Sådan laver du en vindgenerator med dine egne hænder: enhed, driftsprincip + bedste hjemmelavede produkter

Det er svært ikke at bemærke, hvordan stabiliteten af ​​elektricitetsforsyningen til forstadsanlæg adskiller sig fra levering af elektricitet til bybygninger og virksomheder. Indrøm, at du som ejer af en privat bolig eller sommerhus mere end én gang er stødt på afbrydelser, tilhørende gener og skader på udstyr.

De anførte negative situationer sammen med konsekvenserne vil ikke længere komplicere livet for elskere af naturrum. Desuden med minimale arbejds- og økonomiske omkostninger. For at gøre dette skal du bare lave en vindkraftgenerator, som vi beskriver detaljeret i artiklen.

Vi har detaljeret beskrevet mulighederne for at fremstille et system, der er nyttigt i husholdningen og eliminerer energiafhængighed. Ifølge vores råd kan en uerfaren hjemmehåndværker bygge en vindgenerator med egne hænder. Denne praktiske enhed hjælper med at reducere dine daglige udgifter markant.

Lovligheden af ​​at installere en vindgenerator

Alternative energikilder er drømmen for enhver sommerboer eller husejer, hvis grund ligger langt fra centrale netværk.Men når vi modtager regninger for elektricitet forbrugt i en bylejlighed og ser på de forhøjede takster, indser vi, at en vindgenerator, der er skabt til husholdningsbehov, ikke ville skade os.

Efter at have læst denne artikel, vil du måske gøre din drøm til virkelighed.

En vindgenerator er en glimrende løsning til at forsyne en landejendom med elektricitet. Desuden er installation i nogle tilfælde den eneste mulige løsning.

For ikke at spilde penge, kræfter og tid, lad os beslutte: er der nogen ydre omstændigheder, der vil skabe forhindringer for os under driften af ​​vindgeneratoren?

For at levere strøm til et sommerhus eller lille sommerhus er det nok lille vindkraftværk, hvis effekt ikke overstiger 1 kW. Sådanne enheder i Rusland sidestilles med husholdningsprodukter. Deres installation kræver ikke certifikater, tilladelser eller yderligere godkendelser.

For at bestemme gennemførligheden af ​​at installere en vindgenerator er det nødvendigt at finde ud af vindenergipotentialet for et bestemt område (klik for at forstørre)

Der er ingen beskatning på produktion af elektricitet, som bruges på at dække ens eget husholdningsbehov. Derfor kan en vindmølle med lav effekt installeres sikkert og bruge den til at generere gratis elektricitet uden at betale skat til staten.

Men for en sikkerheds skyld bør du spørge, om der er lokale regler vedrørende individuel strømforsyning, der kan skabe forhindringer i installationen og driften af ​​denne enhed.

Vindgeneratorer, som er i stand til at opfylde de fleste behov for den gennemsnitlige gård, kan ikke forårsage nogen klager, selv fra naboer

Dine naboer kan have krav, hvis de oplever gener som følge af driften af ​​vindmøllen. Glem ikke, at vores rettigheder slutter, hvor andre menneskers rettigheder begynder.

Derfor, når du køber eller laver din egen vindgenerator til hjemmet Du skal være seriøs opmærksom på følgende parametre:

• Mastehøjde. Når du samler en vindgenerator, skal du tage højde for begrænsningerne på højden af ​​individuelle bygninger, der findes i en række lande rundt om i verden, samt placeringen af ​​dit eget websted. Vær opmærksom på, at strukturer, der er højere end 15 meter, er forbudt i nærheden af ​​broer, lufthavne og tunneler.
• Støj fra gearkasse og knive. Parametrene for den genererede støj kan bestemmes ved hjælp af en speciel enhed, og derefter kan måleresultaterne dokumenteres. Det er vigtigt, at de ikke overskrider etablerede støjstandarder.
• Interferens i luften. Ideelt set bør der, når du opretter en vindmølle, sørge for beskyttelse mod tv-interferens, hvor din enhed kan forårsage sådanne problemer.
• Miljøservicekrav. Denne organisation kan kun forhindre dig i at betjene installationen, hvis den forstyrrer migrationen af ​​trækfugle. Men dette er usandsynligt.

