Veterné farmy pre domácich majstrov pre domácich majstrov: popis, typy a výkon

Bez elektriny je pohodlný život nemožný ani v najpohodlnejšom a najväčšom vidieckom dome. Prvá vec, ktorú vlastníci novopostavených chát robia, je ich pripojenie k elektrickému vedeniu. Čo keby však bola budova postavená na odľahlom mieste a v blízkosti nie je žiadna linka? Takéto domy sa obyčajne elektrifikujú pomocou generátora nafty alebo plynu pri inštalácii veterného mlyna. Takáto schéma umožňuje, aby bolo napájanie budovy konštantné a relatívne lacné. Okrem toho, veterné farmy majú pomerne jednoduchý dizajn. Ak je to potrebné, takéto vybavenie sa dá vyrobiť aj vlastnými rukami.

Pracovný princíp

Schéma činnosti veterného mlyna je pomerne jednoduchá a vyzerá takto:

• Keď vietor prúdi okolo lopatiek, rotor generuje nestabilný striedavý elektrický prúd.
• Striedavý prúd usmerňuje regulátor a používa sa na nabíjanie batérií.
• Menič, ktorý je súčasťou návrhu, prevádza prúd z batérií na striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz (vhodné pre väčšinu domácich spotrebičov) a napätím 220/380 V.

Rotor s lopatkami je namontovaný na špeciálnom stožiari. Princíp činnosti veternej farmy je teda založený na premene veternej energie na elektrickú energiu. Výkon tohto typu generátora tiež závisí od výšky stožiaru. Koniec koncov, čím dlhšia je, tým vyššia je rýchlosť vetra. Dĺžka stĺpa by v žiadnom prípade nemala byť menšia ako 4 m (od strechy budovy). Najčastejšie je však tento ukazovateľ 14 - 24 m. Veterný mlyn je inštalovaný buď na konkrétnom mieste, alebo pomocou strií. Niekedy je toto zariadenie pripevnené k stene konštrukcie.

Vysokovýkonné veterné farmy (priemyselné) sú často postavené aj ako veľká veža. Takéto dizajny sa používajú hlavne v tých malých krajinách, kde je málo iných zdrojov elektrickej energie.

Druhy veterných mlynov

Existujú iba dva hlavné typy takýchto generátorov:

• so zvislou osou;
• s vodorovnou osou.

Urob si sám, môže vyrobiť veterné elektrárne oboch týchto typov. Horizontálne modely sú zvyčajne doplnené chvostom. Výroba takýchto modelov je pomerne náročná, majú dobrý výkon, ale produkujú viac hluku ako modely vertikálne.

Ako vytvoriť projekt

Akákoľvek domáca veterná farma je zostavená podľa vopred navrhnutých výkresov. Pri zostavovaní schémy takéhoto generátora by ste mali najskôr určiť:

1. Vďaka svojej sile. V vidieckych domoch sa zvyčajne používa 200 - 500 wattov.
2. S tvarom, dĺžkou a počtom čepelí. Tieto parametre spolu s veternou energiou v zásade určujú výkon zariadenia.

Čepele pre domáce veterné mlyny sa dajú použiť:

1. Plachtenie. Táto odroda sa ľahko vyrába, nemá však veľmi dobrú aerodynamiku. Takéto čepele majú obvyklý obdĺžnikový tvar a sú jednoducho namontované do kruhu pod určitým uhlom.
2. Wing. Majú zjednodušený tvar, ktorý eliminuje turbulencie a umožňuje vám vytvoriť výkonného, ​​produktívneho generátora. Takéto čepele v staniciach sa používajú najčastejšie.

Vertikálny veterný mlyn: výber vybavenia

Veterné farmy pre domácich majstrov sú vyrábané z rôznych materiálov. Pomerne silný a produktívny vertikálny model sa dá vyrobiť pomocou:

• 12V automobilový generátor;
• gélová alebo kyslá batéria 12 V;
• relé nabíjania autobatérie;
• akýkoľvek voltmeter.

Čepele vertikálnych veterných generátorov sú obvykle vyrobené z nejakého druhu kovového alebo plastového kontajnera veľkého objemu (sudy, vedrá, panvice atď.).

