Gumawa ng isang wind generator sa iyong sariling mga kamay

Kadalasan ang mga may-ari ng mga pribadong bahay ay may ideya ng pagpapatupad backup power systems.. Ang pinakasimpleng at abot-kayang paraan ay, natural, isang gasolina o diesel generator, gayunpaman, maraming mga tao ang tumingin sa mas kumplikadong mga paraan upang baguhin ang tinatawag na enerhiya ng regalo (solar radiation, ang enerhiya ng dumadaloy na tubig o hangin) sa kuryente.

Ang bawat isa sa mga pamamaraan ay may mga pakinabang at disadvantages nito. Kung, gamit ang daloy ng tubig (mini-hydrogery), ang lahat ay nauunawaan - ito ay magagamit lamang sa agarang paligid ng isang medyo mabilis na auction river, pagkatapos ay ang liwanag ng araw o hangin ay maaaring gamitin halos lahat ng dako. Ang parehong mga pamamaraan ay magkakaroon ng isang kabuuang minus - kung ang turbina ng tubig ay maaaring gumana sa paligid ng orasan, pagkatapos o ang wind generator ay epektibo lamang para sa isang habang, na ginagawang kinakailangan upang i-on ang mga baterya sa istraktura ng home power grid.

Dahil ang mga kondisyon sa Russia (ang maliit na tagal ng liwanag araw sa halos lahat ng taon, madalas na pag-ulan) gawin ang paggamit ng solar panels hindi epektibo sa kanilang kasalukuyang mga gastos at kahusayan, ang pinaka-kapaki-pakinabang ay nagiging konstruksiyon ng isang generator ng hangin. Isaalang-alang ang prinsipyo ng operasyon at posibleng mga pagpipilian sa disenyo.

Dahil walang self-made na aparato ay hindi mukhang isa pa, ito artikulo - hindi hakbang-hakbang na mga tagubilin, At ang paglalarawan ng mga pangunahing pangunahing kaalaman ng disenyo ng wind generator.

Pangkalahatang prinsipyo ng trabaho

Ang pangunahing nagtatrabaho katawan ng wind turbine ay ang mga blades na ang hangin rotates. Depende sa lokasyon ng axis ng pag-ikot, ang mga generators ng hangin ay nahahati sa pahalang at vertical:

• Horizontal wind generators. Ang pinaka-laganap. Ang kanilang mga blades ay may isang disenyo na katulad ng tagapagbunsod ng sasakyang panghimpapawid: sa unang approximation, ito ay hilig na may kaugnayan sa eroplano ng pag-ikot ng plato, na convert bahagi ng load mula sa presyon ng hangin sa pag-ikot. Ang isang mahalagang katangian ng horizontal wind generator ay ang pangangailangan upang matiyak ang pag-ikot ng assembly ng talim alinsunod sa direksyon ng hangin, dahil ang maximum na kahusayan ay ibinigay sa perpendicularity ng direksyon ng hangin sa pag-ikot ng eroplano.
• Blades. vertical wind generator. magkaroon ng isang convex-concave form. Dahil ang daloy ng rate ng convex gilid ay mas malaki kaysa malukong, tulad ng isang wind generator ay palaging umiikot sa isang direksyon, hindi alintana ng direksyon ng hangin, na gumagawa ng isang hindi kinakailangang mekanismo ng swivel hindi tulad ng pahalang na windmills. Gayunpaman, dahil sa ang katunayan na sa anumang oras ang kapaki-pakinabang na gawain ay ginaganap lamang bahagi ng mga blades, at ang iba ay humadlang lamang sa pag-ikot, Ang kahusayan ng vertical windmill ay mas mababa kaysa sa pahalang: Kung, para sa isang three-blade horizontal wind generator, ang tagapagpahiwatig na ito ay umabot sa 45%, pagkatapos ay ang vertical ay hindi lalampas sa 25%.

Dahil ang average na bilis ng hangin sa Russia ay maliit, kahit na isang malaking windmil halos lahat ng oras ay paikutin medyo dahan-dahan. Upang matiyak ang sapat na kapangyarihan ng suplay ng kuryente mula sa dapat na konektado sa generator sa pamamagitan ng pagtaas sa gearbox, belt o gear. Sa pahalang na windmill, ang block shore-gear generator ay naka-install sa ulo ng swivel, na nagbibigay sa kanila ng pagkakataon na sundin ang direksyon ng hangin. Mahalaga na isaalang-alang na ang ulo ng swivel ay dapat magkaroon ng isang limiter na hindi nagbibigay ng isang kumpletong pagliko, dahil kung hindi man ang mga kable mula sa generator ay convert (isang pagpipilian gamit ang mga contact washers na nagbibigay-daan sa ulo malayang paikutin, mas kumplikado). Upang matiyak ang pag-on, ang wind generator ay kinokontrol na nakadirekta sa pag-ikot ng axis ng workshop.

