Všeobecný princíp fungovania

Hlavnými pracovnými časťami veterného generátora sú lopatky, ktoré sa otáčajú vetrom. V závislosti od polohy osi otáčania sa veterné generátory delia na horizontálne a vertikálne:

• Horizontálne veterné generátory najrozšírenejšie. Ich listy majú podobnú konštrukciu ako vrtule lietadla: na prvý pohľad sú to dosky naklonené vzhľadom na rovinu rotácie, ktoré premieňajú časť zaťaženia z tlaku vetra na rotáciu. Dôležitá vlastnosť horizontálny veterný generátor je potrebné zabezpečiť rotáciu zostavy lopatiek v súlade so smerom vetra, pretože maximálna účinnosť je zabezpečená vtedy, keď je smer vetra kolmý na rovinu otáčania.
• Čepele vertikálny veterný generátor majú konvexno-konkávny tvar. Pretože prúdenie na konvexnej strane je väčšie ako na konkávnej strane, takýto veterný generátor sa vždy otáča jedným smerom, bez ohľadu na smer vetra, takže nie je potrebný. otočný mechanizmus na rozdiel od horizontálnych veterných turbín. Zároveň z toho dôvodu, že v akomkoľvek čase užitočná práca vykonáva iba časť lopatiek a zvyšok pôsobí proti rotácii, Efektívnosť vertikálna veterná turbína výrazne nižšie ako horizontálne: ak pre horizontálny veterný generátor s tromi lopatkami toto číslo dosiahne 45%, potom pre vertikálny nepresiahne 25%.

Keďže priemerná rýchlosť vetra v Rusku je nízka, aj veľký veterný mlyn sa bude väčšinu času otáčať dosť pomaly. Aby sa zabezpečilo dostatočné napájanie, musí byť pripojený ku generátoru cez stupňovú prevodovku, remeň alebo ozubené koleso. V horizontálnom veternom mlyne je zostava lopatka-prevodovka-generátor namontovaná na otočnej hlave, ktorá im umožňuje sledovať smer vetra. Je dôležité vziať do úvahy, že otočná hlava musí mať obmedzovač, ktorý jej zabráni v úplnej rotácii, pretože inak dôjde k prerušeniu vedenia od generátora (možnosť použitia kontaktných podložiek, ktoré umožňujú voľné otáčanie hlavy, je väčšia komplikované). Na zabezpečenie rotácie je veterný generátor doplnený o pracovnú lopatku smerujúcu pozdĺž osi rotácie.

Najbežnejším materiálom pre čepele sú PVC rúrky veľký priemer, rozrežte pozdĺžne. Na okrajoch sú prinitované kovové platne, privarený k náboju zostavy čepele. Výkresy tohto druhu čepelí sú najrozšírenejšie na internete.

Video hovorí o veternom generátore vyrobenom sami

Výpočet lopatkového veterného generátora

Keďže sme už zistili, že horizontálny veterný generátor je oveľa efektívnejší, zvážime výpočet jeho konštrukcie.

Energiu vetra možno určiť podľa vzorca
P = 0,6*S*V³, kde S je plocha kruhu opísaná koncami listov vrtule (plocha zametania), vyjadrená v metrov štvorcových a V je odhadovaná rýchlosť vetra v metroch za sekundu. Musíte tiež vziať do úvahy účinnosť samotného veterného mlyna, ktorý je pre trojlistý horizontálna schéma bude v priemere 40%, ako aj účinnosť generátorového agregátu, ktorá je na vrchole prúdovo-rýchlostnej charakteristiky 80% pre generátor s budením z permanentných magnetov a 60% pre generátor s budiacim vinutím. V priemere ďalších 20 % výkonu spotrebuje stupňovaná prevodovka (násobič). Konečný výpočet polomeru veterného mlyna (teda dĺžky jeho lopatky) pre daný výkon generátora pri permanentné magnety vyzerá takto:
R=√(P/(0,483*V³))

Príklad: Vezmime požadovaný výkon veternej elektrárne na 500 W a priemerná rýchlosť vietor - 2 m/s. Potom, podľa nášho vzorca, budeme musieť použiť čepele dlhé aspoň 11 metrov. Ako vidíte, aj taká malá sila bude vyžadovať vytvorenie veterného generátora kolosálnych rozmerov. Pri konštrukciách, ktoré sú viac-menej racionálne z hľadiska vlastnej výroby, s dĺžkou čepele nie väčšou ako jeden a pol metra, bude veterný generátor schopný produkovať iba 80-90 wattov energie aj pri silnom vetre.

Nemáte dostatok energie? V skutočnosti je všetko trochu iné, pretože záťaž veterného generátora je v skutočnosti napájaná batériami, zatiaľ čo veterný mlyn ich nabíja len podľa svojich najlepších možností. V dôsledku toho výkon veternej turbíny určuje frekvenciu, s akou môže dodávať energiu.