Når du selv opretter og installerer en enhed, skal du lære disse punkter, og når du køber et færdigt produkt, skal du være opmærksom på de parametre, der er i dets pas. Det er bedre at beskytte dig selv på forhånd end at blive ked af det senere.

Princippet om drift af en vindmølle

En vindgenerator eller et vindkraftværk (WPP) er en enhed, der bruges til at omdanne vindstrømmens kinetiske energi til mekanisk energi. Den resulterende mekaniske energi roterer rotoren og omdannes til den elektriske form, vi har brug for.

Driftsprincip og enhed kinetisk vindmølle er beskrevet detaljeret i artiklen, som vi anbefaler at læse.

Vindmøllen inkluderer:

• blade, der danner en propel,
• roterende turbinerotor,
• generatoraksen og selve generatoren,
• en inverter, der omdanner vekselstrøm til jævnstrøm, som bruges til at oplade batterier,
• batteri.

Essensen af ​​vindmøller er enkel. Når rotoren roterer, genereres trefaset vekselstrøm, som derefter passerer gennem controlleren og oplader DC-batteriet. Inverteren konverterer derefter strømmen, så den kan forbruges til at forsyne lys, radioer, tv, mikrobølger og så videre.

Det detaljerede design af en vindgenerator med en vandret rotationsakse giver dig mulighed for klart at forestille dig, hvilke elementer der bidrager til omdannelsen af ​​kinetisk energi til mekanisk og derefter til elektrisk

Generelt er driftsprincippet for en vindgenerator af enhver type og design som følger: under rotationsprocessen opstår tre typer kraftpåvirkninger på bladene: bremsning, impuls og løft.

Dette diagram over driften af ​​en vindmølle giver dig mulighed for at forstå, hvad der sker med den elektricitet, der produceres ved driften af ​​vindgeneratoren: en del af den akkumuleres, og den anden forbruges

De sidste to kræfter overvinder bremsekraften og sætter svinghjulet i gang.På den stationære del af generatoren danner rotoren et magnetfelt, så elektrisk strøm løber gennem ledningerne.

Klassificering af typer af energigeneratorer

Der er flere kriterier, som vindkraftværker klassificeres efter. Hvordan man vælger den bedste enhed til en landejendom er beskrevet detaljeret i en af mest populære artikler på vores hjemmeside.

Så vindmøller adskiller sig i:

• antal blade i propellen;
• blade fremstillingsmaterialer;
• placeringen af ​​rotationsaksen i forhold til jordens overflade;
• skruens stigningsegenskab.

Der er modeller med et, to, tre blade og multi-blade.

Produkter med et stort antal blade begynder at rotere selv i let vind. De bruges normalt i arbejde, hvor selve rotationsprocessen er vigtigere end at generere elektricitet. For eksempel at udvinde vand fra dybe brønde.

Det viser sig, at vindgeneratorblade ikke kun kan fremstilles af hårde materialer, men også af overkommeligt stof

Bladene kan være sejl eller stive. Sejlerprodukter er meget billigere end stive, som er lavet af metal eller glasfiber. Men de skal repareres meget ofte: de er skrøbelige.

Med hensyn til placeringen af ​​rotationsaksen i forhold til jordens overflade, er der lodrette vindmøller og horisontale modeller. Og i dette tilfælde har hver sort sine egne fordele: vertikale reagerer mere følsomt på hvert vindpust, men vandrette er mere kraftfulde.

Vindgeneratorer er opdelt efter trinegenskaber i modeller med fast og variabel stigning. Den variable stigning giver dig mulighed for at øge rotationshastigheden markant, men denne installation har et komplekst og massivt design. Vindmøller med fast hældning er enklere og mere pålidelige.