Ang pinaka-karaniwang materyal para sa mga blades ay PVC pipe ng malaking diameter, gupitin. Sa gilid, ang mga plato ng metal na welded sa hub ng node ng talim ay nananatili sa kanila. Ang mga guhit ng ganitong uri ng blades ay pinaka-laganap sa internet.

Inilalarawan ng video ang wind generator, na ginawa gamit ang kanilang sariling mga kamay.

Pagkalkula ng isang generator ng wind ng talim

Dahil nalaman na namin na ang horizontal wind generator ay mas mahusay, isaalang-alang ang pagkalkula ng disenyo nito.

Ang enerhiya ng hangin ay maaaring matukoy ng formula
P \u003d 0.6 * s * V.³, kung saan ang lugar ng bilog na inilarawan sa mga dulo ng tornilyo blades (isang lugar ng Omeneania), na ipinahayag sa square meters, at V ay ang tinatayang bilis ng hangin sa metro bawat segundo. Kinakailangan din na isaalang-alang ang kahusayan ng windmaster mismo, na para sa isang tatlong-bladed horizontal circuit ay magiging isang average ng 40%, pati na rin ang generator set kahusayan, na kung saan ay sa tuktok ng kasalukuyang-bilis ng katangian ng 80% para sa generator na may paggulo mula sa mga permanenteng magneto at 60% para sa generator na may paikot-ikot na paikot-ikot. Ang isang average ng 20% \u200b\u200bng kapangyarihan ay gagastusin ang isang pagtaas sa tulong (multiplier). Kaya, ang pangwakas na pagkalkula ng radius ng windmill (i.e. ang haba ng talim nito) para sa tinukoy na kapangyarihan ng generator sa mga permanenteng magneto ay ganito ang hitsura:
R \u003d √ (p / (0.483 * v³))

Halimbawa: Dadalhin namin ang kinakailangang kapangyarihan ng istasyon ng kapangyarihan ng hangin sa 500 W, at ang average na bilis ng hangin ay 2 m / s. Pagkatapos sa aming formula kailangan naming gumamit ng isang talim na may haba na hindi bababa sa 11 metro. Tulad ng makikita mo, kahit na ang isang maliit na kapangyarihan ay nangangailangan ng paglikha ng isang generator ng hangin ng pagpapahusay ng mga sukat. Para sa higit pa o mas kaunting mga rational na disenyo sa paggawa ng mga disenyo na may haba ng talim hindi higit sa isa at kalahating metro, ang wind generator ay magagawang upang makabuo lamang ng 80-90 watts ng kapangyarihan kahit na sa isang malakas na hangin.

Hindi sapat na kapangyarihan? Sa katunayan, ang lahat ay medyo naiiba, dahil sa katunayan ang pag-load ng mga baterya ng wind generator feed, ang windmil ay singil lamang sa kanila sa sukatan ng mga kakayahan nito. Dahil dito, ang kapangyarihan ng pag-install ng hangin ay tumutukoy sa dalas na kung saan maaari itong mag-ehersisyo ang enerhiya.

Sa internet, maaari mong madalas na makahanap ng mga artikulo sa ilalim ng mga nakamamanghang headline tulad ng isang "wind-generator para sa home heating." Sa katunayan, tulad ng maaari mong maunawaan mula sa mga kalkulasyon sa itaas, ang electric heating ubos ng ilang kilowatts ay maaaring patuloy na mapanatili ang network ng mga di-isang dosenang mga homemade installation.

Nag-aalok kami upang makita ang isa pang kuwento tungkol sa wind generator at paggawa nito sa bahay

Piliin ang Generator.

Ang pinaka-lohikal na opsyon ng generator set para sa isang homemade windmill ay tila isang generator ng kotse. Ang solusyon na ito ay nagbibigay-daan sa madali mong sumunod sa pag-install, habang ang generator ay mayroon nang pangkabit na mga puntos, at ang pulley para sa multiplier ng belt. Bumili at ang generator mismo, at ekstrang bahagi para sa mga ito ay hindi mahirap. Bilang karagdagan, ang built-in relay controller ay nagbibigay-daan sa iyo upang direktang ikonekta ito sa isang 12-bolta baterya, at dito, sa turn, isang inverter para sa pag-convert ng isang DC sa isang variable boltahe ng 220V.