Materiál Vám zašleme e-mailom

IN modernom svete Všetky viac peňazí musieť dať za verejné služby, v zozname ktorých je uvedená dodávka elektriny. Majitelia súkromných domov preto stále viac premýšľajú o tom, ako vyrobiť 220V veterný generátor vlastnými rukami, ktorý dokáže zabezpečiť nepretržitú elektrinu celému domu.

Priemyselný veterný generátor

Všetky veterné turbíny sa skladajú z lopatky, rotora turbíny, generátora, nápravy generátora, meniča a batérie. Všetky modely možno zhruba rozdeliť na priemyselné a domáce, ale princípy ich fungovania budú rovnaké.

Rotor pri otáčaní vytvára trojfázový striedavý prúd, ktorý prechádza cez regulátor do batérie a následne sa v meniči mení na stabilný prúd pre napájanie elektrických spotrebičov.

K rotácii lopatiek dochádza v dôsledku fyzický dopad pomocou impulznej alebo zdvíhacej sily, v dôsledku ktorej sa zotrvačník uvedie do činnosti, ako aj pod vplyvom brzdnej sily. V tomto procese sa zotrvačník začne otáčať a rotor vytvára magnetické pole na pevnej časti generátora, po ktorom sa reprodukuje prúd.

Vo všeobecnosti sa veterné generátory delia na vertikálne a horizontálne. Čo súvisí s umiestnením osi otáčania.

Vertikálna možnosť

Pri plánovaní vytvorenia 220V veterného mlyna vlastnými rukami najprv premýšľajte vertikálne možnosti. Medzi nimi sú:

• Savonius rotor. Najjednoduchší, ktorý sa objavil už v roku 1924. Jeho základ tvoria dva polvalce na zvislej osi. Medzi nevýhody patrí nízke využitie veternej energie.

• S rotorom Daria. Objavil sa v roku 1931, k pretáčaniu dochádza v dôsledku rozdielu v odpore medzi aerodynamickým hrbom a vreckom pásky, takže medzi nevýhody patrí nízky krútiaci moment, ako aj potreba namontovať nepárny počet lopatiek.

• Čepele majú skrútený tvar, čím sa znižuje zaťaženie ložiska a zvyšuje sa životnosť. Nevýhodou je vysoká cena.

Domáca možnosť Bude to lacnejšie, ak bude správne premyslené a nainštalované.

Súvisiaci článok:

RCD: čo je to? Počuli ste už skratku RCD? Čo to je, sa dozviete, keď si recenziu prečítate až do konca. Stručne by som chcel dodať, že toto zariadenie je schopné chrániť bývanie a všetkých jeho obyvateľov pred núdzovými situáciami súvisiacimi s elektrickou energiou.

Horizontálne modely

Horizontálne modely sú rozdelené podľa počtu lopatiek. Majú vyššiu účinnosť, ale je potrebné nainštalovať korúhvičku na neustále hľadanie smeru vetra. Všetky modely majú vysoké rýchlosti otáčania namiesto lopatiek je namontované protizávažie, ktoré ovplyvňuje odpor vzduchu.

Modely s viacerými čepeľami môžu mať až 50 čepelí s vysokou zotrvačnosťou. Môžu byť použité na prevádzku vodných čerpadiel.

Ako vyrobiť 220V veterný generátor vlastnými rukami

Na zabezpečenie stáleho toku elektriny v súkromnom dome pri priemernej rýchlosti vetra 4 m/s stačí:

• 0,15-0,2 kW, ktorý sa používa na základné potreby;
• 1-5 kW pre elektrické zariadenia;
• 20 kW pre celý dom s kúrením.

Stojí za zváženie, že vietor nie vždy fúka, preto by ste si doma mali zabezpečiť svojpomocný veterný mlyn s batériou s regulátorom nabíjania, ako aj meničom, ku ktorému sú zariadenia pripojené.

Pre každý model domáceho veterného mlyna budete potrebovať tieto základné prvky:

• rotor - časť, ktorá sa otáča z vetra;
• čepele, zvyčajne sú namontované z dreva alebo ľahkého kovu;
• generátor, ktorý premieňa veternú energiu na elektrickú energiu;
• chvost, ktorý pomáha určiť smer prúdenia vzduchu (pre horizontálnu verziu);
• vodorovný dvor na držanie generátora, chvosta a turbíny;
• zápas;
• spojovací drôt a štít.

Štít bude obsahovať batériu, ovládač a menič. Pozrime sa na dve možnosti, ako postaviť veterný generátor vlastnými rukami.

Súvisiaci článok:

Poznáte problém výpadkov elektriny, ktorý sa prejavuje blikaním žiaroviek. V článku si povieme, ako si vybrať ten správny 220V stabilizátor napätia pre váš domov, aby ste na tento problém raz a navždy zabudli?

Vlastnosti montáže veterného generátora z práčky vlastnými rukami

Pozrime sa, ako vyrobiť 220V veterný generátor vlastnými rukami pomocou motora starého štýlu.

