Kuinka tehdä ohjain tuuligeneraattorille omin käsin: laite, toimintaperiaate, kokoonpanokaavio

Mitkä tuulivoimalat ovat tehokkaimpia

Vaakasuora

pystysuora

Tämäntyyppiset laitteet ovat saavuttaneet eniten suosiota, jossa turbiinin pyörimisakseli on yhdensuuntainen maan kanssa. Tällaisia ​​tuuliturbiineja kutsutaan usein tuulimyllyiksi, joissa siivet kääntyvät tuulen virtausta vastaan. Laitteen suunnittelu sisältää järjestelmän pään automaattiseen vieritykseen.Tuulen virtaus on löydettävä. Tarvitaan myös laite terien kääntämiseen, jotta pienelläkin voimalla voidaan tuottaa sähköä. Tällaisten laitteiden käyttö on tarkoituksenmukaisempaa teollisuusyrityksissä kuin jokapäiväisessä elämässä. Käytännössä niitä käytetään useammin tuulipuistojärjestelmien luomiseen.

Tämän tyyppiset laitteet ovat käytännössä vähemmän tehokkaita. Turbiinin siipien pyöriminen tapahtuu yhdensuuntaisesti maan pinnan kanssa riippumatta tuulen voimakkuudesta ja sen vektorista. Virtaussuunnalla ei myöskään ole väliä, pyörivät elementit vierivät sitä vastaan ​​millään iskulla. Tämän seurauksena tuuligeneraattori menettää osan tehostaan, mikä johtaa koko laitteiston energiatehokkuuden laskuun. Mutta asennuksen ja huollon kannalta yksiköt, joissa terät on sijoitettu pystysuoraan, sopivat paremmin kotikäyttöön. Tämä johtuu siitä, että vaihdelaatikko ja generaattori on asennettu maahan. Tällaisten laitteiden haittoja ovat kallis asennus ja vakavat käyttökustannukset. Generaattorin asentamiseen tarvitaan riittävästi tilaa. Siksi pystysuorien laitteiden käyttö on tarkoituksenmukaisempaa pienillä yksityistiloilla.

Kaksiteräinen	Kolmiteräinen	moniteräinen
Tämän tyyppisille yksiköille on ominaista kahden kiertoelementin läsnäolo. Tämä vaihtoehto on käytännössä tehoton nykyään, mutta on melko yleinen luotettavuutensa vuoksi.	Tämäntyyppiset laitteet ovat yleisimpiä. Kolmiteräisiä laitteita käytetään paitsi maataloudessa ja teollisuudessa myös kotitalouksissa. Tämäntyyppiset laitteet ovat saavuttaneet suosiota luotettavuutensa ja tehokkuutensa ansiosta.	Jälkimmäisessä voi olla 50 tai useampia kiertoelementtejä. Tarvittavan sähkömäärän tuottamisen varmistamiseksi ei itse teriä tarvitse rullata, vaan ne on saatettava vaadittuun määrään kierroksia. Jokaisen lisäkiertoelementin läsnäolo lisää tuulipyörän kokonaisvastuksen parametria. Tämän seurauksena laitteiston ulostulo vaaditulla kierrosluvulla on ongelmallista. Useilla siivellä varustetut karusellilaitteet alkavat pyöriä pienellä tuulenvoimalla. Mutta niiden käyttö on merkityksellisempää, jos itse vierittämisellä on merkitystä esimerkiksi silloin, kun tarvitaan veden pumppaamista. Moniteräisiä yksiköitä ei käytetä suuren energiamäärän tehokkaan tuotannon varmistamiseksi. Niiden toimintaa varten vaaditaan vaihdelaitteen asennus. Tämä ei vain vaikeuta laitteen koko suunnittelua kokonaisuutena, vaan tekee siitä myös vähemmän luotettavan verrattuna kaksi- ja kolmiterisiin.

Kovilla teriillä

Purjehdusyksiköt

Tällaisten yksiköiden kustannukset ovat korkeammat pyörivien osien korkeiden tuotantokustannusten vuoksi. Mutta purjehdusvarusteisiin verrattuna jäykillä siivillä varustetut generaattorit ovat luotettavampia ja niillä on pitkä käyttöikä. Koska ilma sisältää pölyä ja hiekkaa, pyöriviin elementteihin kohdistuu suuri kuormitus. Kun laite toimii vakaissa olosuhteissa, se vaatii terien päihin kiinnitetyn korroosionestokalvon vaihdon vuosittain. Ilman tätä pyörivä elementti alkaa menettää työominaisuuksiaan ajan myötä.

Tämän tyyppiset terät ovat tuotannon kannalta yksinkertaisempia ja halvempia kuin metalli tai lasikuitu.Mutta valmistuksen säästöt voivat johtaa vakaviin kustannuksiin tulevaisuudessa. Kolmen metrin tuulipyörän halkaisijalla terän kärjen nopeus voi olla jopa 500 km/h, kun laitteen kierrokset ovat noin 600 minuutissa. Tämä on vakava kuorma jopa jäykille osille. Käytäntö osoittaa, että purjehdusvarusteiden pyörimiselementtejä on vaihdettava usein, varsinkin jos tuulen voimakkuus on suuri.