Ngunit, tulad ng nabanggit sa itaas, ang kahusayan ng mga generators na may paikot-ikot ng paggulo ay masyadong mababa, na kung saan ay napaka-sensitibo sa na mababang kapangyarihan wind generator. Ang ikalawang minus ay na may isang discharged baterya, ang automobile generator ay hindi magagawang excite.

Sa isang bilang ng mga homemade na istraktura, ang mga generator ng traktor G-700 at M-1000 ay matatagpuan. Ang kanilang kahusayan ay hindi na, tanging ang magnetization ng rotor ay kapaki-pakinabang, na nagbibigay-daan sa generator upang pukawin kahit na walang baterya, at ang mababang presyo.

Ang ilang mga may-akda sa pagtatayo ng mga generators ng hangin ay gumagamit ng ari-arian ng reversibility ng kolektor ng electric motors - sapilitang umiikot ang kanilang rotor, maaari mong alisin ang direktang kasalukuyang mula dito. Ang stator engine ng ganitong uri ay binubuo ng alinman sa permanenteng magneto, na mas mas mabuti para sa aming mga layunin, o may paikot-ikot. Upang gamitin ang engine sa generator mode, kumokonekta ito sa automotive relay regulator upang magbigay ng ninanais na boltahe. Isaalang-alang ang pagkonekta sa relay controller sa halimbawa ng isang node mula sa klasikong VAZ (ito ay maginhawa dahil hindi ito pinagsama sa isang bloke na may brush node):

1. Isa sa mga brush ng engine upang kumonekta sa pabahay - ito ay isang negatibong poste ng generator. Ligtas din itong ikonekta ang kaso ng metal ng Relay Controller at ang "-" terminal ng baterya.
2. Terminem 67 Relay Kumonekta sa isa sa mga konklusyon ng stator winding, ang pangalawang pansamantala sa kaso.
3. Ang terminem 15 ay kumonekta sa pamamagitan ng isang switch na may positibong poste ng baterya (ang kasalukuyang paggulo ay ihahatid sa paikot-ikot). Tandaan ang pag-ikot sa parehong direksyon na ito ay magbibigay ng isang tornilyo ng pag-install ng hangin, at kumonekta sa pagitan ng libreng brush at ang voltmeter katawan. Kung ang mga negatibong potensyal ay matatagpuan sa brush, baguhin ang koneksyon ng stator sa regulator at ang mass relay.

Ang pangunahing tampok ng pagkonekta sa direktang kasalukuyang generator sa baterya ay ang pangangailangan na paghiwalayin ang kanilang diode ng semiconductor, na hindi pinapayagan ang baterya na ma-discharged sa rotor winding kapag ang generator ay tumigil. Sa modernong automotive generators, ang tampok na ito ay gumaganap ng tatlong-phase diode bridge, at maaari din namin itong gamitin sa pamamagitan ng parallel sa pagkonekta ng mga phase nito upang mabawasan ang boltahe drop dito.

Ang pinakadakilang kapangyarihan ay maaaring alisin mula sa generator, ang rotor na binubuo ng neodymium magnet. Mga disenyo batay sa automotive hub na may disc ng preno, sa gilid ng kung saan ang mga makapangyarihang magneto ay naayos na. Sa pinakamaliit na distansya mula sa kanila ay may stator na may isang single-phase o tatlong-phase na paikot-ikot.

Ang ganitong generator ay mabuti para sa marami: ito ay nasasabik na sa mababang revs kahit na may isang sex baterya, ay hindi nangangailangan ng pagpapanatili ng brush node. Ngunit sa parehong oras ang output boltahe ay hindi maaaring iakma, dahil ito ay depende lamang sa bilis ng pag-ikot. Gamit ang generator sa neodymium magnet, ito ay nangangailangan ng koneksyon nito sa isang karagdagang inverter upang singilin ang baterya sa isang malaking saklaw ng bilis ng hangin. Gayundin, ang aparatong ito ay madalas na tinatawag na controller ng singil ng baterya.

Mayroong maraming iba't ibang mga pagpipilian para sa pagpapatupad ng controller, depende sa partikular na solusyon ng disenyo ng generator. Dahil mayroong isang malaking pagkakaiba-iba ng mga parameter na ang diagram ay dapat isaalang-alang ang isang malaking pagkakaiba-iba sa pangkalahatang prinsipyo ng aparato ng controller, at hindi bilang isang sapilitang solusyon.

Tulad ng makikita, ang pamamaraan na ito ay dinisenyo upang gamitin bilang isang kolektor ng electric motor bilang isang generator. Kung ginamit mo ang alternating kasalukuyang, magdagdag ng diode bridge sa output nito.