Tabuľka 1. Podrobné pokyny pre veterný generátor z práčka s fotografiou

Čo robiť	Foto ukážka
Mali by ste si kúpiť neodýmové magnety, ktoré sú namontované v priehlbinách na rotore motora. Samotné zárezy sú vyrobené na sústruh, Pre správne umiestnenie použite diagram.
Magnety je potrebné prilepiť superlepidlom do pripravených vybraní. Potom by mali byť zabalené do papiera a zvyšok priestoru by mal byť vyplnený epoxidom.
Ďalej si pripravíme nápravu, ktorú je najlepšie objednať u sústružníka. Vo vnútri dutej konštrukcie by mal byť priestor pre kábel a otvor pre jeho vstup. Držiak namontujeme zo železnej tyče. Použijeme na to brúsku, ktorou odrežeme dve rúrky (na ne pripevníte generátor) a na druhom konci ich zvaríme.
Prejdime k čepeliam, ktoré sa dajú vyrobiť zo 16 cm rúry pre vonkajšia kanalizácia. V tomto prípade použite skladačku.
Zostáva len zostaviť veterný generátor a zaistiť všetky prvky. Na začiatok pripevníme generátor, lopatky, rotor a chvost k nosnej koľajnici. Nezabudnite zakryť generátor plášťom.
Elektráreň by mala byť zabezpečená pomocou závesového mechanizmu a stožiar by mal byť namontovaný do betónovej základne pomocou 4 skrutiek.
Nasmerujte vodič k rozvodnému panelu.
Pripojte všetky prvky a vykonajte testovanie výkonu.

Aby ste uľahčili pochopenie celej postupnosti akcií pri montáži veternej elektrárne vlastnými rukami zo starej, pozrite si video:

Vlastnosti montáže vertikálneho veterného generátora z automobilového generátora vlastnými rukami

Keď „domáci“ ľudia premýšľajú o tom, ako vyrobiť 220V veterné generátory vlastnými rukami, najčastejšie používajú ako základ generátory automobilov. Nie je ťažké zostaviť, ale na prácu budete potrebovať:

• 12V generátor z auta;
• batéria;
• menič od 12 do 220 W s výkonom 1,2 kW;
• hliníková alebo oceľová hlaveň alebo vedro na čepele;
• výstražné svetlo auta;
• prepínač;
• voltmeter;
• medené drôty s prierezom väčším ako 2 mm;
• svorka na upevnenie.

Na zostavenie vertikálneho veterného generátora vlastnými rukami budete potrebovať zvinovací meter a ceruzku, súpravu kľúčov, elektrickú vŕtačku a brúsku, ako aj kovové nožnice. Podrobné pokyny na inštaláciu sú uvedené nižšie.

Tabuľka 2. Montáž vertikálneho veterného generátora z automobilový generátor

Akcia	Obrázok
Pripravená kovová nádoba musí byť označená a rozrezaná na 4 rovnaké časti, ale nesmie sa to urobiť úplne. V každej časti vyvŕtajte otvory pre skrutky, ktoré by mali byť symetrické.
Čepele, ktoré nie sú úplne vyrezané, sú mierne ohnuté; rýchlosť otáčania priamo závisí od tohto procesu, preto sa vopred rozhodnite, ktorým smerom sa má zariadenie otáčať.
Je potrebné upevniť nože ku kladke a nainštalovať generátor na stožiar pomocou svoriek a tiež zostaviť kabeláž podľa pripravenej schémy.
Hlavná vec je správne pripojiť vodiče, ku ktorým je pripojená batéria v paneli, ako aj konvertor.

Aby ste uľahčili navigáciu, pozrite si video o tom, ako zostaviť veterný generátor z generátora automobilu vlastnými rukami.

Vietor ako nekonečný zdroj energie je čoraz rozšírenejší. Tento zdroj je obzvlášť populárny alternatívna energia používané v odľahlých oblastiach (napríklad v Tajge), na polárnych staniciach. Okrem toho veterné generátory pre domácnosť čoraz viac vyrábajú obyvatelia predmestí. Aké typy veterných mlynov existujú a ako zostaviť zariadenie na premenu veternej energie vlastnými rukami - prečítajte si nižšie.

Výroba vetra je schopnosť vyrábať elektrinu z veternej energie. Veterný generátor je v podstate solárny generátor: vetry vznikajú v dôsledku nerovnomerného zahrievania zemského povrchu slnkom, rotácie planéty a jej topografie. Generátory využívajú pohyb vzdušných hmôt a pomocou mechanickej energie ju premieňajú na elektrinu.

V priemere môže jedna 20 kW veterná turbína poskytnúť elektrinu jednej malej obci.

Na princípe veternej výroby možno postaviť aj celú elektráreň samostatné zariadenia poskytnúť elektrinu určitým oblastiam a dokonca aj domom. Dnes sa 45 % všetkej energie vyrába pomocou veterných generátorov. Najväčšia veterná elektráreň sa nachádza v Nemecku a ročne vyrobí až 7 miliónov kW energie za hodinu. Preto čoraz častejšie majitelia vidiecke domy v odľahlých regiónoch a dedinách uvažujú o využití veternej energie na domáce účely. Zároveň je možné veterné mlyny využívať ako samostatné resp.

