Sastavljanje domaće vjetroturbine: mogućnosti dizajna od FORUMHOUSE korisnika. DIY vertikalna vjetrenjača (5 kW) Vjetrogenerator

Neiscrpna energija koju zračne mase nose sa sobom oduvijek je privlačila pozornost ljudi. Naši su pradjedovi naučili kako vjetar upregnuti u jedra i kotače vjetrenjača, nakon čega je dva stoljeća besciljno jurio po bezgraničnim prostranstvima Zemlje.

Danas mu se opet našao koristan posao. Vjetrogenerator za privatnu kuću iz kategorije tehničkih inovacija postaje pravi čimbenik u našem životu.

Pogledajmo pobliže vjetroelektrane, procijenimo uvjete za njihovu isplativu uporabu i razmotrimo postojeće sorte. Kućni obrtnici će u našem članku dobiti informacije za razmišljanje o temi samomontaže vjetrenjače i uređaja potrebnih za njezin učinkovit rad.

Što je vjetrogenerator?

Načelo rada vjetroelektrane u kućanstvu je jednostavno: protok zraka rotira lopatice rotora postavljene na osovinu generatora i stvara izmjeničnu struju u njegovim namotima. Rezultirajuća električna energija pohranjuje se u baterije i koristi se prema potrebi za kućanske aparate. Naravno, ovo je pojednostavljena shema za rad kućne vjetrenjače. U praktičnom smislu, nadopunjuju ga uređaji koji pretvaraju električnu energiju.

Neposredno iza generatora u energetskom lancu nalazi se regulator. Trofaznu izmjeničnu struju pretvara u istosmjernu i usmjerava je na punjenje baterija. Većina kućanskih aparata ne može raditi iz "stalnog", pa se iza baterija postavlja drugi uređaj - inverter. Izvodi obrnuti rad: pretvara istosmjernu struju u kućanski izmjenični napon od 220 volti. Jasno je da te transformacije ne prolaze bez traga i uzimaju prilično pristojan dio (15-20%) od početne energije.

Ako je vjetrenjača uparena sa solarnom baterijom ili drugim generatorom električne energije (benzin, dizel), tada se krug nadopunjuje automatskim prekidačem (ATS). Kada je glavni izvor struje isključen, aktivira se rezervni.

Da bi se dobila maksimalna snaga, vjetrogenerator mora biti smješten duž strujanja vjetra. U jednostavnim sustavima implementiran je princip vremenske lopatice. Da biste to učinili, okomita oštrica je pričvršćena na suprotnom kraju generatora, okrećući ga prema vjetru.

U snažnijim instalacijama postoji rotacijski elektromotor kojim upravlja senzor smjera.

Glavne vrste vjetroturbina i njihove značajke

Postoje dvije vrste vjetrogeneratora:

S horizontalnim rasporedom rotora.
S vertikalnim rotorom.

Prva vrsta je najčešća. Karakterizira ga visoka učinkovitost (40-50%), ali ima povećanu razinu buke i vibracija. Osim toga, njegova instalacija zahtijeva veliki slobodni prostor (100 metara) ili visok jarbol (od 6 metara).

Generatori s vertikalnim rotorom su manje energetski učinkoviti (učinkovitost je gotovo 3 puta manja od one u horizontalnim).

Njihove prednosti uključuju jednostavnu instalaciju i pouzdan dizajn. Niska razina buke omogućuje vam ugradnju vertikalnih generatora na krovove kuća, pa čak i na razini tla. Ove instalacije se ne boje zaleđivanja i uragana. Pokreću se iz slabog vjetra (od 1,0-2,0 m/s), dok je horizontalnoj vjetrenjači potreban protok zraka srednje jačine (3,5 m/s i više). Po obliku rotora (rotora) vertikalne vjetroturbine su vrlo raznolike.

Rotacijski kotači vertikalnih vjetrenjača

Zbog male brzine rotora (do 200 o/min), mehanički resurs takvih instalacija znatno premašuje performanse horizontalnih vjetrogeneratora.

Kako izračunati i odabrati vjetrogenerator?

Vjetar nije prirodni plin koji se pumpa kroz cijevi, niti električna energija koja neprekidno teče žicama do naših domova. Hirovit je i prevrtljiv. Danas uragan kida krovove i lomi stabla, a sutra ga mijenja potpuni zatišje. Stoga, prije kupnje ili samostalne proizvodnje vjetrenjače, morate procijeniti potencijal zračne energije u vašem području. Da biste to učinili, odredite prosječnu godišnju snagu vjetra. Ovu vrijednost možete pronaći na internetu na zahtjev.

Dobivši upravo takvu tablicu, pronalazimo područje našeg stanovanja i gledamo intenzitet njegove boje, uspoređujući ga s ljestvicom ocjenjivanja. Ako je prosječna godišnja brzina vjetra manja od 4,0 metara u sekundi, onda nema smisla instalirati vjetrenjaču. Neće osigurati potrebnu količinu energije.

Ako je snaga vjetra dovoljna za ugradnju vjetroelektrane, tada možete nastaviti na sljedeći korak: odabir snage generatora.

Ako govorimo o autonomnom opskrbi električnom energijom kod kuće, tada se uzima u obzir prosječna statistička potrošnja električne energije za 1 obitelj. U rasponu je od 100 do 300 kWh mjesečno. U regijama s niskim godišnjim potencijalom vjetra (5-8 m/sec), takvu količinu električne energije može proizvesti vjetroturbina od 2-3 kW. Pritom treba uzeti u obzir da je zimi prosječna brzina vjetra veća, pa će proizvodnja energije u tom razdoblju biti veća nego ljeti.

Izbor vjetrogeneratora. Procijenjene cijene

Cijene za vertikalne domaće vjetroturbine s kapacitetom od 1,5-2,0 kW su u rasponu od 90 do 110 tisuća rubalja. Paket po ovoj cijeni uključuje samo generator s lopaticama, bez jarbola i dodatne opreme (kontroler, inverter, kabel, baterije). Kompletna elektrana, zajedno s instalacijom, koštat će 40-60% više.

Trošak snažnijih vjetroturbina (3-5 kW) kreće se od 350 do 450 tisuća rubalja (s dodatnom opremom i instalacijskim radovima).

Vjetrenjača vlastitim rukama. Zabava ili prava ušteda?

Recimo odmah da nije lako napraviti vjetrogenerator vlastitim rukama punopravnim i učinkovitim. Pravilan izračun vjetrobranskog kotača, prijenosnog mehanizma, odabir odgovarajućeg generatora u smislu snage i brzine je zasebno pitanje. Dat ćemo samo kratke preporuke o glavnim fazama ovog procesa.

Generator

Automobilski alternatori i elektromotori iz strojeva za pranje rublja s izravnim pogonom nisu prikladni za tu svrhu. Oni su u stanju generirati energiju iz kotača vjetra, ali ona će biti zanemariva. Za učinkovit rad autogeneratorima su potrebne vrlo velike brzine koje vjetrenjača ne može razviti.

