Kuidas teha tuulegeneraator oma kätega

Viimastel aastatel on rohelise energia teema muutunud väga populaarseks. Mõned isegi ennustavad, et selline energia lähitulevikus asendab täielikult söe, gaasi, tuumaelektrijaamad. Üks rohelise energia valdkondi on tuuleenergia. Generaatorid, mis muudavad tuuleenergia elektrienergiaks, ei ole mitte ainult tööstuslikud, vaid osa tuuleparkidest, vaid ka väikesed, kes teenindavad eramajapidamist.

Saate isegi tuua tuulegeneraatori oma kätega - see materjal on sellele pühendatud.

Mis on generaator

Laiemas tähenduses on generaator seade, mis toodab mingit toodet või teisendab ühe energialiigi teiseks. See võib olla näiteks aurugeneraator (toodab auru), hapniku generaator, kvantgeneraator (elektromagnetkiirguse allikas). Kuid selle teema raames oleme huvitatud elektrigeneraatoritest. See nimi viitab seadmetele, mis muudavad mitut mitteelektrilist energiat elektrienergiaks.

Generaatorite tüübid

Elektrigeneraatorid liigitatakse järgmiselt:

• elektromehaanilised - nad muudavad mehaanilise töö elektrienergiaks;
• termoelektriline - soojuse muutmine elektrienergiaks;
• fotoelektriline (fotogalvaanilised elemendid, päikesepaneelid) - valguse muundamine elektrienergiaks;
• magnetohüdrodünaamiline (MHD-generaatorid) - elektrit toodetakse plasmaenergiast, mis liigub läbi magnetvälja;
• kemikaali - keemiliste reaktsioonide energia muundamine elektrienergiaks.

Lisaks klassifitseeritakse elektromehaanilised generaatorid mootori tüübi järgi. Nende tüübid on järgmised:

• turbiinigeneraatorid juhitakse auruturbiiniga;
• hüdrogeneraatorid kasutavad mootorina hüdraulilist turbiini;
• diiselgeneraatorid või bensiini generaatorid on valmistatud diiselmootorite või bensiinimootorite baasil;
• tuulegeneraatorid teisendavad õhumasside energiat elektrienergiaks tuuleturbiini abil.

Tuuleturbiinid

Rohkem infot tuuleturbiinide kohta (neid nimetatakse ka tuuleturbiinideks). Kõige lihtsam väikese võimsusega tuuleturbiin koosneb reeglina mastist, mida tugevdavad venitusarmid, millele tuuleturbiin on paigaldatud.

See tuuleturbiin avatakse kruviga, mis juhib elektrigeneraatori rootorit. Lisaks elektrigeneraatorile sisaldab seade ka laadimiskontrolleriga akut ja vooluvõrku ühendatud inverterit.

Kas sa tead? 2016. aastaks oli kõigi maailma tuuleenergiaettevõtete koguvõimsus 432 GW. Seega on tuuleenergia ületanud tuumaenergiat.

Selle seadme tööplaan on üsna lihtne: tuule toimel pöörleb kruvi, pöörates rootorit lahti, tekitab elektrigeneraator vahelduva elektrivoolu, mille laadimiskontroller teisendab alalisvooluks. See vool laadib akut. Aku voolav alalisvool teisendatakse muunduri poolt vahelduvvooluks, mille parameetrid vastavad elektrivõrgu parameetritele.

Tööstuslikud seadmed on paigaldatud tornidele. Lisaks on need varustatud pöörleva mehhanismiga, anemomeetriga (tuulekiiruse ja -suuna mõõtmise seadmega), seadmega labade pöörlemissuuna muutmiseks, pidurisüsteemi, juhtimisahelatega elektrikabiini, tulekustutussüsteemide ja piksekaitsega, süsteemi paigaldustoimingute andmete edastamiseks jne.

Tuuleturbiinide tüübid

Pöörleva telje asukoht maapinna tuuleturbiinide suhtes on jagatud vertikaalseks ja horisontaalseks. Kõige lihtsam vertikaalne mudel on Savonius-rootori kinnitus..

Sellel on kaks või enam tera, mis on õõnsad poolsilindrid (balloonid lõigatakse vertikaalselt pooleks). Savoniuse rootor Nende terade paigutuse ja kujunduse jaoks on mitmeid võimalusi: sümmeetriliselt fikseeritud, üksteise servade seadistamine aerodünaamilise profiiliga.