Veterný generátor: princíp činnosti, typy zariadení

Väčšina veterných turbín pozostáva z oceľovej veže - stožiaru, na vrchole ktorého sú upevnené tri lopatky. Moderná domáca veterná turbína s výkonom 5 kW druhej magnitúdy dokáže ľahko vyrobiť až 5000 W elektriny. To je celkom dosť na to, aby zabezpečilo elektrinu obytnej budove alebo chate. Axiálny generátor produkuje až 500 W/h. Najvýkonnejší veterný generátor na svete - 8 MW.

Moderná veterná turbína môže mať:

• Horizontálna os otáčania;
• Vertikálna os otáčania.

Horizontálny veterný mlyn má os, ktorá sa otáča rovnobežne so zemou (ako bežný veterný mlyn). Vertikálne veterné turbíny môžu mať lopatky aj rotory, ktoré sa pohybujú rovnobežne so zemou.

Energeticky úsporné rúry sú jednoducho nenahraditeľné. Umožňujú vám ušetriť energiu aj rozpočet. Kompletné informácie v našom článku:

Rotory sa môžu líšiť tvarom a veľkosťou a delia sa na:

• Zariadenia Savonius (rotory sú vyrobené vo forme polvalcov);
• Ugrinsky rotory (vylepšené rotory polvalcového typu);
• Rotory Daria (môžu byť špirálovité, zakrivené alebo v tvare H);
• Veterné generátory s viacerými lopatkami (používané vo veterných turbínach rotačného typu);
• Špirálové rotory (majú kužeľový rotor).

Vertikálne veterné generátory sa často otáčajú v tvare vrchu (príkladom je rotačný veterný generátor Džingischán). Za najefektívnejšie zariadenie svojej skupiny sa považuje dizajn s viacerými lopatkami.

Domáce veterné generátory: výhody a nevýhody

Inštalácia veternej turbíny môže byť nevyhnutná, ak na vašu lokalitu nie je dodávaná elektrina, dochádza k neustálym prerušeniam prenosovej siete alebo ak chcete ušetriť na účtoch za elektrinu. Veterný mlyn je možné zakúpiť alebo si ho môžete vyrobiť sami.

Domáci veterný generátor má nasledujúce výhody:

• Umožňuje vám ušetriť peniaze na nákup továrenského zariadenia, pretože výroba sa najčastejšie vyrába zo šrotu;
• Ideálne pre vaše potreby a prevádzkové podmienky, pretože výkon zariadenia si vypočítate sami, pričom zohľadníte hustotu a silu vetra vo vašom regióne;
• Lepšie harmonizuje s výzdobou domu a krajinným dizajnom, pretože vzhľad veterný mlyn závisí len od vašej fantázie a schopností.

K nevýhodám domáce zariadenia To možno pripísať ich nespoľahlivosti a krehkosti: často sú domáce vyrobené zo starých motorov z domácich spotrebičov a automobilov, takže rýchlo zlyhajú. Zároveň, aby bola veterná turbína účinná, je potrebné správne vypočítať výkon zariadenia.

Ako vyrobiť veterný mlyn vlastnými rukami

Aby ste si vyrobili veterný generátor vlastnými rukami, mali by ste presne vedieť, aké časti existujú v jeho dizajne a za čo sú zodpovedné. Týmto spôsobom môžete pochopiť, ako nahradiť niektoré časti, ktoré je ťažké nájsť doma.

Každá veterná turbína má vo svojom dizajne:

• Čepele, ktoré sa otáčajú;
• Elektrický generátor vyrábajúci striedavý prúd;
• Regulátor je zariadenie, ktoré premieňa mechanickú energiu z lopatiek na prúd;
• Invertor je zariadenie, ktoré premieňa jednosmerný prúd na striedavý prúd;
• Nabíjateľné batérie;
• Stožiar.

Jednoduchý malý veterný mlyn môže byť vyrobený pomocou domáceho ventilátora ako základu. Niektorí remeselníci upravujú starý na miniveterný mlyn chladič počítača. Je pravda, že výkon takéhoto veterného ventilátora nepresiahne 100 W. Keď je potrebný veterný generátor s výkonom 5 kW na napájanie malých a stredných domov a pre komerčné zariadenia - 10 kW.

Urob si sám elektrický generátor: výpočet výkonu zariadenia

Výroba akéhokoľvek veterného mlyna na súkromné ​​použitie začína prípravná fáza– výpočet výkonu zariadenia. Takže napríklad na prevádzku ohrevu vody budete musieť nainštalovať veterný mlyn vysoký najmenej 5-6 metrov. Zároveň nie je možné na vykurovanie využívať iba veternú energiu: rýchlosť vetra je dosť premenlivá. Vietor ale môžete použiť ako dodatočný zdroj, ktorý ušetrí peniaze.