Motori za pranje imaju drugačiji problem. Postoje feritni magneti, a za vjetrogenerator su potrebni produktivniji - neodim. Proces njihove samomontaže i namotaja strujnih namota zahtijeva strpljenje i visoku točnost.

Snaga uređaja "uradi sam" u pravilu ne prelazi 100-200 vata.

Nedavno su među domaćim ljudima popularni motorni kotači za bicikle i skutere. Sa stanovišta energije vjetra, radi se o snažnim neodimijskim generatorima, optimalno prikladnim za rad s vertikalnim vjetrokotačima i punjenje baterija. Iz takvog generatora može se ukloniti do 1 kW energije vjetra.

Motorni kotač - gotovi generator za domaću vjetroelektranu

Vijak

Jedriličarski i rotacijski propeleri su najjednostavniji za proizvodnju. Prvi se sastoji od laganih, zakrivljenih cijevi postavljenih na središnju ploču. Oštrice izrađene od izdržljive tkanine navlače se na svaku cijev. Veliki nagib propelera zahtijeva zglobno pričvršćivanje lopatica tako da se tijekom uragana presavijaju i ne deformiraju.

Rotacijski dizajn vjetrobranskog kotača koristi se za vertikalne generatore. Jednostavan je za proizvodnju i pouzdan u radu.

Domaće vjetroturbine s horizontalnom osi rotacije pokreću se propelerom. Kućni majstori ga sastavljaju od PVC cijevi promjera 160-250 mm. Oštrice su postavljene na okruglu čeličnu ploču s montažnom rupom za osovinu generatora.

Posljednjih godina tema zelene energije postala je iznimno popularna. Neki čak predviđaju da će takva energija u bliskoj budućnosti potpuno zamijeniti ugljen, plin i nuklearne elektrane. Jedno od područja zelene energije je energija vjetra. Generatori koji pretvaraju energiju vjetra u električnu energiju nisu samo industrijski, kao dio vjetroelektrana, već i mali koji opslužuju privatna kućanstva.

Možete čak i izraditi vjetrogenerator vlastitim rukama - tome je posvećen ovaj materijal.

Što je generator

U širem smislu, generator je uređaj koji proizvodi bilo koje proizvode ili pretvara jednu vrstu energije u drugu. To može biti, na primjer, generator pare (proizvodi paru), generator kisika, kvantni generator (izvor elektromagnetskog zračenja).
Ali u okviru ove teme, zanimaju nas generatori električne energije. Ovaj naziv odnosi se na uređaje koji pretvaraju različite vrste neelektrične energije u električnu.

Vrste generatora

Električni generatori se dijele na:

Osim toga, elektromehanički generatori se klasificiraju prema vrsti motora. Razlikuju se sljedeće vrste:

turbogeneratore pokreće parna turbina;
hidrogeneratori koriste hidrauličku turbinu kao motor;
dizel generatori ili benzinski generatori izrađuju se na bazi dizelskih ili benzinskih motora;
vjetroturbine pretvaraju energiju zračnih masa u električnu energiju pomoću vjetroturbine.

Pogledajmo pobliže vjetroturbine (nazivaju se i vjetroturbine). Najjednostavniji vjetrogenerator male snage obično se sastoji od jarbola, obično ojačanog žicama, na koje je postavljena vjetroturbina.

Ovu vjetroturbinu vrti vijak koji pokreće rotor električnog generatora. Struktura uređaja, osim generatora, uključuje i bateriju s regulatorom punjenja te inverter priključen na mrežu.

Dali si znao? Do 2016. godine ukupni kapacitet svih vjetroturbina u svijetu bio je 432 GW. Tako je energija vjetra po snazi nadmašila nuklearnu energiju.

Shema rada ovog uređaja je prilično jednostavna: pod djelovanjem vjetra, vijak se okreće, okrećući rotor, električni generator stvara izmjeničnu električnu struju, koju regulator punjenja pretvara u istosmjernu struju.
Ova struja puni bateriju. Istosmjernu struju iz baterije pretvarač pretvara u izmjeničnu struju, čiji parametri odgovaraju parametrima mreže.

Industrijski uređaji montirani su na tornjeve. Dodatno su opremljeni rotacijskim mehanizmom, anemometrom (uređajem za mjerenje brzine i smjera vjetra), uređajem za promjenu kuta rotacije lopatica, kočionim sustavom, energetskim ormarom s upravljačkim krugovima, gašenjem požara i zaštitom od groma. sustavi, sustav za prijenos podataka o radu instalacije itd.

Prema položaju osi rotacije u odnosu na površinu zemlje, vjetroturbine se dijele na vertikalne i horizontalne. Najjednostavniji okomiti model je Savonius rotor.

Ima dvije ili više oštrica, koje su šuplji polucilindri (cilindri prerezani na pola okomito).
Savonius rotor Postoje različite mogućnosti rasporeda i dizajna ovih lopatica: simetrično fiksirani, rubovi koji se preklapaju, s aerodinamičnim profilom.

Prednost Savonius rotora je jednostavnost i pouzdanost dizajna, osim toga, njegov rad ne ovisi o smjeru vjetra, nedostatak je niska učinkovitost (ne više od 15%).

Dali si znao? Vjetrenjače su se pojavile oko 200. pr. e. u Perziji (Iran). Od zrna su se koristile za izradu brašna. U Europi su se takvi mlinovi pojavili tek u XIII stoljeću.

Drugi vertikalni dizajn je Darrieus rotor.. Njegove oštrice su krila s aerodinamičnim profilom. Mogu biti lučni, u obliku slova H, spiralni. Oštrice mogu biti dvije ili više.
Rotor Daria Prednosti takvog vjetrogeneratora su:

njegova visoka učinkovitost
smanjena buka tijekom rada,
relativno jednostavan dizajn.

Među nedostacima se ističu:

veliko opterećenje na jarbolu (zbog Magnusovog efekta);
nepostojanje matematičkog modela rada ovog rotora, što otežava poboljšanje;
brzo trošenje uslijed centrifugalnih opterećenja.

Druga vrsta vertikalne instalacije je helikoidni rotor.. Opremljen je oštricama koje su uvijene duž osi ležaja.
Helikoidni rotor To osigurava trajnost strukture i visoku učinkovitost. Nedostatak je visoka cijena zbog složenosti proizvodnje.

Tip vjetrenjače s više lopatica je dizajn s dva reda okomitih lopatica - vanjskim i unutarnjim. Ovaj dizajn daje najveću učinkovitost, ali je skup.

Horizontalni modeli su različiti:

broj oštrica (s jednom oštricom i s velikim brojem);
materijal od kojeg su izrađene oštrice (kruta ili fleksibilna plovidba);
lopatice promjenjivog ili fiksnog nagiba.