Pyörimismekanismin tyypin mukaan kaikki yksiköt voidaan jakaa useisiin tyyppeihin:

• ortogonaaliset Darier-laitteet;
• yksiköt, joissa on Savonius-pyörivä kokoonpano;
• laitteet, joissa on pystysuora-aksiaalinen rakenne;
• laitteet, joissa on helikoidityyppinen pyörivä mekanismi.

Kiinalainen elektroninen vaihtoehto

Tuuliturbiinin ohjaimen valmistaminen omin käsin on arvostettu liiketoiminta. Mutta kun otetaan huomioon elektronisten tekniikoiden kehitysnopeus, itsekokoonpanon merkitys menettää usein merkityksensä. Lisäksi suurin osa ehdotetuista järjestelmistä on jo vanhentunut.

Melko kunnollinen, suunniteltu 600 watin tuuligeneraattorille, kiinalainen latausohjain. Tällaisen laitteen voi tilata Kiinasta ja saada postitse noin puolessatoista kuukaudessa.

Säätimen laadukas jokasään kotelo, jonka mitat ovat 100 x 90 mm, on varustettu tehokkaalla jäähdytyspatterilla. Kotelon rakenne vastaa suojausluokkaa IP67. Ulkolämpötila-alue on -35 - + 75ºС. Kotelossa näkyy kevyt ilmaisin tuuligeneraattorin tilatiloista.

Kysymys kuuluu, mikä on syy käyttää aikaa ja vaivaa yksinkertaisen rakenteen kokoamiseen omin käsin, jos on todellinen mahdollisuus ostaa jotain vastaavaa ja teknisesti vakavaa? No, jos tämä malli ei riitä, kiinalaisilla on erittäin "hienoja" vaihtoehtoja. Joten uusien tulokkaiden joukossa havaittiin malli, jonka teho oli 2 kW käyttöjännitteellä 96 volttia.

Kiinalainen tuote uutuuslistalta. Tarjoaa akun latauksen ohjauksen, toimien yhdessä 2 kW:n tuuligeneraattorin kanssa. Hyväksyy tulojännitteen 96 volttiin asti

Totta, tämän ohjaimen hinta on jo viisi kertaa kalliimpi kuin edellinen kehitys. Mutta sitten taas, jos vertaat samanlaisen valmistuksen kustannuksia omilla käsilläsi, osto näyttää järkevältä päätökseltä.

Ainoa asia, joka hämmentää kiinalaisissa tuotteissa, on se, että niillä on tapana yhtäkkiä lakata toimimasta sopimattomimmissa tapauksissa. Siksi ostettu laite on usein tuotava mieleen - luonnollisesti omin käsin. Mutta se on paljon helpompaa ja yksinkertaisempaa kuin tee-se-itse-tuuliturbiinin latausohjaimen valmistaminen tyhjästä.

Kuinka liittää ohjain tuuligeneraattoriin?

Ohjain on ensimmäinen laite, johon generaattorin tuottama jännite syötetään. Ohjain liitetään erityisillä liittimillä. Generaattori on kytketty tuloon ja lähtöliittimet on kytketty akkuihin.

Itsetuotantoon on olemassa monia järjestelmiä, joissa on vain muutama yksinkertainen osa. Tällaisia ​​järjestelmiä voivat helposti toteuttaa myös peruskoulutuksen saaneet ihmiset, ne ovat luotettavia ja vaatimattomia.Tuulimyllyn itsevalmistuksessa tällaiset järjestelmät tarjoavat täyden toiminnan, ja lisäominaisuuksien puuttuminen ei ole merkittävä haitta. Mitä vähemmän elementtejä piirissä on, sitä luotettavampi se on ja vähemmän altis häiriöille tai häiriöille, joten vaihtoehto on menestynein.

Tuulimyllyn liittäminen akkuun

Akku on kytketty generaattoriin tasasuuntaajan - diodisillan kautta. Akut tarvitsevat tasavirtaa, ja tuulimyllygeneraattori tuottaa muutoksen, lisäksi erittäin epävakaan amplitudin. Tasasuuntaaja muuttaa vaihtovirtaa ja muuttaa sen suoraksi

Jos generaattori on kolmivaiheinen, on tarpeen käyttää kolmivaiheista tasasuuntaajaa, johon on kiinnitettävä erityistä huomiota

Paristot eivät yleensä ole uusia, ne pystyvät kiehumaan. Siksi on erittäin suositeltavaa käyttää vähintään yksinkertaista säädintä, joka on valmistettu releen säätimestä. Se sammuttaa latauksen ajoissa ja pitää akut toiminnassa. Joka tapauksessa sinun ei pidä säästää laitteissa ja vähentää sarjan koostumusta, koska koko tuuliturbiinin täysi toiminta riippuu siitä.

Yksivaiheisen tuuligeneraattorin liittäminen kolmivaiheiseen säätimeen

Yksivaiheinen generaattori voidaan kytkeä kolmivaiheiseen säätimeen joko yhdelle vaiheelle tai rinnan kaikkiin kolmeen. Oikeampi vaihtoehto on käyttää yhtä vaihetta, eli tuulimylly on kytketty kahteen koskettimeen - puristus ja yksi vaihe. Tämä varmistaa jännitteen oikean käsittelyn ja sen lähdön kuluttajalaitteisiin.

