Направи си сам вятърен генератор от автомобилен генератор: технология за сглобяване на вятърна турбина и анализ на грешки

Вятърните турбини са обещаваща алтернатива на традиционната енергия.Вятърната енергия, преобразувана в електричество, обещава да бъде евтина, лесна за производство и евтина. И ако вземем предвид сметките, които идват сега за електричество, тогава, за да спестите пари, струва си да опитате да изградите свой собствен вятърен генератор, не сте ли съгласни?

Има реални примери за създаване на инсталации, които генерират прилично количество енергия. Независимо от това, възможностите на вятърните турбини все още са значително пред конкурентите, които могат да издържат на традиционния метод за генериране на електроенергия.

Представихме ръководство, след което можете да сглобите вятърен генератор от автомобилен генератор със собствените си ръце. Предлаганата на вашето внимание статия разглежда подробно често срещаните грешки, които се допускат при проектирането на вятърни турбини. За яснота статията е придружена от тематични фото и видео материали.

За домашните вятърни мелници за дома

Особен интерес към вятърната енергия се проявява на битово ниво. Това е разбираемо, ако погледнете поредната сметка за консумирана енергия. Следователно всички видове занаятчии стават все по-активни, използвайки всички възможности за получаване на електричество евтино.

Една от тези възможности, съвсем реална, е тясно свързана с вятърна мелница от автомобилен генератор. Просто трябва да се оборудва готово устройство - автомобилен генератор правилно направени остриета, за да може да се отнеме някаква стойност електрическа енергия от клемите на генератора.

Вярно е, че ще работи ефективно само ако има ветровито време.

Пример от практиката на домашно използване на вятърни генератори. Добре разработен и доста ефективен практичен дизайн на вятърна мелница. Монтира се витло с три лопатки, което е рядкост за домакински устройства

Използването на почти всеки автомобилен генератор е приемливо за изграждането на вятърна мелница. Но обикновено се опитват да изберат мощен модел за работа, способен да доставя големи токове. Тук дизайнът на генератори от камиони, големи пътнически автобуси, трактори и др. е на върха на популярността.

В допълнение към генератора, за производството на вятърна мелница ще ви трябват редица компоненти:

• витло с две или три лопатки;
• автомобилен акумулатор;
• електрически кабел;
• мачта, опорни елементи, крепежни елементи.

Дизайнът на витлото с две или три лопатки се счита за най-оптимален за класически вятърен генератор. Но домакинският проект често е далеч от инженерната класика. Ето защо най-често се опитват да изберат готови винтове за домашна конструкция.

Работно колело от автомобилен вентилатор, което ще се използва като витло за домашна вятърна турбина. Лекотата и голямата полезна площ за военновъздушните сили позволяват използването на такива опции

Това например може да е работно колело от външно тяло на сплит климатична система или от вентилатор на същата кола. Но когато искате да следвате традициите за конструиране на вятърни генератори, ще трябва да изградите витлото на вятърната мелница от началото до края със собствените си ръце.

Преди да решите да сглобите и инсталирате вятърен генератор, струва си да оцените климатичните данни на обекта и да изчислите възвръщаемостта. Значителна помощ в това ще бъде предоставена от информация много интересна статия, които препоръчваме за запознаване.

Технология на сглобяване на вятърни генератори

Оптималната основа за домашен генератор на вятърна мелница изглежда е моделът AT-700, взет от трактор от серия DT. Вярно е, че този тракторен генератор в оригиналната си форма е проектиран за скорости на ротора до 6000 оборота в минута. За дизайна на домашна вятърна мелница този параметър е очевидно прекомерен.

Има два изхода от тази ситуация:

1. Използвайте някакъв вид скоростна кутия с мултипликатор, която дава необходимото предавателно отношение.
2. Пренавийте съществуващата статорна намотка AT-700 при ниска скорост.

Принципно и двата варианта за ъпгрейд на устройството са постижими. Но, съдейки по рецензиите на опитни дизайнери, опцията за пренавиване на намотката на статора е по-приемлива. Освен това, ако вземете предвид теглото на самия генератор AT-700, достигайки 6 кг.

Трактор генератор АТ-700. Многобройни проекти в битовия сектор са разработени на базата на това конкретно устройство, което има висок ток. Но има нужда от малко модернизиране

Ако устройството е допълнено с редуктор, теглото на общия модул ще се удвои. А това е важен параметър за проектирането на вятърна турбина. Винаги се опитваме да намалим теглото си.

Когато използвате генератор K 701 в дизайна на вятърна турбина, ще е необходима известна модернизация:

Етап 1. Витло на вятърна турбина

Материалът за производството на лопатки на витлото е лята алуминиева тръба (d = 200 mm) с дължина 0,7 - 1,0 м. Първоначално тя се нарязва надлъжно на четири секции, след което се изрязват лопатки с необходимата форма от две или три получени части.

Тъй като алуминият е материал, който може лесно да се обработва, изрязването на желаната форма на острието от парче тръба не е проблем. Основното нещо е правилно да изчислите и начертаете шаблона.

