Hvordan lage en vindgenerator med egne hender: enhet, driftsprinsipp + beste hjemmelagde produkter

Det er vanskelig å ikke legge merke til hvordan stabiliteten til elektrisitetsforsyningen til forstadsanlegg skiller seg fra leveringen av bybygg og bedrifter med elektrisitet. Innrøm at du som eier av en privat bolig eller hytte mer enn en gang har vært borti avbrudd, tilhørende ulemper og skader på utstyr.

De oppførte negative situasjonene, sammen med konsekvensene, vil ikke lenger komplisere livene til elskere av naturrom. Dessuten med minimale arbeids- og økonomiske kostnader. For å gjøre dette trenger du bare å lage en vindkraftgenerator, som vi beskriver i detalj i artikkelen.

Vi har beskrevet i detalj alternativene for å produsere et system som er nyttig i husholdningen og eliminerer energiavhengighet. I følge vårt råd kan en uerfaren hjemmehåndverker bygge en vindgenerator med egne hender. Denne praktiske enheten vil bidra til å redusere dine daglige utgifter betydelig.

Lovligheten av å installere en vindgenerator

Alternative energikilder er drømmen til enhver sommerboer eller huseier hvis tomt ligger langt fra sentrale nettverk.Men når vi mottar regninger for strøm forbrukt i en byleilighet og ser på de økte tariffene, innser vi at en vindgenerator laget for husbehov ikke ville skade oss.

Etter å ha lest denne artikkelen, vil du kanskje gjøre drømmen din til virkelighet.

En vindgenerator er en utmerket løsning for å forsyne en landlig eiendom med strøm. Dessuten, i noen tilfeller er installasjon den eneste mulige løsningen.

For ikke å kaste bort penger, krefter og tid, la oss bestemme: er det noen ytre omstendigheter som vil skape hindringer for oss under driften av vindgeneratoren?

For å gi strøm til et sommerhus eller en liten hytte, er det nok lite vindkraftverk, hvis effekt ikke vil overstige 1 kW. Slike enheter i Russland er likestilt med husholdningsprodukter. Installasjonen deres krever ikke sertifikater, tillatelser eller tilleggsgodkjenninger.

For å bestemme muligheten for å installere en vindgenerator, er det nødvendig å finne ut vindenergipotensialet til et bestemt område (klikk for å forstørre)

Det er ingen beskatning på produksjon av elektrisitet, som brukes på å dekke ens egne husholdningsbehov. Derfor kan en vindmølle med lav effekt installeres trygt ved å bruke den til å generere gratis strøm, uten å betale skatt til staten.

Men bare i tilfelle, bør du spørre om det er noen lokale forskrifter angående individuell strømforsyning som kan skape hindringer i installasjonen og driften av denne enheten.

Vindgeneratorer, som er i stand til å tilfredsstille de fleste behovene til den gjennomsnittlige gården, kan ikke forårsake noen klager selv fra naboer

Dine naboer kan ha krav dersom de opplever ulemper forårsaket av driften av vindmøllen. Ikke glem at rettighetene våre slutter der andres rettigheter begynner.

Derfor, når du kjøper eller lager din egen vindgenerator for hjemmet Du må være alvorlig oppmerksom på følgende parametere:

• Masthøyde. Når du monterer en vindgenerator, må du ta hensyn til begrensningene for høyden til individuelle bygninger som finnes i en rekke land rundt om i verden, samt plasseringen av ditt eget nettsted. Vær oppmerksom på at strukturer høyere enn 15 meter er forbudt i nærheten av broer, flyplasser og tunneler.
• Støy fra girkasse og kniver. Parametrene til den genererte støyen kan bestemmes ved hjelp av en spesiell enhet, og deretter kan måleresultatene dokumenteres. Det er viktig at de ikke overskrider etablerte støystandarder.
• Interferens i luften. Ideelt sett, når du lager en vindmølle, bør beskyttelse mot TV-interferens gis der enheten din kan forårsake slike problemer.
• Miljøtjenester krav. Denne organisasjonen kan hindre deg i å betjene installasjonen bare hvis den forstyrrer migrasjonen av trekkfugler. Men dette er usannsynlig.

