ja tõhusus

Loomulikult on kõige praktilisem lahendus tuuleenergiast elektri tootmiseks võimas seade, mis on võimeline tootma vajalikku kogust energiat kogu maja tarbijate varustamiseks. Isetegijad 220 V tuuleturbiinid võivad olla erineva võimsusega ja kaalume nende valmistamise põhimõtteid võimalik seade sellest, mis igal innukal omanikul käepärast võib olla.

Kuid kõigepealt tasub teha vähemalt tuulegeneraatori ja selle kasumlikkuse esialgne arvutus. Näiteks 800 kW kodumasin Vene assamblee maksab poolteist tuhat USA dollarit kilovatt. Kallis. Hiina tooted, mis ei erine reitingute usaldusväärsusest ja täpsusest, annavad 900 dollarit 1 kW kohta. Kallis ka. Pange tähele, et see on ainult generaator ise, mitte välisseadmeid. See on eraettevõtja jaoks tegelikult taskukohane hind, seega proovime kasutada kõike, mis on käepärast, ja luua oma autonoomne süsteem.

Kuidas määrata tuuliku võimsust

Tuulegeneraatori võimsuse arvutamine on keeruline ja aeganõudev protsess, mis on rakendatav konkreetse allikageneraatori jaoks. Lihtsaim võimalus on kasutada traktorist või autost pärit dünamot. Selline seade ei vaja tegelikult mingeid muudatusi ja seda saab toitesüsteemis kasutada sellisena, nagu see on. Muidugi võib pikalt rääkida neodüümmagnetitega seadmetest, ainult näiteks Arjipoli külas Arkhipovka külas pole neid kunagi olnud ega tule ka olema ning kasutusest kõrvaldatud traktoreid on palju.

Vertikaalsed või pöörlevad tuulikud?

Tera vertikaalsed generaatorid on maailmas üks populaarsemaid, kuid nende ehitamiseks on vaja tera, selle kuju ja suurust täpselt arvutada. Nagu entusiastide selliste seadmete loomise kogemus näitab, on kõige tõhusamad terade generaatorid reguleeritava tera pöördenurgaga. Iga kuue tera keskmised mõõtmed on 650x120 mm ja kõige tõhusam pöördenurk ümber oma telje on umbes 12 kraadi, kuigi katseid saab teha igal konkreetsel juhul.

Maja jaoks on pöörlev tuuleveski valmistatud generaatori horisontaalteljega, millele rootor on paigaldatud. Seda saab teha vastavalt mitmele skeemile, mis on toodud allpool. Lihtsaim võimalus on teha rootor silindrilisest mahutist. See võiks olla nagu plastikust tünn, gaasiballoon on lõppude lõpuks kastrul. Mahuti tuleks jagada neljaks segmendiks, millest igaüks on kinnitatud rummu külge. Rumm on paigaldatud metallist karkass, mille ligikaudne joonis on näidatud joonisel.

Osad ja tarvikud, elektriskeem

Kodu jaoks väikese võimsusega tuuleturbiini saab kokku panna tagasihoidliku komplekti kasutatud seadmete ja osadega:

auto aku, mida värskem ja suurem mahutavus, seda parem,

inverter võimsusega 300-700 W,

auto või traktori laadimisrelee (sõltuvalt generaatori pingest),

juhtimisseade (voltmeeter),

Seadme ühendamiseks võrku elektrivõrk kasutatakse vähemalt 4 mm² ristlõikega juhtmeid. Valmis paigaldus on ühendatud vastavalt fotol näidatud skeemile kaitsmete 8 kaudu, mis avatakse hoolduse ja remondi jaoks lüliti 9 abil. Takisti 1 väärtus valitakse empiiriliselt ja ampermeetrit 5 saab soovi korral paigaldada muunduri 5 väljundisse. Samuti saab struktuuri kasutamise mugavuse huvides pinge reguleerimiseks kasutada muutuvat takistit 4. Inverteri üksikasjalikum skeem on esitatud allpool.

Sel viisil saab tuulegeneraatori kokku panna nii, et see vastaks minimaalsele elektrivajadusele. Kasutage ja tootke energiat targalt, edu kõigile!

Isetegija 220 V tuulikud
Tee ise 220 V tuuleturbiinid Elektri hind kasvab pidevalt ja loomulikult püüab iga omanik optimeerida selle eest tasumise kulusid. Kõik vahendid on siin head - alates


Tuulegeneraator või tavainimeste seas tuulik on lihtne seade, mis annab selle omanikule tasuta elektri tootmise tõttu märkimisväärset kokkuhoidu. Selline paigaldus on unistus igast tsentraliseeritud võrkudest eraldatud krundi omanikust või suveelanikust, kes pole rahul äsja laekunud elektritarbimise kviitungiga.

Olles aru saanud tuulegeneraatori konstruktsioonist, selle tööpõhimõttest, olles jooniseid uurinud, saate iseseisvalt valmistada ja paigaldada tuuleturbiini, pakkudes oma kodule piiramatut alternatiivset energiat.

