DIY szélerőműparkok otthonokhoz: leírás, típusok és teljesítmény

Elektromos áram nélkül a kényelmes élet még a legkényelmesebb és legnagyobb vidéki házban sem lehetséges. Az első dolog, amit az újonnan épített nyaralók tulajdonosai tesznek, az az, hogy csatlakoztatják őket az elektromos vezetékekhez. De mi van, ha az épületet távoli térségben építették, és a közelben egyszerűen nincs vonal? Az ilyen házak általában dízel- vagy gázgenerátorral vannak villamosítva, miközben a szélmalmat telepítik. Egy ilyen séma lehetővé teszi az épület tápellátásának állandó és viszonylag olcsó biztosítását. Ezen túlmenően, szélerőműparkok meglehetősen egyszerű kialakításúak. Kívánság szerint ilyen felszerelés készülhet, saját kezűleg is.

Működési elv

A szélmalom működési rendje meglehetősen egyszerű, és a következőképpen néz ki:

• Amikor a szél a pengék körül áramlik, a forgórész instabil váltakozó áramot generál.
• A váltakozó áramot a vezérlő egyenirányítja és az elemek töltésére szolgál.
• A kivitelben szereplő inverter konvertálja az akkumulátorokból származó áramot 50 Hz frekvenciájú váltakozó áramúvá (a legtöbb háztartási készülék számára alkalmas) és 220/380 V feszültségre.

A pengével ellátott rotor egy speciális árbocra van felszerelve. A szélerőmű működésének elve tehát a szélenergia elektromos energiává történő átalakításán alapul. Az ilyen típusú generátorok teljesítménye az oszlop magasságától is függ. Végül is, minél hosszabb, annál nagyobb a szélsebesség. A rúd hossza semmi esetre sem lehet kevesebb, mint 4 m (az épület tetőjétől). De leggyakrabban ez a mutató 14-24 m. A szélmalom vagy betonra van telepítve, vagy nyújtójelekkel. Időnként ezt az eszközt a szerkezet falához rögzítik.

A nagy teljesítményű (ipari) szélerőművek gyakran még egy nagy torony formájában épülnek. Az ilyen mintákat elsősorban azokban a kis országokban használják, ahol kevés más áramforrás található.

A szélmalmok típusai

Az ilyen áramfejlesztőknek csak két fő típusa van:

• függőleges tengelygel;
• vízszintes tengelygel.

Csináld magad, így a szélerőművek mindkét típusú. A vízszintes modelleket általában a farok egészíti ki. Az ilyen modellek meglehetősen nehéz gyártani, jó teljesítményűek, de több zajt bocsátanak ki, mint a függőleges modellek.

Hogyan készítsünk egy projektet?

Bármely otthoni szélerőműparkot előre megtervezett rajzok szerint szerelnek össze. Az ilyen generátor diagramjának elkészítésekor először meg kell határoznia:

1. A hatalmával. A vidéki házakban általában 200-500 watt készüléket használnak.
2. A pengék formájával, hosszával és számával. Ezek a paraméterek, a szélenergia mellett, elvben meghatározzák a létesítmény teljesítményét.

A házi készítésű szélmalmok pengéi felhasználhatók:

1. Vitorlázás. Ezt a fajtát könnyű elkészíteni, de nincs nagyon jó aerodinamikája. Az ilyen pengék szokásos téglalap alakúak és egyszerűen egy körbe vannak rögzítve egy meghatározott szögben.
2. Wing. Vékony alakúak, amelyek kiküszöbölik a turbulenciát, és lehetővé teszik egy erős, eredményes generátor gyártását. Az ilyen pengeket az állomásokon használják leggyakrabban.

Függőleges szélmalom: felszerelés kiválasztása

A DIY szélerőműparkok különféle anyagokból készülnek. Meglehetősen nagy teljesítményű és eredményes vertikális modell készíthető a következők felhasználásával:

• 12 V-os autógenerátor;
• gél vagy sav akkumulátor 12 V;
• autó akkumulátor töltőrelé;
• bármilyen voltmérő.

A függőleges szélgenerátorok pengéi általában valamilyen, nagy mennyiségű fém vagy műanyag tartályból készültek (hordók, vödrök, edények stb.).