Yleensä tällaisten erilaisten laitteiden käyttö on epäkäytännöllistä.Lisäksi sekaannukset liitäntävaihtoehtojen kanssa voivat aiheuttaa merkittävän uhan laitteiden eheydelle, mitä ei voida hyväksyä. Kun kokoat sarjaa, sinun on välittömästi määritettävä sen koostumus ja viereisten laitteiden tyyppi, jotta estetään erilaisten laitteiden käyttö yhdessä nipussa. Vain koulutetut sähkötekniikan asiantuntijat voivat sallia riskialttiit kytkennät, vaikka he itse vastustavatkin tällaiset toimet.

Asian laillinen puoli

Kotitekoinen tuuligeneraattori kotiin ei kuulu kieltojen piiriin, sen valmistus ja käyttö ei aiheuta hallinnollista tai rikosoikeudellista rangaistusta. Jos tuuligeneraattorin teho ei ylitä 5 kW, se kuuluu kodinkoneisiin eikä vaadi yhteensovittamista paikallisen energiayhtiön kanssa. Lisäksi sinun ei tarvitse maksaa veroja, jos et saa voittoa sähkön myynnistä. Lisäksi kotitekoinen generoiva tuulimylly vaatii tällaisellakin suorituskyvyllä monimutkaisia ​​teknisiä ratkaisuja: se on helppo valmistaa. Siksi kotitekoinen teho ylittää harvoin 2 kW. Itse asiassa tämä teho riittää yleensä omakotitalon virran saamiseen (tietysti, jos sinulla ei ole kattilaa ja tehokasta ilmastointilaitetta).

Tässä tapauksessa puhumme liittovaltion laista. Siksi ennen kuin päätät tehdä tuulimyllyn omin käsin, ei olisi tarpeetonta tarkistaa aihe- ja kunnallisten säädösten olemassaolo (poissaolo), jotka voivat asettaa joitain rajoituksia ja kieltoja. Jos kotisi sijaitsee esimerkiksi erityisen suojellulla luonnonalueella, tuulienergian (ja tämä on luonnonvara) käyttö voi vaatia lisälupia.

Ongelmia lain kanssa voi syntyä levottomien naapureiden läsnä ollessa. Kodin tuulimyllyt ovat yksittäisiä rakennuksia, joten niihin sovelletaan myös joitain rajoituksia:

• Maston korkeus (vaikka tuulivoimala olisi ilman siipiä) ei voi ylittää alueellasi vahvistettuja normeja. Lisäksi sivustosi sijaintiin voi liittyä rajoituksia. Esimerkiksi laskeutumisliukupolku lähimmälle lentokentälle voi kulkea ylitsesi. Tai sivustosi välittömässä läheisyydessä on sähköjohto. Jos rakenne putoaa, se voi vahingoittaa pylväitä tai johtoja. Yleiset rajat normaalissa tuulivoimassa ovat 15 metrin korkeudet (jotkut tilapäistuulimyllyt kohoavat jopa 30 metriin). Jos laitteen maston ja rungon poikkipinta-ala on suuri, naapurit voivat esittää vaatimuksia sinua vastaan, jonka tontille varjo putoaa. On selvää, että tällaiset valitukset syntyvät yleensä "vahingosta", mutta niillä on oikeusperusta.
• Terän melu. Suurin naapureiden ongelmien lähde. Klassista vaakasuuntaista rakennetta käytettäessä tuulimylly lähettää infraääntä. Tämä ei ole vain epämiellyttävää melua, kun tietty taso saavutetaan, ilman aaltovärähtelyt vaikuttavat haitallisesti ihmiskehoon ja kotieläimiin. Kotitekoinen tuulimyllygeneraattori ei yleensä ole tekniikan "mestariteos", ja se voi itsessään aiheuttaa paljon melua. On erittäin toivottavaa testata laitteesi virallisesti valvontaviranomaisissa (esimerkiksi SES:ssä) ja saada kirjallinen lausunto siitä, että asetettuja melustandardeja ei ylitetä.
• Elektromagneettinen säteily. Mikä tahansa sähkölaite lähettää radiohäiriöitä. Otetaan esimerkiksi tuulimylly auton generaattorista.Auton vastaanottimen häiriötason vähentämiseksi autoon on asennettu kondensaattorisuodattimet. Kun kehität projektia, muista ottaa tämä seikka huomioon.

  Vaatimukset eivät voi tehdä vain naapureita, joilla on ongelmia TV- ja radiosignaalien vastaanottamisessa. Jos lähellä on teollisia tai sotilaallisia vastaanottokeskuksia, ei ole tarpeetonta tarkistaa elektronisen häiriönhallintayksikön (EW) häiriötaso.

• Ekologia. Se kuulostaa paradoksaalista: näyttää siltä, ​​että käytät ympäristöystävällistä yksikköä, mitä ongelmia siinä voi olla? Yli 15 metrin korkeudella sijaitseva potkuri voi muodostaa esteen lintujen muutolle. Pyörivät terät ovat linnuille näkymättömiä ja niihin osuu helposti.

tee-se-itse

Valmiin tuuliturbiinin hankinta on useimpien käyttäjien ulottumattomissa. Lisäksi halu tehdä erilaisia ​​mekanismeja ja laitteita on hävittämätön ihmisten keskuudessa, ja jos on ongelma on kiireesti ratkaistava selvästi. Harkitse kuinka tehdä tuuligeneraattori omin käsin.