Når du oppretter og installerer en enhet selv, lær disse punktene, og når du kjøper et ferdig produkt, vær oppmerksom på parametrene som er i passet. Det er bedre å beskytte deg selv på forhånd enn å bli opprørt senere.

Prinsippet for drift av en vindturbin

En vindgenerator eller et vindkraftverk (WPP) er en enhet som brukes til å konvertere den kinetiske energien til vindstrøm til mekanisk energi. Den resulterende mekaniske energien roterer rotoren og omdannes til den elektriske formen vi trenger.

Driftsprinsipp og enhet kinetisk vindmølle er beskrevet i detalj i artikkelen, som vi anbefaler å lese.

Vindturbinen inkluderer:

• blader som danner en propell,
• roterende turbinrotor,
• generatoraksen og selve generatoren,
• en inverter som konverterer vekselstrøm til likestrøm, som brukes til å lade batterier,
• batteri.

Essensen av vindturbiner er enkel. Når rotoren roterer, genereres trefaset vekselstrøm, som deretter går gjennom kontrolleren og lader DC-batteriet. Omformeren konverterer deretter strømmen slik at den kan forbrukes til å forsyne lys, radioer, TV-er, mikrobølger og så videre.

Den detaljerte utformingen av en vindgenerator med en horisontal rotasjonsakse lar deg tydelig forestille deg hvilke elementer som bidrar til konvertering av kinetisk energi til mekanisk og deretter til elektrisk

Generelt er driftsprinsippet for en vindgenerator av enhver type og design som følger: under rotasjonsprosessen oppstår tre typer krafteffekter på bladene: bremsing, impuls og løfting.

Dette diagrammet over driften av en vindturbin lar deg forstå hva som skjer med elektrisiteten som produseres av driften av vindgeneratoren: en del av den akkumuleres, og den andre forbrukes

De to siste kreftene overvinner bremsekraften og setter svinghjulet i bevegelse.På den stasjonære delen av generatoren danner rotoren et magnetfelt slik at elektrisk strøm flyter gjennom ledningene.

Klassifisering av typer energigeneratorer

Det er flere kriterier som vindkraftverk klassifiseres etter. Hvordan velge den beste enheten for en land eiendom er beskrevet i detalj i en av mest populære artikler på nettsiden vår.

Så, vindmøller er forskjellige i:

• antall blader i propellen;
• blad produksjon materialer;
• plasseringen av rotasjonsaksen i forhold til jordens overflate;
• stigningsfunksjonen til skruen.

Det finnes modeller med ett, to, tre blader og multiblader.

Produkter med et stort antall blader begynner å rotere selv i lett vind. De brukes vanligvis i arbeid der selve rotasjonsprosessen er viktigere enn å generere strøm. For eksempel for å hente ut vann fra dype brønner.

Det viser seg at vindgeneratorblader ikke bare kan lages av harde materialer, men også av rimelig stoff

Bladene kan være seil eller stive. Seilprodukter er mye billigere enn stive, som er laget av metall eller glassfiber. Men de må repareres veldig ofte: de er skjøre.

Når det gjelder plasseringen av rotasjonsaksen i forhold til jordens overflate, er det vertikale vindturbiner og horisontale modeller. Og i dette tilfellet har hver variant sine egne fordeler: vertikale reagerer mer følsomt på hvert vindpust, men horisontale er kraftigere.

Vindgeneratorer er delt inn etter trinnkarakteristikk i modeller med fast og variabel stigning. Den variable stigningen lar deg øke rotasjonshastigheten betydelig, men denne installasjonen har en kompleks og massiv design. Vindturbiner med fast stigning er enklere og mer pålitelige.

Vindelektrisk installasjon av rotortype

La oss finne ut hvordan du lager en enkel vindmølle med en vertikal rotasjonsakse av rotortypen med egne hender. En slik modell kan enkelt dekke strømbehovet til et hagehus, ulike uthus, og også belyse nærområdet og hagestier om natten.

