Instrumentai

Kaip pasidaryti vėjo generatorių

Vėjo turbinos įrengimas yra puiki alternatyva tradiciniams energijos šaltiniams. Tačiau vėjo jėgainių kaina yra gana didelė, daug lengviau padaryti vėjo jėgainę savo rankomis. Prieš pradėdami šį procesą, turėtumėte susipažinti su veikimo principu ir vėjo jėgainių tipais, o tada pereiti prie vėjo jėgainės gamybos instrukcijų.

Turinys:

Vėjo jėgainės veikimo principas ir konstrukcija

Vėjo malūno veikimo principas tiesiogiai priklauso nuo pagrindinės šio prietaiso funkcijos – mechaninės vėjo energijos pavertimo pastovia, kuri naudojama elektros tiekimui vienam privačiam namui ar visam kaimui, priklausomai nuo galios ir įrenginių skaičiaus..

Vėjo jėgainę sudaro pagrindiniai ir papildomi komponentai. Pagrindiniai kiekvienos vėjo jėgainės komponentai yra šie:

1. Stiebai – įtaisai, skirti palaikyti vėjo jėgainę reikiamame aukštyje, kai kuriuose galingiausių vėjo generatorių modeliuose stiebo ilgis siekia 200 m. Stiebo aukštis lemia vėjo jėgainės greitį ir stabilumą.

2. Vėjo turbinos mentės – įtaisai, gaudantys vėją ir varantys generatorių.

3. Generatoriai – įtaisai mechaninei vėjo energijai paversti elektra.

Be pagrindinių komponentų, vėjo jėgainėse yra papildomų komponentų, padedančių patobulinti vėjo generatorių, kad būtų užtikrinta visiška nepriklausomybė nuo tradicinių elektros šaltinių..

Papildomi vėjo jėgainės komponentai:

valdikliai – prietaisai, atsakingi už ašmenų kryptį, užtikrinantys aukštos kokybės vėjo malūno apsaugą ir kontroliuojantys akumuliatoriaus įkrovą;
įkraunamos baterijos – naudojamos energijai kaupti esant stipriems vėjo gūsiams. Baterijos atlieka papildomą energijos išlyginimo ir stabilizavimo funkciją;
vėjo matuoklis arba anemoskopas – prietaisas duomenims apie vėjo kokybės charakteristikas rinkti ir saugoti. Anemoskopai yra atsakingi už vėjo greičio, krypties ir gūsių nustatymą;
bendri energijos šaltinių automatai – jei yra keli energijos šaltiniai, pavyzdžiui, vėjo generatorius ir dyzelino ar benzino generatorius, šie įrenginiai perjungia vieną maitinimo šaltinį į kitą;
inverteris – tiesioginės elektros energijos keitiklis į kintamąją elektros energiją, kuris užtikrina sklandų daugumos elektros įrenginių veikimą.

Vėjas, atsitrenkęs į vėjo malūno mentes, varo visą prietaiso mechanizmą. Vėjo mechanizmo judėjimo metu sukuriama kintamoji srovė, kuri pirmiausia patenka į vėjo generatoriaus valdiklį ir yra perdirbama į pastovią. Inverterio nuolatinė srovė paverčiama į vienfazę kintamąją srovę ir tiekia namą ar kitą pastatą elektros energija. Likutinė srovė kaupiasi baterijose, kurios yra atsakingos už maitinimą, tuo metu, kai nėra vėjo ir vėjo generatorius negali gaminti elektros.

Vėjo generatorius naudojamas lygiagrečiai su šiais energijos šaltiniais:

vėjo generatorius, veikiantis iš įkraunamų baterijų;
vėjo jėgainės veikimas lygiagrečiai su akumuliatoriumi ir saulės baterijomis;
dyzelino, dujų ar benzino generatoriaus naudojimas kartu su vėjo jėgaine;
lygiagretus maitinimas naudojant vėjo generatorių ir tradicinį elektros tinklą.

Vėjo jėgainės įrengimo privalumai

Vėjo generatoriaus montavimas leidžia jums gauti aplinkai nekenksmingą, saugų ir patikimą maitinimo šaltinį tiek namams, tiek didelėms įmonėms ar visam kaimui. Be to, vėjo generatoriai yra sumontuoti atokiose vietose, kur neįmanoma naudoti tradicinio maitinimo šaltinio, pavyzdžiui, laivuose ar jachtose..

Įrengus vėjo jėgainę, žymiai sumažėja elektros sąnaudos. Vieną kartą išleidę aukštos kokybės vėjo generatoriui, jums nebereikia išleisti pinigų mėnesinėms sąskaitoms už elektrą apmokėti, tuo labiau galima sukurti naminę vėjo jėgainę, kuri kainuos kelis kartus pigiau nei įsigyta.