Yksinkertaisin tuuligeneraattori dacha-valaistukseen

Yksinkertaisimpia malleja käytetään valaisemaan alue tai antamaan virtaa vettä syöttävälle pumpulle. Prosessiin kuuluu yleensä kulutuslaitteita, jotka eivät pelkää virtapiikkejä. Tuulimylly pyörittää generaattoria, joka on kytketty suoraan kuluttajiin, ilman välijännitteen stabilointisarjaa.

Tee itse tuulimylly autogeneraattorista

Auton generaattori on paras vaihtoehto luotaessa kotitekoista tuulimyllyä. Se vaatii minimaalisen jälleenrakennuksen, lähinnä kelan uudelleen kelaamisen ohuemmalla langalla, jossa on enemmän kierroksia.Muutos on minimaalinen, ja tuloksena oleva vaikutus mahdollistaa tuulimyllyn käytön kodin luomiseen. Tarvitset riittävän nopean ja tehokkaan roottorin, joka pystyy pyörittämään laitteita, joilla on suuri vastus.

Tuuligeneraattori pesukoneesta

Pesukoneesta tulevaa sähkömoottoria käytetään usein generaattorin luomiseen. Paras vaihtoehto on asentaa roottoriin vahvat neodyymimagneetit käämien virittämiseksi. Tätä varten on tarpeen porata roottoriin syvennyksiä, joiden halkaisija on yhtä suuri kuin magneettien koko.

Sitten ne asennetaan pistorasioihin, joissa on vuorotteleva napaisuus ja täytetään epoksilla. Valmis generaattori asennetaan pystyakselin ympäri pyörivälle alustalle, akselille on asennettu vaipalla varustettu juoksupyörä. Takana paikalleen on kiinnitetty hännänvakain, joka ohjaa laitetta.

Kiinalainen elektroninen vaihtoehto

Tuuliturbiinin ohjaimen valmistaminen omin käsin on arvostettu liiketoiminta. Mutta kun otetaan huomioon elektronisten tekniikoiden kehitysnopeus, itsekokoonpanon merkitys menettää usein merkityksensä. Lisäksi suurin osa ehdotetuista järjestelmistä on jo vanhentunut.

On halvempaa ostaa ammattimaisesti valmistettu, laadukkaalla asennuksella valmistettu tuote nykyaikaisille elektronisille komponenteille. Voit esimerkiksi ostaa sopivan laitteen kohtuulliseen hintaan Aliexpressistä.

Melko kunnollinen, suunniteltu 600 watin tuuligeneraattorille, kiinalainen latausohjain. Tällaisen laitteen voi tilata Kiinasta ja saada postitse noin puolessatoista kuukaudessa.

Säätimen laadukas jokasään kotelo, jonka mitat ovat 100 x 90 mm, on varustettu tehokkaalla jäähdytyspatterilla. Kotelon rakenne vastaa suojausluokkaa IP67.Ulkolämpötila-alue on -35 - + 75ºС. Kotelossa näkyy kevyt ilmaisin tuuligeneraattorin tilatiloista.

Kysymys kuuluu, mikä on syy käyttää aikaa ja vaivaa yksinkertaisen rakenteen kokoamiseen omin käsin, jos on todellinen mahdollisuus ostaa jotain vastaavaa ja teknisesti vakavaa? No, jos tämä malli ei riitä, kiinalaisilla on erittäin "hienoja" vaihtoehtoja. Joten uusien tulokkaiden joukossa havaittiin malli, jonka teho oli 2 kW käyttöjännitteellä 96 volttia.

Kiinalainen tuote uutuuslistalta. Tarjoaa akun latauksen ohjauksen, toimien yhdessä 2 kW:n tuuligeneraattorin kanssa. Hyväksyy tulojännitteen 96 volttiin asti

Totta, tämän ohjaimen hinta on jo viisi kertaa kalliimpi kuin edellinen kehitys. Mutta sitten taas, jos vertaat samanlaisen valmistuksen kustannuksia omilla käsilläsi, osto näyttää järkevältä päätökseltä.

Ainoa asia, joka hämmentää kiinalaisissa tuotteissa, on se, että niillä on tapana yhtäkkiä lakata toimimasta sopimattomimmissa tapauksissa. Siksi ostettu laite on usein tuotava mieleen - luonnollisesti omin käsin. Mutta se on paljon helpompaa ja yksinkertaisempaa kuin tee-se-itse-tuuliturbiinin latausohjaimen valmistaminen tyhjästä.

Keskeiset solmut

Kuten mainittiin, tuuligeneraattori voidaan tehdä kotona. Tietyt solmut on valmisteltava sen luotettavaa toimintaa varten. Nämä sisältävät:

1. Terät. Ne voidaan valmistaa eri materiaaleista.
2. Generaattori. Voit myös koota sen itse tai ostaa valmiina.
3. Hännän vyöhyke. Käytetään siirtämään teriä vektorin suuntaan, mikä tarjoaa parhaan mahdollisen tehokkuuden.
4. Kerroin. Lisää roottorin pyörimisnopeutta.
5. Masto kiinnikkeitä varten.Sillä on elementin rooli, johon kaikki määritetyt solmut on kiinnitetty.
6. Kiristysköydet. Tarvitaan koko rakenteen kiinnittämiseksi ja sen suojaamiseksi tuhoutumiselta tuulen vaikutuksesta.
7. Akku, invertteri ja latausohjain. Osallistu energian muuntamiseen, stabilointiin ja sen kertymiseen.