Bladene til denne rotorinstallasjonen med en vertikal rotasjonsakse er tydelig laget av elementer kuttet fra en metalltønne

Målet vårt er å produsere en vindturbin med en maksimal effekt på 1,5 kW.

For å gjøre dette trenger vi følgende elementer og materialer:

• 12 V bilgenerator;
• 12 V gel- eller syrebatteri;
• semi-hermetisk bryter av "knapp"-varianten for 12 V;
• omformer 700 W – 1500 W og 12V – 220V;
• en bøtte, panne med stor kapasitet eller annen romslig beholder laget av rustfritt stål eller aluminium;
• relé for varsellampe for billading eller batterilading;
• bilvoltmeter (du kan bruke hvilken som helst);
• bolter med muttere og skiver;
• ledninger med et tverrsnitt på 4 kvadrat mm og 2,5 kvadrat mm;
• to klemmer for å feste generatoren til masten.

I ferd med å fullføre arbeidet trenger vi en kvern eller metallsaks, en byggeblyant eller markør, et målebånd, wirekuttere, en drill, en drill, nøkler og en skrutrekker.

Du kan også sette sammen en kontroller for et system som selv genererer strøm. Med regler og produksjonsordninger vindturbinkontroller vil gjøre deg kjent med artikkelen, hvis innhold vi anbefaler deg å gjøre deg kjent med.

Startstadiet av installasjonsproduksjonen

Vi begynner å lage en hjemmelaget vindmølle ved å ta en stor sylindrisk metallbeholder. Vanligvis brukes gammelt kokende vann, en bøtte eller panne til dette formålet. Dette vil være grunnlaget for våre fremtidige vindturbiner.

Bruk et målebånd og en byggeblyant (markør), påfør markeringer: del beholderen vår i fire like deler.

Når du foretar kutt i henhold til instruksjonene i teksten, må du under ingen omstendigheter skjære gjennom metallet helt igjennom.

Metallet må kuttes. For dette kan du bruke en kvern. Den brukes ikke til å kutte beholdere laget av galvanisert stål eller malt metallplate, fordi denne typen metall sikkert vil overopphetes. For slike tilfeller er det bedre å bruke saks. Vi kutter ut bladene, men kutter dem ikke helt gjennom.

Alternativer, diagrammer og anbefalinger for produksjon av ulike modeller blader for vindgenerator finner du i vår anbefalte artikkel.

Samtidig med fortsettelsen av arbeidet med tanken, vil vi ombygge generatorskiven. I bunnen av den tidligere pannen og i remskiven må du merke og bore hull for boltene. Arbeidet på dette stadiet må behandles med største forsiktighet: alle hull må plasseres symmetrisk slik at det ikke oppstår ubalanse under rotasjonen av installasjonen.

Slik ser bladene til et annet design med en vertikal rotasjonsakse ut. Hvert blad er produsert separat og deretter montert i en felles enhet

Vi bøyer bladene slik at de ikke stikker for mye ut. Når vi utfører denne delen av arbeidet, er vi sikker på å ta hensyn til hvilken retning generatoren vil rotere.

Vanligvis er rotasjonsretningen med klokken. Bøyningsvinkelen til bladene påvirker påvirkningsområdet av luftstrømmer og rotasjonshastigheten til propellen.

Nå må du feste en bøtte med kniver forberedt for arbeid til remskiven. Vi installerer generatoren på masten, og fester den med klemmer. Alt som gjenstår er å koble ledningene og sette sammen kretsen. Vær forberedt på å skrive ned koblingsskjemaet, ledningsfargene og pinnemarkeringene. Du vil sikkert trenge det senere. Vi fikser ledningene på masten til enheten.

Denne tegningen inneholder detaljerte anbefalinger for montering av den generelle strukturen og en generell oversikt over enheten allerede montert og klar til bruk.

