Vjetrogenerator "uradi sam" iz automobilskog generatora: tehnologija montaže vjetroagregata i analiza pogrešaka

Vjetroturbine su obećavajuća alternativa tradicionalnoj energiji.Energija vjetra, pretvorena u električnu energiju, obećava da će biti jeftina, laka za proizvodnju i niska cijena. A ako uzmemo u obzir račune koji sada stižu za struju, onda da biste uštedjeli novac, vrijedi pokušati izgraditi vlastiti vjetrogenerator, zar ne?

Postoje stvarni primjeri stvaranja instalacija koje generiraju pristojnu količinu energije. Usprkos tome, mogućnosti vjetroagregata još uvijek su značajno ispred konkurenata koji mogu izdržati tradicionalni način proizvodnje električne energije.

Predstavili smo vodič prema kojem možete vlastitim rukama sastaviti generator vjetra iz generatora automobila. U članku koji se nudi vašoj pozornosti detaljno se govori o uobičajenim pogreškama koje se čine pri projektiranju vjetroturbina. Radi jasnoće, članak je popraćen tematskim foto i video materijalima.

O domaćim vjetrenjačama za dom

Poseban interes za energiju vjetra očituje se na razini kućanstava. To je i razumljivo ako bacite pogled na sljedeći račun za utrošenu energiju. Stoga se sve više aktiviraju obrtnici svih vrsta koji koriste sve mogućnosti jeftinijeg dobivanja električne energije.

Jedna od tih mogućnosti, sasvim realna, usko je povezana s vjetrenjačom iz automobilskog generatora. Samo treba opremiti gotov uređaj - generator automobila pravilno izrađene oštrice, kako bi se mogla ukloniti neka vrijednost električne energije sa stezaljki generatora.

Istina, djelovat će učinkovito samo ako je vjetrovito vrijeme.

Primjer iz prakse domaće uporabe vjetrogeneratora. Dobro razvijen i prilično učinkovit praktični dizajn vjetrenjača. Ugrađen je propeler s tri lopatice, što je rijetkost za kućanske uređaje

Za izgradnju vjetrenjača prihvatljiva je uporaba gotovo bilo kojeg automobilskog generatora. Ali obično pokušavaju odabrati snažan model za posao, sposoban isporučiti velike struje. Ovdje je na vrhuncu popularnosti dizajn generatora iz kamiona, velikih putničkih autobusa, traktora itd.

Osim generatora, za proizvodnju vjetrenjače trebat će vam niz komponenti:

• propeler s dvije ili tri lopatice;
• automobilski akumulator;
• električni kabel;
• jarbol, potporni elementi, pričvrsni elementi.

Dizajn propelera s dvije ili tri lopatice smatra se najoptimalnijim za klasični vjetrogenerator. Ali projekt kućanstva često je daleko od inženjerskog klasika. Stoga najčešće pokušavaju odabrati gotove vijke za kućnu strukturu.

Impeler iz ventilatora automobila koji će se koristiti kao propeler za kućnu vjetroturbinu. Lakoća i velika korisna površina za zračne snage omogućuju korištenje takvih opcija

To, na primjer, može biti impeler iz vanjske jedinice split sustava klimatizacije ili iz ventilatora istog automobila. Ali ako želite slijediti tradiciju konstruiranja vjetrogeneratora, morat ćete vlastitim rukama izgraditi propeler vjetrenjača od početka do kraja.

Prije nego što odlučite sastaviti i instalirati generator vjetra, vrijedi procijeniti klimatske podatke mjesta i izračunati povrat. Značajnu pomoć u tome će pružiti informacije vrlo zanimljiv članak, koje preporučujemo za upoznavanje.

Tehnologija montaže generatora vjetra

Čini se da je optimalna osnova za kućni generator vjetrenjača model AT-700, preuzet iz traktora serije DT. Istina, ovaj traktorski generator u svom izvornom obliku dizajniran je za brzine rotora do 6000 o / min. Za dizajn kućne vjetrenjače ovaj je parametar očito pretjeran.