Boltahe mula sa generator sa pamamagitan ng control unit na binubuo ng isang voltmeter at ammeter ay fed sa pasukan ng dalawang stabilizers ng salpok. Ang baterya singilin ay isinasagawa sa pamamagitan ng Block 2, habang ang problema ng Block 1 ay proteksyon laban sa pangangalaga ng generator sa pagkalat na may malakas na hangin at maliit na pag-ubos ng kasalukuyang pag-load: kapag ang threshold ay lumampas sa pamamagitan ng threshold boltahe na tinukoy ng R3 potentiometer engine , Block 1 ay nagsisimula sa feed ang boltahe sa kapangyarihan na konektado sa output nito. load risistor, tulad ng iniulat ng LED2 lighting LED.

Load na hindi nangangailangan ng tumpak na pag-stabilize ng boltahe (halimbawa, mababang boltahe maliwanag na maliwanag lamp), konektado bypassing ang pampatatag sa output diode d2..

Pagkalkula ng isang multiplier.

Ang generator set ay may isang hilig kasalukuyang katangian: Sa pagtaas ng rotor revolutions ay nagdaragdag ang maximum na kapangyarihan na ibinigay sa kanila. Samakatuwid, upang matiyak ang pinakamalaking kahusayan ng mababang bilis ng hangin generator, kakailanganin namin ng isang multiplier na may malaking pagtaas sa pagtaas ng koepisyent.

Para sa homemade design, ang pinaka-pinakamainam na solusyon ay isang belt multiplier: madaling gawin at nangangailangan ng isang minimum na makinarya. Ang koepisyent ng paglilipat ng tungkulin ng mga rebolusyon ay katumbas ng ratio ng diameter ng drive na kalo na nauugnay sa tornilyo axis, sa diameter ng alipin pullea ng generator. Kung kinakailangan, ang ratio ng gear ay madaling pagwawasto sa kapalit ng isa sa mga pulleys.

Kapag nagdidisenyo ng isang multiplier, kinakailangan upang isaalang-alang ang parehong average na paglilipat ng talakayan ng Blade Assembly at ang kasalukuyang katangian ng generator. Kung gagamitin namin ang serial automobile generator, madali itong matatagpuan sa internet, kasama ang mga estruktura ng homemade, malamang, kailangan mong dumaan sa pagsubok at error.

Halimbawa, kumuha ng karaniwang generator ng traktor, na nakasulat na sa itaas.

Ang pagkuha ng kinakalkula kapangyarihan ng aming pag-install ng hangin sa 90 watts, makikita namin ang punto sa graph na tumutugma sa output generator sa kapangyarihan na ito. Sa rated boltahe 14, kakailanganin namin ang isang kasalukuyang oras para sa hindi bababa sa 6.5 a - ayon sa iskedyul, ito ay mangyayari kapag ang mga rebolusyon ay bahagyang mas mataas kaysa sa 1000 rpm. Hayaan ang tornilyo ng aming disenyo rotates hangin sa isang bilis ng 60 rpm (ang hangin ng gitnang lakas). Nangangahulugan ito na kakailanganin namin ng hindi bababa sa isang dalawampu't-oras na ratio ng mga diameters ng pulleys - para sa isang 70mm na kalo ng pull ng makina, ang windmill ay dapat magkaroon ng diameter ng halos isa at kalahating metro, na hindi katanggap-tanggap. Ito tahasang pahiwatig kung gaano kalaki ang epektibo ng mga generators ng hangin ng ganitong uri ay - walang kumplikadong multistage gearbox, na sa pamamagitan ng mismo ay hahantong sa malaking pagkawala ng kapangyarihan, ang output ng automotive generator sa nagtatrabaho mode ay halos imposible.

Para sa paghahambing, titingnan natin ang mga katangian ng mga generators na ginagamit sa pang-industriya na produksyon ng hangin generators. Halimbawa, ang isang generator sa permanenteng GW1000 magneto, ayon sa disenyo ng parehong tulad ng inilarawan sa itaas ng lutong bahay mula sa disc ng preno ng kotse, sa loob lamang ng 200 mga revolution bawat minuto outputs ang kapangyarihan ng 1 kilowat. Sa kabilang banda, ang kabaligtaran ay makabuluhang timbang (34 kg) at ang presyo (halos 70 libong rubles).

Mast

Hindi lamang tinitiyak ang kaligtasan ng windmill (ang mas mababang punto ng bilog, na inilarawan ng mga blades, ay dapat na hindi mas malapit sa 2 metro sa lupa), ngunit pinapayagan din ito upang mapakinabangan ang enerhiya ng hangin, ang daloy ng kung saan ay nagiging mas magulong.