For å koble til batteriet må du bruke ledninger med et tverrsnitt på 4 mm². Det er nok å ta et segment på 1 meter i lengde. Det er nok.

Og for å koble en last til nettverket, som inkluderer for eksempel belysning og elektriske enheter, er ledninger med et tverrsnitt på 2,5 mm² tilstrekkelig. Installer omformeren (omformeren). Til dette trenger du også en 4 mm² ledning.

Fordeler og ulemper med den roterende vindmøllemodellen

Hvis du gjorde alt nøye og konsekvent, vil denne vindgeneratoren fungere vellykket. I dette tilfellet vil det ikke oppstå problemer under driften.

Hvis du bruker en 1000 W omformer og et 75A batteri, vil denne installasjonen gi strøm til videoovervåkingsenheter, trygghetsalarmer og til og med gatebelysning.

Fordelene med denne modellen er:

• økonomisk;
• elementer kan enkelt erstattes med nye eller repareres;
• ingen spesielle forhold kreves for drift;
• pålitelig i drift;
• gir fullstendig akustisk komfort.

Det er også ulemper, men ikke for mange: ytelsen til denne enheten er ikke veldig høy, og den er betydelig avhengig av plutselige vindkast. Luftstrømmer kan ganske enkelt forstyrre en improvisert propell.

For å nøyaktig velge modell av vindgenerator med nødvendig kraft før du starter arbeidet, anbefaler vi foreta en beregning i henhold til formlene gitt i den anbefalte artikkelen.

Montering av en aksial vindturbin på neodymmagneter

Siden neodymmagneter dukket opp i Russland relativt nylig, begynte aksiale vindgeneratorer med jernfrie statorer å bli laget for ikke så lenge siden.

Utseendet til magneter forårsaket et rush av etterspørsel, men gradvis ble markedet mettet, og prisen på dette produktet begynte å synke. Den ble tilgjengelig for håndverkere, som umiddelbart tilpasset den til deres ulike behov.

En aksial vindturbin på neodymmagneter med en horisontal rotasjonsakse er en mer kompleks design som krever ikke bare ferdigheter, men også viss kunnskap

Hvis du har et nav fra en gammel bil med bremseskiver, så tar vi det som grunnlag for den fremtidige aksialgeneratoren.

Det antas at denne delen ikke er ny, men allerede er brukt. I dette tilfellet er det nødvendig å demontere den, sjekke og smøre lagrene, rense grundig bort sedimentære avleiringer og all rust. Ikke glem å male den ferdige generatoren.

Navet med bremseskiver går som regel til håndverkere som en av komponentene i en gammel bil som er skrotet, og trenger derfor grundig rengjøring

Fordeling og sikring av magneter

Neodymmagneter skal limes til rotorskivene. For vårt arbeid vil vi ta 20 magneter 25x8mm.

Selvfølgelig kan du bruke et annet antall poler, men følgende regler må overholdes: antall magneter og poler i en enfasegenerator må samsvare, men hvis vi snakker om en trefasemodell, så er forholdet av poler til spoler skal være 2/3 eller 4/3.

Ved plassering av magneter veksler polene. Det er viktig å ikke gjøre en feil. Hvis du ikke er sikker på at du vil plassere elementene riktig, lag en hintmal eller bruk sektorene direkte på selve disken.

Hvis du har et valg, kjøp rektangulære i stedet for runde magneter. I rektangulære modeller er magnetfeltet konsentrert langs hele lengden, og i runde - i midten.

Motstående magneter må ha forskjellige poler. Du vil ikke forveksle noe hvis du bruker en markør for å markere dem med minus- eller plusstegn. For å bestemme polene, ta magneter og før dem nær hverandre.

Hvis overflatene tiltrekker seg, sett et pluss på dem, hvis de frastøter, så merk dem med minuser. Når du plasserer magneter på disker, veksle poler.

Magnetene er installert i samsvar med regelen om vekslende retningslinjer, plastinsider er plassert langs ytre og indre omkrets: produktet er klart til å fylles med epoksyharpiks

For å feste magneten sikkert, må du bruke høykvalitets og så sterkt lim som mulig.