Aloittelijoiden tulisi harkita yksinkertaisia ​​pyöriviä tuuligeneraattoripiirejä.

Pystytuulimyllyjen lajikkeet ja muunnelmat

Ortogonaalinen tuuligeneraattori on varustettu useilla siivellä, jotka sijaitsevat tietyllä etäisyydellä pyörimisakselin suuntaisesti. Nämä tuulimyllyt tunnetaan myös nimellä Darrieus-roottori. Nämä yksiköt ovat osoittautuneet tehokkaimmiksi ja toimivimmiksi.

Terien pyörimisen takaa niiden siipimäinen muoto, joka luo tarvittavan nostovoiman. Laitteen normaali toiminta vaatii kuitenkin huomattavaa vaivaa, joten generaattorin suorituskykyä voidaan lisätä asentamalla ylimääräisiä staattisia näyttöjä. Haittapuolena on mainittava liiallinen melu, suuret dynaamiset kuormat (värinä), jotka usein johtavat tukiyksiköiden ennenaikaiseen kulumiseen ja laakereiden rikkoutumiseen.

On Savonius-roottorilla varustettuja tuuliturbiineja, jotka sopivat parhaiten kotiolosuhteisiin. Tuulipyörä koostuu useista puolisylintereistä, jotka pyörivät jatkuvasti akselinsa ympäri. Pyöriminen tapahtuu aina samaan suuntaan eikä se ole riippuvainen tuulen suunnasta.

Tällaisten asennusten haittana on rakenteen heiluminen tuulen vaikutuksesta. Tästä johtuen akseliin syntyy jännitystä ja roottorin pyörimislaakeri pettää.Lisäksi pyöriminen ei voi käynnistyä itsestään, jos tuuligeneraattoriin on asennettu vain kaksi tai kolme siipeä. Tässä suhteessa on suositeltavaa kiinnittää kaksi roottoria akselille 90 asteen kulmassa toisiinsa nähden.

Pystysuuntainen monisiipiinen tuuligeneraattori on yksi tämän mallisarjan toimivimmista laitteista. Sillä on korkea suorituskyky ja pieni kuormitus kantaviin elementteihin.

Rakenteen sisäosa koostuu staattisista lisäteristä, jotka on sijoitettu yhteen riviin. Ne puristavat ilmavirtaa ja säätelevät sen suuntaa, mikä lisää roottorin tehokkuutta. Suurin haittapuoli on korkea hinta, joka johtuu osien ja elementtien suuresta määrästä.

Tee itse tuulimyllyt kotiin, tuuliturbiinien mekaniikka

olemus tuuligeneraattorin toiminta - kineettisen muunnos tuulienergiasta sähköksi. Jokainen järjestelmän elementti suorittaa tehtävänsä:

Tuulipyörä, terät. Ne kiinnittävät ilmamassojen liikkeet, pyörivät ja panevat akselin liikkeelle.
Generaattori voidaan asentaa heti akselille tai siinä voi olla kulmavaihde, joka siirtää alaspäin suuntautuvan liikkeen kardaaniin. Vaihteistoa käyttämällä on mahdollista saavuttaa nopeuden lisäys (kerroin).
Generaattori - muuntaa pyörimisenergian sähköenergiaksi. Jos generaattori tuottaa vakaan virran, se kytketään akkuihin. Jos ei, väliin asennetaan jännitteensäätimen rele.
Järjestelmässä ei ehkä ole paristoja, mutta niillä työ on vakaampaa - ne käyttävät tuulista kelloa lataukseen ja kuluttavat kertyneen potentiaalin tuulen laantuessa.
Invertteri - käytetään muuntamaan jännite haluttuun arvoon, esimerkiksi 220 V.Tarvitaan mukavuuden vuoksi, koska useimmat laitteet on suunniteltu sellaiselle jännitteelle. Mutta tuulimyllyn tarkoitus voi olla erilainen, joten jokaisessa piirissä ei ole invertteriä.
Anemoskooppi on laite, jota käytetään tehokkaissa tuuliturbiineissa. Se kerää tietoa tuulen nopeudesta ja suunnasta. Lähes koskaan löydetty kotitekoisista malleista

Yleensä niistä tehdään pieni tuuliviiri ja pyörivä mekanismi.
Masto - tai tuki, johon potkuri kiinnitetään
Korkeudessa on todennäköisempää saada vakaa ja voimakas tuuli, joten on tärkeää kiinnittää huomiota mastoon, jonka on kestettävä kuormia.

Tuulimyllyt voivat olla vaakasuuntaisia ​​(perinteisellä potkurilla) ja pystysuoria (pyöriviä). Vaakasuuntaisilla asennuksilla on korkein hyötysuhde, joten ne tuotetaan useimmiten itsevalmistuksen avulla.

Pystysuuntainen tyyppigeneraattori

Mutta sellaiset tuulimyllyt on käännettävä tuulta päin, koska sivuvirralla se lakkaa toimimasta. Tee-se-itse pyörivällä tuuligeneraattorilla on myös etunsa.