Z ďalších použitých prvkov:

• 12 V spínač;
• menič (menič) 12 V - 220 V až 700 W - 1500 W.

Potrebujete samozrejme aj káble, stožiar a všetky druhy upevňovacích prvkov (svorníky, svorky).

Technológia výroby vertikálneho generátora

Začínajú montovať veterné farmy pre domácnosť výrobou rotora s lopatkami. Na dokončenie tejto operácie budete potrebovať mieru pásky a značku. S ich pomocou označte čepele. Vedro alebo panvica je rozdelená na štyri rovnaké časti. Potom sa pomocou nožov alebo nožníc vyrežú nože a ohnú sa na kov. Ďalej by mal byť postup nasledovný:

1. Otvory pre remenicu a skrutky sú vyrezané v spodnej časti nádrže.
2. Vedro je pripevnené k remenici.
3. Generátor je pripevnený na stožiar pomocou svoriek.
4. Chystáte reťaz. Vodiče je vhodné pripevniť na stožiar.
5. Batéria je pripojená. V tomto prípade je žiaduce použiť drôty s prierezom 4 mm², Ich dĺžka by nemala presiahnuť 1 m.
6. Menič je namontovaný. Pripája sa pomocou vodičov 4 mm².
7. S drôtom 2,5 mm² zákazníci sa pripoja.
8. Stožiar je nainštalovaný na vybranom mieste.

Pomocou tejto technológie sa zostavia spoľahlivé vertikálne veterné farmy. Ako tieto modely fungujú, sme uvažovali vyššie. Pomocou vybavenia zostaveného podľa tejto schémy je napríklad možné zabezpečiť osvetlenie nádvoria a prístavby, prevádzku poplachového systému, videokamery atď. Bohužiaľ, takáto relatívne jednoduchá stanica nebude príliš produktívna.

Prvky konštrukcie horizontálneho generátora

Výroba veterných elektrární tohto typu je, ako už bolo uvedené, o niečo zložitejšia a navyše častejšie má lepšiu efektívnosť. Konštrukcia generátora horizontálnej osi zahŕňa:

1. Čepele kolies. Lepšie, ak sú okrídlené.
2. Generátor.
3. Posteľ pod šachtu generátora.
4. Bočná lopatka. Tento prvok má ochrannú funkciu, keď je vietor príliš silný.
5. Rám na upevnenie uzlov staníc.
6. Aktuálny zberateľ.
7. Jednotka otáčania kolies.
8. Masť.
9. Shank.

Výber vybavenia pre horizontálny model

Veterné farmy pre tento typ domu sú tiež vyrobené zo širokej škály materiálov. Napríklad je veľmi jednoduché zostaviť horizontálny veterný mlyn z konvenčného ventilátora pre vonkajšie miestnosti. Takýto model však bude neúčinný. Pomocou generátora z ventilátora vybaveného konektorom USB môžete napríklad nabíjať telefón alebo počúvať rádio. Na pripojenie domácich spotrebičov budete samozrejme potrebovať výkonnejší a dôkladnejší model.

Docela produktívne domáce veterné elektrárne je možné vyrobiť napríklad pomocou týchto zariadení a materiálov:

• plastové potrubie pre tlakovú kanalizáciu s priemerom 160 mm pod čepeľami;
• preglejka na pripevnenie čepelí;
• oceľové vodovodné potrubie s priemerom 100 mm pod stožiarom;
• generátor (cyklus 250 W);
• oceľový plech 12 mm;
• duralové postele;
• profilová rúrka 40x20x2,5 pre ochrannú bočnú lopatu;
• pružiny z uhlíkovej ocele;
• lano pre bicykle pre strie.

Horizontálna veterná farma na mieru: koleso

Na vytvorenie takého, ako aj vertikálneho modelu, začínajú hlavnou pracovnou jednotkou. V tomto prípade ide o koleso. Čepele zo stokovej rúrky sú rezané podľa vzoru. Ich tvar by mal pripomínať krídlo letúna. Bude potrebných celkom 6 čepelí. Zostavia koleso na špeciálnu hlavu, ktorú si môžete sami vyrobiť. Za týmto účelom je z oceľového plechu vyrezaný prsteň a k nemu je privarených šesť nosníkov s otvormi na pripevnenie čepelí.Hotové koleso musí byť vyvážené. Jednoducho povedané, musíte zabezpečiť, aby sa čepele bez vetra spontánne neotáčali. Vyvažovanie vykonávajte v garáži alebo inej miestnosti. Na ulici môže tento postup zasahovať aj najľahší vánok.

