Bez elektřiny není pohodlný život nemožný ani v nejpohodlnějším a největším venkovském domě. První věc, kterou majitelé nově postavených chatek dělají, je připojit k elektrickému vedení. Ale co když byla budova postavena na odlehlém místě a poblíž není prostě žádná linka? Tyto domy jsou obvykle elektrifikovány pomocí dieselového nebo plynového generátoru při instalaci větrného mlýna. Takové schéma vám umožní, aby byl zdroj energie v budově stálý a relativně levný. Kromě toho větrné farmy mají poměrně jednoduchý design. V případě potřeby lze takové vybavení vyrobit i rukama.
Pracovní princip
Schéma provozu větrného mlýna je poměrně jednoduchá a vypadá takto:
- Když vítr obepíná lopatky, generuje rotor nestabilní střídavý elektrický proud.
- Střídavý proud je usměrňován regulátorem a slouží k dobíjení baterií.
- Střídač, který je součástí návrhu, převádí proud z baterií na střídavý proud s frekvencí 50 Hz (vhodný pro většinu domácích spotřebičů) a napětím 220/380 V.
Rotor s lopatkami je namontován na speciálním stožáru. Princip fungování větrné farmy je tedy založen na přeměně větrné energie na elektrickou energii. Výkon tohoto typu generátoru také závisí na výšce stěžně. Koneckonců, čím déle je, tím vyšší je rychlost větru. Délka sloupu by v žádném případě neměla být menší než 4 m (od střechy budovy). Nejčastěji je však tento ukazatel 14-24 m. Větrný mlýn je instalován buď na konkrétním místě, nebo pomocí strie. Někdy je toto zařízení připojeno ke zdi struktury.
Vysoce výkonné větrné farmy (průmyslové) jsou často dokonce postaveny ve formě velké věže. Takové designy se používají hlavně v těch malých zemích, kde je jen málo dalších zdrojů elektřiny.
Druhy větrných mlýnů
Existují pouze dva hlavní typy takových generátorů energie:
- se svislou osou;
- s vodorovnou osou.
Udělejte to sami, můžete vyrobit větrné elektrárny obou těchto typů. Horizontální modely jsou obvykle doplněny ocasem. Výroba takových modelů je poměrně obtížná, mají dobrý výkon, ale produkují více hluku než ty vertikální.
Jak vytvořit projekt
Každá domácí větrná farma je sestavena podle předem navržených výkresů. Při sestavování diagramu takového generátoru byste měli nejprve určit:
- S jeho mocí. V venkovských domech se obvykle používá zařízení o výkonu 200–500 wattů.
- S tvarem, délkou a počtem nožů. Tyto parametry spolu s větrnou energií v zásadě určují výkon zařízení.
Čepele pro domácí větrné mlýny lze použít:
- Plachtění. Tuto odrůdu lze snadno vyrobit, ale nemá velmi dobrou aerodynamiku. Tyto čepele mají obvyklý pravoúhlý tvar a jsou jednoduše namontovány do kruhu v určitém úhlu.
- Okřídlený. Mají zjednodušený tvar, který eliminuje turbulence a umožňuje vám vytvořit výkonného, produktivního generátoru. Takové nože ve stanicích se používají nejčastěji.
Vertikální větrný mlýn: výběr zařízení
Větrné farmy pro kutily jsou vyráběny z různých materiálů. Docela silný a produktivní vertikální model lze vyrobit pomocí:
- 12V automobilový generátor;
- gelová nebo kyselinová baterie 12 V;
- relé nabíjení baterie do auta;
- jakýkoli voltmetr.
Čepele vertikálních větrných generátorů jsou obvykle vyrobeny z jakéhokoli kovového nebo plastového kontejneru velkého objemu (sudy, kbelíky, pánve atd.).
Z dalších použitých prvků:
- 12V spínač;
- měnič (měnič) 12 V - 220 V až 700 W - 1500 W.
Samozřejmě budete také potřebovat dráty, stožár a všechny druhy spojovacích prostředků (šrouby, svorky).
Technologie výroby vertikálního generátoru
Začínají montovat větrné farmy pro domácnost výrobou rotoru s lopatkami. K dokončení této operace budete potřebovat pásku a značku. S jejich pomocí označte nože. Kbelík nebo pánev je rozdělena do čtyř stejných částí. Potom se pomocí brusky nebo nůžek vyříznou nože a ohnou se na kov. Dále by postup měl být následující:
- Ve spodní části nádrže jsou vyříznuty otvory pro řemenici a šrouby.
- Kbelík je připevněn k řemenici.
- Generátor je namontován na stožár pomocí svorek.
- Jde řetěz. Je vhodné upevnit vodiče na stožár.
- Baterie je připojená. V tomto případě je žádoucí použít dráty o průřezu 4 mm2. Jejich délka by neměla přesáhnout 1 m.
- Střídač je namontován. Měl by být připojen pomocí vodičů 4 mm2.
- S dráty 2,5 mm2 připojují se spotřebitelé.
- Stožár je nainstalován na vybraném místě.
Pomocí této technologie jsou sestaveny docela spolehlivé vertikální větrné farmy. Jak takové modely fungují, jsme uvažovali výše. Pomocí zařízení sestavených podle tohoto schématu je například možné zajistit osvětlení pro nádvoří a přístavby, provoz poplachového systému, videokamery atd. Bohužel však taková relativně jednoduchá stanice nebude příliš produktivní.
Prvky konstrukce horizontálního generátoru
Větrné farmy tohoto typu jsou, jak již bylo zmíněno, o něco obtížnější vyrobit a navíc častěji mají lepší účinnost. Konstrukce generátoru horizontální osy zahrnuje:
- Čepele kol. Lepší, když jsou okřídleni.