Artikli kokkuvõte:

Kas tuule kasutamine on seaduslik?

Oma, kuigi kompaktse, kuid elektrijaama loomine on tõsine asi, seega on loogiline, et tahes -tahtmata tekib küsimus: kas nende kasutamine on seaduslik? Jah, kui tuulest käivitatud käitise võimsus ei ületa 1 kW, mis on täiesti piisav, et tagada keskmine maamaja elektrivooluga.

Fakt on see, et just selle toitenäitajaga peetakse seadet kodumajapidamiseks ja see ei nõua kohustuslikku registreerimist, sertifitseerimist, heakskiitu, registreerimist ja pealegi ei ole see maksustatud.

Enne oma kodu jaoks tuulegeneraatori valmistamist on siiski parem end kaitsta ja arvestada mõne punktiga:

  • Kas elukohapiirkonnas on alternatiivsete energiaallikate kasutamisele mingeid eripiiranguid?
  • Milline on masti lubatud kõrgus maastikul?
  • Kas käigukasti ja labade müra ületab kehtestatud standardeid?
  • Kas peaks olema kaitse õhus esinevate häirete eest?
  • Kas mast segab lindude rännet või põhjustab muid keskkonnaprobleeme?

Kui kõik nüansid eelnevalt läbi mõelda, siis ei saa maks, keskkonnateenistus ega naabrid esitada nõudeid ja takistada tasuta elektri saamist.

Kuidas tuulik töötab?

Fotol on valmis omatehtud tuuleturbiinid kujutatud piklikest metallkonstruktsioonidest kolme või nelja toe peal, mille labad liiguvad tuulest. Selle tulemusena muudetakse tuulevoolu poolt saadud kineetiline energia mehaaniliseks energiaks, mis omakorda käivitab rootori ja muutub elektrivooluks.

See protsess on tuuleelektrijaama (WPP) mitme kohustusliku koostisosa väljakujunenud töö tulemus:

  • Kahe või enama labaga propeller,
  • Turbiini rootor,
  • Reduktor,
  • Kontroller,
  • Elektrigeneraatori telg ja generaator,
  • Inverter,
  • Aku.

Samuti on vaja varustada pidurisõlm, torkekork, mast, tuulelipp, väikese ja suure kiirusega võll. Seade määrab ka tuulegeneraatori tööpõhimõtte: pöörlev rootor toodab kolmefaasilist vahelduvvoolu, mis läbib kontrollerisüsteemi ja laadib alalisvoolu aku.

Inverter konverteerib lõplikud amprit ja suunatakse läbi ühendatud juhtmestiku väljundpunktidesse: pistikupesad, valgustus, kodumasinad ja elektriseadmed.

Kuidas seda ise teha?

Kõige usaldusväärsemaks ja lihtsamaks konstruktsiooniks peetakse pöörlevat tuuleturbiini, mis on vertikaalse pöörlemisteljega paigaldis. Seda tüüpi valmis kodune generaator suudab täielikult tagada suvila energiatarbimise, sealhulgas eluruumide, kõrvalhoonete ja tänavavalgustuse varustuse (kuigi mitte liiga hele).

Tuuleturbiini valmistamiseks vajate konstruktsioonilisi üksikasju, kuluvad materjalid ja tööriistad. Esimene samm on leida tuuleveskile sobivad komponendid, millest paljusid võib leida vanade varude hulgast:

  • Generaator autolt, mille võimsus on umbes 12 V,
  • 12 V laetav aku,
  • Poolhermeetiline nuppude lüliti,
  • Leiutaja,
  • Auto relee, mida kasutatakse aku laadimiseks.

Teil on vaja ka tarvikuid:

  • Kinnitusvahendid (poldid, mutrid, isoleerlint),
  • Terasest või alumiiniumist konteiner,
  • Juhtmed ristlõikega 4 ruutmeetrit. mm (kaks meetrit) ja 2,5 ruutmeetrit mm (üks meeter),
  • Mast, statiiv ja muud elemendid stabiilsuse suurendamiseks,
  • Tugev köis.

Soovitav on oma kätega leida, uurida ja printida tuulegeneraatorite jooniseid. Teil on vaja ka tööriistu, sealhulgas veski, arvesti, tangid, puur, terav nuga, elektriline puur, kruvikeerajad (rist, miinus, indikaator) ja mutrivõtmed.