Savoniuse rootori eeliseks on konstruktsiooni lihtsus ja töökindlus, pealegi ei sõltu selle toimimine tuule suunast, puuduseks on madal efektiivsus (mitte üle 15%).

Kas sa tead? Tuulepargid ilmusid umbes 200 eKr. er Persias (Iraan). Neid kasutati teraviljast jahu valmistamiseks. Euroopas ilmusid sellised veskid alles XIII sajandil.

Teine vertikaalne disain on Darieri rootor. Selle labad on aerodünaamilise profiiliga tiivad. Need võivad olla kaarjad, H-kujuline, spiraal. Terad võivad olla kaks või enam. Rotor Daria Sellise tuulegeneraatori eelised on:

• selle kõrge efektiivsus,
• vähenenud müra tööl,
• suhteliselt lihtne disain.

Täheldatud puudustest:

• suur mastikoormus (Magnuse efekti tõttu);
• selle rootori töö matemaatilise mudeli puudumine, mis raskendab selle parandamist;
• kiire tsentrifugaalkoormuse tõttu kulumine.

Teine vertikaalse paigalduse tüüp on helikoidne rootor.. See on varustatud labadega, mis on keeratud mööda laagritelge. Helikoidne rootor See tagab vastupidavuse ja suure efektiivsuse. Puuduseks on tootmise keerukusest tulenevad kõrged kulud.

Tuuleveski mitmeliigiline tüüp on struktuur, millel on kaks rida vertikaalset tera - välimine ja sisemine. See disain annab suurima tõhususe, kuid omab suurt hinda.

Horisontaalsed mudelid erinevad:

• labade arv (ühe lõiketeraga ja suure arvuga);
• materjal, millest terad on valmistatud (jäik või paindlik purjetamine);
• muutuv või fikseeritud tera kõrgus.

Struktuuriliselt on need kõik sarnased. Üldiselt eristavad seda tüüpi tuuleturbiinid kõrge kasuteguriga, kuid vajavad pidevat reguleerimist tuule suunas, mis on lahendatud kasutades saba ilmaga sõrestikku seadme konstrueerimisel või automaatsel positsioneerimisel, kasutades pöörlevat mehhanismi vastavalt anduri näidudele.

Tuulegeneraator DIY

Tuulegeneraatorite mudelite valik turul on kõige laiem, saadaval on erinevad disainilahendused ja erinevad võimsused. Kuid lihtne paigaldamine on võimalik teha iseseisvalt.

Soovitame lugeda, kuidas ehitada basseini, vanni, keldrit ja veranda, samuti seda, kuidas valmistada oma kätega brazier, pergola, vaatetorn, kuiv vool, juga ja betoonirada.

Otsi sobivaid materjale

Generaatorina on soovitatav võtta kolmefaasiline püsimagnet, näiteks traktor. Aga seda saab teha elektrimootorist, nagu allpool üksikasjalikumalt käsitletakse. Terade valiku küsimus on oluline. Kui tuuleturbiin on vertikaalne, kasutatakse tavaliselt Savoniuse rootori variatsioone. Traktorigeneraator labade valmistamiseks on silindrikujuline konteiner, näiteks vana keetmine, üsna sobiv. Kuid nagu eespool mainitud, on sellist tüüpi tuuleturbiinidel madal efektiivsus ja on ebatõenäoline, et vertikaalse tuuliku jaoks on võimalik valmistada keerukama kujuga labasid. Omatehtud toodetes kasutatakse tavaliselt nelja poolsilindrilist tera.

Horisontaalset tüüpi tuuleturbiinide puhul on ühe teraga konstruktsioon väikese võimsusega seadmetele optimaalne, kuid kogu selle ilmselge lihtsuse tõttu on äärmiselt raske valmistada tasakaalustatud tera käsitööna ja ilma selleta on tuuleturbiin sageli ebaõnnestunud.

See on oluline! Te ei tohiks sattuda suure hulga teradega, sest kui nad töötavad, võivad nad moodustada niinimetatud "õhukorki", mille tõttu õhk läheb tuuleveski ümber ja ei läbi seda. Horisontaalsete koduste seadmete puhul loetakse optimaalseks kolm tiibutüüpi laba.

• Horisontaalsetes tuuleveskites on võimalik kasutada kahte tüüpi terasid: purjetamine ja tiib. Purjetamine on väga lihtne, see on lihtsalt laiad sõidurajad, mis näevad välja nagu tuulikud. Selliste elementide puuduseks on väga madal efektiivsus. Selles suhtes on palju paljutõotavamad tiibade labad. Kodus on nad tavaliselt valmistatud 160 mm PVC-torust, vastavalt musterile.