Vindelektrisk installation af rotortype

Lad os finde ud af, hvordan man laver en simpel vindmølle med en lodret rotationsakse af rotortypen med egne hænder. En sådan model kan sagtens imødekomme elbehovet i et havehus, diverse udhuse og desuden oplyse lokalområdet og havestierne om natten.

Bladene i denne rotorinstallation med en lodret rotationsakse er tydeligt lavet af elementer skåret fra en metaltønde

Vores mål er at producere en vindmølle med en maksimal effekt på 1,5 kW.

For at gøre dette har vi brug for følgende elementer og materialer:

• 12 V bilgenerator;
• 12 V gel- eller syrebatteri;
• semi-hermetisk kontakt af typen "knap" til 12 V;
• omformer 700 W – 1500 W og 12V – 220V;
• en spand, gryde med stor kapacitet eller anden rummelig beholder lavet af rustfrit stål eller aluminium;
• advarselslampe relæ til bilopladning eller batteriopladning;
• bilvoltmeter (du kan bruge en hvilken som helst);
• bolte med møtrikker og spændeskiver;
• ledninger med et tværsnit på 4 kvadrat mm og 2,5 kvadrat mm;
• to klemmer til fastgørelse af generatoren til masten.

I processen med at færdiggøre arbejdet skal vi bruge en slibemaskine eller metalsaks, en byggeblyant eller markør, et målebånd, ledningsskærere, en boremaskine, en boremaskine, nøgler og en skruetrækker.

Du kan også sammensætte en controller til et system, der selv genererer strøm. Med regler og produktionsordninger vindmølle controller vil gøre dig bekendt med artiklen, hvis indhold vi råder dig til at gøre dig bekendt med.

Startfasen af ​​installationsfremstilling

Vi begynder at lave en hjemmelavet vindmølle ved at tage en stor cylindrisk metalbeholder. Normalt bruges gammelt kogende vand, en spand eller pande til dette formål. Det bliver grundlaget for vores fremtidige vindmøller.

Brug et målebånd og en byggeblyant (markør) og påfør markeringer: del vores beholder i fire lige store dele.

Når du laver snit i overensstemmelse med instruktionerne i teksten, skal du under ingen omstændigheder skære igennem metallet helt igennem.

Metallet skal skæres. Til dette kan du bruge en kværn. Det bruges ikke til at skære beholdere lavet af galvaniseret stål eller malet metalplade, fordi denne type metal helt sikkert vil overophedes. I sådanne tilfælde er det bedre at bruge en saks. Vi skærer knivene ud, men skærer dem ikke helt igennem.

Valgmuligheder, diagrammer og anbefalinger til fremstilling af forskellige modeller vinger til vindgenerator finder du i vores anbefalede artikel.

Samtidig med fortsættelsen af ​​arbejdet på tanken vil vi ombygge generatorskiven. I bunden af ​​den tidligere pande og i remskiven skal du markere og bore huller til boltene. Arbejdet på dette stadium skal behandles med den største omhu: alle huller skal placeres symmetrisk, så der ikke opstår ubalance under installationens rotation.

Sådan ser bladene af et andet design med en lodret rotationsakse ud. Hvert blad er fremstillet separat og derefter monteret i en fælles enhed

Vi bøjer knivene, så de ikke stikker for meget ud. Når vi udfører denne del af arbejdet, er vi sikre på at tage højde for, hvilken retning generatoren vil rotere.

Normalt er rotationsretningen med uret. Bladenes bøjningsvinkel påvirker påvirkningsområdet af luftstrømme og propellens rotationshastighed.

Nu skal du fastgøre en spand med klinger forberedt til arbejde på remskiven. Vi installerer generatoren på masten og fastgør den med klemmer. Det eneste, der er tilbage, er at forbinde ledningerne og samle kredsløbet. Vær forberedt på at nedskrive ledningsdiagrammet, ledningsfarver og stiftmarkeringer. Du får helt sikkert brug for det senere. Vi fikserer ledningerne på enhedens mast.

Denne tegning indeholder detaljerede anbefalinger til montering af den generelle struktur og et generelt billede af enheden, der allerede er samlet og klar til brug.