Na tento účel môžete použiť množstvo vzorcov, ktoré sú prezentované na internete. Väčšina jednoduché riešenie použije kalkulačku, ktorá si sama vypočíta silu vetra. V tomto prípade budete musieť do programu zadať iba požadované hodnoty. Najčastejšie sú to: plocha, cez ktorú vietor fúka, hustota a rýchlosť vetra.

Priemernú rýchlosť vzdušných hmôt vo vašom regióne môžete zistiť kontaktovaním meteorologickej služby.

Okrem toho pre prácu budete potrebovať elektrická schéma veterný mlyn, podrobné dizajnové výkresy, ktoré je možné nakresliť na obyčajný hárok papiera alebo vizualizovať pomocou počítačový program pre 3D modelovanie.

Ktorý generátor si vybrať pre veterný mlyn

Domáce veterné mlyny by mali byť nízkohlučné. Preto je lepšie použiť ako generátor pre veterné turbíny nízkootáčkový (nízkootáčkový) motor. Takýto motor je schopný urobiť od 350 do 700 otáčok za minútu. Navyše, aj na jednolistovom veternom mlyne je možné použiť nízkootáčkový motor. Tiež nízkorýchlostný generátor môže byť vyrobený z krokového motora.

Na zvýšenie rýchlosti veterného mlyna môžete použiť multiplikátor: zrýchli rotáciu lopatiek 5-10 krát.

Obľúbené sú najmä kotúčové motory s neodýmovými magnetmi. Magnety v tomto prípade môžu byť rôzne veľkosti a teda aj moc. Výroba takéhoto generátora je pomerne jednoduchá, ale jeho cena je pomerne vysoká.

Na spustenie vrtule môžete použiť pedálový generátor bicykla.

Mnoho ľudí vyrába nízkoenergetický generátor z plynového generátora, generátora automobilu alebo traktora alebo batérie zo skrutkovača. Malo by sa vziať do úvahy, že pri konštrukcii s generátorom z traktora a automobilového generátora bude potrebné nainštalovať prevodovku, ktorá znižuje rýchlosť.

Urob si sám veterné generátory na 220 V

Na zostavenie lapača vetra budeme potrebovať: 12 V generátor, batérie, menič z 12 V na 220 V, voltmeter, medené drôty, upevňovacie prvky (svorky, skrutky, matice).

Výroba akéhokoľvek veterného mlyna zahŕňa nasledujúce kroky:

1. Výroba čepelí. Lopatky vertikálneho veterného generátora môžu byť vyrobené z hlavne. Časti môžete rezať pomocou brúsky. Vrtuľa pre malý veterný mlyn môže byť vyrobená z PVC rúrky s prierezom 160 mm.
2. Výroba stožiaru. Stožiar musí byť vysoký aspoň 6 metrov. Zároveň, aby sa zabránilo odtrhnutiu stožiaru krútiacou silou, musí byť zabezpečený 4 kotevnými drôtmi. Každé kotevné lano je potrebné omotať okolo kmeňa, ktorý by mal byť zakopaný hlboko v zemi.
3. Inštalácia neodýmových magnetov. Magnety sú nalepené na rotorovom disku. Je lepšie zvoliť obdĺžnikové magnety, magnetické polia v ktorej sú sústredené po celej ploche.
4. Navíjanie cievok generátora. Navíjanie sa vykonáva medeným závitom s priemerom najmenej dva mm. Zároveň by nemalo byť viac ako 1200 pradien.
5. Upevnenie nožov na potrubie pomocou matíc.

Ak máte výkonné batérie a menič, výsledné zariadenie bude schopné generovať množstvo elektriny, ktoré bude postačovať na použitie domáce prístroje(napríklad chladnička a TV). Takýto generátor je ideálny na udržanie prevádzky osvetľovacích, vykurovacích a ventilačných systémov malého vidieckeho domu alebo skleníka.

Urob si sám veterné turbíny 5 kW (video)

Veterná turbína je bezpečná, moderné zariadenie, ktorý vám umožňuje transformovať veternú energiu na elektrickú energiu potrebnú na prevádzku domácich spotrebičov, vykurovacích systémov, zásobovanie vodou a vetranie. Po niekoľkých malých výpočtoch môžete postaviť veterný generátor bez odbornú pomoc. Vyššie uvedené môže pomôcť s týmto podrobné pokyny, obrázky a odporúčania pre výber komponentov!

Príklady veterných turbín (fotky)

Vzduchové masy majú nevyčerpateľné zásoby energie, ktorú ľudstvo využívalo už od pradávna. V podstate sila vetra zabezpečovala pohyb lodí pod plachtami a prevádzku veterných mlynov. Po vynáleze parný motor tento typ energia stratila svoj význam.

Len v moderných podmienkach sa veterná energia opäť stala žiadanou ako hnacia sila aplikovaná na elektrické generátory. Zatiaľ sa v nich nerozšírili priemyselnom meradle, ale stávajú sa čoraz obľúbenejšími v súkromnom sektore. Niekedy je jednoducho nemožné pripojiť sa k elektrickému vedeniu. V takýchto situáciách mnohí majitelia navrhujú a vyrábajú veterný generátor pre súkromný dom vlastnými rukami zo šrotu. Následne sa využívajú ako hlavné alebo pomocné zdroje elektrickej energie.

