Utan elektricitet är ett bekvämt liv omöjligt även i det mest praktiska och största hus på landet. Det första som ägarna till nybyggda stugor gör är att ansluta dem till kraftledningarna. Men tänk om byggnaden byggdes i ett avlägset område och det helt enkelt inte finns någon linje i närheten? Sådana hus elektrifieras vanligtvis med en diesel- eller gasgenerator vid installation av en väderkvarn. Ett sådant system låter dig göra byggnadens strömförsörjning konstant och relativt billig. Dessutom, vindparker har en ganska enkel design. Om så önskas kan sådan utrustning göras inklusive med dina egna händer.
Arbetsprincip
Schema för drift av väderkvarnen är ganska enkelt och ser ut enligt följande:
- När vinden strömmar runt bladen genererar rotorn en instabil växelström.
- Växelström korrigeras av regulatorn och används för att ladda batterierna.
- Omformaren som ingår i konstruktionen omvandlar strömmen från batterierna till växelström med en frekvens på 50 Hz (lämplig för de flesta hushållsapparater) och en spänning på 220/380 V.
Rotorn med blad är monterad på en speciell mast. Principen för drift av en vindkraftspark är således baserad på omvandling av vindkraft till elektrisk energi. Kraften hos denna typ av generator beror också på mastens höjd. När allt längre är, desto högre vindhastighet. Stolens längd bör i alla fall inte vara mindre än 4 m (från byggnadens tak). Men oftast är denna indikator 14-24 m. En väderkvarn installeras antingen på en betongplats eller med sträckmärken. Ibland är denna enhet fäst på strukturen.
Högkraftsparker (industriella) byggs ofta till och med i form av ett stort torn. Sådana konstruktioner används främst i de små länder där det finns få andra källor till el.
Typer av väderkvarnar
Det finns bara två huvudtyper av sådana kraftgeneratorer:
- med en vertikal axel;
- med en horisontell axel.
Gör det själv kan göra vindkraftverk av båda dessa typer. Horisontella modeller kompletteras vanligtvis av svansen. Sådana modeller är ganska svåra att tillverka, har goda prestanda, men de ger mer buller än vertikala.
Hur man gör ett projekt
Varje vindkraftpark i hemmet monteras enligt förkonstruerade ritningar. När du skapar ett diagram över en sådan generator bör du först bestämma:
- Med sin kraft. I hus på landet används vanligtvis 200-500 watt enheter.
- Med form, längd och antal blad. Dessa parametrar, tillsammans med vindkraft, bestämmer i princip installationens effekt.
Blad för hemmagjorda väderkvarnar kan användas:
- Segling. Denna sort är lätt att tillverka, men har inte särskilt bra aerodynamik. Sådana blad har den vanliga rektangulära formen och är helt enkelt monterade i en cirkel i en viss vinkel.
- Wing. De har en strömlinjeformad form som eliminerar turbulens och gör att du kan skapa en kraftfull, produktiv generator. Sådana blad i stationer används oftast.
Vertikal väderkvarn: val av utrustning
DIY vindkraftsparker tillverkas med olika material. En ganska kraftfull och produktiv vertikal modell kan göras med hjälp av:
- 12V bilgenerator;
- gel- eller syrabatteri 12 V;
- relä för bilbatteri;
- vilken voltmeter som helst.
Bladen hos vertikala vindgeneratorer är vanligtvis tillverkade av någon slags metall- eller plastbehållare med stor volym (fat, hinkar, kokkärl, etc.).
Av de ytterligare elementen som används:
- 12V-omkopplare;
- omvandlare (inverter) 12 V - 220 V till 700 W - 1500 W.
Dessutom behöver du naturligtvis ledningar, en mast och alla slags fästelement (bultar, klämmor).
Tekniken för att tillverka en vertikal generator
De börjar montera vindkraftsparker för hemmet med tillverkning av en rotor med blad. För att slutföra den här operationen behöver du ett måttband och en markör. Markera knivarna med deras hjälp. En hink eller panna delas upp i fyra lika delar. Med hjälp av en kvarn eller sax klipps bladen ut och böjs för metall. Vidare bör förfarandet vara följande:
- Hål för remskivan och bultarna skärs i botten av tanken.
- Skopan är fixerad på remskivan.
- En generator är monterad på masten med hjälp av klämmor.
- Går kedjan. Det är lämpligt att fixera ledningarna på masten.
- Batteriet är anslutet. I detta fall är det önskvärt att använda trådar med ett tvärsnitt på 4 mm2. Deras längd får inte överstiga 1 m.
- Omformaren är monterad. Det bör anslutas med 4 mm-ledningar2.
- Med 2,5 mm ledningar2 konsumenterna går med.
- Masten installeras på den valda platsen.
Med denna teknik monteras ganska tillförlitliga vertikala vindparker. Hur sådana modeller fungerar övervägde vi ovan. Med användning av utrustning monterad enligt detta schema är det till exempel möjligt att tillhandahålla belysning för innergården och uthusen, driften av ett larmsystem, en videokamera, etc. Men tyvärr är en sådan relativt enkel station inte för produktiv.
Delar av konstruktion av en horisontell generator
Vindparker av denna typ är, som redan nämnts, något svårare att tillverka och dessutom har ofta bättre effektivitet. Den horisontella axelgeneratorns konstruktion inkluderar:
- Hjulblad. Bättre om de är påskyndade.