Pystysuorien järjestelmien suunnittelu voi vaihdella suuresti, mutta niillä on yhteisiä piirteitä.

• Pystysuoraan sijoitetut turbiinit kiinnittävät tuulen, riippumatta siitä, missä se puhaltaa (vaakasuuntaiset mallit on varustettava ohjaimella), mikä on erittäin kätevää, jos tuuli tietyllä alueella ei ole vakaa, vaihteleva.
• Tällainen rakenne voidaan sijoittaa suoraan maahan (tietysti, jos tuulta on tarpeeksi).
• Tee asennus helpommaksi kuin vaakasuora.

Ainoa negatiivinen puoli on suhteellisen alhainen teho.

Mitä vaaditaan?

Yleisin vaihtoehto on käyttää pesukonemoottoria kotitekoiseen generaattoriin.Jos vanhaa "pesukonetta" ei ole saatavilla, voit löytää tällaisen moottorin kotitalousmarkkinoilta, lähimmästä kodinkonehuoltokeskuksesta tai erikoisliikkeestä roskakauppiailta. Sellaisen moottorin tilaaminen Kiinasta ei ole ongelma.

Sekä uudet että käytetyt kestävät pitkään. 200 watin teho muunnetaan helposti kilowateiksi tai suuremmiksi.

materiaaleja

Generaattorin kokoamiseksi tarvitset moottorin lisäksi:

• neodyymimagneetit kooissa 20, 10 ja 5 mm (yhteensä 32);
• tasasuuntausdiodit tai diodisilta, jonka virta on kymmeniä ampeeria (noudata kaksinkertaisen tehomarginaalin sääntöä);
• epoksi liima;
• kylmä hitsaus;
• hioa;
• peltiä tölkin sivusta.

Magneetit tilataan verkosta Kiinasta.

Työkalut

Seuraavat työkalut nopeuttavat valmistusprosessia:

• sorvi;
• sakset;
• ruuvimeisseli suuttimilla;
• pihdit.

Toimintaperiaate

Tuulivoimaloissa käytettävät ohjaimet ovat monimutkaisia ​​teknisiä laitteita, jotka suorittavat seuraavat toiminnot:

1. Ohjaa ladattavien akkujen (ACB) latausta, jotka varastoivat tuotettua sähköenergiaa.
2. Muuntaa tuuligeneraattorin tuottaman vaihtosähkön tasavirraksi, joka on akkujen käyttövirta.
3. Ohjaa tuuliturbiinin siipien pyörimistä.
4. Se ohjaa syntyvän sähkövirran uudelleen riippuen akun latauksesta ja tuotetun energian määrästä.

Ohjainten toiminta tuuliturbiinien toimintaa automaattitilassa, suoritetaan niiden suunnittelusta ja tuuligeneraattorin tehosta riippuen seuraavasti:

1. Suuritehoisille tuulimyllyille.

• Ohjaimen kanssa tuuliturbiiniin on asennettu painolastivastus. Tässä kapasiteetissa voidaan käyttää sähköisiä lämmityselementtejä tai muita sähkövastuksia, joilla on merkittävä vastus.
• Tuuliturbiinin käytön aikana, kun akkujen jännite saavuttaa 14 - 15,0 volttia, ohjain katkaisee ne sähköjohdosta ja kytkee asennuksen tuottaman sähköenergian virrat painolastivastukseen.

2. Pienitehoisille tuulimyllyille.

Kun akun lataus on valmis ja jännitearvot ovat saavuttaneet suurimmat mahdolliset arvot, säädin jarruttaa tuuliturbiinin siipien pyörimistä. Tämä toimenpide suoritetaan sulkemalla tuuligeneraattorin vaiheet, mikä johtaa jarrutukseen ja laitteiston pyörimisen pysähtymiseen.

Kodin tuuligeneraattorin perusta

Kotitekoisten tuuligeneraattoreiden valmistuksen ja asennuksen aihe on erittäin laajalti edustettuna Internetissä. Suurin osa materiaalista on kuitenkin banaali kuvaus periaatteista sähköenergian saamiseksi luonnollisista lähteistä.

Tuuliturbiinien laitteen (asennuksen) teoreettinen menetelmä on ollut pitkään tiedossa ja varsin ymmärrettävä. Mutta miten asiat käytännössä ovat kotimaisella sektorilla - kysymys, joka on kaukana täysin julkisuudesta.

Kotitekoisten kotituuligeneraattoreiden virtalähteeksi suositellaan useimmiten autogeneraattoreita tai neodyymimagneeteilla täydennettyjä AC-oikosulkumoottoreita.

Menettely asynkronisen AC-moottorin muuntamiseksi tuulimyllyn generaattoriksi. Se koostuu roottorin "turkin" valmistamisesta neodyymimagneeteista. Erittäin monimutkainen ja pitkä prosessi

Molemmat vaihtoehdot vaativat kuitenkin huomattavia parannuksia, usein monimutkaisia, kalliita ja aikaa vieviä.

Paljon yksinkertaisempaa ja kaikin puolin helpompaa asentaa sähkömoottorit, kuten aiemmin ja nyt Ametekin (esimerkki) ja muut valmistamat.

Kotituuliturbiiniin sopivat tasavirtamoottorit, joiden jännite on 30 - 100 volttia. Generaattoritilassa niistä voidaan saada noin 50 % ilmoitetusta käyttöjännitteestä.

