Větrný generátor jednoduchý domácí vyrobený vlastníma rukama – ZetSila
Alternativní energie vyrobená „větrným mlýnem“ je lákavá myšlenka, která zaujala obrovské množství potenciálních spotřebitelů elektřiny. Inu, lze pochopit elektrotechniky, kteří se snaží vyrobit větrný generátor vlastníma rukama. Levná (téměř bezplatná) energie je lákavá představa. Instalace i toho nejjednoduššího domácího větrného generátoru již poskytuje skutečnou příležitost získat elektřinu zdarma. Ale jak si vyrobit domácí větrný generátor vlastníma rukama? Jak zajistit, aby vítr fungoval? Pokusme se získat odpovědi na otázky prostřednictvím zkušeností zkušených elektromechaniků.
- 1 Základ domácího větrného generátoru
- 2 Větrný generátor v domácí stavebnici
- 2.1 Výroba vrtulových listů
- 2.2 Základna lopatky větrné turbíny
- 2.3 Základna a kloubový stožár
- 2.4 Domácí větrný generátor a obvod regulátoru
- 2.5 Vlastnosti větrného generátoru a připojení k systému
- 2.5.1 Instalace větrného generátoru 5 kW – video průvodce
Základ domácího větrného generátoru
Téma výroby a instalace domácích větrných generátorů je na internetu velmi široce prezentováno. Většina materiálu je však banálním popisem principů získávání elektrické energie z přírodních zdrojů.
Teoretická metodika konstrukce (instalace) větrných generátorů je již poměrně dlouho známá a je vcelku srozumitelná. Ale jak se věci mají v praxi v sektoru domácností, je otázka, která nebyla plně vyřešena.
Nejčastěji se jako zdroj elektrického proudu pro domácí větrné generátory domácí výroby doporučují autogenerátory nebo asynchronní střídavé motory doplněné o neodymové magnety.
Obě možnosti však vyžadují významnou revizi, často složitou, nákladnou a časově náročnou. Je mnohem jednodušší a ve všech ohledech jednodušší instalovat elektromotory podobné těm, které se dříve vyráběly a nyní vyrábí Ametek (příklad) a další.
Pro instalaci domácího větrného generátoru jsou vhodné stejnosměrné motory s napětím 30 – 100 voltů. V režimu generátoru je docela možné získat přibližně 50% napájecího napětí z takových motorů z deklarovaného provozního napětí motoru.
Při provozu v režimu generování se musí stejnosměrné motory roztočit na otáčky vyšší, než jsou jmenovité otáčky.
Navíc každý jednotlivý elektromotor z tuctu identických exemplářů často vykazuje zcela odlišné výkonové charakteristiky.
Optimální výběr elektrického motoru pro domácí větrný generátor je proto logický s následujícími indikátory:
- Parametr vysokého provozního napětí.
- Parametr nízké otáčky (otáčky).
- Vysoká hodnota pracovního proudu.
Motor vyrobený společností Ametek s provozním napětím 36 voltů a úhlovou rychlostí otáčení 325 ot / min tedy vypadá dobře pro instalaci. Jedná se o typ elektromotoru, který se používá při návrhu větrného generátoru – instalace, která je popsána níže jako příklad domácí větrné turbíny.
Není těžké zkontrolovat účinnost jakéhokoli podobného motoru. Stačí připojit běžnou 12voltovou automobilovou žárovku na elektrické svorky a ručně otočit hřídel motoru. Pokud jsou technické parametry elektromotoru dobré, lampa se určitě rozsvítí.
Větrný generátor v domácí stavebnici
Můžeme tedy předpokládat, že byl vybrán generátor – hlavní část systému regenerace větrné energie. Zbývá dodat:
- třílistá vrtule,
- systém korouhvičky,
- kovový stožár,
- regulátor nabíjení baterie.
Je žádoucí, ale ne nutné, dodržet výrobní sekvenci všech zbývajících částí větrného generátoru. Důslednost je řád, který je nezbytný v každém podniku k dosažení výsledků. Je zřejmé, že hotové sady poskytují významnou pomoc při stavbě energetického stroje:
Výroba vrtulových listů
Zdá se docela snadné a jednoduché vyrobit listy vrtule generátoru z plastové trubky o průměru 150-200 mm. Pro popisovanou konstrukci domácího větrného generátoru byly vyrobeny (vyříznuty) tři lopatky. Materiál: 152mm vodovodní potrubí. Délka každé čepele je 610 mm.