Kui olete kõik vajaliku ette valmistanud, võite alustada kokkupanekut, keskendudes sellele samm -sammult juhised kuidas tuulegeneraatorit oma kätega teha:

  • Lõigake metallmahutist välja sama suurusega terad, jättes alusele paar sentimeetrit puutumata metallriba.
  • Tehke sümmeetriliselt augud paagi põhja ja generaatori rihmaratta olemasolevate poltide puuriga.
  • Painutage terasid.
  • Kinnitage terad rihmaratta külge.
  • Paigaldage ja kinnitage generaator klambrite või köie abil masti külge, astudes ülevalt tagasi umbes kümme sentimeetrit.
  • Paigaldage juhtmestik (aku ühendamiseks piisab meetri pikkusest südamikust ristlõikega 4 ruutmeetrit, valgustus- ja elektriseadmete koormuse jaoks - 2,5 ruutmeetrit).
  • Märkige tulevaste remonditööde jaoks elektriskeem, värvi- ja tähekood.
  • Paigaldage saatja veerandjuhtmega.
  • Vajadusel kaunistage konstruktsioon tuulelindi ja värviga.
  • Kinnitage juhtmed paigaldusmasti mähkimisega.

220 V voltiga tuulegeneraatorid, mida saate ise teha, on võimalus pakkuda suvilat või Puhkemaja tasuta elektrit võimalikult lühikese aja jooksul. Isegi algaja saab sellise paigalduse seadistada ja enamik konstruktsiooni osi on garaažis juba pikka aega seisnud.

Internetis kodu kapteni assistent
Kuidas kasutada tuult enda tarbeks ja kuidas tuulegeneraator oma kätega töötab. Kuidas kaasaegne tuulik töötab ja kuidas seda ise teha. Fotod parimatest ja lihtsamatest mudelitest.



Kodumajapidamises kasutatava tuuleelektrijaama tööpõhimõte on lihtne: õhuvool pöörleb generaatori võllile paigaldatud rootori labasid ja tekitab selle mähistes vahelduvvoolu.

Ammendamatu energia, mida õhumassid endaga kaasas kannavad, on alati inimeste tähelepanu köitnud. Meie vanavanaisad õppisid kasutama tuult tuuleveskite purjedesse ja ratastesse, misjärel see tormas kahe sajandi jooksul sihitult üle Maa avaruste.

Täna leiti talle kasulik töö. Tehniliste uuenduste kategooria eramaja tuulegeneraator on muutumas meie elu tõeliseks teguriks.

Vaatame lähemalt tuuleparke, hindame nende kulutõhusa kasutamise tingimusi ja kaalume olemasolevaid sorte. Kodu käsitöölised saavad teavet meie artikli teemal mõtisklemiseks. ise kokkupanek tuuleturbiin ja selle jaoks vajalikud seadmed tõhusat tööd.

Mis on tuuleturbiin?

Kodumajapidamises kasutatava tuuleelektrijaama tööpõhimõte on lihtne: õhuvool pöörleb generaatori võllile paigaldatud rootori labasid ja tekitab selle mähistes vahelduvvoolu. Saadud elekter salvestatakse akudesse ja tarbivad kodumasinad vastavalt vajadusele. Loomulikult on see lihtsustatud skeem, kuidas kodune tuuleturbiin töötab. Praktilises mõttes täiendavad seda seadmed, mis muudavad elektrit.

Energiaahelas on generaatori taga kohe kontroller. See muudab kolmefaasilise vahelduvvoolu alalisvooluks ja suunab selle akusid laadima. Enamus kodumasinad ei saa töötada "konstantselt", seetõttu asetatakse patareide taha teine ​​seade - inverter.

See teeb vastupidi: muudab D.C. leibkonnas vahelduvpinge 220 volti.

On selge, et need muundumised ei möödu ilma jälgi jätmata ja võtavad üsna korraliku osa algenergiast (15-20%).

Kui tuulik on paaris päikesepatarei või mõni muu elektritootja (bensiin, diisel), siis täiendatakse vooluringi automaatlülitiga (ATS). Kui toiteallikas on lahti ühendatud, aktiveerib see varutoite.

Maksimaalse võimsuse saavutamiseks tuleb tuulegeneraator paigutada piki tuulevoogu. Lihtsates süsteemides rakendatakse tuulelipu põhimõtet.

Selleks on generaatori vastassuunas fikseeritud vertikaalne tera, mis pöörab selle tuule poole.

Võimsamates paigaldistes on pöörlev elektrimootor, mida juhib suunaandur.

Peamised tuulikute tüübid ja nende omadused

On kahte tüüpi tuuleturbiine:

  1. Horisontaalse rootoriga.
  2. Vertikaalse rootoriga.

Esimene tüüp on kõige tavalisem. Seda iseloomustab kõrge efektiivsus (40-50%), kuid sellel on suurenenud müra ja vibratsioon. Lisaks nõuab selle paigaldamine suurt vaba ruumi (100 meetrit) või kõrget masti (alates 6 meetrist).

Vertikaalse rootoriga generaatorid on vähem energiatõhusad (kasutegur on peaaegu 3 korda madalam kui horisontaalsetel).

Nende eelised hõlmavad lihtsat paigaldamist ja konstruktsiooni usaldusväärsust. Madal müratase võimaldab vertikaalseid generaatoreid paigaldada katustele ja isegi maapinnale. Need rajatised ei karda jäätumist ja orkaane.