On huomattava: kun ne toimivat generointitilassa, tasavirtamoottorit on pyöritettävä nimellisnopeuden yläpuolelle.

Samanaikaisesti jokainen yksittäinen moottori tusinasta identtisestä kopiosta voi osoittaa täysin erilaisia ​​​​ominaisuuksia.

Siksi kodin tuuligeneraattorin sähkömoottorin optimaalinen valinta on loogista seuraavilla indikaattoreilla:

1. Korkea käyttöjänniteasetus.
2. Matala parametri RPM (pyörimiskulmanopeus).
3. Korkea käyttövirta.

Joten Ametekin valmistama moottori, jonka käyttöjännite on 36 volttia ja pyörimiskulma 325 rpm, näyttää hyvältä asennettavaksi.

Juuri tällaista sähkömoottoria käytetään tuuligeneraattorin suunnittelussa - asennus, joka on kuvattu alla esimerkkinä kodin tuulimyllystä.

DC-moottori kodin tuuligeneraattoriin. Paras vaihtoehto Ametekin valmistamista tuotteista. Myös muiden yritysten valmistamat vastaavat sähkömoottorit sopivat hyvin.

Minkä tahansa vastaavan moottorin tehokkuuden tarkistaminen on helppoa. Riittää, kun kytket perinteisen 12 voltin hehkulampun sähköliittimiin ja käännät moottorin akselia käsin.Sähkömoottorin hyvillä teknisillä indikaattoreilla lamppu syttyy varmasti.

Materiaalin valinta

Tuulilaitteen terät voidaan valmistaa mistä tahansa enemmän tai vähemmän sopivasta materiaalista, esimerkiksi:

PVC-putkesta

Tästä materiaalista on luultavasti helpoin rakentaa teriä. PVC-putkia löytyy jokaisesta rautakaupasta. Putket on valittava ne, jotka on suunniteltu paine- tai kaasuputkeen viemäriin. Muussa tapauksessa ilmavirta voimakkaassa tuulessa voi vääristää siivet ja vahingoittaa niitä generaattorimastoa vasten.

Tuuliturbiinin siivet altistuvat koville keskipakovoiman aiheuttamille kuormituksille, ja mitä pidemmät siivet, sitä suurempi kuorma.

Kotituuligeneraattorin kaksiteräisen pyörän terän reuna pyörii satoja metrejä sekunnissa, mikä on pistoolista lentävän luodin nopeus. Tämä nopeus voi johtaa PVC-putkien rikkoutumiseen. Tämä on erityisen vaarallista, koska lentävät putkenpalat voivat tappaa tai vahingoittaa ihmisiä vakavasti.

Voit päästä pois tilanteesta lyhentämällä teriä maksimiin ja lisäämällä niiden määrää. Moniteräinen tuulipyörä on helpompi tasapainottaa ja vähemmän meluisa

Ei pieni merkitys on putkien seinien paksuudella. Esimerkiksi tuulipyörässä, jossa on kuusi PVC-putkesta valmistettua terää, halkaisijaltaan kaksi metriä, niiden paksuus ei saa olla alle 4 millimetriä. Kotikäsityöläisen terien suunnittelun laskemiseksi voit käyttää valmiita taulukoita ja malleja

Kotikäsityöläisen terien suunnittelun laskemiseksi voit käyttää valmiita taulukoita ja malleja.

Malli tulee tehdä paperista, kiinnittää putkeen ja ympyröidä. Tämä tulee tehdä niin monta kertaa kuin tuuligeneraattorissa on siipiä.Palapelin avulla putki on leikattava merkkien mukaan - terät ovat melkein valmiita. Putkien reunat on kiillotettu, kulmat ja päät pyöristetty, jotta tuulimylly näyttää hyvältä ja tekee vähemmän melua.

Teräksestä tulisi valmistaa kuuden raidan levy, joka toimii rakenteena, joka yhdistää terät ja kiinnittää pyörän turbiiniin.

Liitosrakenteen mittojen ja muodon tulee vastata tuulipuistossa käytettävän generaattorin tyyppiä ja tasavirtaa. Teräs on valittava niin paksuksi, että se ei väänny tuulen vaikutuksesta.

alumiini

PVC-putkiin verrattuna alumiiniputket kestävät paremmin sekä taipumista että repeytymistä. Niiden haittana on suuri paino, mikä vaatii toimenpiteitä koko rakenteen vakauden varmistamiseksi. Lisäksi sinun tulee tasapainottaa pyörä huolellisesti.

Harkitse kuusilapaisen tuulipyörän alumiiniterien suoritusominaisuuksia.

Mallin mukaan tulee tehdä vanerikuvio. Leikkaa jo alumiinilevystä mallin mukaan kuusi kappaletta teräaihioita. Tuleva terä rullataan 10 millimetriä syvään kouruun, kun taas vieritysakselin tulee muodostaa 10 asteen kulma työkappaleen pituusakselin kanssa. Nämä manipulaatiot antavat terien hyväksytyt aerodynaamiset parametrit. Terän sisäpuolelle on kiinnitetty kierreholkki.

