- Принцип роботи
- види конструкцій
- Виготовлення своїми руками вертогенератора на 220 В
- Збірка вітрогенератора з пральної машини
- Збірка вітрогенератора з автомобільного генератора
- обслуговування
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Для виготовлення вітрогенератора своїми руками потрібно добре знати пристрій цього обладнання. Спочатку підбирається електрогенератор і турбіна. Установка їх ведеться на спеціальній щоглі, зафіксованої розтяжками. Розкручування турбіни йде лопатями, на які спрямовується потік вітру. Отримана енергія накопичується в акумуляторах, а потім передається на електромережі.
Принцип роботи
Принцип роботи вітрогенератора заснований на перетворенні механічної енергії в електричну. Наведені в рух вітром лопаті передають обертання маховика. Завдяки ротора починається процес формування магнітного поля. В результаті утворюється електричний струм.
У побутових умовах застосовуються малопотужні вітряки. Їх потужність знаходиться в межах 4 кВт з напругою 220 Вт. Працюють вони в автономному режимі, не залежно від міських мереж. Мають стандартний набір конструктивних елементів.
види конструкцій
Залежно від площини обертання ротора, вітрогенератори діляться на:
- Вертикальні. Обертання турбіни відбувається під прямим кутом до поверхні землі. Для роботи досить незначного вітру.
- Горизонтальні. Ось обертається паралельно поверхні грунту.
вертикальні
Завдяки своїй простоті обслуговування, використовуються в побутових умовах. Всі основні вузли конструкції розташовуються внизу і не мають обмеження доступу. Агрегати не залежать від напрямку вітру, оскільки обертання відбувається в будь-якому напрямку.
Нижче представлені різновиди вертикальних вітрогенераторів, в залежності від вбудованого механізму.
- З ортогональним ротором. До складу конструкції входить декілька лопатей, які розташовуються паралельно осі обертання. При роботі агрегат відчуває великі динамічні навантаження, що позначається на терміні його служби. Рух лопатей супроводжується шумом, але прилад має високу ефективність і функціональність.
- З ротором Дарії. Володіє високою потужністю і швидкохідні. Невисока вартість формується завдяки низькій собівартості приладу. До недоліків відноситься мала ефективність і складність при самостійному запуску.
- З ротором Савоніуса. На осі розташовується ветроколесо, що складається з полуцилиндров. Обертається воно в одну сторону і не залежить від зміни напрямку вітру. Застосовується для обслуговування електростанцій. До недоліку відноситься низький коефіцієнт використання сили вітрового потоку.
- З багатолопатеву ротором. Принцип полягає в тому, що потік вітру ловиться одним рядом лопатей і передається на інший. Цим збільшується продуктивність обладнання, підвищується його потужність.
- З гелікоїдний ротором. Має складну конструкцію, але завдяки рівномірному руху, вузли конструкції працюють в спокійному режимі. Це позначається на довговічності агрегату
До переваг вертикальних вітрогенераторів відноситься:
- робота забезпечується навіть при слабкому вітрі;
- немає залежності від вітряного потоку;
- доступність в обслуговуванні завдяки невисокій щоглі.
До недоліку відноситься низько малоефективне використання сили вітру через малу частоти обертів.
горизонтальні
Такі вітрогенератори залежать від напрямку вітру. Залежно від кількості лопатей, поділяються:
- З 1 або 2 лопатями. Мають високу швидкість обертання. Невелика маса полегшує установку;
- 3-х лопатеві. Знаходять широке застосування в побутових умовах;
- До 50 лопатей. В процесі роботи мають високу інерційність.
Різновид горизонтальних типів вітрогенераторів представлена нижче:
- Устаткування вітрильник. Принцип роботи заснований на приведенні в рух поршнів гідросистеми з подальшим отриманням електричної енергії. Установка безшумна в роботі, має високу потужність.
- Літаючий вітрогенератор - крило. Працює на висоті 550 м.
Виготовлення своїми руками вертогенератора на 220 В
Для виготовлення такого приладу необхідно зробити креслення. Згідно з його специфікації, готуються основні вузли:
- генератор;
- лопаті;
- щогла.
Генератор
Потужність генератора підбирається до 3, 5 кВт. Виготовити його можна своїми руками. Він складається з:
- Статора. Береться листовий метал, вирізаються 2 кола діаметром 500 мм. На один з листів, відступивши трохи від краю, по колу наклеюються неодимові магніти. Їх діаметр - 50 мм, кількість - 12 штук. Розташування полюсів чергується. Та ж процедура проводиться і з другої пластиною, але магніти наклеюються зі зміщенням.
- Ротор. Готується основу. Воно береться з немагнітного матеріалу. На нього кріпиться 9 котушок, на які намотаний мідний дріт, товщиною 3 мм, покритий лакової ізоляцією. Кількість витків формується від 70 до 90.
- Вісь. Важливим моментом є її точне розташування по центру ротора. Якщо вона буде погано отцентрирована, то в результаті биття конструкція швидко розбовтається.