Need käivitatakse nõrgast tuulest (1,0–2,0 m / s), samal ajal kui horisontaalne tuuleturbiin vajab keskmise tugevusega (3,5 m / s ja üle selle) õhuvoolu. Tööratta (rootori) kujul on vertikaalsed tuulegeneraatorid väga mitmekesised.

Rootori väikese kiiruse (kuni 200 p / min) tõttu ületab selliste paigaldiste mehaaniline ressurss oluliselt horisontaalsete tuulegeneraatorite jõudlust.

Kuidas arvutada ja valida tuulegeneraator?

Tuul ei ole torude kaudu pumbatav maagaas ega ka elekter, mis voolab katkematult juhtmete kaudu meie koju. Ta on kapriisne ja püsimatu. Täna rebib orkaan katuseid ja lõhub puid ning homme annab see täieliku rahu.

Seetõttu enne ostmist või isetoodang tuuleturbiin peab hindama õhuenergia potentsiaali teie piirkonnas. Selleks peaksite kindlaks määrama aasta keskmise tuule tugevuse. Selle väärtuse leiate soovi korral Internetist.

Pärast sellise tabeli saamist leiame oma elukoha piirkonna ja vaatame selle värvi intensiivsust, võrreldes seda hindamisskaalaga. Kui aasta keskmine tuulekiirus osutub alla 4,0 meetri sekundis, siis pole mõtet tuulikut paigaldada. See ei anna vajalikku energiat.

Kui tuulepark on tuulepargi paigaldamiseks piisav, võite jätkata järgmise sammuga: generaatori võimsuse valimine.

Kui me räägime autonoomsest toiteallikast kodus, siis võetakse arvesse 1 pere keskmine elektritarbimine. See on vahemikus 100 kuni 300 kWh kuus. Piirkondades, kus aastane tuule potentsiaal on väike (5-8 m / s), saab sellise koguse elektrit toota 2-3 kW tuulik.

Tuleb meeles pidada, et s minu keskmine tuule kiirus on suurem Seetõttu on sel perioodil energiatootmine suurem kui suvel.

DIY tuuleveski. Lõbus või tõeline kokkuhoid?

Ütleme kohe, et tuulegeneraatori tegemine oma kätega täis ja tõhusaks ei ole lihtne. Tuuleratta, ülekandemehhanismi pädev arvutamine, võimsusele ja kiirusele sobiva generaatori valik on omaette teema. Anname selle protsessi põhietappide kohta vaid lühikesi soovitusi.

Generaator

Otsese ajamiga pesumasinate autogeneraatorid ja elektrimootorid ei sobi selleks. Nad on võimelised tuulerattast energiat tootma, kuid see on tühine. Tõhusaks tööks vajavad autogeneraatorid väga suuri kiirusi, mida tuuleturbiin ei suuda arendada.

Pesumasinate mootoritel on erinev probleem. Seal on ferriitmagnetid ja tuulegeneraatori jaoks on vaja produktiivsemaid - noodium. Töötle neid ise kokkupanek pingestatud mähiste mähkimine nõuab kannatlikkust ja suurt täpsust.

Ise kokkupandud seadme võimsus ei ületa reeglina 100-200 vatti.

Hiljuti on kodu-ehitajate seas populaarseks saanud jalgrataste ja tõukerataste mootorrattad.

Tuuleenergia seisukohast on need võimsad neodüümgeneraatorid, mis sobivad optimaalselt vertikaalsete tuulerataste ja akude laadimiseks. Sellisest generaatorist saab eemaldada kuni 1 kW tuuleenergiat.

Kruvi

Lihtsaimad on purje- ja rootoripropellerid. Esimene koosneb keskplaadile kinnitatud kergetest kõveratest torudest. Vastupidavast kangast terad tõmmatakse iga toru kohale. Propelleri suur tuuletõmme nõuab labade hingedega kinnitamist, et orkaani ajal need kokku voldida ja ei deformeeruks.

Tuuleratta rootori konstruktsiooni kasutatakse vertikaalsete generaatorite jaoks. Seda on lihtne toota ja töökindel.

Kodu tuulikud: tüübid, ise valmistamine
Kodumajapidamises kasutatava tuulepargi tööpõhimõte on lihtne: õhuvool pöörleb generaatori võllile paigaldatud rootori labasid ja loob selle mähistesse muutuja.

Valmistatud tuuleturbiinist auto generaator, võib aidata olukorras, kus eramajas puudub ühendus elektriliiniga. Või toimib see alternatiivse energia lisaallikana. Sellist seadet saab teha oma kätega vanaraua materjalidest, kasutades rahvakäsitööliste tööd. Fotod ja videod demonstreerivad omatehtud tuulegeneraatori loomise protsessi.