Postoje dva izlaza iz ove situacije:

1. Upotrijebite neku vrstu multiplikatorskog mjenjača koji daje traženi prijenosni omjer.
2. Namotajte postojeći namot statora AT-700 malom brzinom.

U principu obje mogućnosti nadogradnje uređaja su ostvarive. Ali, sudeći prema recenzijama iskusnih dizajnera, opcija premotavanja namota statora je prihvatljivija. Štoviše, ako uzmete u obzir težinu samog generatora AT-700, koja doseže 6 kg.

Traktorski generator AT-700. Brojni projekti u sektoru kućanstva razvijeni su na temelju ovog uređaja koji ima visoku izlaznu struju. Ali treba malo modernizacije

Ako je uređaj dopunjen mjenjačem, težina cjelokupnog modula će se udvostručiti. A ovo je važan parametar za dizajn vjetroturbine. Uvijek pokušavamo smanjiti težinu.

Kada se koristi generator K 701 u dizajnu vjetroturbine, bit će potrebna određena modernizacija:

Korak 1. Propeler vjetroturbine

Materijal za izradu lopatica propelera je lijevana aluminijska cijev (d = 200 mm) duljine 0,7 - 1,0 m. U početku se uzdužno reže na četiri dijela, a zatim se iz dva ili tri dobivena izrezuju lopatice potrebnog oblika. dijelovi.

Budući da je aluminij materijal koji se lako obrađuje, izrezati željeni oblik oštrice iz komada cijevi nije problem. Glavna stvar je pravilno izračunati i nacrtati predložak.

Proizvedene lopatice budućeg propelera moraju se nekako pričvrstiti i montirati na osovinu generatora. Ovaj rad je složeniji, zahtijeva preciznu ravnotežu, a posebno kada se izvodi dizajn s tri lopatice.Postoji mnogo opcija za izradu propelerskog diska. Jedan od njih je izraditi ovaj dio od aluminijskih ploča.

Morat ćete izračunati promjer diska propelera uzimajući u obzir metar duljine lopatica. Za raspon krila od 2 metra, procijenjeni promjer diska može biti 150-200 mm. Na temelju izračunatog promjera iz aluminijskog lima izrezuje se potreban broj okruglih ploča (6-7 kom.).

Primjer izrade propelera vjetrogeneratora od dvjestomilimetarske aluminijske cijevi, koja se koristi na poljoprivrednim poljima za zalijevanje usjeva. Rezultat je lagan i učinkovit dizajn

Izrezane okrugle ploče stavljaju se jedna na drugu, poravnaju po rubovima i pričvrste. Za lijepljenje je najbolje koristiti kvalitetno epoksidno ljepilo. Ali moguće su i druge metode pričvršćivanja.

Na gotovom zalijepljenom disku potrebno je na središnjem mjestu označiti i izbušiti rupu za montažu na osovinu generatora. Izmijenite rupu s utorom za klin tako da odgovara veličini klina instaliranog na osovini rotora generatora.

Ovako pripremljeni disk propelera označava se za montažu lopatica. Izbušite rupe duž označenih linija za pričvrsne vijke nosača. Ti su dijelovi također izrađeni od aluminija s odabranom debljinom koja je dovoljna da kompenzira prenesene sile.

Sve što preostaje je pričvrstiti prethodno izrađene lopatice na disk na predviđenim spojnim mjestima, postaviti ih na ravnu površinu i pričvrstiti vijcima.

Korak 2. Izrada jarbola od cijevi

Generator traktora AT-700, opremljen domaćim propelerom, već je prava vjetrenjača. Kako bi se dobio maksimalni učinak konstrukcije, preporučljivo ju je podići za 5-7 metara i također omogućiti kružno kretanje od 360°.

Zbog toga se vjetrokaz postavlja na jarbol koji je najlakše izraditi na bazi metalne cijevi.

Instalirani jarbol od metalne cijevi promjera 50 mm s vjetrogeneratorom na vrhu. Kako bi se osigurala stabilnost jarbola, koriste se zatezne žice od metalne sajle

Jarbol visok 5-7 metara, opremljen generatorom vjetra na vrhu, doživjet će značajna opterećenja. Prema tome, promjer metalne cijevi mora biti prilično velik - najmanje 50 mm vanjske veličine.

