Sadržaj
Imati vlastiti generator vjetra vrlo je isplativo. Prvo, osoba dobiva besplatnu struju. Drugo, struja se može dobiti na mjestima udaljenim od civilizacije, gdje nema dalekovoda. Vjetrenjača je uređaj namijenjen stvaranju kinetičke energije vjetra. Mnogi su majstori naučili sastaviti vertikalni generator vjetra vlastitim rukama, a sada ćemo saznati kako se to radi.
Dizajn i vrste vjetroagregata
Vjetrogeneratori imaju mnogo naziva, ali je ispravnije nazvati ih vjetroelektranom. Vjetroelektrana se sastoji od električne opreme i mehaničke konstrukcije - vjetroturbine, koji su međusobno povezani u jedinstveni sustav. Električna instalacija pomaže pretvoriti vjetar u izvor energije.
Postoji mnogo vrsta vjetrogeneratora, ali prema položaju radne osi konvencionalno se dijele u dvije skupine:
- Najčešće su vjetrenjače s vodoravnom osi rotacije. Električnu instalaciju karakterizira visoka učinkovitost. Osim toga, sam mehanizam bolje podnosi uragane, a pri slabom vjetru rotor se brže pokreće. Horizontalni vjetrogeneratori imaju lakšu kontrolu snage.
- Vjetrenjače s okomitom osi rotacije mogu raditi čak i pri niskim brzinama vjetra. Turbine su tihe i jednostavnije za izradu, pa ih najčešće postavljaju majstori u svom dvorištu.Međutim, značajka dizajna vertikalne vjetrenjača omogućuje njezinu ugradnju samo nisko od tla. Zbog toga je učinkovitost električne instalacije znatno smanjena.
Vjetrogeneratori se razlikuju prema vrsti impelera:
- Modeli propelera ili krila opremljeni su lopaticama koje su okomite na radnu vodoravnu osovinu.
- Modeli vrtuljaka također se nazivaju rotacijski. Tipični su za vertikalne vjetroturbine.
- Modeli bubnja na sličan način imaju okomitu radnu os.
Za generiranje kinetičke energije vjetra u industrijskim razmjerima obično se koriste propelerski vjetrogeneratori. Modeli s bubnjem i vrtuljkom veći su i imaju manje učinkovit mehanizam.
Sve vjetroturbine mogu biti opremljene multiplikatorom. Ovaj mjenjač stvara veliku buku tijekom rada. Multiplikatori se obično ne koriste u kućnim vjetroturbinama.
Princip rada vjetroturbine
Važno je napomenuti da je princip rada generatora vjetra isti, bez obzira na njegov dizajn i izgled. Proizvodnja energije počinje od trenutka kada se lopatice vjetrenjača okreću. U to vrijeme između rotora i statora generatora stvara se magnetsko polje. Služi kao izvor energije koji stvara električnu energiju.
Dakle, kao što smo saznali, generator vjetra sastoji se od dva glavna dijela: rotirajući mehanizam s lopaticama i generator. Sada o radu animatora. Ovaj mjenjač je instaliran na vjetrenjači kako bi se povećala brzina radne osovine.
Tijekom rotacije rotora generatora stvara se izmjenična struja, odnosno izlaze tri faze. Generirana energija dolazi do kontrolera, a iz njega odlazi u bateriju.U ovom lancu postoji još jedan važan uređaj - pretvarač. Pretvara struju u stabilne parametre i opskrbljuje potrošača kroz mrežu.
Industrijski obrt vjetrenjača 2
U području energije vjetra vrlo je poznat industrijski obrtni kinetički vjetrogenerator 2 koji ima modificiranu jedinicu za proizvodnju energije vjetra. Da bi se izračunala snaga električne instalacije, zbroj brzina njegovih radnih dijelova pomnoži se s 0,1. Veličina radnog područja određena je dimenzijama rotora. Tijekom rotacije proizvodi kinetičku energiju kU umjesto električne energije EU.
Rotacija lopatica ovisi o naletima vjetra. Najoptimalnija brzina opažena je na nadmorskoj visini od 160–162 m. Grmljavinska oluja povećava brzinu vjetra za 50%, a obična kiša - do 20%.
Rotori vjetrogeneratora Industrial craft 2 razlikuju se po dimenzijama i materijalu lopatica, kao i po maksimalnim vrijednostima snage vjetra pri kojima mogu raditi:
- drveni rotor s lopaticama 5x5 dizajniran je za raspon brzine vjetra od 10 do 60 MCW;
željezni rotor s lopaticama 7x7 dizajniran je za raspon brzine od 14 do 75 MCW; - čelični rotor s lopaticama 9x9 dizajniran je za raspon protoka zraka od 17 do 90 MCW;
- Rotor od karbonskih vlakana s lopaticama 11x11 dizajniran je za raspon protoka zraka od 20 do 110 MCW.