Strukturno, svi su slični. Općenito, vjetroturbine ovog tipa karakterizira visoka učinkovitost, ali im je potrebna stalna prilagodba smjeru vjetra, što se rješava korištenjem vremenske lopatice u projektu ili automatskim pozicioniranjem instalacije pomoću rotacionog mehanizma prema očitanja senzora.

DIY vjetrogenerator

Izbor modela vjetroturbina na tržištu je najširi, dostupni su uređaji raznih izvedbi i različitih kapaciteta. Ali jednostavnu instalaciju možete napraviti sami.

Kao generator preporuča se uzeti trofazni s trajnim magnetima, na primjer, traktorski. Ali možete ga napraviti od električnog motora, o čemu će se detaljnije govoriti u nastavku. Važan je izbor oštrica. Ako je vjetrenjača vertikalnog tipa, obično se koriste varijacije Savonius rotora.
Generator traktora Za proizvodnju oštrica sasvim je prikladan cilindrični spremnik, na primjer, stari isparivač. Ali, kao što je gore spomenuto, vjetroturbine ove vrste imaju nisku učinkovitost i malo je vjerojatno da će biti moguće napraviti lopatice složenijeg oblika za vertikalnu vjetrenjaču. U domaćim proizvodima obično se koriste četiri polucilindrične oštrice.

Što se tiče horizontalnih vjetroturbina, dizajn s jednom lopaticom je optimalan za instalaciju male snage, međutim, uz svu svoju prividnu jednostavnost, bit će iznimno teško izraditi balansiranu oštricu na ručni način, a bez toga će vjetrenjača često ne uspijevaju.

Važno! Ne biste se trebali zanositi velikim brojem lopatica, jer tijekom rada mogu formirati takozvanu "zračnu kapu", zbog koje će zrak ići oko vjetrenjače, a ne prolaziti kroz nju. Za domaće uređaje vodoravnog tipa, tri lopatice tipa lopatice smatraju se optimalnim.

U horizontalnim vjetrenjačama mogu se koristiti dvije vrste lopatica: jedro i lopatica. Jedrenje je vrlo jednostavno, to su samo široke trake koje izgledaju kao oštrice vjetrenjače. Nedostatak takvih elemenata je vrlo niska učinkovitost. U tom smislu, krilate oštrice mnogo više obećavaju. Kod kuće se obično izrađuju od PVC cijevi od 160 mm prema uzorku.

Također možete koristiti aluminij, ali to će koštati mnogo više. Osim toga, proizvod PVC cijevi u početku ima zavoj, što mu daje dodatna aerodinamička svojstva.
Oštrice PVC cijevi Duljina lopatica odabire se prema sljedećem principu: što je snažnija izlazna snaga vjetrenjače, to su duže; što ih je više, to su kraći. Na primjer, za vjetrenjaču s tri lopatice od 10 W optimalna duljina je 1,6 metara, za vjetrenjaču s četiri lopatice - 1,4 m.

Ako je snaga 20 W, indikator će se promijeniti na 2,3 m za tri oštrice i 2 m za četverokrake.

Glavne faze proizvodnje

Ispod je primjer samoproizvodnje horizontalne instalacije s tri lopatice s pretvorbom u asinkroni motorni generator iz perilice rublja.

Dobivanje električne energije uz pomoć vjetra postaje jedan od najnovijih modnih trendova. Vjetrogenerator za kućanstvo, koji pripada tehničkim sredstvima alternativne elektroprivrede, zasluženo je stekao svoju popularnost, jer okretanje prema njemu vlasniku pruža niz prednosti:

energija vjetra odnosi se na ekološki prihvatljiva sredstva za proizvodnju električne energije, bez stvaranja otpada;
jednostavan za korištenje zbog visoke pouzdanosti i niskih troškova rada;
može se sastaviti samostalno uz minimalne vještine u području gradnje i elektrike;
njegova će atraktivnost s vremenom samo rasti zbog neizbježnog povećanja tarifa elektroopskrbnih poduzeća.

Uređaj i princip rada

Svaki vjetrogenerator sastoji se od nekoliko tipičnih uvećanih blokova. Jedinica nužno sadrži turbinu koja se vrti pod djelovanjem strujanja zraka, izravno ili najčešće preko step-up mjenjača, prenosi generirani moment na osovinu električnog generatora. Rotor se rotira unutar statora na temelju neodimijskih magneta, zbog čega se stvara električna energija.

Dizajn malog vjetrogeneratora prikazan je na slici 1.

Riža. 1. Dizajn domaćeg vjetrogeneratora

Električna energija koju stvara vjetrogenerator ulazi u međuskladište, čije funkcije obično preuzima baterija. Struja koju napaja baterija napaja pretvarač, s čijeg se izlaza uklanja normalni izmjenični napon od 220 volti kućne frekvencije.

Prisutnost baterije je obavezna, jer. omogućuje vam da izgladite fluktuacije snage preuzete iz turbine. Ulogu u tome igra činjenica da vjetrogenerator za kućanstvo radi stabilno pri brzinama vjetra od 6 m/s i više, dok je prosječna godišnja vrijednost ovog parametra u većem dijelu Rusije oko jedan i pol puta niža.

Potrebna preklapanja, podešavanja i druge funkcije provodi jedinica za automatizaciju.

Odgovarajuća razina pogonske pouzdanosti postiže se ako struktura ima rezerve za izlaznu snagu (obično 10 - 20%).

Vrste vjetrenjača

Glavna razlika između vjetrogeneratora je dizajn zračne turbine, koja može imati drugačiji dizajn. Obično je kompletan set jedinica prema orijentaciji osovine rotacije turbine podijeljen u dvije glavne varijante: vertikalnu i horizontalnu.

okomito

Posebnost i glavna prednost vertikalne jedinice vjetrogeneratora je nepostojanje strogih zahtjeva za visinom njegove ugradnje, što uvelike pojednostavljuje izbor mjesta ugradnje, proces ugradnje i naknadno održavanje mehanički pokretnih dijelova. Zračna turbina spada u niskobrzinsku varijantu ove tehnike, može se izvesti kao

najjednostavniji klasični rotor s minimalno tri okomito orijentirane lopatice (primjer takvog uređaja prikazan je na slici 2);
dvoredni rotor, prisutnost unutarnjeg reda podesivih lopatica pruža mu povećanu učinkovitost)
rotor Daria;
Savonius rotor;
spiralni rotor.

Složeniji oblik posljednje tri vrste turbina osigurava im manju potrošnju materijala.

Slika 2. Rotacijska vjetroagregata vertikalne vjetroturbine

Sadrži minimum pokretnih dijelova, učinkovitost instalacije malo ovisi o smjeru vjetra.

Horizontalno

Vjetrogeneratori s horizontalnom orijentacijom osovine turbine pokreću se propelerom. Propeler može biti dvo-, tro- i višekraki. Lopatice nekih propelera ponekad dobivaju prilično složen oblik kako bi se malo povećala učinkovitost instalacije. Primjer takve jedinice prikazan je na slici 3.