Nende valmistamiseks on tohutult erinevaid tuuleturbiine ja jooniseid. Kuid mis tahes disain sisaldab järgmisi nõutavaid elemente:

  • generaator;
  • terad;
  • aku;
  • mast;
  • elektrooniline seade.

Teatud oskustega saate oma kätega tuulegeneraatori teha.

Lisaks on vaja eelnevalt läbi mõelda elektri juhtimis- ja jaotussüsteem, koostada paigaldusskeem.

Tuuleratas

Labad on ehk tuulegeneraatori kõige olulisem osa. Seadme ülejäänud üksuste töö sõltub disainist. Need on valmistatud erinevaid materjale... Isegi plastikust kanalisatsioonitorust. Torust pärinevaid terasid on lihtne valmistada, need on odavad ja neid ei mõjuta niiskus. Tuuleturbiini tootmisprotsess on järgmine:

  1. Tera pikkus tuleb arvutada. Toru läbimõõt peaks olema võrdne 1/5 kogu kaadrist. Näiteks kui tera on meetri pikkune, siis sobib see 20 cm läbimõõduga toruga.
  2. Lõikasime toru mosaiigi abil pikuti 4 osaks.
  3. Teeme ühest osast tiiva, mis on mall järgmiste lõiketerade lõikamiseks.
  4. Tasandage servad abrasiiviga.
  5. Terad kinnitatakse alumiiniumketta külge keevitatud ribadega.
  6. Järgmisena kruvitakse selle ketta külge generaator.

Tuuleratta labad

Pärast kokkupanekut vajab tuuleratas tasakaalustamist. See on fikseeritud horisontaalselt statiivile. Operatsioon viiakse läbi tuulekambri suletuna. Õige tasakaalustamise korral ei tohiks ratas liikuda. Kui terad pöörlevad ise, tuleb neid teritada, kuni kogu struktuur on tasakaalus.

Alles pärast selle protseduuri edukat lõpuleviimist peaksite jätkama labade pöörlemise täpsuse kontrollimist, need peaksid pöörlema ​​samas tasapinnas ilma viltu. Viga 2 mm on lubatud.


Generaatori kokkupaneku skeem

Mast

Masti tegemiseks sobib vana veetoru läbimõõduga vähemalt 15 cm, pikkusega umbes 7 m. Kui kavandatud paigalduskohast on 30 m raadiuses hooneid, reguleeritakse konstruktsiooni kõrgust ülespoole. Tuuliku tõhusaks tööks tõstetakse tera takistuse kohale vähemalt 1 m võrra.

Masti alus ja tihvtid traatide kinnitamiseks on betoneeritud. Poltidega klambrid keevitatakse vaiade külge. Venitusarmide puhul kasutatakse tsingitud 6 mm kaablit.

Nõuanne. Kokkupandud mastil on märkimisväärne kaal; käsitsi paigaldamiseks vajate koormusega toru vastukaalu.

Generaatori muutmine

Tuuleturbiini generaatori valmistamiseks sobib generaator mis tahes autost. Nende konstruktsioonid on üksteisega sarnased ja muudatus taandub staatori traadi tagasikerimiseks ja rootori valmistamiseks neodüümmagnetitele. Rootori poolustesse puuritakse augud magnetite kinnitamiseks. Paigaldage need vahelduvate postide abil. Rootor on pakitud paberisse ja magnetite vahelised tühimikud on täidetud epoksüüdiga.


Auto generaator

Samamoodi saate mootori vanast pesumasinast ümber teha. Sel juhul liimitakse kleepumise vältimiseks ainult magnetid nurga all.

Uus mähis keritakse mööda mähist staatori hambale. Võite teha lahtise mähise, see on sama mugav kui keegi teine. Mida rohkem pöördeid, seda tõhusam on generaator. Rullid keritakse kolmefaasilises skeemis ühes suunas.

Valmis generaatorit tasub proovida ja andmeid mõõta. Kui 300 pööret minutis tekitab generaator umbes 30 volti, on see hea tulemus.


Generaator tuulegeneraatorile autogeneraatorist

Lõplik kokkupanek

Generaatori raam on keevitatud profiiltorust. Saba on valmistatud tsingitud lehtmetallist. Pöördvõll on kahe laagriga toru. Generaator on masti külge kinnitatud nii, et tera ja masti vaheline kaugus oleks vähemalt 25 cm Turvalisuse huvides tasub masti lõplikuks kokkupanekuks ja paigaldamiseks valida tuulevaikne päev. Terad tugeva tuule mõjul võivad masti painutada ja puruneda.

Patareide kasutamiseks 220 V võrgust töötavate seadmete toiteks peate installima pingemuunduri. Aku maht valitakse tuulegeneraatori jaoks individuaalselt. See indikaator sõltub maapinnal asuvast tuule kiirusest, ühendatud seadme võimsusest ja selle kasutamise sagedusest.