- Generator.
- Säng under generatoraxeln.
- Sidoskopula. Detta element har en skyddande funktion när vinden är för stark.
- Ram för fixering av stationskoder.
- Nuvarande samlare.
- Hjulvridningsenhet.
- Mast.
- Shank.
Välja utrustning för en horisontell modell
Vindkraftsparker för denna typ av hus är också tillverkade av en mängd olika material. Det är till exempel mycket enkelt att montera en horisontell väderkvarn från en konventionell fläkt för utomhusrum. Men en sådan modell kommer att vara ineffektiv. Med hjälp av en generator från en fläkt utrustad med ett USB-kontakt kan du bara ladda telefonen eller lyssna på radion. För att ansluta hushållsapparater behöver du naturligtvis en mer kraftfull och grundlig modell.
Ganska produktiva minivindkraftverk hemma kan till exempel tillverkas med sådan utrustning och material:
- plaströr för tryckavlopp med en diameter på 160 mm under bladen;
- plywood för att fästa bladen;
- vattenrör av stål med en diameter på 100 mm under masten;
- generator (250 W-motor);
- plåt 12 mm;
- duraluminbäddar;
- profilrör 40x20x2,5 för en skyddande sidospade;
- fjädrar av kolstål;
- cykelrep för stretchmärken.
Gör-det-själv horisontell vindpark: hjul
För att göra en sådan modell, såväl som en vertikal, börjar de med huvudarbeten. I det här fallet är det ett hjul. Bladen från avloppsröret skärs i enlighet med mönstret. Deras form bör likna vingen på ett flygplan. Totalt kommer 6 blad att behövas. De monterar hjulet på ett speciellt huvud, som du kan göra själv. För detta skärs en ring av plåtstål och sex balkar svetsas på den med hål för att fästa bladen.Det färdiga hjulet måste vara balanserat. Enkelt uttryckt måste du se till att bladen i frånvaro av vind inte roterar spontant. Utför balansering i ett garage eller annat rum. På gatan kan till och med den lättaste brisen störa denna procedur.
Horisontell modellgenerator och ram
Cykelmotorn ska monteras så säkert som möjligt på sängen. Den senare är tillverkad av duraluminplatta. I den måste du göra ett gängat hål för axeln på cykelmotorn. I plattans hörn borras monteringshål för fästning på ramen. Generatoraxeln i bädden fixeras med en mutter med en låsbricka. Annars rullar den. Ramen på en horisontell vindgenerator är gjord av en stålplatta. Du kan också använda en kanalbit.
Strömuppsamlare och rotationsenhet
För att generatorn ska rotera i vindriktningen monteras en speciell design. De gör en roterande enhet av lager och bussningar. Den senare är ansluten till masten genom flänsen. En koppling svetsas till ramen. Den nuvarande samlaren monteras enligt följande:
- placera kontakter av mässingstråd med lödtrådar på 4 mm på rotationsnoden2;
- täck kontakterna med en plastkopp och fyll på med epoxi;
- efter att hartset har härdat, slipa delen (tills kontakter visas);
En strömkollektor behövs så att när vindkraftverket roterar, inte trådarna lindas runt masten och inte vrider sig. Som rörlig kontakt kan du använda borstar från bilstartaren.
Skyddsblad
Detta element är tillverkat av ett profilrör och en stålplatta på 1-2 mm. Även i sin design använder en fjäder. Funktionen för detta skyddande element är enkel. Så snart vindkraften överstiger vårens styvhet börjar vindkraftverket vikas. Under en orkan står bladen helt enkelt parallella med luftströmmen. Och detta kommer att eliminera fall eller nedbrytning av utrustning. Svansen på vindkraftverkets svans är fäst vid ramen genom ett gångjärn (med en diameter på 12 mm eller mer) av konstruktionsstål.
Hur man installerar
Vindparker bör placeras borta från olika hinder (byggnader, träd etc.). Under masten är det värt att hälla betongdynan. Annars kommer det att skjuta igenom marken. Som förlängningar är det enklast att använda kablar med ett tvärsnitt på 6 mm eller mer. De bör fixeras på starka stålpinnar som hälls i betong också. På själva masten fixeras stretchmärken med klämmor. En stolpe med ett hjul installeras vanligtvis med en motviktsbom.
Solgeneratorer
Denna utrustning används ofta förutom vindkraftverk. Kombinationen av dessa två enheter låter dig organisera den mest effektiva energiförsörjningen hemma. Vind- och solkraftverk har en liknande design. Komponenterna i den andra är:
- batterier;
- ladda omvandlare och styrenheter.
I detta fall används emellertid fotoceller, snarare än blad, som huvudarbetsenhet. För att montera en sådan generator, som en väderkvarn, kan du göra det själv om du vill. Denna procedur är inte för komplicerad, men problemet kan vara att köpa solceller. Faktum är att de är mycket dyra.
Sol- och vindkraftverk för hemmabruk använder fri energi och anses därför vara mycket lovande utrustning. Trots den relativt låga effektiviteten och de höga kostnaderna är enheter av denna typ ovanligt populära hos ägare av hus på landet. I själva verket måste en sådan installation betala sig.