Ang isang malaking taas ay humahantong sa isang mababang higpit ng wind-generator palo at ginagawang pagkalkula ng lakas nito medyo kumplikado hindi lamang para sa amateur Masters, kundi pati na rin para sa engineer. Maaaring nakalista ang mga highlight lamang:

• Ilagay ang mast Marahil ay higit pa mula sa bahay at mga puno shinowing ang daloy ng hangin. Bilang karagdagan, na may malakas na hangin posible na mahulog ang wind generator sa gusali o pinsala nito sa mga puno;
• Ang pinakamainam na disenyo ng mast openwork welded farm Tulad ng paghahatid ng kuryente, ngunit ito ay kumplikado at ang kalsada. Ang pinakasimpleng, ngunit isang pantay na epektibong pagpipilian ay ilang mga parallel pipe na may diameter ng 80-100 mm, welded na may maikling seams at nababahala sa isang lalim ng hindi bababa sa isang metro sa lupa. Ang disenyo ng isang tubo ay lubhang kanais-nais upang mapahusay ang mga marka ng stretch ng cable, na naka-attach din sa mga suporta na baha sa kongkreto.
• Upang gawing simple ang pagpapanatili ng windmill, ang kanyang palo ay maaaring gawin ng isang punto: Sa kasong ito, kapag nagpapahina ng paglawak, pagpunta sa direksyon ng bali, ang palo ay maaaring tilted sa lupa.

Kuwento tungkol sa isang napaka-simpleng wind generator mula sa home fan

Karagdagang mga de-koryenteng kagamitan

Tulad ng nabanggit sa itaas, isang mahalagang bahagi ng planta ng kapangyarihan ng hangin ay isang baterya na nag-aalaga ng mga mamimili. Kapag ito ay inihalal, dapat itong tandaan na ang higit na kapasidad nito, mas matagal ito ay maaaring mapanatili ang isang boltahe sa network, ngunit sa parehong oras ito ay sisingilin mas mahaba. Ang tinatayang operasyon ay maaaring matukoy bilang oras kung saan ang kalahati ng kapasidad ng baterya ay naubos (pagkatapos nito, ang boltahe drop ay magiging mas tiyak, bilang karagdagan, ang malalim na discharge ay binabawasan ang mapagkukunan ng lead-acid na baterya).

Halimbawa: Kaya, ang baterya na may kapasidad na 65 A * C ay may kondisyon na makapagbigay ng 30-35 ampere-hour-hours ng enerhiya. Mayroon bang maraming o kaunti? Ang karaniwang kapasidad ng 60 watt light lamp ay mangangailangan, isinasaalang-alang ang pagkakaroon ng isang inverter na nag-convert ng 12 V DC sa 220 V alternating at pagkakaroon ng sarili nitong kahusayan sa loob ng 70%, isang kasalukuyang ng 7 amps ay isang maliit na higit sa apat na oras ng operasyon. Ibalik ang parehong enerhiya ng ari-arian sa aming windmill na may kondisyonal na kapangyarihan ng 90 watts kahit na sa pinakamahusay na, na may patuloy na malakas na hangin, magkakaroon ng hindi bababa sa limang oras. Tulad ng makikita mo, kapag ginagamit lamang ang wind generator bilang kuryente sa iyong bahay ay magagamit lamang ng ilang oras sa isang araw.

Ang pangalawang node ng power supply system ay nagiging isang inverter. Sa aming kaso, maaari mong gamitin ang parehong yari na automotive at nakuha mula sa uninterruptible power. Sa anumang kaso, mahalaga na huwag mag-overload ito sa kasalukuyang pagkonsumo, na ibinigay na ang tunay na kapangyarihan sa pagpapatakbo ay 1.2-1.5 beses na mas mababa kaysa sa tinukoy na maximum na kapangyarihan.

Tulad ng makikita mo, ang pagiging kaakit-akit ng paggamit ng enerhiya ng gifting ay nakasalalay sa maraming mga limitasyon, at kahit na ang isa lamang na epektibo sa gitnang banda ng Russia ay ang wind generator - hindi makapagbigay ng pangmatagalang awtonomiya.

Ngunit sa parehong oras, ang ideyang ito ay hindi masama at bilang isang mapagkukunan ng emergency power supply at, lalo na, bilang isang disenyo ng gawain - ang kasiyahan ng paglikha sa iyong sariling mga kamay ang wind generator ay maaaring minsan lumampas sa kapangyarihan nito.