Riža. 3. Horizontalni vjetrogenerator s više lopatica

Zbog velikog promjera propelera najčešće se postavljaju na čelični cijevni ili rešetkasti jarbol na visini do nekoliko desetaka metara. Primjeri takvih jarbola prikazani su na slici 4. i slici 5. Loša strana povećanja visine instalacije je smanjenje turbulencije u strujanju zraka zbog slabljenja utjecaja zemlje, t.j. povećanje učinkovitosti i proizvedene snage. Uzimajući u obzir ovu značajku, ne preporuča se korištenje vjetrenjača ovog dizajna za vikendice zbog snažnog zaštitnog učinka susjednih zgrada.

Slika 4. Konstrukcijski jarbol za ugradnju horizontalne vjetroturbine

Riža. 5. Montažna jedinica za cijevni jarbol

Kako bi se stvorio balans zakretnog momenta, generator je zatvoren oklopom osovine tako da djeluje kao protuuteg propelera. Dodatno prošireni dizajn karoserije olakšava njegovu orijentaciju "nizvodno".

U usporedbi s vertikalnim uređajem, omogućuje vam da uklonite više energije. Cijena za to je poteškoća u odabiru mjesta ugradnje, složenost instalacije, tekuće održavanje, kao i neugodna akustična buka tijekom rada. Osim toga, zbog velike visine konstrukcije, horizontalni vjetrogeneratori nužno zahtijevaju zaštitu od munje.

Male vjetroturbine

Male ili kućanske vjetroturbine obično uključuju jedinice snage ne veće od 5 kW. U maloprodaji su dostupne jedinice različitih kapaciteta i dizajna domaće i strane proizvodnje, što vam omogućuje da odaberete pravi uređaj bez preplate.

Jedinice se obično isporučuju u minimalnom kompletu, koji:

uključuje kontroler;
ne sadrži međuspremnu bateriju;
omogućuje montažu jedinice na mjestu ugradnje, pod uvjetom da nema lokalnih ograničenja.

Zbog njihove tehničke složenosti, projekt instalacije horizontalnih uređaja zahtijeva pažljivo proučavanje, možda će biti potreban savjet stručnjaka.

Trošak modela male snage počinje od nekoliko desetaka tisuća rubalja, jako ovisi o izlaznoj snazi.

Automatizacija vjetroelektrana

Moderne električne vjetroturbine opremljene su naprednim sustavom automatizacije, koji:

značajno poboljšava performanse;
osigurava izjednačavanje izlazne snage;
čini rad sigurnim.

Tipični set automatizacije uključuje:

ograničavač brzine vjetrobrana pri velikim brzinama vjetra;
poravnanje kotača "nizvodno" (važno za horizontalne vjetrenjače);
zaštita od kratkog spoja;
isključivanje u slučaju kvarova opreme, orkanskih vjetrova, prekoračenja praga razine vibracija.

Modeli srednjih i viših razreda nužno podržavaju daljinsko upravljanje i dijagnostiku. Neki od jedinica dodatno kontroliraju smjer i snagu strujanja zraka kako bi se maksimizirala izlazna snaga odabirom odgovarajućeg kuta ugradnje cijelog uređaja i lopatica turbine.

kočioni sustav

Sustav kočenja sprječava mehaničko uništavanje jedinice kada je brzina vjetra prevelika. Bit ovog sustava je da automatizacija zatvara električne krugove magnetskog sustava generatora, što dovodi do pojave snažne sile kočenja.

Dodatno, algoritam rada upravljačkog sustava omogućuje potpuno gašenje zračne turbine tijekom orkanskih vjetrova. Prag zaustavljanja može podesiti korisnik, tipične tvorničke postavke ovog parametra pretpostavljaju aktiviranje načina zaustavljanja pri brzini od 80 km/h.

Proizvođači

Domaća industrija pokrenula je serijsku proizvodnju širokog spektra domaćih vjetroturbina. Njihovi parametri prikazani su u tablici:

Model	Proizvođač	Tip	Vlast	Bilješka
VG 0,25	Vetro Svet, Rusija	G	250 W	—
VEU-3(4)	SKB Iskra, Rusija	NA	3 kW	Model s 4 oštrice
Serija L	Energija vjetra, Rusija	NA	0,8 - 10 kW	—
RKraft	Njemačka	G	0,5 - 5 kW	—
Vjetrogenerator M300	Kina	NA	100 - 270 W	Rotor sa 6 lopatica promjera 1 m, težine 11 kg, nema kontroler
Condor Home	EDS grupa, Rusija	G	500 W	Rotor od stakloplastike s 3 lopatice Maksimalna brzina vjetra 25 m/s Težina 56 kg

Napomena: D - vodoravno, V - okomito

Prednosti i nedostatci

Glavna prednost vjetroelektrana je njihova autonomija.

Glavni tehnički nedostaci ove vrste opreme su ovisnost o vremenskim prilikama (osim jačine vjetra utječu i snijeg i kiša) te relativno mala snaga čija vrijednost u prosjeku ne prelazi nekoliko stotina wata. Zahtijevaju obveznu uporabu srednje međuspremne baterije, koja zahtijeva zamjenu nakon nekoliko godina rada.

U usporedbi s dizel generatorima, inferiorni su u odnosu na trajanje rada, ali ne zahtijevaju isporuku goriva i provedbu složenih i skupih mjera zaštite od požara za njegovo skladištenje.

Koji u srednjim geografskim širinama zapravo rade najviše pet mjeseci, osjetno je bolji od onih koji funkcioniraju tijekom cijele godine.

Na postojećim tarifama električne energije ne daju značajniji dobitak u smislu smanjenja troškova, ali se ne pokazuju ni neisplativi.

Proizvođači vjetroelektrana posvećuju veliku pozornost njihovom vanjskom dizajnu. Dakle, prisutnost ove jedinice u prigradskom području ne samo da ukazuje na "tehnički napredak" vlasnika, već može postati i važan element dizajna i vizualna demonstracija brige za okoliš.

Estetski parametri mogu se ocijeniti sa slike 6.

Riža. 6. Horizontalna vjetroturbina Condor Dom domaće proizvodnje

Zaključak.

Vjetroelektrane se mogu smatrati punopravnim alternativnim izvorom električne energije. Uzimajući u obzir tipične klimatske uvjete većine područja naše zemlje, ima smisla kombinirati male vjetroturbine u jedan sustav sa solarnom baterijom i dizel generatorom. U ovom slučaju mogu postati učinkovito autonomno pomoćno sredstvo za proizvodnju električne energije u seoskoj kući ili seoskoj kući.

Često se javljaju situacije kada struja u najbližem dalekovodu postane nedostupna ili nerazumno skupa, a u takvim slučajevima može pomoći samo domaća vjetrenjača. Pogledajmo opcije za autonomnu opskrbu seoske kuće električnom energijom.

Vjetrogeneratori - koji je model bolji?