Поміщається ротор між 2 статорами з зазором 2 мм. Поєднуючи обмотки, формується однофазний джерело змінного струму.
лопаті
Матеріал для виготовлення лопатей береться:
- Дерево. В процесі роботи тріскається;
- Поліпропілен. Використовується тільки для генераторів низької потужності;
- Метал. Краще дюраль. Міцний і надійний матеріал для виготовлення лопатей будь-якого розміру.
Виготовлені лопаті встановлюються на вісь. Після цього їх потрібно збалансувати. Досягається це шляхом зміни їх довжини.
Установка щогли і запуск
Установка щогли ведеться в місцях, де поруч немає висотних будівель або лісопосадок. Вони створюють бар'єри на шляху повітряних потоків.
Розташовується щогла вертикально. Лопаті піднімаються на максимальну висоту, де найбільш сильний вітер. Після запуску установки ведеться перевірка наявності напруги.
Додаткове обладнання
На останньому етапі підключається додаткове обладнання. Воно складається з наступних агрегатів:
- Акумулятори. Вони необхідні для накопичення надлишків електроенергії. Її використання ведеться в безвітряну погоду.
- Контролер заряду. Потрібно для контролю зарядного струму.
- Перетворювач. Перетворює утворюється постійний струм в змінний.
Збірка вітрогенератора з пральної машини
При виготовленні ветрогненератора з пральної машини, можна отримати виріб різної потужності:
- 0, 15 - 0, 2 кВт. Висвітлити 2 кімнати і запрацює телевізор;
- 1 - 5 кВт. Достатня потужність для роботи побутових приладів;
- 20 кВт. Нестачі в електроенергії не буде.
Підготовка до роботи
Як генератор використовується мотор від пральної машини. Це може бути «Вятка» або інша радянська модель. У двигуні потрібно поводити повну переробку ротора, тому, як варіант, можна придбати новий.
Крім того, необхідно підготувати:
- неодимові магніти;
- вал;
- редуктор;
- щоглу;
- крильчатку, шестерні;
- фланець.
покрокове виготовлення
Покрокове виготовлення вітрогенераторів з пральної машини представлено нижче:
- Купуються магніти. Ротор двигуна обрізається на токарному верстаті і в ньому виготовляються пази. У них точно встановлюються магніти. Відхилення не повинно бути, інакше станеться їх залипання, а це позначиться на продуктивності агрегату.
- Фіксація магнітів проходить на суперклей. Потім вони накриваються папером. Епоксидною смолою заливається вільний простір.
- Виготовляється на токарному верстаті вісь. Усередині проточується вільний простір для електропроводки. Формується держатель.
- Виготовлення лопатей ведеться з каналізаційної труби. Її діаметр - 16 см. Випилювати вони за допомогою лобзика.
- Проводиться монтаж вітрогенератора. Спочатку кріпиться генератор, який закривається кожухом, потім встановлюються лопаті, ротор і хвіст.
- Щогла за допомогою 4 болтів кріпиться на підставу з бетону. Для установки силової частини застосовується шарнірний механізм.
- Після збору установки простягається провід до розподільного щитка.
- Як тільки всі елементи будуть підключені, проводиться тестування обладнання.
Збірка вітрогенератора з автомобільного генератора
Вартість покупного генератора висока, тому в якості більш економічного варіанту добре використовувати машинний генератор. Це вже готовий прилад, на який потрібно встановити пропелер і розташувати його на щоглі.
Підготовка до роботи
Перед початком роботи потрібно підготувати наступні речі:
- автомобільний генератор на 12 В;
- акумулятор;
- перетворювач, щоб переходити з 12 В на 220. Його потужність - 1, 2 кВт.
- для виготовлення лопатей потрібно відро або сталева бочка;
- лампочка від автомобіля;
- вольтметр;
- вимикач;
- мідний дріт, перетином від 2 мм;
- кілька хомутів.
Крім того, інструменти: болгарка, рулетка, олівець, набір ключів.
порядок монтажу
Основні кроки монтажу:
- Сталеві бочки або відра розрізаються не до кінця на 4 частини. Симетрично свердлити для болтів отвори.
- Не до кінця відрізані металеві частини відгинаються. Так відбувається формування лопатей. Попередньо вирішується питання, в який бік буде проходити обертання.
- Виготовлені лопаті кріпляться на шків. За допомогою хомутів генератор монтується на щоглі. На підставі схеми збирається проводка.
- Ведеться перевірка зібраної електричної частини.
обслуговування
Щоб система працювала тривалий час, їй необхідно якісної обслуговування:
- Вести спостереження за щітками генератора. Не рідше 1-2 разів на місяць перевіряти їх регулювання і очищати від бруду.
- Перевіряти балансування лопатей.
- Всі металеві частини повинні бути покриті антикорозійним складом.
- Перевіряти натяг тросів щогли.
Для виготовлення вітрогенераторів своїми руками важливо знайти відповідний генератор. Оптимальним варіантом є автомобільний або мотор пральної машини. Решта частини конструкції можна придбати без особливих витрат. Збірка конструкції ведеться за існуючою схемою.