În timp ce inginerii și tehnologii marilor corporații dezvoltă proiecte pentru utilizarea surselor alternative de energie în industrie, meseriașii de acasă găsesc modalități de a o folosi în gospodărie. Mai mult, trecerea la generatoare de energie non-standard este determinată nu numai de dorința de a economisi energie electrică. În așezările dacha și cabane, întreruperile livrării de energie electrică nu sunt neobișnuite, iar în unele regiuni nu există deloc rețele centrale de alimentare. Pentru proprietarii de proprietăți private îndepărtate și cei care doresc pur și simplu să ofere gospodăriei lor o sursă independentă de energie, se propune ideea de a produce un generator eolian de casă în diferite variante.
Design principal al unei mori de vânt
Acasă, a face un generator eolian este ușor. Este suficient să luați partea de lucru a elicei sau grupul cu pale, să o conectați la motor cu un convertor electric și să vă gândiți la sistemul de stocare a energiei. Apoi rămâne doar să organizăm condițiile tehnice pentru munca creatăinfrastructură. Problema este că, pentru volume mai mult sau mai puțin semnificative de producție, designul ar trebui să fie format din elemente de lucru la scară largă. În primul rând, se calculează axa roții, direcția acesteia și materialele de asamblare. De exemplu, turbinele eoliene verticale de casă sunt realizate din plăci metalice prelucrate în mod special pe mașini-unelte sau cu unelte manuale. Geometria incorectă a lamei poate duce la pierderea forței din cauza inversării curgerii. Acest design va funcționa împotriva curenților vântului.
La rândul lor, instalațiile orizontale nu sunt atât de solicitante la aranjarea organelor funcționale. Vor avea nevoie și de lame de o anumită configurație, dar cu o formă simplificată.
Pe lângă partea mecanică de lucru, designul morii de vânt include și motorul deja menționat. Va trebui să asigure transformarea și acumularea energiei. De regulă, un generator eolian de casă pentru casă este fabricat din motoare de la aparatele de uz casnic, dar pot exista și alte opțiuni. O atenție deosebită se acordă structurii de susținere. Acesta va fi format dintr-un cadru masiv pe bază de metal, o carcasă de protecție, o bază de cadru pentru atașarea unităților auxiliare, un rack și alte componente.
Specificații
Fără un calcul preliminar al capacităților, nu are sens să începem dezvoltarea ulterioară a unui generator eolian. Modul în care este utilizată instalația depinde în cele din urmă de cantitatea de energie convertită. Și din nou, performanțăproiectarea este determinată de dimensiunile corpului de lucru și de configurația proiectării sale tehnice. Parametrii medii ai unei turbine eoliene de casă pot fi reprezentați după cum urmează:
- Diametrul rotorului 200cm
- Numărul de segmente de paletă – 6.
- Tensiunea generatorului este de 24W.
- Actual - aproximativ 250 A.
- Puterea generatorului - interval de la 0,2 la 3 kW.
- Viteza vântului de până la 12 m/s.
- Capacitatea bateriei - 500 Ah
Asamblarea lamelor roții
După cum sa menționat deja, în construcția unei structuri complexe a unei mori de vânt verticale, nu se poate face fără o tablă metalică. Se poate folosi aluminiu anodizat, dar segmentele de oțel sunt mai bune pentru caracteristicile de rezistență, deși vor necesita prelucrare. În orice caz, numai metalul dur va face posibilă asamblarea lamelor fiabile pentru construirea unui generator eolian vertical de casă. De asemenea, puteți face o roată de vânt pentru o structură orizontală cu propriile mâini, folosind semifabricate de clorură de polivinil (PVC). Plasticul este mai maleabil la prelucrare, insensibil la influențele mediului și la lumină. Dezavantajele sale se bazează pe flexibilitatea mecanică, așa că ar trebui să vă concentrați inițial pe aliaje rigide din PVC.
Marturi adecvate din punct de vedere structural pot fi găsite în țevile sub presiune sau în segmentele de jgheab. În cazul plasticului, merită să vă concentrați pe o grosime a peretelui de 5 mm, o lungime de aproximativ 100 cm și un diametru de până la 15 cm. Pentru a forma un segment, este indicat să folosițiun șablon gata făcut, trageți contururi din acesta și faceți o decupare folosind un ferăstrău sau un ferăstrău pentru metal. Echilibrarea palelor de casă pentru o turbină eoliană se realizează prin șlefuirea și șlefuirea cu granulație fină a suprafețelor. Toate colțurile și marginile sunt rotunjite cu grijă la o singură formă.