Vrlo često želite uštedjeti na struji ili je dobiti tamo gdje još nema stubova za prijenos električne energije. Također je moguće da se jednostavno nije moguće spojiti na ovaj toranj zbog nedostatka slobodne struje. U svakom od ovih slučajeva postaje potrebno pronaći pristupačan izvor električne energije, po mogućnosti obnovljive, odnosno bez korištenja goriva. Stoga zaboravimo na neko vrijeme postojanje benzinskih i dizel agregata i pokušajmo iskoristiti snagu vjetra za proizvodnju električne energije.

Vjetrenjače postoje već dugo vremena, prije nekoliko stoljeća aktivno su se koristile vjetrenjače. Da, tijekom zatišja, takav uređaj je malo koristan, a tijekom oluje čak i najpouzdaniji mehanizam može otkazati (u najboljem slučaju). No, unatoč svojoj nepouzdanosti, generator vjetra za dom "uradi sam" najlakše je napraviti, smatra se najučinkovitijim, pogotovo ako nema pristupa brzoj rijeci za ugradnju kotača. I treba imati na umu da toranj vjetrenjače ne bi trebao ometati susjede bukom, vibracijama ili čak bačenom sjenom, prema pravilima za izgradnju stambene zgrade na mjestu.

Postoje samo 2 glavne vrste vjetrenjača: s okomitom i vodoravnom osi rotacije. Mlinovi, koji su se nekada posvuda koristili, bili su strojevi čije su oštrice bile postavljene na vodoravno orijentiranu os. Također, većina vjetrenjača danas je izrađena po ovom principu, budući da ova opcija daje najveću učinkovitost. Međutim, vjetroturbine s okomitom osovinom za kućnu upotrebu sami napravite najlakši vjetar koji neće pomicati lopatice modela propelera. Dovoljni su im lagani udari od 1-2 metra u sekundi. Što se tiče proizvodnje, puno je lakše napraviti vertikalnu vjetrenjaču koja prima vjetar iz bilo kojeg smjera.

Generatori se razlikuju i po vrsti lopatica koje imaju obje gore navedene vrste. Uglavnom, glavni čimbenik podjele na vrste je dizajn: krut ili jedro. Već, ovisno o tome koja je opcija poželjnija za određeni model, odabire se materijal za izradu lopatica hvatača protoka vjetra. To može biti šperploča, kositar ili tanki čelični lim, plastika, kompozit - za laganu krutu strukturu, a bilo koji fleksibilan, ali izdržljiv materijal poslužit će za jedrilicu, uključujući svilu, tkaninu za natpise ili čak tanku ceradu.

Razlike u obliku lopatica generatora - usporedba učinkovitosti

Najjednostavnija verzija horizontalnog tipa je struktura jedra, odnosno jednostavno raspored ravnina propelera pod blagim kutom u odnosu na ravninu rotacije. Krute oštrice zahtijevat će točan izračun savijanja njihovih površina ili će biti potrebno empirijski postići maksimalnu učinkovitost. Nedovoljna zakrivljenost "krila" rezultirat će smanjenjem učinkovitosti zbog lošeg hvatanja strujanja zraka, a sama prevelika zakrivljenost će stvoriti otpor rotaciji zbog trenja o zrak.

Što se tiče generatora vertikalne osi, njihovi hvatači vjetra dolaze u raznim oblicima, a razvoj novih kontura i krivulja je u tijeku. Najjednostavnija opcija je s oštricama u obliku korita, takozvani Savonius dizajn. Njihov je broj obično paran - 2 ili 4. Iako se više događa kada izrađuju domaće vertikalne vjetroturbine s više lopatica od 30 kW s dodatnim statičkim zaslonima na vanjskom prstenu. Ovi zasloni usmjeravaju i koncentriraju vjetar na određena područja rotora smještena unutar prstena, gdje su lopatice izravno ugrađene. Oni se, ovisno o promjeru osnovnog diska, mogu očitati od 8 do 16 komada.

Postoje i ortogonalni propeleri, koji se nalaze na okomito postavljenim osovinama i rotiraju u vodoravnoj ravnini, no njihov glavni nedostatak je izrazito niska učinkovitost. Također, takvi generatori ne rade sa slabim naletima vjetra, potrebna je brzina od najmanje 4 metra u sekundi. I najrjeđe korišteni modeli vjetrenjača Dorier, uključujući helikoidne, sa zavojnim zavojima lopatica, lučnim zamkama vjetra i dizajnom tipa "H". Pouzdani su i učinkoviti, ali ih je teško napraviti kod kuće.

Za i protiv raznih vrsta - analizirajte i procijenite

Kao što je već spomenuto, performanse su puno veće za modele s vodoravnom osi rotacije. Međutim, potreban im je jak vjetar, to se obično događa na visini većoj od 10-15 metara, a na toj je duljini ugrađen jarbol koji je okrunjen rotacijskom gondolom s lopaticama. Još jedna pozitivna kvaliteta može se smatrati odsutnošću opterećenja na savijanje na osovini, koja se javlja u vjetrenjačama s okomitom osi. Nedostaci uključuju činjenicu da modeli rotacijskih propelera imaju 2 osovine, što znači više dijelova koji se troše i veću vjerojatnost loma.

Što se tiče vertikalnih sustava, njihove prednosti i nedostaci ovise o modelu. Na primjer, vjetrenjače Savonius su najjednostavnije i mogu se napraviti za dom vlastitim rukama, kako iz limenke, tako i iz metalne ili plastične bačve. Pokreću se u prisutnosti 4 lopatice od najlakšeg daha vjetra, pogotovo ako su ugrađeni visokokvalitetni dijelovi, tada će doći do samoodmotavanja zbog inercije čak i uz nalet vjetra. Ali ako postoje samo 2 ili 3 lopatice, nezavisna rotacija je nemoguća, pa postavljaju 2 takva modula jedan na drugi, postavljajući hvatače vjetra svaki pod kutom od 90 stupnjeva u odnosu na drugi. Ova vrsta vjetra je velika, pa je stoga bočni pritisak na osovinu vrlo visok za vrijeme jakog nevremena.

Ortogonalne vjetrenjače, osim male snage, imaju i niz nedostataka. Prvo, ovo je prilično jaka vibracija zbog neravnomjernog pritiska na različite dijelove oštrice u obliku krila. Kao rezultat toga, ležaj montiran na okomitu osovinu brzo se pokvari. Osim toga, takvi generatori emitiraju prilično jaku i neugodnu buku tijekom rotacije, pa stoga mogu izazvati nezadovoljstvo susjedima u najbližim područjima. Helikoid, ako se kupuje gotov, tvornički sastavljen, vrlo je skup, kao i dizajn s više oštrica, koji ima vrlo velik broj dijelova.

Bilo koji generator vjetra može se ugraditi u rotirajuću cijev kako bi se povećala učinkovitost.

Princip rada vjetrenjača - kako je sustav uređen?