For å øke påliteligheten til fiksering kan du bruke epoksyharpiks. Den skal fortynnes som angitt i instruksjonene og fylles med den på platen. Harpiksen skal dekke hele platen, men ikke renne av den. Du kan forhindre muligheten for drypp hvis du pakker disken med tape eller lager midlertidige plasticine-barrierer laget av en polymerstrimmel rundt omkretsen.

Enfase og trefase generatorer

Hvis vi sammenligner en-fase og tre-fase statorer, vil sistnevnte være bedre. En enfasegenerator vibrerer når den er belastet. Årsaken til vibrasjon er forskjellen i amplituden til strømmen, som oppstår på grunn av dens inkonsekvente utgang om gangen.

Trefasemodellen har ikke en slik ulempe. Den er preget av konstant kraft på grunn av faser som kompenserer hverandre: når strømmen øker i den ene, avtar den i den andre.

I følge testresultatene er ytelsen til trefasemodellen nesten 50 % større enn enfasemodellen. En annen fordel med denne modellen er at i fravær av unødvendig vibrasjon, øker den akustiske komforten når enheten opererer under belastning.

Det vil si at en trefasegenerator praktisk talt ikke nynner under driften. Når vibrasjonen reduseres, øker enhetens levetid logisk.

I kampen mellom trefase- og enfaseenheter vinner trefasede alltid, fordi det ikke nynner så mye under drift og varer lenger enn enfaset

Regler for vikling av en snelle

Hvis du spør en spesialist, vil han si at før du vikler spolene, må du utføre en nøye beregning. En utøver i denne saken vil stole på sin intuisjon.

Vi valgte en generator som ikke var veldig rask. Vår ladeprosedyre for et tolv-volts batteri skal begynne ved 100-150 rpm. Slike innledende data krever at det totale antall omdreininger for alle spoler er 1000-1200 stykker. Vi må bare dele denne figuren mellom alle spolene og bestemme hvor mange svinger det vil være på hver.

En vindmølle i lave hastigheter kan bli kraftigere hvis antall stolper øker. Frekvensen av strømsvingninger i spolene vil øke. Hvis du bruker en større tverrsnittsledning for å vikle spolene, vil motstanden avta og strømmen øke. Ikke glem av syne at høyere spenning kan "spise opp" strøm på grunn av viklingsmotstand.

Vikleprosessen kan gjøres enklere og mer effektiv hvis du bruker en spesiell maskin til dette formålet.

Det er slett ikke nødvendig å gjøre en slik rutineprosess som vikling av spoler for hånd. Litt kløkt og en utmerket maskin som lett kan takle vikling er der allerede

Ytelsesegenskapene til hjemmelagde generatorer er sterkt påvirket av tykkelsen og antallet magneter som er plassert på diskene. Den totale totale effekten kan beregnes ved å vikle en spole og deretter snurre den i en generator. Den fremtidige kraften til generatoren bestemmes ved å måle spenningen ved spesifikke hastigheter uten belastning.

La oss gi et eksempel. Med en motstand på 3 ohm og 200 rpm kommer 30 volt ut.Hvis du trekker fra 12 volt batterispenning fra dette resultatet, får du 18 volt. Del dette resultatet med 3 ohm og få 6 ampere. Volumet er 6 ampere og vil gå til batteriet. I beregningen tok vi selvfølgelig ikke hensyn til tapene i ledningene og på diodebroen: det faktiske resultatet vil være mindre enn det beregnede.

Vanligvis er spolene laget runde. Men hvis du strekker dem litt ut, får du mer kobber i sektoren og svingene blir rettere. Hvis du sammenligner størrelsen på magneten og diameteren på det indre hullet i spolene, bør de matche hverandre, ellers kan størrelsen på magneten være litt mindre.

