Mens ingeniører og teknologer fra store virksomheder udvikler projekter til brug af alternative energikilder i industrien, finder hjemmehåndværkere måder at bruge det i husholdningen. Desuden bestemmes overgangen til ikke-standardiserede energigeneratorer ikke kun af ønsket om at spare på elektriciteten. I dacha- og sommerhusbebyggelser er afbrydelser i leveringen af elektricitet ikke ualmindelige, og i nogle regioner er der overhovedet ingen centrale forsyningsnetværk. For ejere af fjerntliggende private ejendomme og dem, der blot ønsker at forsyne deres husstand med en uafhængig energikilde, foreslås ideen om at fremstille en hjemmelavet vindgenerator i forskellige variationer.
Hoveddesign af en vindmølle
Hjemme er det nemt at lave en vinddrevet generator. Det er nok at tage den arbejdende del af propellen eller bladgruppen, forbinde den til motoren med en elektrisk konverter og tænke over energilagringssystemet. Så er det kun at organisere de tekniske betingelser for det oprettede arbejdeinfrastruktur. Problemet er, at for mere eller mindre betydelige produktionsmængder bør designet bestå af fuldskala arbejdsemner. Først og fremmest beregnes hjulakslen, dens retning og monteringsmaterialer. For eksempel er gør-det-selv lodrette hjemmelavede vindmøller lavet af metalplader, der er bearbejdet på en speciel måde på værktøjsmaskiner eller med håndværktøj. Forkert bladgeometri kan resultere i tab af tryk på grund af vending af flow. Dette design vil arbejde mod vindstrømme.
Til gengæld er horisontale installationer ikke så krævende for arrangementet af funktionelle organer. De skal også bruge klinger med en bestemt konfiguration, men med en forenklet form.
Udover den arbejdende mekaniske del omfatter vindmøllens design den allerede nævnte motor. Det bliver nødt til at sørge for transformation og akkumulering af energi. Som regel er en hjemmelavet vindgenerator til hjemmet lavet af motorer fra husholdningsapparater, men der kan være andre muligheder. Der lægges særlig vægt på den bærende struktur. Det vil blive dannet af en massiv metalbaseret ramme, en beskyttelseskasse, en rammebase til fastgørelse af hjælpeenheder, et stativ og andre komponenter.
Specifikationer
Uden en foreløbig beregning af kapaciteter giver det ingen mening at starte videreudviklingen af en vindgenerator. Måden anlægget bruges på afhænger i sidste ende af mængden af omdannet energi. Og igen præstationdesign bestemmes af dimensionerne af arbejdslegemet og konfigurationen af dets tekniske design. De gennemsnitlige parametre for en hjemmelavet vindmølle kan repræsenteres som følger:
- Impellerdiameter 200 cm
- Antal pagajsegmenter – 6.
- Spændingen for generatoren er 24W.
- Current - omkring 250 A.
- Generatoreffekt - spænder fra 0,2 til 3 kW.
- Vindhastighed op til 12 m/s.
- Batterikapacitet - 500 Ah
Samling af hjulbladene
Som allerede nævnt, i konstruktionen af en kompleks struktur af en lodret vindmølle, kan man ikke undvære en metalplade. Anodiseret aluminium kan bruges, men stålsegmenter er bedre for styrkeegenskaber, selvom de vil kræve bearbejdning. Under alle omstændigheder vil kun hårdt metal gøre det muligt at samle pålidelige blade til konstruktion af en lodret hjemmelavet vindgenerator. Du kan også lave et vindhjul til en vandret struktur med dine egne hænder ved hjælp af polyvinylchlorid (PVC) emner. Plast er mere formbart i forarbejdning, ufølsomt over for miljøpåvirkninger og lys. Dens ulemper hviler på mekanisk fleksibilitet, så du bør i første omgang fokusere på stive PVC-legeringer.
Strukturmæssigt egnede emner kan findes i trykrør eller tagrendesegmenter. I tilfælde af plast er det værd at fokusere på en vægtykkelse på 5 mm, en længde på omkring 100 cm og en diameter på op til 15 cm. For at danne et segment anbefales det at brugeen færdiglavet skabelon, tegn konturer fra den og lav en udskæring ved hjælp af en stiksav eller en metalsav. Afbalancering af hjemmelavede vinger til en vindmølle udføres ved slibning og finkornet slibning af overflader. Alle hjørner og kanter er omhyggeligt afrundet til en enkelt form.