Tuulegeneraatori seade

Aku ülelaadimise kahjustamise vältimiseks vajate pingeregulaatorit. Saate seda ise teha, kui teil on piisavalt teadmisi elektroonikast, või võite osta valmis. Alternatiivsete energiamehhanismide turul on palju kontrollereid.

Nõuanne. Et tera tugeva tuule käes ei puruneks, on paigaldatud lihtne seade - kaitsev tuulelipp.

Tuulikute hooldus

Tuulegeneraator, nagu iga teine ​​seade, vajab tehnilist kontrolli ja hooldust. Tuuleveski sujuvaks tööks tehakse perioodiliselt järgmisi töid.


Tuulegeneraatori skeem
  1. Praegune kollektor nõuab kõige rohkem tähelepanu. Generaatori harjad vajavad puhastamist, määrimist ja hooldust iga kahe kuu tagant.
  2. Tera talitlushäire esimeste märkide korral (ratta värisemine ja tasakaalustamatus) lastakse tuulegeneraator maapinnale ja parandatakse.
  3. Kord kolme aasta jooksul kaetakse metallosad korrosioonivastase värviga.
  4. Kaablite kinnitusi ja pingeid kontrollitakse regulaarselt.

Nüüd, kui installimine on lõpule jõudnud, saate ühendada seadmeid ja kasutada elektrit. Vähemalt tuule ajal.

DIY tuuleturbiinigeneraator: video

Inimkond on kogu oma arengu aja jooksul teinud nii tähtsusetuid kui ka kolossaalseid, sõna otseses mõttes muutvaid kognitiivseid ja objektiivseid reaalsusi ning arusaamu avastustest, mis põhinevad planeedil Maa kehtivate seaduste kõige laiemal spektril. Kõik need olid ühel või teisel viisil tingitud teatud teguritest ning olid vajaduste viljad ja vajadus end parandada, luua, muuta, kohandada. Selle põhjal jõudsid nad täna sõna otseses mõttes järeldusele, et juba tänapäevaste ja tõhusate seadmete ja mehhanismide kasutamisel on rangelt individuaalsed vajadused, mis võimaldavad teil kõigest ümbritsevast maksimaalselt kasu saada. See räägib sellisest seadmest nagu tuuleturbiin (inimeste seas - tuulepuhur, tuulepuhur), samuti sellest, kuidas seda ikkagi oma kätega teha, kulutades minimaalselt energiat ja raha ning saavutades maksimaalse tulemus.

Mis on tuulegeneraator

Tuntud arvutimäng Minecraft, kus tuulegeneraatorid ilmnevad kõigis omadustes, võib olla suurepärane näide tuulegeneraatori ja selle tegevuse tutvustamiseks. Korraldatud teatud viisil keskmine minigeneraator.


Kõik tuulegeneraatorid on oma olemuselt jagatud järgmistesse põhitüüpidesse:

  1. Üks levinumaid on pöörlevad (vertikaalsed) tuulegeneraatorid, mis töötavad vertikaalse aksiaalse pöörlemise alusel, kasutades rootorit ja labasid.
  2. Vane tüüpi tuuleturbiinid on horisontaalne aksiaalne pöörlemismehhanism, mida teostatakse nn ratta abil ja mille süsteemis on reeglina propeller.
  3. Harvem võib komistada ka trummituulegeneraatorite otsa, mis on sisuliselt pöörleva alamliik ja töötavad samadel põhimõtetel, kuid horisontaaltasandil.

Esimesed pildid, mis tuulegeneraatori pildi ilmumisel meelde tulevad, on muidugi pöörlevad labad, sõukruvi, saba, turbiin või, nagu seda ka nimetatakse, tuuleturbiin, nn rootor.

Kõikide tegevuste võtmelüli on generaator, mast, akud, vooluvõrku ühendatud muundur, kordaja (vajadusel käigukast) ja tuulelipp.

Kuidas teha oma kätega tuuleveski

Vertikaalsed tuulegeneraatorid on kõige tõhusamad ja hõlpsamini valmistatavad ja kasutatavad, mistõttu on need üsna laialt levinud, olgu need siis spiraalsed või sirged mehhanismid.

Suur tähtsus on nii tuulegeneraatori loomise eesmärgil kui ka alal, kuhu see paigaldatakse, millest tuleks planeerimisel lähtuda.

On põhipunkte, mis nõuavad tuulegeneraatori loomisel kohustuslikku tähelepanu. Esimene asi, mis tuleb kindlaks teha, on muidugi kõigi edusammude mootor, kogu süsteemi süda - generaator, mida saab ise osta või valmistada, mis aga sisuliselt nõuab teatavaid oskusi ja oskusi. õige sooviga saab ka algaja hakkama ... Sõltuvalt eesmärgist soovite tõsist 10kW seadet, 5kW (5kW) või vähem võimsat 12V juures või väiksemat ja lihtsamat jalgratta tuulikut, mida kasutatakse korteri rõdul elektripaigaldisena.