- Generátor.
- Postel pod šachtou generátoru.
- Boční lopatka. Tento prvek má ochrannou funkci, když je vítr příliš silný.
- Rám pro upevnění uzlů stanic.
- Aktuální sběratel.
- Jednotka otáčení kol.
- Stěžně
- Shank.
Výběr vybavení pro horizontální model
Větrné farmy pro tento typ domu jsou také vyráběny ze široké škály materiálů. Je například velmi jednoduché sestavit horizontální větrný mlýn od konvenčního venkovního ventilátoru. Ale takový model bude neefektivní. Pomocí generátoru z ventilátoru vybaveného konektorem USB můžete například nabíjet telefon nebo poslouchat rádio. Pro připojení domácích spotřebičů budete samozřejmě potřebovat výkonnější a důkladnější model.
Docela produktivní domácí větrné elektrárny lze vyrobit například pomocí takových zařízení a materiálů:
- plastová trubka pro tlakovou kanalizaci o průměru 160 mm pod lopatkami;
- překližka pro upevnění nožů;
- ocelové vodovodní potrubí o průměru 100 mm pod stožárem;
- generátor (motor 250 W);
- ocelový plech 12 mm;
- duralové postele;
- profilová trubka 40x20x2,5 pro ochrannou boční lopatu;
- pružiny z uhlíkové oceli;
- lanové kolo pro strie.
Horizontální větrná farma na míru: kolo
Chcete-li vytvořit takový model, stejně jako vertikální, začněte s hlavní pracovní jednotkou. V tomto případě se jedná o kolo. Listy ze stokové trubky jsou řezány podle vzoru. Jejich tvar by měl připomínat křídlo letadla. Bude potřeba celkem 6 nožů. Namontují kolo na speciální hlavu, kterou si můžete sami vyrobit. K tomu je z ocelového plechu vyříznut prsten a na něj je přivařeno šest nosníků s otvory pro připevnění lopatek.Hotové kolo musí být vyvážené. Jednoduše řečeno, musíte zajistit, aby se čepele bez větru samovolně neotáčely. Vyvažování provádějte v garáži nebo jiné místnosti. Na ulici může tento postup ovlivnit i nejlehčí vánek.
Horizontální generátor modelu a rám
Motor kola by měl být namontován co nejbezpečněji na posteli. Ten je vyroben z duralové desky. V něm musíte vytvořit závitový otvor pro hřídel motoru kola. V rozích desky jsou vyvrtány montážní otvory pro připevnění k rámu. Hřídel generátoru v loži je upevněna maticí s pojistnou podložkou. Jinak se posouvá. Rám horizontálního větrného generátoru je vyroben z ocelové desky. Můžete také použít část kanálu.
Proudový kolektor a rotační jednotka
Aby se generátor otáčel ve směru větru, je sestavena speciální konstrukce. Vyrábějí rotační sestavu ložisek a pouzder. Ten je připojen ke stožáru prostřednictvím příruby. Spojka je přivařena k rámu. Aktuální kolektor je sestaven takto:
- na otočný uzel umístěte kontakty z mosazného drátu s pájenými dráty 4 mm2;
- zakryjte kontakty plastovým kelímkem a vyplňte epoxidem;
- poté, co pryskyřice ztvrdne, brouste díl (dokud se neobjeví kontakty);
Je nutné použít kolektor proudu, aby se při otáčení větrného mlýnu dráty neotáčely kolem stožáru a nekroutily se. Jako pohyblivý kontakt můžete použít štětce ze startéru.
Ochranná čepel
Tento prvek je vyroben z profilové trubky a ocelové desky 1-2 mm. Také ve svém návrhu používá pružinu. Princip činnosti tohoto ochranného prvku je jednoduchý. Jakmile síla větru překročí tuhost pružiny, začne se větrný mlýn skládat. Během hurikánu stojí čepele jednoduše rovnoběžně s pohybem proudu vzduchu. A tím se odstraní pád nebo porucha zařízení. Ocas ocasu větrného mlýna je připevněn k rámu závěsem (o průměru nejméně 12 mm) z konstrukční oceli.
Jak nainstalovat
Větrné farmy by měly být umístěny mimo různé překážky (budovy, stromy atd.). Pod stěžeň se vyplatí nalít betonovou podložku. V opačném případě bude prosazovat půdu. Jako prodloužení je nejjednodušší použít kabely s průřezem 6 mm nebo větším. Měly by být také připevněny k silným ocelovým kolíkům nalitým do betonu. Na samotném stožáru jsou napínací značky upevněny pomocí svorek. Hůl s kolem se obvykle instaluje pomocí protizávaží.
Solární generátory
Toto zařízení se často používá vedle větrných mlýnů. Kombinace těchto dvou zařízení umožňuje organizovat nejefektivnější zásobování energií doma. Větrné a solární elektrárny mají podobný design. Složky druhého jsou:
- baterie
- převodníky a regulátory náboje.
V tomto případě se však jako hlavní pracovní jednotka používají spíše fotobuňky než čepele. Chcete-li sestavit takový generátor, jako je větrný mlýn, můžete to udělat sami, pokud si budete přát. Tento postup není příliš komplikovaný, ale problémem může být nákup solárních článků. Faktem je, že jsou velmi drahé.
Solární a větrné elektrárny pro domácnost používají bezplatnou energii, a proto jsou zařízení považována za velmi nadějná. Navzdory relativně nízké účinnosti a vysokým nákladům jsou zařízení tohoto typu neobvykle oblíbená u majitelů venkovských domů. V každém případě se taková instalace musí vyplatit.