Vėjo generatorius maksimaliai veikia rudens-žiemos laikotarpiu, kai vėjo paplitimas yra didžiausias. Tuo pačiu padidėja elektros poreikis, nes šildymui būtina naudoti elektrą..

Vėjo generatorius veikia lygiagrečiai su kitais energijos šaltiniais. Taigi, pavyzdžiui, žiemą ir rudenį galima naudoti vėjo generatorių, o vasarą ir pavasarį – saulės kolektorius.

Vėjo jėgainių galios apskaičiavimas

Vėjo jėgainės galia priklauso nuo reljefo tipo ir sunaudojamos elektros energijos, todėl vėjo generatoriaus pasirinkimas visiškai atitinka individualias vartotojo savybes.

Norėdami nustatyti vėjo jėgainės galią, turite sužinoti vardinę vėjo jėgainės išėjimo galią, kuri priklauso nuo keitiklio galios. Galingumas nustatomas pagal sunaudotos elektros kiekį. Lengviausias būdas nustatyti vardinę išėjimo galią yra apskaičiuoti vidutines elektros energijos sąnaudas, tai padaryti, surinkti paskutinių metų sąskaitas už elektros energiją, nustatyti bendrą elektros energijos kiekį ir padalyti sumą iš 12.

Tada turėtumėte nustatyti vidutinį vėjo greitį būsimo vėjo turbinos įrengimo regione. Ši informacija yra artimiausiame meteorologijos centre.

Vėjo jėgainės galios apskaičiavimo formulė:

P = 0,5 * rho * S * Cp * V3 * ng * nb. P yra vėjo generatoriaus galios indikatorius, rho – oro tankio žymėjimas, S – rotoriaus mėtymo srities rodiklis, Cp – aerodinaminio efekto dydis, V – vėjo greičio indikatorius, ng – radiatoriaus efektyvumas , nb yra pavaros efektyvumas.

Vėjo jėgainių veislės

Pastatydami turbinas prie žemės paviršiaus, vėjo generatoriai skirstomi į:

vertikaliai,
horizontaliai.

Vertikalaus vėjo generatoriaus turbina yra statmena vietos, kurioje yra sumontuota vėjo jėgainė, paviršiui, o horizontalus vėjo generatorius turi turbiną, esančią lygiagrečiai žemės paviršiui.

Vertikalios vėjo jėgainės yra kelių tipų:

1. Standartinė vertikali vėjo turbina – būdinga vertikalios sukimosi ašies ir dviejų cilindrų buvimas. Vertikalus vėjo malūnas nuolat sukasi. Tokio vėjo malūno trūkumas yra mažas vėjo energijos suvartojimas..

2. Rotacinė vertikali vėjo turbina pasižymi rotoriaus buvimu, kuris sumažina bendrą vėjo jėgainės guolių apkrovą ir taip prailgina prietaiso veikimo linijas. Rotacinės vėjo jėgainės trūkumai yra sudėtingas įrengimas ir didelė kaina..

3. Vėjo malūnui su vertikalia sukimosi ašimi su sraigtiniu rotoriumi būdingos besisukančios mentės, kurios yra atsakingos už vėjo sukimosi vienodumą..

4. Stačiakampio tipo vertikalaus vėjo generatorius nereikalauja stipraus vėjo ir veikia net esant mažiausiam 0,7 m / s vėjo greičiui. Stačiakampio vėjo jėgainės privalumai yra tylus veikimas, aukštas saugumo lygis ir geros techninės savybės. Stačiakampių vėjo jėgainių trūkumai yra masyvūs mentės ir sudėtingas montavimas..

Horizontaliems vėjo malūnams būdingas didžiausias efektyvumas ir ūkinis pastatas, kuris yra atsakingas už vėjo radimą. Horizontalios vėjo jėgainės veikia tik esant ne mažesniam kaip 2–2,5 m / s vėjo greičiui.

Tarp horizontalių vėjo jėgainių yra:

vieno ašmenų vėjo jėgainės, pasižyminčios mažu svoriu ir lengvu montavimu;
dviejų ašmenų vėjo malūnai turi dvi mentes ir gana didelius apsisukimus;
trijų ašmenų vėjo malūnai turi optimalų ašmenų skaičių ir naudojami privačių namų elektros energijos tiekimui;
kelių ašmenų vėjo jėgainės naudojamos siurbimo ar valymo vandens stotims eksploatuoti.

Priklausomai nuo medžiagos, iš kurios pagaminti peiliai, skleidžiami vėjo malūnai:

su standžiais ašmenimis: metalas arba stiklo pluoštas;
su burių ašmenimis.

Atsižvelgiant į varžto žingsnį, yra:

fiksuoto žingsnio vėjo generatoriai;
išmatuojamų žingsnių vėjo jėgainės.

Priklausomai nuo naudojimo srities, vėjo jėgainės skirstomos į:

pramoninis;
namai.

Pramoniniai vėjo malūnai užima ištisas teritorijas ir gamina didžiulius elektros energijos kiekius. Tokie prietaisai gaminami specialiose gamyklose..