Bez obzira na vrstu vjetrenjače, ona ne može sama generirati energiju, potreban joj je generator, čiju će rotaciju osovine osigurati lopatice. Ako imate dizajn s vodoravnom osi rotacije, trebat će vam mjenjač za prijenos kretanja na osovinu. Zatim je spojen kontroler koji pretvara struju primljenu na zavojnicama generatora u istosmjernu struju, koja zatim ulazi u baterije. Zatim možete spojiti LED žarulju, ali ako želite napuniti uređaj ili spojiti prijenosno računalo, trebat će vam i inverter koji pretvara naboj pohranjen u bateriji u izmjeničnu struju.

Treba imati na umu da svaka promjena struje iz naizmjenične u jednosmjernu, i obrnuto, smanjuje ukupnu količinu energije za 10-15%.

Instalacija okomite osi prikladna je po tome što njezina osovina može biti prilično duga, a to vam omogućuje da postavite generator na dno jarbola, odnosno u zonu izravnog pristupa. Često je automatski prekidač ugrađen u krug, u slučajevima kada vjetrenjača radi u kombinaciji sa solarnim panelima ili vodenim kotačem. Također, u nekim modelima stavljaju kočnicu, koja je potrebna u slučaju da je baterija potpuno napunjena. Na lopaticama vjetrenjača s vodoravnom osi rotacije mogu se postaviti šarke koje preklapaju hvatače vjetra tijekom oluje. Vrlo snažan vjetrogenerator od 5 kilovata, koji se radi sam, ponekad se nadopunjuje rotacijskim elektromotorom, koji pokreće senzor smjera strujanja zraka.

Proizvod na neodimijskim magnetima - kratke upute

Sastavljanje rotora i statora za vjetrenjaču bolje je povjeriti stručnjaku, ali ako odlučite napraviti vjetrenjaču za privatnu kuću od nule vlastitim rukama, morate znati kako je izrađen generator. Trebali biste početi s bazom, za koju je najbolje koristiti glavčinu automobila, jer već ima ležajeve. Neodimijski magneti se lijepe na disk u pravilnim razmacima, čiji se polovi, okrenuti prema vama, moraju izmjenjivati. Štoviše, u jednofaznom modelu, broj strana suprotnih polova mora odgovarati. Što se tiče trofaznih generatora, preporuča se promatrati omjere 2:3 ili 3:4.

Zatim biste trebali početi namatati zavojnice za stator. Također je bolje povjeriti ovaj zadatak stručnjaku ili koristiti posebne uređaje koji će vam pomoći da se točnije nosite sa zadatkom nego ako se sve radi ručno. Da biste uspješno napunili bateriju od 12 W, potreban vam je ukupan broj zavoja u svim zavojnicama jednak 1000. Općenito, najjednostavnija formula može se koristiti za izračunavanje zavoja ω=44/(T*S), gdje je 44 konstantni faktor, T je Teslina indukcija, a S je poprečni presjek žice u kvadratnim centimetrima. Teslina indukcija je određena iz tablice za različite vrste vodiča:

Namotane zavojnice (bolje im je dati pravokutni ili trapezoidni oblik radi lakšeg rasporeda u krug) fiksiraju se ljepilom na fiksnu bazu statora. U tom slučaju oblik i dimenzije unutarnjeg prostora zavojnice moraju odgovarati konturama magneta. Isto vrijedi i za debljinu. Izvlačimo sve krajeve vodiča i spajamo ih tako da dobijemo dva zajednička snopa "+" i "-". Jezgre zavojnica punimo istim ljepilom koje je korišteno za pričvršćivanje, s njim je također moguće potpuno izolirati žice položene na disk statora. Sada, ako se magneti kombiniraju sa zavojnicama tijekom rotacije rotora, razlika potencijala između polova stvorit će uvjete za generiranje električne energije.

Izrada vjetrenjače na bazi gotovog elektromotora

Obično domaći majstori pokušavaju koristiti automobilske generatore, ali nisu svi prikladni, već samo samopobuđeni, na primjer, oni koji se koriste u nekim modelima traktora. Većina zahtijeva prisutnost spojene baterije da bi se pojavila struja. Međutim, motorni kotač za skuter ili skuter također se može koristiti kao osnova za vjetrenjaču. To će omogućiti izradu niskošumnih vertikalnih vjetroturbina od 5 kW, koje će imati vrlo visok resurs zbog najjednostavnijeg dizajna s minimalnim brojem dijelova.

Kao generator možete koristiti i gotovo bilo koji električni motor iz kućanskih strojeva, glavna stvar je da u bazi nema četkica, kao što su, na primjer, u ili električne bušilice - takvi vam generatori neće odgovarati. Hladnjak s računala također je prikladan za verziju male snage, ali samo za punjenje malih elektroničkih uređaja. Ako želite dobiti vlastiti vertikalni vjetrogenerator, najmanje 2 kW, bolje je uzeti motor od snažnog ventilatora kao osnovu.

Jedna od najpristupačnijih opcija obnovljive energije je korištenje energije vjetra. Za informacije o tome kako samostalno izračunati, sastaviti i instalirati vjetrenjaču, pročitajte ovaj članak.

Klasifikacija vjetrogeneratora

Instalacije se klasificiraju na temelju sljedećih kriterija vjetroturbina:

mjesto osi rotacije;
broj oštrica;
materijal elementa;
nagib vijaka.

Vjetroturbine, u pravilu, imaju dizajn s vodoravnom i okomitom osi rotacije.

Izvedba s vodoravnom osi - dizajn propelera s jednom, dvije, tri ili više lopatica. Ovo je najčešća verzija zračnih elektrana zbog svoje visoke učinkovitosti.

Dizajn vertikalne osi - ortogonalni i karuselni dizajn na primjeru Darrieus i Savonius rotora. Posljednja dva koncepta treba pojasniti, budući da oba imaju određeni značaj u projektiranju vjetrogeneratora.

Darrieus rotor je ortogonalni dizajn vjetroturbine, gdje su aerodinamičke lopatice (dvije ili više) smještene simetrično jedna prema drugoj na određenoj udaljenosti i postavljene na radijalne grede. Prilično složena verzija vjetroturbine koja zahtijeva pažljiv aerodinamički dizajn lopatica.

Savonius rotor je dizajn vjetroturbine tipa vrtuljak, gdje su dvije polucilindrične lopatice smještene jedna naspram druge, tvoreći sinusoidni oblik kao cjelinu. Učinkovitost konstrukcija je niska (oko 15%), ali se može gotovo udvostručiti ako su lopatice postavljene u smjeru vala ne vodoravno, već okomito i koristi se višeslojna verzija s kutnim pomakom svakog para oštrice u odnosu na druge parove.

Prednosti i nedostaci "vjetrenjača"

Prednosti ovih uređaja su očite, posebice u odnosu na domaće uvjete rada. Korisnici "vjetrenjača" zapravo dobivaju mogućnost reprodukcije besplatne električne energije, osim malih troškova za izgradnju i održavanje. Međutim, očiti su i nedostaci vjetroturbina.