Ideálna teória veterného mlyna

Táto teória bola vyvinutá v rôznych časoch vedcami a odborníkmi v oblasti mechaniky. Prvýkrát ho vyvinul V.P. Vetchinkin v roku 1914 a ako základ bola použitá teória ideálnej vrtule. V týchto štúdiách bol prvýkrát odvodený faktor využitia veternej energie ideálnej veternej turbíny.

V práci v tejto oblasti pokračoval N.E. Žukovského, ktorý odvodil maximálnu hodnotu tohto koeficientu rovnajúcu sa 0,593. V neskorších prácach ďalšieho profesora - Sabinina G.Kh. hodnota upraveného koeficientu bola 0,687.

V súlade s rozvinutými teóriami by ideálne veterné koleso malo mať tieto parametre:

• Os otáčania kolesa musí byť rovnobežná s rýchlosťou prúdenia vetra.
• Počet lopatiek je nekonečne veľký, s veľmi malou šírkou.
• Nulová hodnota odporu profilu krídla za prítomnosti konštantnej cirkulácie pozdĺž lopatiek.
• Celá zametaná plocha veterného mlyna má konštantnú stratenú rýchlosť prúdenia vzduchu na kolese.
• Prenasledovanie uhlová rýchlosť do nekonečna.

Výber veternej turbíny

Pri výbere modelu veterného generátora pre súkromný dom by ste mali zvážiť požadovaný výkon, zabezpečenie prevádzky prístrojov a zariadení s prihliadnutím na harmonogram a frekvenciu zapínania. Zisťuje sa mesačným meraním spotreby elektriny. Okrem toho môže byť hodnota výkonu určená v súlade s technické vlastnosti spotrebiteľov.

Treba tiež vziať do úvahy skutočnosť, že všetky elektrické spotrebiče nie sú napájané priamo z veterného generátora, ale z meniča a sady batérií. Generátor s výkonom 1 kW je teda schopný zabezpečiť normálne fungovanie batérií napájajúcich štvorkilowattový menič. Výsledkom je, že domáce spotrebiče s podobným výkonom sú plne vybavené elektrickou energiou. Veľký význam správna voľba batérie Osobitná pozornosť Mali by ste venovať pozornosť parametrom, ako je nabíjací prúd.

Pri výbere konštrukcie veternej turbíny sa berú do úvahy tieto faktory:

• Smer otáčania veterného kolesa je vertikálny alebo horizontálny.
• Tvar lopatiek ventilátora môže byť vo forme plachty, s rovným alebo zakriveným povrchom. V niektorých prípadoch sa používajú kombinované možnosti.
• Materiál na čepele a technológia na ich výrobu.
• Umiestnenie lopatiek ventilátora s rôznym sklonom vzhľadom na prúdenie vzduchu.
• Počet lopatiek zahrnutých vo ventilátore.
• Požadovaný výkon prenášaný z veternej turbíny do generátora.

Okrem toho je potrebné vziať do úvahy priemernú ročnú rýchlosť vetra pre konkrétnu oblasť, ako je uvedené v meteorologickej službe. Nie je potrebné špecifikovať smer vetra, pretože moderné konštrukcie veterných generátorov sa nezávisle otáčajú v opačnom smere.

Pre väčšinu oblastí Ruská federácia najoptimálnejšou možnosťou by bola horizontálna orientácia osi otáčania, povrch lopatiek je zakrivený a konkávny, okolo ktorého prúdi vzduch pod ostrým uhlom. Množstvo energie odoberanej z vetra je ovplyvnené plochou čepele. Pre obyčajný dom Plocha 1,25 m2 je úplne postačujúca.

Rýchlosť veterného mlyna závisí od počtu lopatiek. Najrýchlejšie sa otáčajú veterné generátory s jednou lopatkou. V takýchto prevedeniach sa na vyváženie používa protizávažie. Malo by sa tiež vziať do úvahy, že pri nízkych rýchlostiach vetra, pod 3 m/s, veterné turbíny nie sú schopné absorbovať energiu. Aby jednotka vnímala slabý vietor, musí sa plocha jeho lopatiek zväčšiť aspoň na 2 m2.

Výpočet veterného generátora

Pred výberom veterného generátora je potrebné určiť rýchlosť a smer vetra, ktoré sú najtypickejšie v mieste navrhovanej inštalácie. Malo by sa pamätať na to, že rotácia lopatiek začína pri minimálnej rýchlosti vetra 2 m/s. Maximálnu účinnosť možno dosiahnuť, keď tento ukazovateľ dosiahne hodnotu od 9 do 12 m/s. To znamená, že s cieľom poskytnúť elektrinu malému Dovolenkový dom, budete potrebovať generátor s minimálnym výkonom 1 kW/h a rýchlosťou vetra minimálne 8 m/s.