A felhasznált kiegészítő elemek közül:

• 12 V kapcsoló;
• konverter (inverter) 12 V - 220 V - 700 W - 1500 W között.

Természetesen kábelekre, árbocra és mindenféle rögzítőre (csavarok, szorítók) van szüksége.

A függőleges generátor gyártásának technológiája

Elkezdik a szélerőműparkok összeszerelését otthoni munkához, pengével ellátott rotor gyártásával. A művelet végrehajtásához mérőszalagra és markerre van szüksége. Jelölje meg a pengéket segítségükkel. Egy vödör vagy serpenyő négy egyenlő részre oszlik. Ezután daráló vagy olló segítségével a pengeket kivágják és hajlítják a fémhez. Ezenkívül az eljárásnak a következőnek kell lennie:

1. A tárcsa aljába vágják a szíjtárcsák és a csavarok lyukait.
2. A vödröt a szíjtárcsához rögzítik.
3. A generátort szorítóval rögzítik az oszlopra.
4. Megy a lánc. Javasoljuk, hogy rögzítse a huzalokat az árbocon.
5. Az akkumulátor csatlakoztatva van. Ebben az esetben kívánatos 4 mm keresztmetszetű huzalok használata². Hosszuk nem haladhatja meg az 1 m-t.
6. Az inverter fel van szerelve. 4 mm-es vezetékekkel kell csatlakoztatni².
7. 2,5 mm-es vezetékekkel² a fogyasztók csatlakoznak.
8. Az árboc a kiválasztott helyre van felszerelve.

Ennek a technológiának a segítségével nagyon megbízható vertikális szélerőműparkokat szerelnek össze. Az ilyen modellek működését gondoltuk fent. Az ennek a rajznak megfelelően összeszerelt berendezésekkel például megvilágítható az udvar és a melléképületek, riasztórendszer, videokamera stb. Működtethető. De sajnos egy ilyen viszonylag egyszerű állomás nem lesz túl produktív.

Vízszintes generátor felépítésének elemei

Az ilyen típusú szélerőművek - mint már említettük - valamivel nehezebben gyárthatók, és többnyire jobb hatékonyságúak. A vízszintes tengelyű generátor kialakítása a következőket tartalmazza:

1. Keréklapátok. Jobb, ha szárnyasak.
2. Generator.
3. Ágy a generátor tengelye alatt.
4. Oldalkapocs. Ez az elem védő funkcióval rendelkezik, ha a szél túl erős.
5. Keret állomáscsomópontok rögzítéséhez.
6. Jelenlegi gyűjtő.
7. Kerék fordító egység.
8. Mast.
9. Shank.

Berendezés kiválasztása a vízszintes modellhez

Az ilyen típusú ház szélerőművei is nagyon sokféle anyagból készülnek. Nagyon egyszerű például egy vízszintes szélmalom összeszerelése egy hagyományos kültéri ventilátorból. De egy ilyen modell nem lesz hatékony. Az USB-csatlakozóval felszerelt ventilátor generátorával csak például töltheti a telefont vagy hallgathatja a rádiót. A háztartási gépek csatlakoztatásához természetesen egy erősebb és alaposabb modellre van szüksége.

Nagyon produktív otthoni mini-szélerőművek állíthatók elő, például az alábbi berendezések és anyagok felhasználásával:

• műanyag cső nyomáscsatornához, 160 mm átmérővel a pengék alatt;
• furnérlemez a pengék rögzítéséhez;
• acél vízcső, az árboc alatt, 100 mm átmérőjű;
• generátor (250 W ciklusú motor);
• acéllemez 12 mm;
• duralumin ágyak;
• 40x20x2,5 profilcső védő oldallapátra;
• szénacél rugók;
• kerékpárkötél striákhoz.

Csináld magad vízszintes szélerőmű: kerék

Az ilyen, valamint függőleges modell elkészítéséhez kezdje meg a fő munkaegységet. Ebben az esetben ez egy kerék. A csatornacsövek a mintának megfelelően vannak vágva. Alakjuknak hasonlónak kell lennie a repülőgép szárnyához. Összesen 6 pengére lesz szükség. Összeállítják a kereket egy speciális fejre, amelyet elkészíthet magának. Ehhez egy acéllemezből egy gyűrűt vágnak ki, és rá hat hegesztést hegesztenek rá furatokkal a pengék rögzítéséhez.A kész keréknek kiegyensúlyozottnak kell lennie. Egyszerűen fogalmazva meg kell győződnie arról, hogy a pengék szél nélkül nem forognak spontán. Végezzen egyensúlyozást garázsban vagy más helyiségben. Az utcán még a legkisebb szellő is zavarhatja ezt az eljárást.