Ferdige spoler skal svare i størrelse til magnetene: de skal være litt større enn magnetene eller like store som dem

Tykkelsen på statoren vi lager må være riktig relatert til tykkelsen på magnetene. Hvis statoren gjøres større ved å øke antall omdreininger i spolene, vil mellomdiskplassen øke og den magnetiske fluksen reduseres. Resultatet kan vise seg å være dette: den samme spenningen genereres, men på grunn av den økte motstanden til spolene vil vi motta mindre strøm.

Kryssfiner brukes til å lage statorformen. Imidlertid kan sektorer for spoler merkes på papir ved å bruke plasticine som kantlinjer.

Hvis du legger glassfiberstoff på toppen av spolene i bunnen av formen, vil styrken til produktet øke. Før du påfører epoksyharpiks, må du smøre formen med vaselin eller voks, da fester ikke harpiksen seg til formen. Noen bruker tape eller film i stedet for smøremiddel.

Spolene er festet til hverandre. I dette tilfellet bringes endene av fasene ut. De seks ledningene som tas ut skal kobles i en stjerne eller trekant. Ved å rotere den sammensatte generatoren for hånd, testes den.Hvis spenningen er 40 V, vil strømmen være omtrent 10 ampere.

Sluttmontering av enheten

Lengden på den ferdige masten skal være ca. 6-12 meter. Med slike parametere må basen støpes. Selve vindmøllen skal festes til toppen av masten.

For å kunne nå den i tilfelle et sammenbrudd, er det nødvendig å ha et spesielt feste ved bunnen av masten, som gjør at røret kan heves og senkes ved hjelp av en håndvinsj.

Masten med en vindgenerator festet til den stiger høyt, men den kloke håndverkeren laget en spesiell enhet som lar strukturen senkes til bakken om nødvendig

For å lage en skrue kan du bruke et PVC-rør med en diameter på 160 mm. Den skal brukes til å kutte en to meter lang propell bestående av seks blader fra overflaten. Det er bedre å utvikle formen på bladene selv eksperimentelt. Målet er å øke dreiemomentet ved lave rpm.

Propellen bør beskyttes mot sterk vind. For å løse dette problemet, bruk en sammenleggbar hale. Den genererte energien lagres i batterier.

Vi har gitt våre lesere to alternativer for selvlagde 220 V vindgeneratorer, som nyter økt oppmerksomhet ikke bare fra landeiendomseiere, men også fra vanlige sommerboere.

Begge vindturbinmodellene er effektive på hver sin måte. Disse enhetene kan vise spesielt gode resultater i steppeområder med hyppig og sterk vind. De er effektive nok til å brukes i en organisasjon alternativ oppvarming av boligen og i forsyning av elektrisitet. Og de er ikke så vanskelige å bygge med egne hender.

Konklusjoner og nyttig video om temaet

Denne videoen viser et eksempel på en vindturbin med horisontal rotasjonsakse. Forfatteren av enheten forklarer i detalj nyansene i utformingen av en gjør-det-selv-installasjon, trekker publikums oppmerksomhet til feil som kan gjøres i prosessen med å lage en vindgenerator selv, og gir praktiske råd.

Vær oppmerksom på at det ikke er så lett å komme til enheten, hevet til en anstendig høyde. Å installere en slik vindturbin på nytt vil mest sannsynlig være problematisk. Derfor vil mastens foldedesign i dette tilfellet ikke være overflødig i det hele tatt.

Denne videoen viser en roterende vindmølle med en vertikal rotasjonsakse. Denne installasjonen er plassert lavt, laget på en original måte og er svært følsom: selv en svak vind setter bladene på enheten i bevegelse.

Hvis du bor i et område hvor vind ikke anses som et sjeldent fenomen, kan det å bruke denne spesielle alternativ energikilden være det mest effektive for deg. Eksemplene ovenfor på selvlagde vindmøller beviser at det ikke er så vanskelig å lage dem med egne hender. Vindenergi er en offentlig tilgjengelig og fornybar ressurs som kan og bør brukes.

Vi inviterer besøkende som er interessert i emnet for artikkelen til å uttrykke sine meninger i kommentarene og stille spørsmål som dukket opp mens de leste materialet.