Домашен вятърен генератор: принципът на работа, как да го направите сами?
Съдържание
Самоделният вятърен генератор е инсталация за генериране на електрическа енергия чрез използване на вятър. Такива устройства обикновено се използват като алтернативен източник на електричество. Домашен вятърен генератор за дома е в състояние напълно да осигури електричество на семейство от няколко души. Такива инсталации са ефективен начин за генериране на електроенергия в населени места, отдалечени от централните електропреносни мрежи. Ветрогенераторът се задвижва от силата на вятъра, която след това се преобразува в ротационна енергия. Уредите с мощност 30 kW могат да се използват като автономен източник на електроенергия за задоволяване на нуждите на промишлени и жилищни съоръжения.
Характеристики на домашно приготвени вятърни турбини
За да осигурите електричество на частна къща, можете да използвате вертикален вятърен генератор с мощност до 2 kW. Принципът на действие на вятърната турбина е да преобразува кинетичната енергия на вятърния поток в механичната енергия на лопатките. Механичната енергия от своя страна завърта ротора и генерира електрически ток.
Стандартният вятърен генератор се състои от следните компоненти:
- въртящи се остриета
- ротор на турбината
- генератор и неговата ос
- инвертор, който преобразува променлив ток в постоянен
- батерия
Ветрогенераторът по избор може да бъде оборудван с контролер. За зареждане на батерията и следене на състоянието на батерията се използва домашен контролер на вятърна турбина. Когато батерията е напълно заредена, контролерът спира вятърната мелница.
Работата на вятърния генератор се извършва по следния начин. Докато роторът се върти, се генерира трифазен променлив ток, който се насочва през контролера и след това презарежда DC батерията. След като инверторът преобразува тока за потребление и го стартира, за да осигури осветление и захранване на телевизора, хладилника и други домакински уреди.
Видове вятърни турбини
Вятърните мелници могат да се различават по следните параметри:
- брой остриета
- производствени материали
- ориентация на оста на въртене спрямо земята
- знак за стъпка на винта
Моделите с няколко остриета са по-ефективни от моделите с 2 или 3 остриета, тъй като се задвижват от най-малките въздушни течения. Остриетата могат да бъдат твърди или платна. Твърдите обикновено са изработени от метал или фибростъкло. По посока на оста на въртене се разграничават вертикални и хоризонтални модификации.
Широко използване на вятърни турбини с хоризонтална ос на въртене на ротора. Такива инсталации се характеризират с висока ефективност, подобрена защита срещу пориви на урагани и проста настройка на мощността. Вертикалните модели са лесни за инсталиране, безшумни и могат да работят дори при слаби пориви на вятъра.
Модел на неодимови магнити
Домашната вятърна турбина с неодимови магнити става все по-популярна в много руски региони. Като основа на такова устройство е необходимо да се използва главина от автомобил със спирачни дискове. По-добре е да разглобите частта и да проверите за изправност, като смажете лагерите и премахнете ръждата.
Към дисковете на ротора са залепени неодимови магнити. Например, можете да вземете двадесет малки магнита. Когато избирате броя на магнитите, трябва да запомните, че в еднофазен генератор броят на полюсите трябва да съвпада с броя на магнитните елементи. За трифазен модел това съотношение може да бъде 2 към 3 или 4 към 3. В процеса на инсталиране на магнити трябва да редувате техните полюси. За да не се сбъркате, препоръчително е да използвате правоъгълни магнити. За да прикрепите магнити, трябва да използвате най-надеждното лепило.
Можете да гледате видео за сглобяването на такъв генератор тук:
Магнитният генератор ще работи ефективно, ако статорните бобини са правилно оразмерени. От опит е известно, че за да се зареди батерия при 12 V, около 1000 оборота трябва да бъдат равномерно разпределени в намотките. Бобините са навити с дебели проводници, за да се намали съпротивлението. Мачтата на вятърната турбина трябва да е висока шест метра или повече. Под мачтата трябва да изкопаете дупка с допълнително изливане на бетон. Остриетата за уреда са изработени от PVC тръби.
Модел от автомобилен генератор
Домашен вятърен генератор от автомобилен генератор трябва да бъде направен от компоненти (батерия, реле и др.) от една машина. В същото време, за да създадете вятърна мелница, е по-добре да използвате автомобилен генератор от мощно оборудване (например от трактор).
Тъй като потребителите се нуждаят от променлив ток, е необходимо да се осигури инвертор или преобразувател. В региони с висока скорост на вятъра могат да се монтират вятърни турбини за генериране на голям капацитет.
За да сглобите такъв модел, ще ви трябва следното:
- автомобилен алтернатор 12v
- батерия
- волтметър
- реле за зареждане на батерията
- остриета
- фиксиращ материал
В началото се прави роторът. Оптималното решение би било да се създаде роторно колело с четири остриета. Този артикул е изработен от ламарина. Ако е възможно, можете да използвате желязна бъчва.
Готовата вятърна мелница е свързана към оста на генератора. За да направите това, се пробива дупка, връзката е фиксирана с болтове. След това електрическата верига се сглобява и мачтата се монтира. След това трябва да фиксирате автомобилния генератор с проводници, които се свързват към акумулатора и преобразувателя на напрежение. За правилното сглобяване е по-добре да използвате подготвени чертежи.
Такава инсталация се монтира достатъчно бързо без особени затруднения. Такъв вятърен генератор е добър за простота, надеждност и безшумна работа.
Видео със сглобяването на такъв вятърен генератор може да видите тук:
Модел от асинхронен двигател
Домашни вятърни генератори от асинхронен двигател до 10kW открит широка употреба за домакински цели. За производството на такова устройство първо е необходимо да изберете нискоскоростен електродвигател, който има три или четири чифта полюси.
За да смените двигателя за нуждите на генератора, е необходимо да обработите ротора и да залепите магнити към него с епоксидно лепило. Статорът се пренавива с по-дебел проводник, за да се увеличи тока. Завъртането на ротора може да се извърши на струг.
Преди да залепите магнитите, роторът трябва да бъде маркиран върху полюсите. За да изчислите необходимия брой магнити, трябва да определите обиколката на ротора след завъртане. Тази дължина съответства на височината на ръкава. Дебелината на магнитите трябва да бъде в диапазона (0,1-0,15) D, където D е диаметърът на обиколката на ротора. След това се изчислява броят на секциите, където ще бъдат залепени магнити с един полюс. Броят на секциите ще бъде L/p, където p е броят на полюсите на двигателя, а L е височината на втулката.
Магнитите трябва да се поставят под лек скос. Полюсите трябва да се редуват. Магнитите се поставят плътно един към друг и след залепване към епоксида се увиват с тиксо.
Видео с такъв модел на вятърен генератор може да видите тук:
След завършване на монтажа на вятърния генератор той трябва да бъде проверен за изходна мощност. За да направите това, роторът се задвижва на въртене със скорост, която съответства на номиналната скорост на модифицирания електродвигател. Такива тестове могат да се направят с помощта на бормашина и електрически крушки с различна мощност.
Оптималната версия на вятърния генератор трябва да бъде избрана въз основа на необходимата мощност от климатичните условия на конкретен регион.