Dernæst skal der installeres 6 blade elementer på bunden af vindhjulet, hvori generatoren så vil blive integreret. Fastgørelsen udføres gennem en metalbøsning med en diameter på 20 cm og en tykkelse på 1 cm. Ved hjælp af inverter sart svejsning skal der svejses stål landingslister på 30 cm lange og 1,2 cm brede til muffen. dem til fastgørelse af knivene.
Cykelmotorgenerator
Spørgsmålet om at vælge et generatoranlæg er måske det vigtigste, så flere muligheder vil blive overvejet. Den mest praktiske og bekvemme enhed fra installationssynspunktet er en elektrisk cykelmotor, som kan købes for et gennemsnit på 7-10 tusind rubler. Det bliver en model med spændingskarakteristika op til 250 V og en omdrejningshastighed på omkring 200 rpm. Dernæst forbindes vindhjulskoblingen og den hjemmelavede generator. Vindgeneratoren kan fastgøres til kroppen med bolte, ved at vælge hullerne til fastgørelse af egerne. Resultatet skulle være en kompakt, relativt let, men ikke den mest produktive installation til at generere elektricitet. Derfor er det værd at overveje mere effektive alternativer.
Design med bilgenerator
Med hensyn til helheden af arbejdskvaliteter vil en sådan installationoptimal kraftenhed, og hvis det er muligt, anbefales det at bruge traktor- og laststartere. Den største vanskelighed vil være at vikle enheden med neodymmagneter. De skal limes til rotorskiverne. Passer optim alt til magnetiske elementer af formatet 25x8 mm i mængden af 20 stk. I dette tilfælde skal polerne være strengt vekslede, ellers vil starteren være ubrugelig i designet.
Det er også værd at opgive runde magneter til fordel for rektangulære. Faktum er, at en hjemmelavet vindgenerator fra en bilgenerator skal fordele elektromagnetiske bølger jævnt, og runde elementer vil ikke kunne understøtte denne funktion i det rigtige omfang. Langs de ydre og indre konturer af placeringen af magneterne er sidernes linjer også organiseret. De kan være lavet af plasticine fastgjort med epoxylim. Men for større pålidelighed er det værd at fylde hele starteren med astringerende harpiks.
Asynkronmotorapplikation
For nemheds skyld, når du udfører installationsarbejde, kan du tage et asynkront kraftværk og efter en simpel ændring kombinere det med den mekaniske del af vindmøllen. Hoveddelen af raffinementet vil være forbundet med rotorens rille på en drejebænk. Efterbehandling udføres i henhold til tykkelsen af de magnetiske elementer. Bearbejdningsproblemet skyldes det faktum, at designet af asynkronmotorer ikke giver specielle muffer til indsættelse af magneter, så rillerne bores uafhængigt.
Som med valget af rektangulær elektromagnetiskelementer, er dannelsen af indsatser i huset udført for den korrekte retning af feltet til starteren. Efter teknisk raffinement og introduktion af arbejdsudstyr er det muligt at fylde strukturen med epoxyharpiks. Udgangen skal være en hjemmelavet vindgenerator på 2 kW eller mere - ydelsen vil afhænge af den nominelle effekt og formatet på de anvendte magneter. Forresten, vær ikke bange for, at behandlingsområdet med klæbemiddelsammensætning vil falde spændingen lidt. Det er ikke af fundamental betydning for vindmøllens ydeevne, men det kan meget vel hæve strømstyrken.
Brug af en hjemmelavet magnetisk generator
Til vedligeholdelse af små batterier kan du begrænse dig til at installere en starter af din egen fabrikat. Det vil have mange ulemper sammenlignet med fabriksenheder, men for lavenergiforbrugere vil et sådant system være nok. Det vigtigste trin i fremstillingen er at foretage den korrekte beregning af viklingens vindinger. Deres antal i en hjemmelavet vindgenerator med magneter vil afhænge af antallet af spoler. I gennemsnit leveres den samlede effekt af 1000-1200 rpm.