Visiiri saab varustada peaaegu iga generaatoriga:

  • Kas see on tuntud maapiirkondade traktorite generaator;
  • Üksikasjad vanast arvutist või suurarvutist;
  • Või äkki on see madala müratasemega auto mootor;
  • Pesumasina mootori element, oluline on ainult selle jõudlus.

Järgmisena otsustame terade üle - need väga pöörlevad esemed, mis sarnanevad veski teradega. Terad võivad olla valmistatud ka suurest hulgast materjalidest, millest kõige lootustandvamad ja levinumad on näiteks vineer, plastik, mõnikord tina (näiteks tünniservad), PVC materjal jne. Tootmisel tuleks arvesse võtta kõiki olulisi tegureid - nii tsentrifugaaljõu mõju kui ka labade suurust, tuulevoolu maapinnale ja muid. Kõige ratsionaalsem on tuulevoolu jaotumist mõjutades luua efektiivsuse suurenemise tõttu labakujuline iseloom.

Järgmine samm on tuule kiiruse ja suuna määramiseks mõeldud seadme - tuulelipp - valmistamine. See on midagi metallist lipu sarnast, mis muudab oma positsiooni vastavalt tuulevooludele. Ilmaterana võib kasutada peaaegu iga suhteliselt tugevat, kuid kerget metallkihti.

Mast - oma rollis võib kasutada ka laia valikut improviseeritud vahendeid, näiteks tugevat veetoru. On täiesti võimalik valmistada kodus valmistatud tuuleturbiin (omatehtud tooted), nagu juba kirjeldatud, maksimaalsetest saadaolevatest vahenditest ning tuuliku tugevus sõltub kasutatud materjalidest ja kasutamise läbimõeldusest konkreetsetes tingimustes. Selliste seadmete lihtsaim esindaja on üsna võimeline looma elektrit ruumi valgustamiseks, laadimisseadmeteks ja soovi korral isegi suhteliselt väikese maamaja põhivajaduste rahuldamiseks.

Generaatori valik tuuleturbiini jaoks

Generaator on kogu paigaldise kõige olulisem element, ilma milleta on võimatu luua ühte volti elektrit. On täiesti võimalik improviseeritud vahenditest iseseisvalt väikese kiirusega generaatorit teha, kuid kõik elemendid tuleks valida konkreetsetel eesmärkidel, sest kui me räägime võimsast paigaldusest, siis on siin vaja üsna tõsiseid detaile.


Generaator sisaldab:

  1. Rootor on liikuv element mehhanismis, mis täidab ringlevat funktsiooni ja millel asub ka seade, mis saab energiat allikast (kehast).
  2. Staator on tihedalt ühendatud rootoriga element, mis on statsionaarne, kokkupandud, kui me räägime generaatorist, üksteisega ühendatud metalllehtedest ja millele asetatakse induktiivpool (metallmähis).
  3. Induktsioonifunktsiooniga neodüümmagnetid.

Samal ajal saate generaatori funktsiooni täitmiseks sõltuvalt eesmärgist kasutada peaaegu kõiki juhitavaid mehhanisme, olgu selleks siis traktorimootori jäänused või printerist või ventilaatori starterist pärit elektrimootor.

Oluline on see, kuidas valitakse vasest elektrijuhe.

Kui me räägime generaatori nullist valmistamisest, siis on siin elemente vaja. Rumm on ratta keskosa, tulevase mootori metallpõhi. Neodüümmagnetid sisse teatud summa ja suurused. Teil on vaja metallkettaid, millele magnetid kinnitatakse, polüestervaiku või mõnda muud kinnitus- ja liimimisvõimelist magnetkihti, paksu paberikihti, vineeri.

Isetegivad tuuleturbiinid 220V jaoks

220 -voldine tuulegeneraator on täiesti võimalik ise valmistada ja isegi see pole võimaluste piirist kaugel, kui soov ja vajalik materjal on olemas.

Suhteliselt olulise võimsusega generaatorite eristavad omadused väikese võimsusega väikestele on järgmised:

  1. Muidugi nõuab võimsam elektrijaam usaldusväärsemaid, vastupidavamaid osi ja komponente ning tugevamat tuult.
  2. Kui loote ja hooldate tuulegeneraatoreid, mille võimsus on piisav vähemalt ühe suure elektrilise kodumasina hooldamiseks, vajalik element on aku, mida kasutatakse sellele liigse energia salvestamiseks.
  3. Tuleb meeles pidada, et suurema energia saamiseks on vaja tõsisemat juhtimissüsteemi, mis nõuab juhtploki, sealhulgas nende süsteemi pingestabilisaatorite integreerimist sellistesse tuuleturbiinidesse.
  4. Tõsisemate ja mittekompaktsete süsteemide jaoks on vajalik vastav stabiilne paigaldus.

Viimasest tuleneb vundamendi vajadus, vähemalt väikeste ettevalmistatud ja täidetud aukude kujul, et neisse mudel paigaldada. Samuti ei ole aksiaalgeneraatoritel kleepumisomadusi või, nagu öeldakse, lähtepunkti, mille tõttu isegi väikseim tuul võib liikuda.seadme terad.