Jarbol je osiguran s četiri zatezne žice, učvršćene odozgo bliže vjetrenjači i rastegnute jedna naspram druge.

Ispod gornjeg ruba cijevi jarbola, u unutarnje područje, utisne se par odgovarajućih ležajeva ili se na neki drugi način učvrsti. Ovo će biti potporni rotirajući blok u koji će stati vjetrokaz s generatorom i propelerom. Ostaje samo napraviti samu lopaticu i na nju instalirati svu potrebnu opremu.

Korak #3. Kako napraviti aluminijsku vjetrokazu

Preporuča se napraviti konstrukciju vjetrokazice, na čijem se jednom kraju nalazi mjesto za automobilski generator s propelerom, a na drugom - mjesto za "dršku", od laganog, izdržljivog materijala.

Na primjer, aluminijska cijev s pravokutnim profilom stala bi točno ispod baze. Za pričvršćivanje generatora na profilnu cijev prikladnije je koristiti stezaljke od meke metalne trake (po mogućnosti od nehrđajućeg čelika).

Primjer moguće montaže kućišta generatora na profilnu cijev lopatice. Koristi metalni okvir s prednjim i stražnjim nosačima pričvršćenim vijcima

Rep lopatice može se konstruirati od istog aluminijskog lima i kutovima pričvrstiti na profilnu cijev.U središtu gravitacije, na profilnoj cijevi, potrebno je učvrstiti metalni klin od nehrđajućeg čelika.

Ovaj dio je u obliku dugačkog vijka (250-300 mm), promjera oko 30 mm (izračunato), prolazi preko tijela profilne aluminijske cijevi i pričvršćen je odozdo maticom. Na vrhu matice postavljena je protumatica.

Promjer navoja vijka trebao bi biti nešto manji od unutarnjeg promjera ležajnih prstenova utisnutih u cijev jarbola. U sredini vijka, duž njegove osi, izbuši se rupa od 7-10 mm. Električni kabel iz generatora provest će se kroz ovu rupu i spustiti se niz cijev do priključne točke.

Korak #4. Montaža i spajanje vjetrogeneratora

Nakon svih opisanih priprema (nužno u mirnim vremenskim uvjetima), prijeđite na montažu:

1. Traktorski generator pričvršćen je stezaljkama za bazu lopatice.
2. Podignite jarbol od tla 1,5 - 2 metra i postavite vjetrokaz s potpornim vijkom na ležajeve.
3. Istodobno provucite kabel od generatora kroz tijelo vijka i dalje unutar cijevi do donje izlazne točke.
4. Također, neposredno ispod baze vjetrokaze, kruto je ugrađen limiter koji omogućuje rotiranje lopatice za 360° u jednom ili drugom smjeru, ali ništa više.
5. Jarbol se na kraju podiže i ojačava sajlama.
6. Spojite krajeve kabela na prijemni uređaj (obično kroz kontrolor na bateriju).

U ovom trenutku izgradnja vjetrogeneratora može se smatrati završenom. Međutim, postoji još puno pojedinačnih detalja procesa s kojima ćete se morati nositi tijekom korištenja uređaja.

Blok dijagram punopravne vjetroturbine: 1 – vjetroturbina, 2 – pretvarač napunjenosti baterije; 3 – akumulator automobila; 4 – pretvarač 24/220; 5.6 – naponski izlazi 220V i 24V

Ovi detalji već su povezani s automatizacijom koja regulira akumulaciju i distribuciju energije. Uređaji kao što su regulator punjenja, strujni pretvarač i drugi obvezni su sastavni dijelovi vjetrogeneratora.

Foto primjer sastavljanja vjetrenjače korak po korak

Razmotrimo primjer konstrukcije 24 V vjetrenjače sastavljene na temelju automobilskog generatora. Domaći proizvod počinje stabilno raditi pri snazi ​​vjetra od 5 m / s. Pri umjereno vjetrovitom vremenu s udarima od 15 m/s, instalacija daje od 8 do 11 A, u danima s jakim vjetrovima, učinkovitost se povećava. Snaga ne veća od 300 W.