Namų vėjo generatoriai gali būti gaminami savarankiškai. Tokie prietaisai yra mažiau galingi ir pasižymi paprastumu bei konstrukcijos paprastumu..

Namų vėjo jėgainės gamyba

Įrankiai darbui:

suvirinimo aparatas;
Elektrinis grąžtas;
atsuktuvas;
litavimo mašina.

Apsvarstykite vertikalaus generatoriaus gamybos savo rankomis instrukcijas:

1. Pirmiausia reikia apskaičiuoti prietaiso galią ir nuspręsti dėl vėjo jėgainės generatoriaus pasirinkimo. Kaip generatorių leidžiama naudoti automobilių generatorių. Tačiau generatoriaus naudojimas iš automobilio turi keletą trūkumų: ašmenų sukimosi greitis turi būti pakankamai didelis, kad būtų užtikrintas nepertraukiamas vėjo malūno veikimas, norint įjungti tokį įrenginį, reikia papildomos baterijos, automobilio generatorius yra sunkus. ir apsunkina bendrą vėjo jėgainės struktūrą. Geriausias vėjo jėgainės generatorius būtų nuolatinės srovės variklis arba elektros varikliai, kurie buvo naudojami praėjusio amžiaus elektroniniuose kompiuteriuose. Įsigykite tokius prietaisus radijo rinkoje.

2. Siekiant optimizuoti vėjo jėgainės veikimą, reikia naudoti grandinės ar diržo tipo pavarų dėžę. Diržo tipo pavarų dėžę lengviau pagaminti, o grandinės tipo pavarų dėžė užtikrina aukštą įrenginio patikimumą..

3. Gaminamame įrenginyje naudojame grandinės reduktorių. Norint pagaminti tokią pavarų dėžę, reikia sujungti rotorių ir generatorių su sena dviračių grandine..

4. Generatoriui pritvirtinti naudokite varžtus arba plastikinį vamzdį su spaustukais. Vietas, kuriose yra tvirtinimo taškai, užpildykite silikonu arba klijais.

5. Patarimai, kaip pagaminti rotorių:

vėjo generatoriaus efektyvumas priklauso nuo rotoriaus pusiausvyros lygio;
vėjo malūno ašmenų gamybai naudokite dviejų milimetrų aliuminio arba plastiko vamzdžius, kurių skersmuo yra 6-8 cm;
ašmenų dydis priklauso nuo vėjo greičio: dideli ašmenys geriau veikia esant silpnam vėjui, tačiau turi mažą sukimosi greitį, o siauri mentės sukasi greičiau, tačiau darbui reikia stipraus vėjo;
geriau pastatyti vidutinio dydžio nuimamus peilius, kad esant silpnam vėjui juos būtų galima nuimti, o esant stipriam vėjui – juos sumontuoti.

6. Stiebui statyti naudokite plieninio vamzdžio gabalus. Stiebas turi būti sudarytas iš kelių sekcijų, kad būtų lengviau sumontuoti ir transportuoti vėjo jėgainę. Antenos bokštai arba teleskopiniai stiebai naudojami kaip stiebas.

7. Ant stiebo sumontavus papildomą vyrį, bus apsaugota vėjo jėgainė nuo perkrovos stiprių vėjo gūsių metu..

8. Norėdami pagaminti vėjo jėgainės uodegą, paimkite vamzdžio gabalą arba kampą ir pritvirtinkite vertikalią mentę prie segmento galo..

9. Pagrindiniai valdymo pulto elementai yra voltmetras, ampermetras, balastinio laido rezistorius ir diodinis tiltas. Kai perkeliate rezistoriaus slankiklį į kraštutinę padėtį, grandinė atidaroma ir rezistorius pradeda veikti. Rezistorius suteikia avarinį generatoriaus sustabdymą. Didžiausia srovė, kurią 20-35 A rezistorius gali atlaikyti per pusę minutės.

10. Kaip keitiklį naudokite komercinio tipo keitiklį arba senus nepertraukiamo maitinimo šaltinius kompiuteriams..

Vėjo generatoriaus schema:

Vėjo generatoriaus montavimas

1. Nustatykite, kur montuoti vėjo malūno stiebą – stogą ar denį. Jei stiebas sumontuotas vietoje, pamatas turi būti pilamas ir pritvirtinamas inkaro žiedas, skirtas stiebui pritvirtinti..

2. Kitas žingsnis – surinkti ir prijungti stiebo sekcijas..

3. Surinkę stiebą, pritvirtinkite generatorių varžtais arba spaustukais..

4. Pritvirtinkite mentes prie rotoriaus. Prijunkite rotorių prie stiebo.

5. Įdiekite vėjo krypties jutiklius.

6. Sumontuokite ir pritvirtinkite vėjo jėgainę.

7. Prijunkite ir paleiskite prietaisą.