Rýchlosť vetra a priemer vrtule majú priamy vplyv na výkon produkovaný veternou turbínou. Výkonnostné charakteristiky konkrétneho modelu je možné presne vypočítať pomocou nasledujúcich vzorcov:

1. Výpočty v súlade s plochou rotácie sa vykonávajú takto: P = 0,6 x S x V 3, kde S je plocha kolmá na smer vetra (m 2), V je rýchlosť vetra (m/s), P je výkon generátora ( kW).
2. Na výpočet elektroinštalácie na základe priemeru skrutky sa používa vzorec: P = D 2 x V 3 /7000, kde D je priemer skrutky (m), V je rýchlosť vetra (m/s ), P je výkon generátora (kW).
3. Pri zložitejších výpočtoch sa berie do úvahy hustota prúdenia vzduchu. Pre tieto účely existuje vzorec: P = ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, kde ξ je koeficient využitia veternej energie (nemerateľná veličina), π = 3,14, R - polomer rotora (m), V - rýchlosť prúdenia vzduchu (m/s), ρ - hustota vzduchu (kg/m 3), η ed - účinnosť prevodovky (%), η gen - účinnosť generátora (%).

Elektrina vyrobená veterným generátorom sa teda kvantitatívne zvyšuje v kubickom pomere so zvyšujúcou sa rýchlosťou prúdenia vetra. Napríklad, keď sa rýchlosť vetra zvýši 2-krát, generovanie kinetickej energie rotorom sa zvýši 8-krát.

Pri výbere miesta pre inštaláciu veterného generátora je potrebné uprednostniť oblasti bez veľkých budov a vysokých stromov, ktoré vytvárajú bariéru proti vetru. Minimálna vzdialenosť od obytných budov je od 25 do 30 metrov, inak hluk počas práce spôsobí nepohodlie a nepohodlie. Rotor veterného mlyna musí byť umiestnený vo výške presahujúcej najbližšie budovy aspoň o 3-5 m.

Ak neplánujete pripojiť vidiecky dom k všeobecnej sieti, v tomto prípade môžete využiť možnosti kombinovaných systémov. Prevádzka veternej turbíny bude oveľa efektívnejšia, ak sa použije v spojení s dieselovým generátorom alebo solárnou batériou.

Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami

Bez ohľadu na typ a konštrukciu veterného generátora je každé zariadenie vybavené podobnými prvkami ako základ. Všetky modely majú generátory, čepele vyrobené z rôzne materiály, výťahy, ktoré poskytujú požadovanú úroveň inštalácie, ako aj ďalšie batérie a systém elektronické ovládanie. Najjednoduchšie na výrobu sú jednotky rotorového typu alebo axiálne konštrukcie pomocou magnetov.

Možnosť 1. Návrh rotorového veterného generátora.

Konštrukcia rotačného veterného generátora využíva dve, štyri alebo viac lopatiek. Takéto veterné generátory nie sú schopné plne poskytnúť elektrinu veľkým vidiecke domy. Používajú sa predovšetkým ako pomocný zdroj elektrickej energie.

V závislosti od odhadovaného výkonu veterného mlyna sa vyberajú potrebné materiály a komponenty:

• 12V generátor do auta a autobatéria.
• Regulátor napätia, ktorý premieňa striedavý prúd z 12 na 220 voltov.
• Nádoba s veľké veľkosti. Najlepšie funguje hliníkové vedro alebo panvica z nehrdzavejúcej ocele.
• Ako nabíjačku môžete použiť relé odstránené z auta.
• Budete potrebovať 12 V spínač, nabíjaciu lampu s ovládačom, skrutky s maticami a podložkami, ako aj kovové svorky s pogumovanými tesneniami.
• Trojžilový kábel s minimálnym prierezom 2,5 mm 2 a bežný voltmeter odstránený z akéhokoľvek meracieho zariadenia.

V prvom rade je rotor pripravený z existujúceho kovová nádoba- hrnce alebo vedrá. Je označený na štyri rovnaké časti, na koncoch čiar sú vytvorené otvory, aby sa uľahčilo rozdelenie na časti. Potom sa nádoba odreže kovovými nožnicami alebo brúskou. Z výsledných polotovarov sa odrežú lopatky rotora. Všetky merania musia byť starostlivo skontrolované na správnu veľkosť, inak dizajn nebude správne fungovať.

Ďalej sa určí strana otáčania kladky generátora. Zvyčajne sa otáča v smere hodinových ručičiek, ale je lepšie to skontrolovať. Potom je časť rotora pripojená ku generátoru. Aby sa zabránilo nerovnováhe v pohybe rotora, musia byť montážne otvory v oboch konštrukciách umiestnené symetricky.

Na zvýšenie rýchlosti otáčania by mali byť okraje nožov mierne ohnuté. S rastúcim uhlom ohybu bude prúdenie vzduchu vnímané efektívnejšie rotačná inštalácia. Ako čepele sa používajú nielen prvky rezanej nádoby, ale aj jednotlivé časti spojené s kovovým polotovarom v tvare kruhu.