În continuare, pe baza roții eoliene trebuie instalate 6 elemente cu lame, în care va fi apoi integrat generatorul. Fixarea se realizează printr-un manșon metalic cu diametrul de 20 cm și grosimea de 1 cm. Prin sudură delicată inverter, benzile de aterizare din oțel de 30 cm lungime și 1,2 cm lățime trebuie sudate pe manșon. Găurile trebuie prevăzute în ele pentru fixarea lamelor.
Generator de motor pentru biciclete
Problema alegerii unei centrale electrice este poate cea mai importantă, așa că vor fi luate în considerare mai multe opțiuni. Cea mai practică și convenabilă unitate din punct de vedere al instalării este un motor de bicicletă electrică, care poate fi achiziționat pentru o medie de 7-10 mii de ruble. Va fi un model cu caracteristici de tensiune de până la 250 V și o viteză de rotație de aproximativ 200 rpm. În continuare, cuplarea roții eoliene și generatorul de casă sunt conectate. Generatorul eolian poate fi fixat de corp cu șuruburi, alegând orificiile pentru fixarea spițelor. Rezultatul ar trebui să fie o instalație compactă, relativ ușoară, dar nu cea mai productivă pentru generarea de energie electrică. Prin urmare, merită să luați în considerare alternative mai puternice.
Design cu alternator auto
În ceea ce privește totalitatea calităților de lucru, o astfel de instalație vaunitate de putere optimă și, dacă este posibil, se recomandă utilizarea tractorului și a pornirilor de marfă. Principala dificultate va fi în înfășurarea dispozitivului cu magneți de neodim. Acestea trebuie lipite de discurile rotorului. Se potrivesc optim elemente magnetice de format 25x8 mm în cantitate de 20 buc. În acest caz, polii ar trebui să fie strict alternați, altfel demarorul va fi inutil în design.
De asemenea, merită să renunți la magneții rotunzi în favoarea celor dreptunghiulare. Faptul este că un generator eolian de casă de la un generator de mașină va trebui să distribuie uniform undele electromagnetice, iar elementele de formă rotundă nu vor putea susține această funcție în măsura potrivită. De-a lungul contururilor exterioare și interioare ale plasării magneților, sunt organizate și liniile laterale. Pot fi realizate din plastilină fixată cu lipici epoxidic. Cu toate acestea, pentru o mai mare fiabilitate, merită să umpleți întregul starter cu rășină astringentă.
Aplicație motor asincron
Pentru comoditate atunci când efectuați lucrări de instalare, puteți lua o centrală electrică asincronă și, după o simplă modificare, o puteți combina cu partea mecanică de lucru a morii de vânt. Partea principală a rafinamentului va fi asociată cu canelura rotorului pe un strung. Finisarea se face in functie de grosimea elementelor magnetice. Problema procesării se datorează faptului că proiectarea motoarelor asincrone nu oferă manșoane speciale pentru introducerea magneților, astfel încât canelurile sunt găurite independent.
Ca și în cazul alegerii electromagnetice dreptunghiulareelemente, formarea inserțiilor în carcasă se face pentru direcția corectă a câmpului către demaror. După perfecționarea tehnică și introducerea echipamentelor de lucru, este posibilă umplerea structurii cu rășină epoxidică. Ieșirea ar trebui să fie un generator eolian de casă de 2 kW sau mai mult - performanța va depinde de puterea nominală și de formatul magneților utilizați. Apropo, nu vă fie teamă că domeniul de tratament cu compoziție adezivă va scădea puțin tensiunea. Nu este de o importanță fundamentală pentru performanța morii de vânt, dar poate crește puterea curentului.
Utilizarea unui generator magnetic de casă
Pentru întreținerea bateriilor mici, vă puteți limita la instalarea unui starter de fabricație proprie. Va avea multe dezavantaje în comparație cu dispozitivele din fabrică, dar pentru consumatorii cu putere redusă, un astfel de sistem va fi suficient. Cel mai important pas în fabricație este efectuarea calculului corect al spirelor înfășurării. Numărul lor într-un generator eolian de casă cu magneți va depinde de numărul de bobine. În medie, puterea totală este furnizată de 1000-1200 rpm.