Произведените лопатки на бъдещото витло трябва да бъдат по някакъв начин закрепени и монтирани на вала на генератора. Тази работа е по-сложна, изисква прецизен баланс и особено при изпълнение на трилопатен дизайн.Има много опции за изработка на витлов диск. Един от тях е да се създаде тази част от алуминиеви плочи.

Ще трябва да изчислите диаметъра на диска на витлото, като вземете предвид метъра дължина на лопатките. При размах на крилата от 2 метра прогнозният диаметър на диска може да бъде 150-200 mm. Въз основа на изчисления диаметър, необходимия брой кръгли плочи (6-7 бр.) се изрязват от листов алуминий.

Пример за изработване на витло на вятърен генератор от двеста милиметрова алуминиева тръба, използвана в селскостопански полета за поливане на култури. Резултатът е лек и ефективен дизайн

Изрязаните кръгли пластини се поставят една върху друга, подравняват се по ръбовете и се закрепват. За залепване е най-добре да използвате висококачествено епоксидно лепило. Но са възможни и други методи за закрепване.

На готовия залепен диск е необходимо да маркирате и пробиете дупка в централната точка за монтаж на вала на генератора. Модифицирайте отвора с шпонков канал, за да съответства на размера на шпонката, инсталирана на вала на ротора на генератора.

Подготвеният по този начин диск на витлото се маркира за монтиране на лопатките. Пробийте дупки по маркираните линии за монтажните болтове на скобите. Тези части също са направени от алуминий с избрана дебелина, достатъчна да компенсира предаваните сили.

Остава само да прикрепите предварително направените ножове към диска в предвидените точки на свързване, да ги балансирате върху равна повърхност и да ги закрепите с болтове.

Стъпка 2. Изработка на мачта от тръба

Тракторният генератор AT-700, оборудван с домашно витло, вече е истинска вятърна мелница. За да се постигне максимален ефект от конструкцията, препоръчително е да се повдигне с 5-7 метра и да се осигури кръгово движение на 360°.

Следователно ветропоказателят се поставя върху мачта, която е най-лесно да се направи на основата на метална тръба.

Монтирана мачта от метална тръба с диаметър 50 mm с вятърен генератор отгоре. За да се гарантира стабилността на мачтата, се използват обтегачи от метален кабел

Мачта с височина 5-7 метра, оборудвана с вятърен генератор в горната част, ще изпита значителни натоварвания. Съответно диаметърът на металната тръба трябва да бъде доста голям - най-малко 50 mm външен размер.

Мачтата е закрепена с четири въжета, фиксирани отгоре по-близо до вятърната мелница и опънати в противоположност една на друга.

Чифт подходящи лагери се притискат под горния ръб на тръбата на мачтата, във вътрешната част, или се закрепват по някакъв друг начин. Това ще бъде поддържащ въртящ се блок, където ще се побере ветропоказател с генератор и витло. Остава само да направите самата лопатка и да инсталирате цялото необходимо оборудване върху нея.

Стъпка #3. Как да си направим алуминиев ветропоказател

Препоръчва се да се направи конструкция на ветропоказател, в единия край на която има място за автомобилен генератор с витло, а в другия - място за „опашка“, от лек, издръжлив материал.

Например, алуминиева тръба с правоъгълен профил би паснала точно под основата. За да закрепите генератора към профилната тръба, е по-удобно да използвате скоби от мека метална лента (за предпочитане неръждаема).

Пример за възможен монтаж на корпус на генератор върху профилна тръба на ветропоказател. Използва метална рамка с предни и задни скоби с болтове

Опашката на ветропоказателя може да бъде изработена от същия алуминиев лист и закрепена към профилната тръба с ъгли.В центъра на тежестта, върху профилната тръба, е необходимо да се укрепи метален щифт от неръждаема стомана.

Тази част е под формата на дълъг болт (250-300 mm), с диаметър около 30 mm (изчислен), минава през тялото на профилната алуминиева тръба и се закрепва отдолу с гайка. Върху гайката се поставя контрагайка.

Диаметърът на резбата на болта трябва да бъде малко по-малък от вътрешния диаметър на лагерните пръстени, притиснати в тръбата на мачтата. В центъра на болта, по оста му, се пробива отвор 7-10 мм. Електрическият кабел от генератора ще бъде прекаран през този отвор и ще се спусне по тръбата до точката на свързване.

Стъпка #4. Монтаж и свързване на вятърен генератор

След всички описани приготовления (задължително при тихи метеорологични условия), преминете към монтажа:

1. Тракторният генератор е закрепен към основата на ветропоказателя със скоби.
2. Повдигнете мачтата от земята на 1,5 - 2 метра и монтирайте ветропоказателя с опорен болт върху лагерите.
3. В същото време прекарайте кабела от генератора през тялото на болта и по-нататък в тръбата до долната изходна точка.
4. Освен това, точно под основата на ветропоказателя, е твърдо монтиран ограничител, който позволява на ветропоказателя да се върти на 360° в една или друга посока, но нищо повече.
5. Мачтата е накрая повдигната и подсилена с кабелни скоби.
6. Свържете краищата на кабела към приемащото устройство (обикновено чрез контролер към батерията).