Po pripevnení kontajnera ku generátoru musí byť celá výsledná konštrukcia nainštalovaná úplne na stožiar pomocou kovových svoriek. Potom je elektroinštalácia inštalovaná a zostavená. Každý kontakt musí byť zapojený do vlastného konektora. Po pripojení je vedenie pripevnené k stožiaru drôtom.

Po dokončení montáže sa pripojí menič, batéria a záťaž. Batéria sa pripája káblom s prierezom 3 mm 2 pre všetky ostatné pripojenia postačuje prierez 2 mm 2 . Potom môže byť veterný generátor prevádzkovaný.

Možnosť 2. Axiálny dizajn veterného generátora pomocou magnetov.

Axiálne veterné mlyny pre domácnosť sú dizajnom, ktorého jedným z hlavných prvkov sú neodymové magnety. Svojím výkonom výrazne predbiehajú bežné rotačné jednotky.

Rotor je hlavným prvkom celej konštrukcie veterného generátora. Na jeho výrobu je najvhodnejší náboj kolesa automobilu s brzdovými kotúčmi. Časť, ktorá sa používala, by sa mala pripraviť - očistiť od nečistôt a hrdze a namazať ložiská.

Ďalej je potrebné správne rozmiestniť a zaistiť magnety. Celkovo budete potrebovať 20 kusov s rozmermi 25 x 8 mm. Magnetické pole v nich je umiestnené pozdĺž dĺžky. Magnety s párnym číslom budú póly, ktoré sú umiestnené pozdĺž celej roviny disku a striedajú sa cez jeden. Potom sa určia klady a zápory. Jeden magnet sa striedavo dotýka iných magnetov na disku. Ak priťahujú, pól je kladný.

Pri zvýšenom počte pólov je potrebné pozorovať určité pravidlá. V jednofázových generátoroch sa počet pólov zhoduje s počtom magnetov. Trojfázové generátory udržujú 4/3 pomer medzi magnetmi a pólmi a 2/3 pomer medzi pólmi a cievkami. Magnety sú inštalované kolmo na obvod disku. Na ich rovnomerné rozloženie sa používa papierová šablóna. Magnety sa najskôr upevnia silným lepidlom a nakoniec sa zafixujú epoxidovou živicou.

Ak porovnáme jednofázové a trojfázové generátory, výkon prvého bude o niečo horší v porovnaní s druhým. Je to spôsobené vysokými výkyvmi amplitúdy v sieti v dôsledku nestabilného výstupného prúdu. Preto v jednofázových zariadeniach dochádza k vibráciám. V trojfázových konštrukciách je táto nevýhoda kompenzovaná prúdovým zaťažením z jednej fázy do druhej. Vďaka tomu sieť vždy zaisťuje konštantnú hodnotu výkonu. V dôsledku vibrácií je životnosť jednofázových systémov výrazne nižšia ako u trojfázových systémov. Okrem toho trojfázové modely nemajú počas prevádzky žiadny hluk.

Výška stožiara je približne 6-12 m. Je inštalovaný v strede debnenia a vyplnený betónom. Potom sa hotová konštrukcia inštaluje na stožiar, na ktorý je pripevnená skrutka. Samotný stožiar je zaistený pomocou káblov.

Lopatky veternej turbíny

Účinnosť veterných elektrární do značnej miery závisí od konštrukcie lopatiek. V prvom rade je to ich počet a veľkosť, ako aj materiál, z ktorého budú vyrobené lopatky pre veterný generátor.

Faktory ovplyvňujúce dizajn čepele:

• Aj ten najslabší vietor dokáže uviesť do pohybu dlhé lopatky. Príliš veľká dĺžka však môže spôsobiť pomalšie otáčanie veterného kolesa.
• Zvýšením celkového počtu lopatiek bude veterné koleso citlivejšie. To znamená, že čím viac lopatiek, tým lepšie začne rotácia. Zníži sa však výkon a rýchlosť, čím sa takéto zariadenie stane nevhodným na výrobu elektriny.
• Priemer a rýchlosť otáčania veterného kolesa ovplyvňuje hladinu hluku generovanú zariadením.

Počet lopatiek musí byť kombinovaný s miestom inštalácie celej konštrukcie. V najviac optimálne podmienky Správne zvolené lopatky môžu zabezpečiť maximálny výkon z veterného generátora.

Najprv musíte vopred určiť požadovaný výkon a funkčnosť zariadenia. Ak chcete správne vyrobiť veterný generátor, musíte si preštudovať možné návrhy, ako aj klimatické podmienky, v ktorých bude prevádzkovaný.

Okrem celkového výkonu sa odporúča určiť aj hodnotu výstupného výkonu, známeho aj ako špičkové zaťaženie. Ona zastupuje Celkom zariadenia a zariadenia, ktoré budú zapnuté súčasne s prevádzkou veterného generátora. Ak je potrebné zvýšiť toto číslo, odporúča sa použiť niekoľko meničov naraz.

DIY veterný generátor 24V - 2500 watt