Instalatérská trubka se nejprve zkrátí na délku s malým přídavkem na zpracování. Odříznutý kus se pak rozřeže podél středové linie na čtyři stejné části. Každý díl je vyříznut pomocí jednoduché šablony pracovního listu vrtule. Všechny řezné hrany musí být pečlivě očištěny a vyleštěny pro lepší aerodynamiku.
Prvky vrtule větrného generátoru jsou plastové listy, které jsou připevněny na řemenici sestavené ze dvou samostatných kotoučů. Řemenice je namontována na hřídeli motoru a vtažena šroubem. Část náboje, kde jsou připevněny lopatky, má průměr 127 mm. Další částí je ozubené kolo, jehož průměr je 85 mm. Obě části náboje nebyly speciálně vyrobeny.
Kovový disk a ozubené kolo byly nalezeny ve starém technickém odpadu. Disk ale neměl žádný otvor pro hřídel a ozubené kolo mělo malý průměr. Spojením těchto částí do jediného celku bylo možné vyřešit problém poměru hmotnosti a průměru. Po zajištění lopatek zbývá pouze zakrýt konec náboje plastovou kapotáží (opět pro aerodynamiku).
Základna lopatky větrné turbíny
Pro základnu korouhvičky je vhodný běžný dřevěný blok (nejlépe z tvrdého dřeva) dlouhý 600 mm. Elektromotor je zajištěn svorkami na jednom konci bloku a „ocas“ je namontován na druhém konci.
Ocasní část je vyrobena z hliníkového plechu. Forma je v podstatě vyříznutý obdélníkový kus kovu, který se jednoduše umístí mezi prodlužovací tyče a poté se zajistí šrouby.
Pro zlepšení trvanlivosti se doporučuje dřevěný blok dodatečně ošetřit impregnací a na vrchu nalakovat lakem. Na spodní rovině nosníku, ve vzdálenosti 190 mm od zadního konce nosníku, je skrz nosnou přírubu zajištěna trubková odbočka pro připojení ke stožáru.
Nedaleko od připojovacího bodu příruby je na stěně trubky vyvrtán otvor d=10-12 mm, který vede kabel potrubím od větrného generátoru do zásobníku energie.
Základna a kloubový stožár
Zatímco korouhvová část domácího větrného generátoru je již připravena, je čas vyrobit nosný stožár. Zcela postačuje zvednout domovní instalaci do výšky 5-7 metrů. Kovová trubka d=50mm (vnější d=57mm) je přesně to pravé pro stožár tohoto projektu větrného generátoru pro domácnost.
Nosná deska pro spodní část stožáru domácí větrné turbíny je vyrobena ze silné překližky (20 mm). Průměr placky je 650 mm. Podél okrajů překližkové placky jsou vyvrtány 25 otvory d=30 mm rovnoměrně v kruhu a s odsazením 4-12 mm.
Tyto otvory jsou určeny pro dočasné (nebo trvalé) upevnění kolíků k zemi. Pro pevnější instalaci lze překližku zespodu vyztužit ocelovým plechem. K povrchu nosné desky je připevněna konstrukce sestavená z kovových vodovodních přírub, trubek, rohů a T-spojky.
Závitové spojení mezi rohy a T-spojkou není zcela dokončeno. To se provádí záměrně, aby se dosáhlo efektu pantu. Větrný generátor tak může být kdykoli bez problémů zvednut nebo spuštěn.
T-spojka je spojena centrální odbočkou s kusem potrubí, v jehož spodní části je instalován omezovač stožárové trubky. Stožárová trubka je umístěna na trubkovém kusu menšího průměru, dokud se nezastaví na omezovači.
Horní část stožáru a lopatkový systém domácí větrné turbíny jsou spojeny přibližně stejným způsobem. Ale tam, jako omezovač, jsou ložiska instalována uvnitř stožárové trubky.
K sestavení celého stožárového systému tedy stačí pouze připojit spodní a horní část k trubce stožáru bez jakýchkoliv upevňovacích prvků. Poté se pomocí sklopného zařízení větrná turbína zvedne, načež se stožár upevní kotevními dráty.