Horizontálny generátor a rám

Motor bicykla by mal byť namontovaný na posteli čo najbezpečnejšie. Táto je vyrobená z duralového plechu. V ňom musíte urobiť závitový otvor pre hriadeľ motora bicykla. V rohoch platne sú vyvŕtané montážne otvory na pripevnenie k rámu. Hriadeľ generátora v lôžku je upevnený pomocou matice so zaisťovacou podložkou. V opačnom prípade sa posúva. Rám horizontálneho veterného generátora je vyrobený z oceľovej platne. Môžete tiež použiť časť kanála.

Zberač prúdu a rotačná jednotka

Aby sa generátor otáčal v smere vetra, je zostavená špeciálna konštrukcia. Vyrábajú rotačnú zostavu ložísk a puzdier. Ten je prostredníctvom príruby spojený so stožiarom. Spojka je privarená k rámu. Aktuálny kolektor je zostavený nasledovne:

• na otočný uzol umiestnite kontakty z mosadze drôtu s spájkovanými drôtmi 4 mm²;
• zakryte kontakty plastovým pohárom a vyplňte epoxidom;
• po vytvrdnutí živice brúste diel (kým sa neobjavia kontakty);

Je potrebný kolektor prúdu, aby sa pri otáčaní veterného mlyna nezavinuli drôty okolo stožiara a nekrútili sa. Ako pohyblivý kontakt môžete použiť kefy zo štartéra.

Ochranná čepeľ

Tento prvok je vyrobený z profilovej rúrky a oceľovej platne 1 - 2 mm. Tiež pri svojom návrhu využíva pružinu. Princíp činnosti tohto ochranného prvku je jednoduchý. Hneď ako sila vetra prekročí tuhosť pružiny, veterný mlyn sa začne zložiť. Počas hurikánu čepele jednoducho stoja rovnobežne s pohybom prúdu vzduchu. A tým sa odstráni pád alebo porucha zariadenia. Chvost chvosta veterného mlyna je pripevnený k rámu závesom (s priemerom najmenej 12 mm) z konštrukčnej ocele.

Ako nainštalovať

Veterné farmy by sa mali nachádzať ďalej od rôznych prekážok (budovy, stromy atď.). Pod stožiar sa oplatí naliať betónovú podložku. Inak bude tlačiť cez pôdu. Ako predĺženie je najjednoduchšie použiť káble s prierezom 6 mm alebo väčším. Mali by byť pripevnené aj k silným oceľovým kolíkom naliatym do betónu. Na samotnom stožiari sú napínacie značky pripevnené pomocou svoriek. Tyč s kolesom sa zvyčajne inštaluje pomocou protizávažia.

Solárne generátory

Toto zariadenie sa často používa okrem veterných mlynov. Kombinácia týchto dvoch zariadení vám umožní zorganizovať najefektívnejšiu dodávku energie doma. Veterné a solárne elektrárne majú podobný dizajn. Zložky druhého sú:

• batérie;
• prevodníky a regulátory náboja.

V tomto prípade sa však ako hlavná pracovná jednotka používajú skôr fotobunky ako čepele. Ak chcete zostaviť taký generátor, napríklad veterný mlyn, môžete to urobiť sami, ak si budete priať. Tento postup nie je príliš komplikovaný, ale problémom môže byť nákup solárnych článkov. Faktom je, že sú veľmi drahé.

Solárne a veterné elektrárne pre domácnosť využívajú bezplatnú energiu, a preto sa považujú za veľmi sľubné zariadenia. Napriek relatívne nízkej účinnosti a vysokým nákladom sú zariadenia tohto typu neobvykle populárne u majiteľov vidieckych domov. V každom prípade sa takáto inštalácia musí vyplatiť.