Ülejäänud osas ei erine 220 V tuulikud (sealhulgas nende tootmine) praktiliselt teistest esindajatest ja alluvad üldreeglid eespool öeldud.

Kõige tavalisem tuulegeneraator, mille aluseks on tuuleturbiinide aksiaalne süsteem, mis põhineb neodüümmagnetite kasutamisel selles, mis on oma kvaliteedi, vastupidavuse ja kättesaadavuse tõttu saavutanud oma kõrge koha turul.

Oma kätega maja jaoks tuuleturbiinide ehitamise etapid

Kui me räägime suveresidentsi või mõisa äärelinna piirkonnast, kuid tuleb mõista, et mida suurem on vajadus, seda suuremad on kulud. Eriti kui me peame silmas kütmise eesmärki või kõigi kodumasinate pidevat hooldust, sellise seadme töömahukust ja hooldust, isegi kui see on üks kasumlikumaid.


Nagu eespool juba käsitletud, võib tuuleturbiin olla isegi kogu maja peamine elektrienergiaallikas.

Kui võrrelda näiteks lähedaste analoogidega, siis päikeseenergia on tuulikutest paljuski halvem, sest päikest ei juhtu iga päev ning elektrigeneraator on majanduslikus ja keskkonnaalases mõttes isegi hullem kui tuulegeneraator.

Kodu jaoks mõeldud tuuleturbiini põhikomponendid (kuni Loomulikult tuleks kodu tuulegeneraatorist rääkides mõista, et kõik põhielemendid on vajalikud

  • Staator, rootor, induktiivpool, mis on generaatori põhikomponendid;
  • Patareid energia salvestamiseks;
  • Tuulepüüdja, kui tegemist on nõrga tuulega aladega.

Lisaks saate tootmisel kasutada ka Sklyarovi, Birjukovi või Tretjakovi relvajõudude leiutiste põhimõtteid, mis suurendavad oluliselt süsteemi kasutamise ratsionaalsust ja eeliseid ning vähendavad mugavuse huvides müra.

Juhised: kuidas tuulegeneraatorit oma kätega valmistada

Tuuleturbiini valmistamise protsess on loominguline ja selle korraldamine sõltub ainult meistrist. Universaalset juhendit pole, kuna iga disain on iga konkreetse juhtumi erinevate osade ja muude tegurite kombinatsioon.

Kõik tehakse põhiliste tööriistade abil - kruvikeeraja, haamer, veski ja teised.

Esimene asi, mida tuulegeneraatori valmistamisel teha, on eesmärgi määramine ja põhiliste arvutuste, jooniste tegemine, asukoha määramine jne. Järgmisena peaksite kokku panema ja kinnitama terad, saba aku külge (ühendage generaatoriga).

Peamine ja optimaalseim, testitud ja üksikasjalikud juhised tuulegeneraatori valmistamiseks oma kätega:

  1. Valmistage eelnevalt ettevalmistatud osadest generaator - üksteise peale kinnitatakse 2 neodüümmagnetitega valmistatud metallist pannkooki, mille vahele sisestatakse juba saadaval olev vaskmähisega staator.
  2. Mastile (torule) on paigaldatud tugi (kronstein) ja selle kohale on paigaldatud rumm.
  3. Järgmisena tuleks rummule paigaldada generaator, pärast mida tuleb staator toega ühendada.
  4. Teisele osale on paigaldatud tuuleturbiin.

Betoneerige ja ehitage konstruktsiooni alus, et stabiliseerida see tugevate tuulte korral, olles välja arvutanud peamised parameetrid, sest märkimisväärse paigalduse korral ei pruugi sammude kaugus olla piisav.

Omatehtud tuulegeneraatori eelised

Kokkuvõtteks tuleb märkida, et omatehtud tuulegeneraator on suurepärane, kaasaegne ja taskukohasem energiaallikas iga päev, levides uskumatu kiirusega. Tuulegeneraatori peamised eelised, mida ei saa omistada gaasigeneraatoril põhinevatele elektrigeneraatoritele, on kõrge kasutegur, kättesaadavus, tõhusus, paigaldamise ja kasutamise lihtsus, kaasaegsus, enamik neist on madala müratasemega, keskkonnasõbralikud.

Tuulegeneraatorid on tänapäeval paljulubavad ja üha tõhusamad ning koguvad hoogu elektrienergia tootmiseks, olles samas suhteliselt ökonoomsed ja üsna taskukohased isegi sellise seadme valmistamiseks oma kätega.

DIY tuulegeneraator: 4 kW (video)

Omatehtud tuulikud on suurepärane võimalus õppida midagi uut, proovida uut äri ning teha ka taskukohane ja lihtne viis maja elektriga varustamiseks kõige lihtsamates kodustes tingimustes.