На този етап изграждането на вятърния генератор може да се счита за завършено. Все още обаче има много отделни детайли на процеса, с които ще трябва да се справите по време на използването на устройството.

Блокова схема на пълноценна вятърна турбина: 1 – вятърна турбина, 2 – преобразувател на заряд на батерията; 3 – автомобилен акумулатор; 4 – инвертор 24/220; 5.6 – изходи за напрежение 220V и 24V

Тези детайли вече са свързани с автоматизацията, която регулира натрупването и разпределението на енергия. Устройства като контролер на заряда, токов инвертор и други са задължителни компоненти на ветрогенераторите.

Фото пример за сглобяване на вятърна мелница стъпка по стъпка

Нека разгледаме пример за конструкцията на 24 V вятърна мелница, сглобена на базата на автомобилен генератор. Домашният продукт започва да работи стабилно при сила на вятъра от 5 m / s. При умерено ветровито време с пориви от 15 m/s, инсталацията доставя от 8 до 11 A, в дни със силен вятър ефективността се увеличава. Мощност не повече от 300 W.

Всъщност цялата работа е свършена, остава само да се свържат отделните компоненти на полезна инсталация за ежедневието:

Самоизградената инсталация развива 24 V, може да се използва за зареждане на батерии на мобилна техника и захранване на осветителни линии с енергоспестяващи лампи.

Анализ на грешки в дизайна

Сглобяването на вятърен генератор у дома със собствените си ръце, разбира се, не е безпогрешна задача.Дори при проектирането на индустриални вятърни турбини инженерите допускат грешки. Но те се учат от грешките, както се вижда от добре установените домакински структури.

Така че сред грешките при проектирането на битови вятърни генератори често се появява такъв детайл като липсата на спирачен модул в дизайна на генератора. Стандартната версия на такива устройства (автомобилни или тракторни) не предоставя такава част. Това означава, че генераторът трябва да бъде модифициран.

Въпреки това, не всеки „дизайнер“ иска да се занимава с този деликатен въпрос. Много хора пренебрегват тази подробност, надявайки се на „може би“. В резултат на това при силен вятър перката се върти до невероятно високи скорости. Лагерите на генератора не издържат и чупят леглата на алуминиевите капаци. Роторът се заклинва.

Унищожен ветрогенератор поради грешки в дизайна. Грешките при проектирането и монтажа на такива конструкции водят до сериозни последици.

Същият проблем се отнася до дефекта, свързан с липсата на ограничител на въртенето на ветропоказателя. Често този компонент просто се забравя да бъде инсталиран и се помни само когато вятърните течения започнат да въртят „петела“ около оста му, като въртящия се връх в програмата „Какво? Където? Кога?". Резултатът е пагубен.

Минималните щети са прегъване и скъсване на електрическия кабел, а в тежки случаи и разрушаване на цялата конструкция.

Друга забележителна грешка при монтажа беше неправилното изчисляване на точката на центъра на тежестта в основата на ветропоказателя. В този случай устройството може да функционира нормално известно време. Но с течение на времето върху лагерния възел се образува несъосност, свободата на въртене е ограничена и ефективността на конструкцията по отношение на изхода на енергия рязко намалява.

как правилно изчислете вятърния генератор, ще научите от статията, която сме предложили.

Често те се опитват директно да захранват батерията с тока, получен от генератора. Много скоро започват да се чудят защо батерията не държи заряд или откриват повреда на 2-3 кутии.

Това е банална и естествена грешка, тъй като във всеки случай батерията трябва да се зарежда при условия на определени токове и напрежения. Тук се нуждаем от контрол на този процес.

За домашните майстори, интересуващи се от темата модули за вятърни генератори, предлагаме да се запознаете с друга оригинална опция. Тази статия описва производството на генераторен блок от отпадъчни части на перална машина.

Изводи и полезно видео по темата

Дори обикновена електрическа отвертка може да се превърне във вятърна мелница, ако знаете основите на вятърния генератор.

Интересът към вятърните генератори не намалява. Напротив, този вариант за производство на електрическа енергия все повече се разглежда на ниво собственици на селски имоти.

Очевидно, ако комбинирате няколко вида енергия наведнъж - вятърна, слънчева, хидротурбини или атомни електроцентрали, такава комбинация може да осигури икономически ефект. В този случай рискът потребителят да остане без електричество е намален до нула.

Бихте ли искали да ни разкажете как сглобихте вятърна мелница със собствените си ръце, за да осигурите електричество на вашата дача? Искате ли да споделите полезна информация, която не е спомената в статията? Моля, напишете коментари в блока по-долу, споделете вашите впечатления, технически нюанси, известни само на вас, и снимки по темата на статията.