Dakle, da bi se postigao učinkovit rad instalacije potrebno je ispuniti uvjete za stabilnost strujanja vjetra. Čovjek ne može stvoriti takve uvjete. Ovo je isključivo prerogativ prirode. Drugi, ali već tehnički nedostatak, je niska kvaliteta proizvedene električne energije, zbog čega je potrebno nadopuniti sustav skupim električnim modulima (multiplikatori, punjači, baterije, pretvarači, stabilizatori).

Prednosti i nedostaci u pogledu značajki svake od modifikacija vjetroturbina, možda, ravnoteža na nuli. Ako modifikacije vodoravne osi karakterizira visoka vrijednost učinkovitosti, tada za stabilan rad zahtijevaju korištenje regulatora smjera strujanja vjetra i uređaja za zaštitu od vjetra od uragana. Modifikacije vertikalne osi imaju nisku učinkovitost, ali rade stabilno bez mehanizma za praćenje smjera vjetra. Istodobno, takve vjetroturbine odlikuju se niskom razinom buke, eliminiraju učinak "širenja" u uvjetima jakog vjetra i prilično su kompaktne.

Domaći vjetrogeneratori

Izrada "vjetrenjača" vlastitim rukama potpuno je rješiv zadatak. Štoviše, konstruktivan i racionalan pristup poslovanju pomoći će da se minimiziraju neizbježni financijski troškovi. Prije svega, vrijedi skicirati projekt, provesti potrebne izračune balansiranja i snage. Ove akcije neće biti samo ključ za uspješnu izgradnju vjetroelektrane, već i ključ za očuvanje integriteta sve kupljene opreme.

Preporuča se krenuti s izgradnjom mikro vjetrenjače snage nekoliko desetaka vata. U budućnosti će stečeno iskustvo pomoći u stvaranju snažnijeg dizajna. Prilikom izrade kućnog vjetrogeneratora ne biste se trebali usredotočiti na dobivanje visokokvalitetne električne energije (220 V, 50 Hz), jer će ova opcija zahtijevati značajna financijska ulaganja. Pametnije je ograničiti se na korištenje prvotno primljene električne energije, koja se može uspješno koristiti bez pretvorbe u druge svrhe, na primjer, za podršku sustava grijanja i tople vode izgrađene na električnim grijačima (grijačima) - takvi uređaji ne zahtijevaju stabilan napon i učestalost. To omogućuje stvaranje jednostavnog kruga koji radi izravno iz generatora.

Najvjerojatnije, nitko neće tvrditi da su grijanje i opskrba toplom vodom u kući inferiorni po važnosti od kućanskih aparata i rasvjetnih tijela, za koje se često traži snaga za ugradnju kućnih vjetrenjača. Uređaj vjetroturbine posebno u svrhu opskrbe kuće toplinom i toplom vodom je minimalni trošak i jednostavnost dizajna.

Generalizirani projekt kućne vjetroturbine

Strukturno, kućni projekt uvelike ponavlja industrijsku instalaciju. Istina, rješenja za kućanstvo često se temelje na vjetroturbinama s okomitom osovinom i opremljena su niskonaponskim istosmjernim generatorima. Sastav modula vjetroagregata za kućanstvo, podložan primanju visokokvalitetne električne energije (220 V, 50 Hz):

vjetroturbina;
uređaj za orijentaciju vjetra;
multiplikator;
DC generator (12 V, 24 V);
modul punjenja baterije;
punjive baterije (litij-ionske, litij-polimerne, olovno-kiseline);
Pretvarač istosmjernog napona 12 V (24 V) u izmjenični napon 220 V.

Vjetroturbina PIC 8-6/2.5

Kako radi? Samo. Vjetar vrti vjetrenjaču. Zakretni moment se preko množitelja prenosi na osovinu istosmjernog generatora. Energija primljena na izlazu generatora kroz modul za punjenje akumulira se u baterijama. Iz terminala akumulatora konstantni napon od 12 V (24 V, 48 V) dovodi se do pretvarača, gdje se pretvara u napon pogodan za napajanje kućanskih električnih mreža.

O generatorima za kućne "vjetrenjača"

Većina dizajna stambenih vjetroturbina obično se konstruiraju pomoću DC motora male brzine. Ovo je najjednostavnija verzija generatora koja ne zahtijeva modernizaciju. Optimalno - elektromotori s trajnim magnetima, dizajnirani za napon napajanja od 60-100 volti. Postoji praksa korištenja automobilskih generatora, ali za takav slučaj potrebno je uvođenje množitelja, budući da autogeneratori proizvode potrebni napon samo pri visokim (1800-2500) okretaja. Jedna od mogućih opcija je rekonstrukcija AC asinhronog motora, ali je i prilično komplicirana, zahtijeva točne proračune, okretanje i ugradnju neodimijskih magneta u područje rotora. Postoji opcija za trofazni asinkroni motor sa spajanjem kondenzatora istog kapaciteta između faza. Konačno, postoji mogućnost izrade generatora od nule vlastitim rukama. Za to postoji mnogo uputa.

Domaća "vjetrenjača" s vertikalnom osom

Na temelju Savonius rotora može se izgraditi prilično učinkovit i, što je najvažnije, jeftin vjetrogenerator. Ovdje se, kao primjer, razmatra mikroelektrana čija snaga ne prelazi 20 W. Međutim, ovaj uređaj je sasvim dovoljan, na primjer, za opskrbu električnom energijom nekim kućanskim aparatima koji rade na naponu od 12 volti.

Set dijelova:

Aluminijski lim debljine 1,5-2 mm.
Plastična cijev: promjer 125 mm, duljina 3000 mm.
Aluminijska cijev: promjer 32 mm, duljina 500 mm.
DC motor (generator potencijala), 30-60V, 360-450 o/min, npr. elektromotor PIK8-6/2.5.
Regulator napona.
Baterija.

Izrada Savonius rotora

Iz aluminijskog lima izrezane su tri "palačinke" promjera 285 mm. U sredini svake su izbušene rupe za aluminijsku cijev od 32 mm. Ispada nešto slično CD-ovima. Dva komada duljine 150 mm izrezana su iz plastične cijevi i prepolovljena po dužini. Rezultat su četiri polukružne oštrice 125x150 mm. Sva tri aluminijska "CD-a" stavljaju se na cijev od 32 mm i fiksiraju na udaljenosti od 320, 170, 20 mm od gornje točke strogo vodoravno, tvoreći dva sloja. Oštrice su umetnute između diskova, dvije po sloju i fiksirane strogo jedna uz drugu, tvoreći sinusoidu. U tom su slučaju oštrice gornjeg sloja pomaknute u odnosu na lopatice donjeg sloja za kut od 90 stupnjeva. Rezultat je četverokraki Savonius rotor. Za elemente za pričvršćivanje možete koristiti zakovice, samorezne vijke, kutove ili koristiti druge metode.