Pohodlí pantového systému je zřejmé. Například v případě špatného počasí lze větrný generátor rychle „položit“ na zem a zachránit jej před zničením a stejně rychle nainstalovat do pracovní polohy.
Domácí větrný generátor a řídicí obvod
Sledování napětí a proudů odebraných z generátoru domácí větrné elektrárny a dodávaných do baterií je naprosto nezbytné. V opačném případě se baterie rychle vybije.
Důvod je zřejmý: nestabilita nabíjecího cyklu a porušení parametrů nabíjení. Nebo je například nutné použít nové aquaakumulátory, které se nebojí chaotických cyklů, vysokého napětí a proudů.
Řídicí funkce jsou dosaženy sestavením a zahrnutím jednoduchého elektronického obvodu do návrhu domácího větrného generátoru. Domácí větrné turbíny jsou obvykle vybaveny poměrně jednoduchými obvody.
Hlavním účelem obvodů je ovládat relé, které spíná výstupy větrného generátoru na baterii nebo na zátěž předřadníku. Přepínání se provádí v závislosti na aktuální úrovni napětí na svorkách baterie.
I v tomto případě byl použit tradiční obvod regulátoru pro domácí větrné turbíny. Elektronická deska obsahuje malý počet elektronických součástek. Obvod je docela snadné pájet vlastníma rukama doma.
Konstrukční princip zajišťuje nabíjení baterií až do dosažení meze napětí na svorkách. Relé pak přepne vedení na instalovaný předřadník. Relé je nutné vzít s kontaktní skupinou pro vysoké proudy, minimálně 40-60A.
Nastavení obvodu zahrnuje nastavení trimrů pro nastavení příslušných napětí pro řídicí body „A“ a „B“. Optimální hodnoty napětí v těchto bodech jsou: pro „A“ – 7,25 voltů; pro „B“ – 5,9 voltů.
Pokud je obvod nakonfigurován pro tyto parametry, baterie se odpojí, když svorkové napětí dosáhne 14,5 V a bude znovu připojeno k vedení větrného generátoru, když svorkové napětí dosáhne 11,8 V.
Obvod větrného generátoru zajišťuje řízení ventilátoru „3“ (lze použít pro ventilaci plynů z baterie) a alternativní zátěže „4“ prostřednictvím výkonových tranzistorů řady IRF.
Stav výstupu je indikován červenou a zelenou LED. Pomocí tlačítek „1“ a „2“ je možné nastavit ruční ovládání stavu regulátoru.
Vlastnosti větrného generátoru a připojení k systému
Na závěr publikace je třeba poznamenat jednu důležitou vlastnost. Připojení regulátoru (za předpokladu, že turbína již běží) musí být provedeno v následujícím pořadí:
- Připojte kontakty „AKB“ ke svorkám baterie.
- Připojte kontakty větrného generátoru ke svorkám relé.
Při nedodržení této sekvence existuje vysoké riziko poškození regulátoru.
Instalace větrného generátoru 5 kW – video průvodce
Větrný generátor, nebo, jak mu obyčejní lidé říkají, větrný mlýn, je jednoduché zařízení, které poskytuje svému majiteli značné úspory díky výrobě elektřiny zdarma. Taková instalace je snem každého majitele pozemku odříznutého od centralizovaných sítí nebo letního obyvatele, který není spokojen s nově obdrženou účtenkou za spotřebu elektřiny.
Po pochopení návrhu větrného generátoru, principu jeho fungování, po prostudování výkresů si můžete vyrobit a nainstalovat větrnou turbínu sami a poskytnout svému domovu neomezenou alternativní energii.
Stručný obsah článku:
Je legální používat vítr?
Vytvořit si vlastní, byť kompaktní, elektrárnu je vážná věc, a tak je logické, že se mimovolně nabízí otázka: je legální je používat? Ano, pokud výkon větrné instalace nepřesahuje 1 kW, což je docela dost na to, aby poskytlo elektřinu průměrnému venkovskému domu.
Faktem je, že právě s tímto příkonem je zařízení považováno za domácí a nevyžaduje povinnou registraci, certifikaci, schválení, registraci a navíc nepodléhá žádné dani.
- Existují nějaká zvláštní omezení pro využívání alternativních zdrojů energie v regionu, kde žijete?
- Jaká je přípustná výška stožáru v oblasti?
- Překročí hluk z převodovky a lopatek zavedené normy?