Hvis du bruger en større ledning til vikling, så falder modstanden, og strømstyrken vil tværtimod stige. Men under alle omstændigheder skal du bruge en maskine til at skabe spoler med en vikling. Processen er rutinemæssig og lang, så mekanisering er uundværlig. Vikleenheden kan være manuel på basis af et arbejdsbord. Det er nok at organisere et roterende udstyr på en metalstang og bringe til detspole med kobbertråd. Selve spolen vil være rund. Mere betydningsfuldt er spørgsmålet om dens længde, da et aflangt design vil give ligere sving med et stort forbrug af kobber på sektoren. Separate sektorer for den korrekte fordeling af viklingen over området kan indledningsvis markeres på papir, hvorefter de samme plasticinbarrierer kan bruges på spoleemnet.
For at øge styrken af en hjemmelavet vindgenerator med egne hænder, anbefales det at påføre glasfiber i bunden af formen. For at forhindre, at det klæber til overfladen, er det tilrådeligt at behandle bagsiden med voks eller vaseline. I startersystemet er spolegruppen samlet uden direkte kontakter. Hvert element skal være sikkert fastgjort, og enderne af faserne bringes ud med flerlagsisolering. Flere ledninger kan kombineres til én form - en stjerne eller en trekant.
Installation af generatoren på rammen
Den samlede strømenhed skal være designet til visse elektriske belastninger, men glem ikke tredjeparts mekaniske påvirkninger. For at strukturen kan modstå dynamisk og statisk tryk, skal generatorakslen være sikkert fastgjort i rammen. For at gøre dette skal du bruge en metalramme, der er egnet til en hjemmelavet vindgenerator i form og størrelse. I ekstreme tilfælde kan dæmpningsmaterialer bruges til at klemme enheden ind i huset. For tunge rammer er også uønskede. Den bedste mulighed er en aluminiumsramme 1-2 cm tyk.
Høj vindbeskyttelse
BI normal tilstand fungerer vindmøllen og genererer stabil strøm ved en vindhastighed på omkring 10 m/s. Overskridelse af denne indikator vil være skadelig både for den understøttende struktur og for udstyrets elektriske stopning. Derfor er installationen beskyttet af et sidevingesystem. For eksempel er hjemmelavede lodrette vindmøller beskyttet mod orkaner ved hjælp af paneler, der giver fjederkraft. I dette design vil generatoren arbejde i strømningsretningen med halen, det vil sige, at systemets funktion er begrænset til mekanikken, men uden for store belastninger fra luftstrømme.
Vindmøllemast
Den centrale og hovedlejekomponent i installationen, som den mekaniske pålidelighed af hele komplekset afhænger af. Profilhjørner, rør og stænger kan bruges som denne stang. Et metalrør med en diameter på 10 cm er mere praktisk og lettere at installere. Med hensyn til længden skal man huske på, at den optimale position af generatoren over jorden er 4-5 m. Industrianlæg er også monteret kl. en højere højde, men for en pålidelig installation med sådanne parametre kræves yderligere udstyr. I dette tilfælde er det ifølge princippet om skruepæle muligt at installere en hjemmelavet vindgenerator på et rør med en dybde på 1-1,5 m ned i jorden. Når du vælger et positionspunkt, skal det tages i betragtning at der ikke må være interferens på samme niveau inden for en radius af 30 m. I ekstreme tilfælde bliver du nødt til at hæve arbejdsstrukturen 1 m over barrieren.
Du kan også på forhånd beregne enhederne for nedstigning og opstigning. Du kan stadig ikke undvære vedligeholdelse, og stativet til en almindelig stige er ikke den mest pålidelige løsning. Derudover anbefaler designere at installere sikkerhedstråde med 5 m fordybninger i højden af masten. De er forankret til jorden med ankre inden for en radius, der er halvdelen af stangens højde.
Konklusion
Generatorsæt drevet af naturlige energikilder er stadig ikke udbredt på grund af de høje omkostninger til basisudstyr og betydelige vedligeholdelsesomkostninger. I dette tilfælde kan den dyreste være en hjemmelavet vindgenerator fra en asynkron motor, hvilket vil kræve en kraftig kraftbase og regelmæssig teknisk support. På den anden side har den også den højeste produktivitet (effektivitet på ca. 80%), hvilket vil gøre det muligt at få dækket omkostningerne til installation og relaterede materialer. Hvor meget energi er der nok fra et batteri tilsluttet sådan en generator? Som praksis viser, giver den minimale energitærskel for et system med et afkast på 2-3 kW dig mulighed for at dække behovene for klimasystemer, husholdningsgrupper af belysningsanordninger, køleudstyr osv.