Kasutada võib ka alumiiniumi, kuid see on palju kallim. Lisaks on PVC-torude tootevalikul algul painutus, mis annab talle täiendavad aerodünaamilised omadused. PVC-toru terad Terade pikkus valitakse vastavalt järgmisele põhimõttele: mida tugevam on tuuleveski väljundvõimsus, seda kauem nad on; mida rohkem on, seda lühemad nad on. Näiteks kolmepuurilise tuuleturbiini puhul 10 W juures on optimaalne pikkus 1,6 meetrit neljateralise tuuleturbiini puhul - 1,4 m.

Kui võimsus on 20 W, muutub indikaator kolmepeeniliseks 2,3 m ja neljateraga 2 m.

Tootmise peamised etapid

Allpool on näide horisontaalse kolmepeenilise paigalduse enesetootmisest, mis muudab pesumasina asünkroonset mootori generaatorit.

Mootori kapitaalremont

Üks peamisi hetki tuulegeneraatori loomiseks oma kätega on elektrimootori muundamine elektrigeneraatoriks. Muutmiseks kasutatakse endiselt Nõukogude Liidu vanast pesumasinast elektrimootorit.

1. Rootor eemaldatakse mootorist ja selle läbi läbib lai soon.
2. Kogu soone pikkuses on nelinurkse kujuga neodüümimagnetid (mõõtmed 19x10x1 mm) liimitud paarikaupa, üks magnet üksteise vastasküljele, arvestamata nende polaarsust. Fix liimitud magnetid võivad olla epoksü.
3. Elektrimootor läheb.
4. Laadijad 5 V ja 1 mobiiltelefonidele Mobiiltelefoni kasutatakse, et koguda seade, mis teisendab vahelduvvoolu alalisvooluks (seadet ei saa kasutada kiibil, ainult transistor).
5. Toiteallikas on lahti võetud.
6. Jootud USB ja pistik.
7. Kolme ettevalmistatud toiteploki plaadid on omavahel ühendatud ja kokku monteeritud.
8. 220 V monteeritud komplekti sisend on ühendatud generaatoriga, väljund on ühendatud aku laadimise kontrolleriga.

Video: kuidas tuua tuulegeneraatorile mootor Voolu suurendamiseks saate kasutada paralleelselt ühendatud komplekte.

Iga eramaja või äärelinna omanik on kasulik õppida: kuidas teha puidust tünni, puidust redelit, kuidas soojendada puitpõrandat, kuidas valmistada kaubaaluste diivanit, kiiktooli, ehitada garaažis keldrit, tandoori, maastikukujundusega kamin ja hollandi ahi oma kätega .

Kere ja labade loomine

Järgmine samm tuuleveski valmistamisel on selle aluse kokkupanek, millele tuulegeneraatori elemendid on paigaldatud.

1. Alus on keevitatud terasest torudest konstruktsiooni kujul, mille üks ots on kahesuunaline, ristiosadega rikastatud, teine ​​on seadme saba kinnitamiseks üks.
2. Bifurkeeritud otsas on puuritud 4 auku generaatori paigaldamiseks.
3. Paigaldatud pöörlev osa laagri põhjal.
4. Kinnitusaukudega äärik on kinnitatud laagri külge.
5. Saba on valmistatud metallist lehest.
6. Disain on puhastatud ja värvitud.
7. Saba on värviline.
8. Kaitsekest on kaetud ja värvitud õhukestest metallist lehtedest.
9. Pärast värvitud elementide kuivatamist paigaldatakse alusele elektrigeneraator, korpus ja saba on kinnitatud.
10. Terad on monteeritud traktori mootori jahutussüsteemist tiivikule.
11. Vahendid on keevitatud teradega (antud juhul metallist labad).

See on oluline! Tuulegeneraatori masti kõrgus peab olema vähemalt 6 meetrit. Sihtasutus on betoneeritud selle alla.

Nagu näete, ei ole tuuleturbiini oma kätega kokku panemiseks nii lihtne. See nõuab teatud oskusi ja teadmisi elektrotehnikas ja elektroonikas. Kuid selliste teadmistega inimestele on see ülesanne üsna võimeline. Lisaks maksab kodune tuuleturbiin palju odavamalt kui ostukujundus.