Alumiinilapaisen tuulipyörän liitäntämekanismissa, toisin kuin PVC-putkista valmistetussa pyörässä, ei ole levyssä nauhoja, vaan nastat, jotka ovat terästangon kappaleita, joiden kierteet sopivat holkkien kierteeseen.

lasikuitu

Lasikuitukohtaisesta lasikuidusta valmistetut terät ovat virheettömimmät ottaen huomioon niiden aerodynaamiset parametrit, lujuus ja paino. Nämä terät ovat vaikeimpia rakentaa, koska sinun täytyy pystyä käsittelemään puuta ja lasikuitua.

Harkitsemme lasikuituterien toteuttamista pyörälle, jonka halkaisija on kaksi metriä.

Puumatriisin toteuttamiseen tulisi suhtautua tarkin lähestymistapa. Se koneistetaan tangoista valmiin mallin mukaan ja toimii terämallina. Matriisin työskentelyn jälkeen voit alkaa valmistaa teriä, jotka koostuvat kahdesta osasta.

Ensin matriisi on käsiteltävä vahalla, yksi sen sivuista tulee pinnoittaa epoksihartsilla ja levittää siihen lasikuitua. Levitä siihen uudelleen epoksi ja taas kerros lasikuitua. Kerrosten lukumäärä voi olla kolme tai neljä.

Sitten sinun on pidettävä tuloksena saatua puffia suoraan matriisin päällä noin päivän ajan, kunnes se kuivuu kokonaan. Joten yksi osa terästä on valmis. Matriisin toisella puolella suoritetaan sama toimintosarja.

Terien valmiit osat tulee yhdistää epoksilla. Sisälle voit laittaa puisen korkin, kiinnittää sen liimalla, tämä kiinnittää terät pyörän napaan. Kierreholkki tulee asettaa pistokkeeseen. Yhdyssolmusta tulee keskitin samalla tavalla kuin edellisissä esimerkeissä.

Tuuliturbiinien käytön vivahteet

Tällä hetkellä tuuliturbiinit ovat käytössä useilla kansantalouden sektoreilla. Eritehoisia teollisia malleja käyttävät öljy- ja kaasuyhtiöt, teleyritykset, poraus- ja malminetsintäasemat, tuotantolaitokset ja valtion virastot.

Tuulimyllyä voidaan käyttää lisäenergianlähteenä sairaaloissa ja muissa laitoksissa varmistamaan jatkuva sähkön saanti hätätilanteissa.

Erityisen huomionarvoista on tuuliturbiinien käytön merkitys rikkinäisen sähkön nopeaan palauttamiseen katastrofien ja luonnonkatastrofien aikana. Tähän tarkoitukseen hätätilanneministeriö käyttää usein tuulivoimaloita.

Kotitalouksien tuuliturbiinit sopivat erinomaisesti mökkitalojen ja omakotitalojen valaistuksen ja lämmityksen järjestämiseen sekä kotitalouskäyttöön maatiloilla.

Tässä tapauksessa on otettava huomioon muutama seikka:

• Enintään 1 kW:n laitteet voivat tuottaa tarpeeksi sähköä vain tuulisissa paikoissa. Yleensä niiden tuottama energia riittää vain LED-valaistukseen ja pienten elektronisten laitteiden virransyöttöön.
• Tarvitset tuuligeneraattorin, jonka kapasiteetti on yli 1 kW, saadaksesi täysin sähkön dachalle (maatalolle). Tämä ilmaisin riittää valaisinten, samoin kuin tietokoneen ja television virtalähteeksi, mutta sen teho ei riitä syöttämään sähköä nykyaikaiseen, kellon ympäri toimivaan jääkaappiin.
• Energian tuottamiseksi mökille tarvitset tuulimyllyn, jonka teho on 3-5 kW, mutta tämäkään indikaattori ei riitä talojen lämmittämiseen. Tämän toiminnon käyttämiseen tarvitset tehokkaan vaihtoehdon, alkaen 10 kW:sta.

Mallia valittaessa on huomioitava, että laitteeseen merkitty tehoilmaisin saavutetaan vain tuulen enimmäisnopeudella. Joten 300 V:n asennus tuottaa ilmoitetun määrän energiaa vain ilmavirtausnopeudella 10-12 m / s.

Niille, jotka haluavat rakentaa tuuliturbiinin omin käsin, tarjoamme seuraavan artikkelin, joka sisältää hyödyllisiä tietoja.

Mikä on latausohjain?

Varauksen määrän säätötoiminto suoritetaan liitäntälaitteen säätimellä tai ohjaimella. Tämä on elektroninen laite, joka sammuttaa akun jännitteen noustessa tai kaataa ylimääräistä energiaa kuluttajalle - lämmityselementille, lampulle tai muulle yksinkertaiselle ja vaatimattomalle laitteistolle joitain tehonmuutoksia varten. Kun lataus laskee, ohjain kytkee akun lataustilaan, mikä auttaa täydentämään energiareserviä.

Ensimmäiset säätimet olivat yksinkertaisia ​​ja sallivat vain akselijarrun kytkemisen päälle. Myöhemmin laitteen toimintoja tarkistettiin ja ylimääräistä energiaa alettiin käyttää järkevämmin. Ja kun tuulivoimaloita alettiin käyttää kesämökkien tai omakotitalojen päävirtalähteenä, ylimääräisen energian käytön ongelma katosi itsestään, koska tällä hetkellä missä tahansa talossa on aina jotain kytkettävää.