Spajanje na motor i montaža na jarbol

Osovina istosmjernih motora s gore navedenim parametrima obično ima promjer ne veći od 10-12 mm. Kako bi se osovina motora spojila na cijev vjetroturbine, u donji dio cijevi utisnuta je mjedena čahura potrebnog unutarnjeg promjera. Kroz zid cijevi i čahure izbuši se rupa, izrezuje se navoj za uvrtanje vijka za zaključavanje. Zatim se cijev vjetroturbine postavlja na osovinu generatora, nakon čega se priključak čvrsto učvršćuje vijkom za zaključavanje.

Ostatak plastične cijevi (2800 mm) je jarbol vjetroturbine. Generatorski sklop sa Savonius kotačem montiran je na vrhu jarbola - jednostavno se ubacuje u cijev dok se ne zaustavi. Kao zaustavljanje koristi se metalni poklopac diska, pričvršćen na prednji kraj motora, promjera nešto većeg od promjera jarbola. Na periferiji poklopca izbušene su rupe za pričvršćivanje nosača. Budući da je promjer kućišta motora manji od unutarnjeg promjera cijevi, za poravnavanje generatora u sredini koriste se brtve ili graničnici. Kabel iz generatora prolazi unutar cijevi i izlazi kroz prozor na dnu. Tijekom instalacije potrebno je uzeti u obzir dizajn zaštite generatora od vlage, koristeći za to brtvene brtve. Opet, radi zaštite od oborina, iznad spoja cijevi vjetroagregata s osovinom generatora može se postaviti kapa za kišobran.

Ugradnja cijele konstrukcije izvodi se na otvorenom, dobro prozračenom prostoru. Ispod jarbola se kopa rupa dubine 0,5 metara, donji dio cijevi se spušta u rupu, konstrukcija se izravnava strijama, nakon čega se rupa puni betonom.

Regulator napona (jednostavan punjač)

Proizvedeni vjetrogenerator u pravilu nije sposoban isporučiti napon od 12 volti zbog male brzine. Maksimalna frekvencija rotacije vjetroturbine pri brzini vjetra od 6-8 m / s. dostiže vrijednost od 200-250 o/min. Na izlazu je moguće dobiti napon reda veličine 5-7 volti. Za punjenje baterije potreban je napon od 13,5-15 volti. Izlaz je korištenje jednostavnog sklopnog pretvarača napona, sastavljenog, na primjer, na temelju regulatora napona LM2577ADJ. Primjenom 5 volti DC na ulaz pretvarača, na izlazu se dobiva 12-15 volti, što je sasvim dovoljno za punjenje akumulatora automobila.

Spreman pretvarač napona na LM2577

Ovaj generator mikro vjetra svakako se može poboljšati. Povećajte snagu turbine, promijenite materijal i visinu jarbola, dodajte DC-na-AC mrežni pretvarač napona itd.

Horizontalno-aksijalna vjetroelektrana

Set dijelova:

Plastična cijev promjera 150 mm, aluminijski lim debljine 1,5-2,5 mm, drveni blok 80x40 duljine 1 m, vodovod: prirubnica - 3, kut - 2, T - 1.
DC motor (generator) 30-60 V, 300-470 o/min.
Kotač-remenica za motor promjera 130-150 mm (aluminij, mesing, tekstolit, itd.).
Čelične cijevi promjera 25 mm i 32 mm i duljine 35 mm i 3000 mm.
Modul za punjenje baterija.
Baterije.
Pretvarač napona 12 V - 120 V (220 V).

Izrada horizontalno-aksijalne "vjetrenjača"

Plastična cijev je neophodna za proizvodnju lopatica vjetroagregata. Segment takve cijevi, duljine 600 mm, razrezan je uzdužno na četiri identična segmenta. Za vjetrenjaču su potrebne tri oštrice koje se izrađuju od dobivenih segmenata tako da se dio materijala odsiječe dijagonalno cijelom dužinom, ali ne točno od kuta do kuta, već od donjeg kuta do gornjeg kuta, s blagim uvlačenjem od kuta. potonji. Obrada donjeg dijela segmenata svodi se na formiranje pričvrsne latice na svakom od tri segmenta. Da biste to učinili, kvadrat veličine oko 50x50 mm izrezan je duž jednog ruba, a preostali dio služi kao latica za pričvršćivanje.

Lopatice vjetroagregata pričvršćene su na remenicu kotača uz pomoć vijčanih spojeva. Remenica se montira direktno na osovinu istosmjernog motora - generatora. Kao šasija vjetroagregata koristi se jednostavan drveni blok presjeka 80x40 mm i duljine 1 m. Generator je ugrađen na jednom kraju drvenog bloka. Na drugom kraju šipke montiran je "rep" od aluminijskog lima. Na dnu šipke pričvršćena je metalna cijev od 25 mm, dizajnirana da djeluje kao osovina rotacijskog mehanizma. Kao jarbol koristi se trometarska metalna cijev 32 mm. Gornji dio jarbola je okretna čahura u koju je umetnuta cijev vjetroturbine. Nosač jarbola izrađen je od lima debele šperploče. Na ovom nosaču, u obliku diska promjera 600 mm, montira se konstrukcija od sanitarnih dijelova, zahvaljujući kojima se jarbol lako može podići ili spustiti, odnosno montirati ili demontirati. Za pričvršćivanje jarbola koriste se strije.

Sva elektronika vjetroturbine montirana je u zaseban modul, čije sučelje omogućuje spajanje baterija i potrošačkih opterećenja. Modul uključuje regulator punjenja baterije i pretvarač napona. Takvi se uređaji mogu samostalno sastaviti uz odgovarajuće iskustvo ili kupiti na tržištu. Na tržištu postoji mnogo različitih rješenja koja vam omogućuju da dobijete željene izlazne vrijednosti napona i struja.

Kombinirane vjetroturbine

Kombinirane vjetroturbine ozbiljna su opcija za kućni energetski modul. Zapravo, kombinacija uključuje kombiniranje u jednom sustavu vjetrogeneratora, solarne baterije, dizel ili benzinske elektrane. Možete kombinirati na sve moguće načine, ovisno o mogućnostima i potrebama. Naravno, kada postoji opcija tri u jednom, ovo je najučinkovitije i najpouzdanije rješenje.

Također, pod kombinacijom vjetroagregata treba stvoriti vjetroelektrane koje imaju dvije različite modifikacije odjednom. Na primjer, kada rotor Savonius i tradicionalni stroj s tri lopatice rade u istom paketu. Prva turbina radi pri malim brzinama strujanja vjetra, a druga samo pri nazivnim. Tako se održava učinkovitost instalacije, isključeni su neopravdani gubici energije, a kod asinkronih generatora kompenziraju se jalove struje.

Kombinirani sustavi su tehnički složene i skupe opcije za kućnu praksu.