Vízszintes modellgenerátor és keret

A kerékpármotort a lehető legbiztosabban kell felszerelni az ágyra. Ez utóbbi duralumin lemezből készül. Ebben kell egy menetes furatot készíteni a kerékpármotor tengelyéhez. A lemez sarkában rögzítő lyukakat fúrnak a kerethez történő rögzítéshez. Az generátor tengelyét az ágyban rögzítő alátéttel ellátott anyával rögzítik. Ellenkező esetben gördül. A vízszintes szélgenerátor váz egy acéllemezből készül. Használhat egy darab csatornát is.

Jelenlegi kollektor és forgó egység

Annak érdekében, hogy a generátor a szél irányában forogjon, egy speciális kialakítást szerelünk össze. Elkészítik a csapágyak és perselyek forgó szerelvényét. Ez utóbbi a peremen keresztül kapcsolódik az árbochoz. A tengelykapcsolót a kerethez hegesztik. Az áramgyűjtőt az alábbiak szerint szereljük össze:

• helyezze a forgó csomópontra sárgaréz huzalból készült érintkezőket 4 mm-es forrasztott huzalokkal²;
• fedje le az érintkezőket műanyag pohárral és töltse fel epoxival;
• miután a gyanta megszilárdult, őrölje meg a részt (amíg az érintkezők meg nem jelennek);

Szükség van áramgyűjtőre, hogy amikor a szélmalom forog, a huzalok ne tekerkedjenek az árboc körül és ne csavarjanak össze. Mozgatható érintkezőként használhatja az autóindító kefét.

Védő penge

Ez az elem profilcsőből és 1-2 mm vastag acéllemezből készül. Szintén tervezésében rugót használ. Ennek a védőelemnek a működési elve egyszerű. Amint a szél ereje meghaladja a rugó merevségét, a szélmalom összehajtogatni kezd. Hurrikán alatt a pengék egyszerűen csak párhuzamosan állnak a légáram mozgásával. És ez kiküszöböli a berendezések leesését vagy meghibásodását. A szélmalom farok farokát a kerethez rögzítik egy szerkezeti acélból készült (legalább 12 mm átmérőjű) csukló segítségével.

Hogyan kell telepíteni

A szélerőműveket különféle akadályoktól (épületek, fák stb.) Távol kell elhelyezni. Az árboc alá kell érdemes betonpadlót önteni. Ellenkező esetben áthatol a talajon. Bővítésként a legegyszerűbb 6 mm vagy annál nagyobb keresztmetszetű kábeleket használni. Rögzíteni kell őket a betonba öntött erős acélcsapokhoz is. Maga az árbocon a nyújtójeleket szorítókkal rögzítik. A kerékkel ellátott oszlopot általában egy ellensúly-gém segítségével telepítik.

Napelemes generátorok

Ezt a felszerelést gyakran használják a szélmalmok mellett. E két eszköz kombinációja lehetővé teszi a lehető leghatékonyabb energiaellátást otthon. A szél- és napenergia erőművek hasonló kialakításúak. A második alkotóelemei a következők:

• elemeket;
• töltőátalakítók és vezérlők.

Ebben az esetben azonban a pengék helyett a fotocellákat használják a fő munkaegységként. Egy ilyen generátor, például egy szélmalom összeállításához, ha akarod, meg is csinálhatja. Ez az eljárás nem túl bonyolult, de a probléma a napelemek vásárlása lehet. A helyzet az, hogy nagyon drágák.

Az otthoni napenergia- és szélerőművek energiát nem fogyasztanak, ezért a berendezés nagyon ígéretes. A viszonylag alacsony hatékonyság és a magas költségek ellenére az ilyen típusú készülékek szokatlanul népszerűek a vidéki házak tulajdonosai között. Valójában egy ilyen telepítésnek meg kell fizetnie.