Dacă folosiți un fir mai mare pentru înfășurare, atunci rezistența va scădea, iar puterea curentului, dimpotrivă, va crește. Dar, în orice caz, veți avea nevoie de o mașină pentru a crea bobine cu o înfășurare. Procesul este de rutină și lung, așa că mecanizarea este indispensabilă. Unitatea de bobinare poate fi manuală pe baza unui banc de lucru. Este suficient să organizați un echipament rotativ pe o tijă de metal și să aduceți la acestabobina cu fir de cupru. Bobina în sine va fi rotundă. Mai semnificativă este problema lungimii sale, deoarece un design alungit va oferi viraje mai drepte cu un consum mare de cupru pe sector. Se pot marca inițial pe hârtie sectoare separate pentru distribuția corectă a înfășurării pe zonă, după care se pot folosi aceleași bariere de plastilină pe semifabricatul bobinei.
Pentru a crește puterea unui generator eolian de casă cu propriile mâini, se recomandă aplicarea fibrei de sticlă pe fundul matriței. Pentru a preveni lipirea acestuia de suprafață, este indicat să tratați partea din spate cu ceară sau vaselină. În sistemul de pornire, grupul de bobine este asamblat fără contacte directe. Fiecare element trebuie fixat în siguranță, iar capetele fazelor sunt scoase în evidență cu izolație multistrat. Mai multe fire pot fi combinate într-o singură formă - o stea sau un triunghi.
Instalarea generatorului pe cadru
Unitatea de putere asamblată trebuie să fie proiectată pentru anumite sarcini electrice, dar nu uitați de impactul mecanic al terților. Pentru ca structura să reziste la presiunea dinamică și statică, arborele generatorului trebuie să fie bine fixat în cadru. Pentru a face acest lucru, utilizați un cadru metalic potrivit pentru un generator eolian de casă în formă și dimensiune. În cazuri extreme, materiale de amortizare pot fi folosite pentru a fixa unitatea în carcasă. Ramele prea grele sunt, de asemenea, nedorite. Cea mai bună opțiune este un cadru de aluminiu cu grosimea de 1-2 cm.
Protecție puternică împotriva vântului
BÎn modul normal, moara de vânt funcționează și generează curent stabil la o viteză a vântului de aproximativ 10 m/s. Depășirea acestui indicator va fi dăunătoare atât pentru structura de susținere, cât și pentru umplutura electrică a echipamentului. Prin urmare, instalația este protejată de un sistem de palete laterale. De exemplu, turbinele eoliene verticale de casă sunt protejate de uragane folosind panouri care asigură forța arcului. În acest design, generatorul va funcționa în direcția curgerii cu coada, adică funcția sistemului este limitată la mecanică, dar fără sarcini excesive de la curenții de aer.
Catarg turbină eoliană
Componenta centrală și portantă principală a instalației, de care depinde fiabilitatea mecanică a întregului complex. Ca această tijă pot fi folosite colțuri de profil, țevi și stâlpi. O țeavă metalică cu diametrul de 10 cm este mai practică și mai ușor de instalat. În ceea ce privește lungimea, trebuie avut în vedere că poziția optimă a generatorului deasupra solului este de 4-5 m. Instalațiile industriale se montează și la o înălțime mai mare, dar pentru o instalare fiabilă cu astfel de parametri este nevoie de echipamente suplimentare. În acest caz, conform principiului piloților cu șuruburi, este posibil să instalați un generator eolian de casă pe o țeavă cu o adâncime de 1-1,5 m în pământ. La alegerea unui punct de poziție, trebuie luat în considerare. să nu existe interferențe la același nivel pe o rază de 30 m. În cazuri extreme, va trebui să ridicați structura de lucru cu 1 m deasupra barierei.
De asemenea, puteți calcula în avans dispozitivele pentru coborâre și urcare. Încă nu te poți descurca fără întreținere, iar suportul unei scări obișnuite nu este cea mai fiabilă soluție. În plus, proiectanții recomandă instalarea cablurilor de siguranță cu indentări de 5 m de-a lungul înălțimii catargului. Acestea sunt ancorate la sol cu ancore pe o rază care este jumătate din înălțimea stâlpului.
Concluzie
Grupurile electrogene alimentate cu surse naturale de energie nu sunt încă utilizate pe scară largă din cauza costului ridicat al echipamentelor de bază și a costurilor considerabile de întreținere. În acest caz, cel mai scump poate fi un generator eolian de casă de la un motor asincron, care va necesita o bază de putere puternică și suport tehnic regulat. Pe de altă parte, are și cea mai mare productivitate (eficiență de aproximativ 80%), ceea ce va face posibilă recuperarea costurilor de instalare și materiale aferente. Câtă energie este suficientă de la o baterie conectată la un astfel de generator? După cum arată practica, pragul minim de energie al unui sistem cu un randament de 2-3 kW vă permite să acoperiți nevoile sistemelor de climatizare, grupurilor casnice de dispozitive de iluminat, echipamentelor frigorifice etc.