Zapravo, sav je posao obavljen, preostaje samo spojiti različite komponente korisne instalacije za svakodnevni život:

Instalacija vlastite izrade razvija 24 V, može se koristiti za punjenje baterija mobilne opreme i za napajanje rasvjetnih vodova sa štednim žaruljama.

Analiza projektantskih pogrešaka

Sastavljanje generatora vjetra kod kuće vlastitim rukama, naravno, nije nepogrešiv zadatak.Čak iu dizajnu industrijskih vjetroturbina inženjeri griješe. No, na greškama se uči, o čemu svjedoče uhodane strukture kućanstva.

Dakle, među pogreškama u dizajnu generatora vjetra za kućanstvo, često se pojavljuje takav detalj kao odsutnost kočionog modula u dizajnu generatora. Standardna verzija takvih uređaja (automobila ili traktora) nema takav dio. To znači da je generator potrebno modificirati.

Međutim, ne želi se svaki "dizajner" baviti ovom osjetljivom stvari. Mnogi ljudi ignoriraju ovaj detalj, nadajući se "možda". Kao rezultat toga, pri jakom vjetru propeler se vrti nevjerojatno velikom brzinom. Ležajevi generatora to ne mogu izdržati i lome sjedišta aluminijskih poklopaca. Rotor postaje zaglavljen.

Uništen vjetrogenerator zbog nedostataka u dizajnu. Pogreške u projektiranju i ugradnji takvih struktura dovode do ozbiljnih posljedica.

Isti problem odnosi se na kvar povezan s nedostatkom limitatora rotacije lopatice. Često se ova komponenta jednostavno zaboravi postaviti i sjeti se tek kada strujanje vjetra počne okretati „pjetlića“ oko svoje osi, poput vrcaljke u programu „Što? Gdje? Kada?". Rezultat je katastrofalan.

Minimalna šteta je savijanje i lomljenje električnog kabela, au težim slučajevima i uništenje cijele konstrukcije.

Još jedna značajna pogreška pri montaži bio je netočan izračun težišta na dnu lopatice. U tom slučaju uređaj može normalno raditi neko vrijeme. Ali s vremenom se na sklopu ležaja stvara neusklađenost, sloboda rotacije je ograničena, a učinkovitost strukture u smislu izlazne energije naglo opada.

Kako ispravno izračunati generator vjetra, naučit ćete iz članka koji smo predložili.

Često pokušavaju izravno napajati bateriju strujom dobivenom iz generatora. Vrlo brzo se počnu pitati zašto baterija ne drži napunjenost ili otkriju kvar 2-3 limenke.

Ovo je banalna i prirodna pogreška, jer se u svakom slučaju baterija mora puniti u uvjetima određenih struja i napona. Ovdje nam je potrebna kontrola ovog procesa.

Za kućne majstore koje zanima tema sklopovi vjetrogeneratora, predlažemo da se upoznate s još jednom izvornom opcijom. Ovaj članak opisuje proizvodnju proizvodne jedinice od otpadnih dijelova perilice rublja.

Zaključci i koristan video na tu temu

Čak i obični električni odvijač može postati vjetrenjača ako poznajete osnove vjetrogeneratora.

Interes za vjetrogeneratore ne opada. Naprotiv, ova opcija za proizvodnju električne energije sve se više razmatra na razini vlasnika seoskih imanja.

Očito, ako kombinirate više vrsta energije odjednom - vjetar, sunce, hidroturbine ili nuklearne elektrane, takva kombinacija može dati ekonomski učinak. U ovom slučaju rizik korisnika da ostane bez struje sveden je na nulu.

Želite li nam reći o tome kako ste vlastitim rukama sastavili vjetrenjaču za opskrbu električnom energijom vaše dače? Želite li podijeliti korisne informacije koje nisu navedene u članku? Napišite komentare u donjem bloku, podijelite svoje dojmove, tehničke nijanse poznate samo vama i fotografije na temu članka.