Kinetički vjetrogeneratori Industrial Craft 2 ne postavljaju se blizu jedan drugome na istoj razini s leđima jedan prema drugome.
Samoproizvodnja vertikalnog generatora vjetra
Vjetrenjaču s okomitom osovinom najlakše je napraviti sami. Oštrice su izrađene od bilo kojeg materijala, glavna stvar je da je otporan na vlagu i sunce, a također je lagan.Za lopatice kućnog generatora vjetra možete koristiti PVC cijevi, koje se koriste u izgradnji kanalizacije. Ovaj materijal ispunjava sve gore navedene zahtjeve. Četiri oštrice visine 70 cm izrezane su od plastike, plus dvije iste izrađene su od pocinčanog čelika. Limeni elementi se oblikuju u polukrug, a zatim se učvršćuju na obje strane cijevi. Preostale lopatice montirane su na istoj udaljenosti u krugu. Polumjer rotacije takve vjetrenjače bit će 69 cm.
Sljedeća faza je montaža rotora. Ovdje će vam trebati magneti. Prvo uzmite dva feritna diska promjera 23 cm.Upotrebom ljepila šest neodimskih magneta pričvršćeno je na jedan disk. S promjerom magneta od 165 cm, između njih je sklopljen kut od 60°O. Ako su ti elementi manji, tada se njihov broj povećava. Magneti nisu samo nasumično zalijepljeni, već se polaritet mijenja jedan po jedan. Feritni magneti su pričvršćeni na drugi disk na sličan način. Cijela struktura je velikodušno ispunjena ljepilom.
Najteže je napraviti stator. Treba pronaći bakrenu žicu debljine 1 mm i od nje napraviti devet zavojnica. Svaki element mora sadržavati točno 60 zavoja. Zatim se od gotovih zavojnica sastavlja električni krug statora. Svih devet je položeno u krug. Prvo spojite krajeve prve i četvrte zavojnice. Zatim spojite drugi slobodni kraj četvrtog na izlaz sedme zavojnice. Rezultat je bio jednofazni element od tri svitka. Drugi fazni krug sastavlja se od sljedeća tri svitka redom, počevši od drugog elementa. Posljednja faza koja se sastavlja na isti način je treća faza, počevši od treće zavojnice.
Za pričvršćivanje kruga, oblik je izrezan iz šperploče. Stakloplastika je postavljena na njega, a na njemu je postavljen krug od devet zavojnica. Sve se to prelije ljepilom, nakon čega se ostavi dok se potpuno ne stvrdne.Najranije dan kasnije, rotor i stator se mogu spojiti. Prvo se rotor postavlja s magnetima prema gore, na njega se postavlja stator, a drugi disk se postavlja na vrh s magnetima prema dolje. Načelo povezivanja može se vidjeti na fotografiji.
Sada je vrijeme za sastavljanje vjetrogeneratora. Njegov cijeli krug sastojat će se od impelera s lopaticama, baterije i pretvarača. Za povećanje okretnog momenta preporučljivo je ugraditi mjenjač. Instalacijski rad ima sljedeći redoslijed:
- Izdržljivi jarbol zavaren je od čeličnog kuta, cijevi ili profila. Po visini treba podići impeler s lopaticama iznad sljemena krova.
- Temelj se ulijeva ispod jarbola. Potrebna je armatura i predviđena su sidra koja strše iz betona.
- Zatim je rotor s generatorom fiksiran na jarbol.
- Nakon ugradnje jarbola na temelj, pričvršćuje se sidrima, nakon čega se ojačava čeličnim nosačima. U ove svrhe prikladna je sajla ili čelična šipka debljine 10-12 mm.
Kada je mehanički dio vjetrogeneratora spreman, počinju sastavljati električni krug. Izlaz generatora će osigurati trofaznu struju. Da bi se dobio konstantan napon, u krug je ugrađen ispravljač izrađen od dioda. Punjenje baterije se kontrolira preko releja automobila. Krug završava s pretvaračem, iz kojeg se potrebnih 220 volti dovodi u kućnu mrežu.
Izlazna snaga takvog vjetrogeneratora ovisi o brzini vjetra. Na primjer, pri 5 m/s električna instalacija će proizvesti oko 15 W, a pri 18 m/s možete dobiti snagu do 163 W. Kako bi se povećala produktivnost, jarbol vjetrenjače produljuje se na 26 m. Na ovoj visini brzina vjetra je 30% veća, što znači da je proizvedena električna energija otprilike jedan i pol puta veća.
Video prikazuje sastavljanje generatora za vjetrenjaču:
Sastavljanje vjetrogeneratora je složena stvar. Morate znati osnove elektrotehnike, znati čitati sheme i koristiti lemilo.