- Měla by být zajištěna ochrana proti generovanému vzdušnému rušení?
- Bude stožár překážet migraci ptáků nebo způsobovat jiné ekologické problémy?
Pokud si předem promyslíte všechny nuance, pak ani finanční úřad, ani ekologické služby, ani sousedé nebudou moci uplatnit nároky a zabránit vám v přijímání bezplatné elektřiny.
Jak funguje větrná turbína?
Na fotografii jsou hotové domácí větrné generátory prezentovány jako podlouhlé kovové konstrukce na třech nebo čtyřech podpěrách, s lopatkami pohybujícími se od větru. V důsledku toho se kinetická energie přijatá prouděním větru přemění na mechanickou energii, která zase spustí rotor a stane se elektrickým proudem.
- Vrtule se dvěma nebo více listy;
- Rotor turbíny;
- Reduktor;
- Ovladač;
- Náprava elektrického generátoru a generátor;
- střídač;
- Baterie.
Dále je nutné zajistit brzdový špalík, gondolu, stožár, korouhvičku, pomaloběžný hřídel a rychloběžný hřídel. Zařízení také určuje princip činnosti větrného generátoru: rotující rotor vyrábí třífázový střídavý proud, který prochází řídicím systémem a nabíjí stejnosměrný akumulátor.
Výsledné ampéry jsou měničem převáděny a posílány přes připojenou kabeláž do výstupních bodů: zásuvek, osvětlení, domácích spotřebičů a elektrických zařízení.
Jak na to?
Nejspolehlivější a nejjednodušší v konstrukci je považována za rotační větrnou turbínu, což je instalace se svislou osou otáčení. Hotový domácí generátor tohoto typu je schopen plně zajistit spotřebu energie letního domu, včetně vybavení obytného prostoru, přístavků a pouličního osvětlení (i když ne příliš jasného).
Pokud získáte střídač se 100 volty a 75 ampérovou baterií, bude větrná turbína mnohem výkonnější a produktivnější: bude dostatek elektřiny jak pro video dohled, tak pro poplašný systém.
- Generátor z automobilu o výkonu asi 12 V;
- 12 V baterie;
- Tlačítkový polohermetický spínač;
- Vynálezce;
- Auto relé používané k nabíjení baterie.
- Spojovací materiál (šrouby, matice, izolační pásky);
- Ocelový nebo hliníkový kontejner;
- Elektroinstalace o průřezu 4m2,5. mm (dva metry) a XNUMX mXNUMX. mm (jeden metr);
- Stožár, stativ a další prvky pro zvýšení stability;
- Silné lano.
Je vhodné najít, prostudovat a vytisknout výkresy větrných generátorů vlastníma rukama. Dále budete potřebovat nářadí včetně brusky, metr, kleště, vrtačku, ostrý nůž, elektrickou vrtačku, šroubováky (Phillips, minus, indikátor) a klíče.
- Z kovové nádoby vyřízněte čepele stejné velikosti a na základně nechte nedotčený proužek kovu o délce několika centimetrů.
- Symetricky vyvrtejte otvory pro stávající šrouby ve spodní části základny nádrže a řemenice generátoru.
- Ohněte čepele.
- Upevněte nože k řemenici.
- Nainstalujte a zajistěte generátor na stožár pomocí svorek nebo lana, ponechte asi deset centimetrů od vrcholu.
- Nastavte elektroinstalaci (pro připojení baterie stačí metrový vodič o průřezu 4 mm2,5; pro zatížení osvětlení a elektrických spotřebičů – XNUMX mmXNUMX).
- Označte schéma zapojení, barevné a písmenné značení pro budoucí opravy.
- Nainstalujte převodník pomocí drátu se čtvrtinovým průřezem.
- Pokud je to nutné, ozdobte strukturu korouhvičkou a natřete ji.
- Zajistěte dráty tak, že je omotáte kolem stožáru instalace.
DIY 220V větrné generátory jsou příležitostí, jak poskytnout letnímu domu nebo venkovskému domu bezplatnou elektřinu v co nejkratším čase. Sestavit takové nastavení zvládne i začátečník a většina dílů pro návrh se dlouho povalovala v garáži bez využití.
Fotografie DIY větrných generátorů
Čtěte zde! Benzínový generátor – výběr, zapojení a instalace moderních zařízení. Hodnocení nejlepších generátorů pro domácnost 2023!