For at tilslutte batteriet skal du bruge ledninger med et tværsnit på 4 mm². Det er nok at tage et segment på 1 meter i længden. Det er nok.

Og for at forbinde en belastning til netværket, som omfatter for eksempel belysning og elektriske enheder, er ledninger med et tværsnit på 2,5 mm² tilstrækkelige. Installer inverteren (konverteren). Til dette skal du også bruge en 4 mm² ledning.

Fordele og ulemper ved den roterende vindmøllemodel

Hvis du gjorde alt omhyggeligt og konsekvent, vil denne vindgenerator fungere med succes. I dette tilfælde vil der ikke opstå problemer under driften.

Hvis du bruger en 1000 W konverter og et 75A batteri, vil denne installation levere elektricitet til videoovervågningsenheder, sikkerhedsalarmer og endda gadebelysning.

Fordelene ved denne model er:

• økonomisk;
• elementer kan nemt udskiftes med nye eller repareres;
• ingen særlige betingelser er nødvendige for driften;
• pålidelig i drift;
• giver komplet akustisk komfort.

Der er også ulemper, men ikke for mange: ydeevnen af ​​denne enhed er ikke særlig høj, og den har en betydelig afhængighed af pludselige vindstød. Luftstrømme kan simpelthen forstyrre en improviseret propel.

For nøjagtigt at vælge modellen af ​​vindgenerator med den nødvendige effekt, før arbejdet påbegyndes, anbefaler vi lave en beregning i henhold til formlerne i den anbefalede artikel.

Samling af en aksial vindmølle på neodymmagneter

Siden neodymmagneter dukkede op i Rusland relativt for nylig, begyndte aksiale vindgeneratorer med jernfri statorer at blive lavet for ikke så længe siden.

Udseendet af magneter forårsagede et rush af efterspørgsel, men gradvist blev markedet mættet, og prisen på dette produkt begyndte at falde. Den blev tilgængelig for håndværkere, som straks tilpassede den til deres forskellige behov.

En aksial vindmølle på neodymmagneter med en vandret rotationsakse er et mere komplekst design, der ikke kun kræver færdigheder, men også vis viden

Hvis du har et nav fra en gammel bil med bremseskiver, så tager vi det som grundlag for den fremtidige aksialgenerator.

Det antages, at denne del ikke er ny, men allerede er brugt. I dette tilfælde er det nødvendigt at skille det ad, kontrollere og smøre lejerne, rense sedimentære aflejringer og al rust grundigt væk. Glem ikke at male den færdige generator.

Navet med bremseskiver går som regel til håndværkere som en af ​​komponenterne i en gammel bil, der er blevet skrottet, og derfor trænger til en grundig rengøring

Fordeling og sikring af magneter

Neodymmagneter skal limes til rotorskiverne. Til vores arbejde tager vi 20 magneter 25x8mm.

Selvfølgelig kan du bruge et andet antal poler, men følgende regler skal overholdes: antallet af magneter og poler i en enfaset generator skal matche, men hvis vi taler om en trefaset model, så er forholdet af poler til spoler skal være 2/3 eller 4/3.

Ved placering af magneter veksler polerne. Det er vigtigt ikke at tage fejl. Hvis du ikke er sikker på, at du vil placere elementerne korrekt, skal du lave en tipskabelon eller anvende sektorerne direkte på selve disken.

Hvis du har et valg, så køb rektangulære i stedet for runde magneter. I rektangulære modeller er magnetfeltet koncentreret langs hele længden og i runde - i midten.

Modstående magneter skal have forskellige poler. Du vil ikke forveksle noget, hvis du bruger en markør til at markere dem med minus- eller plustegn. For at bestemme polerne skal du tage magneter og bringe dem tæt på hinanden.

Hvis overfladerne tiltrækker, sæt et plus på dem, hvis de afviser, så marker dem med minusser. Når du placerer magneter på diske, skal du skifte poler.

Magneterne er installeret i overensstemmelse med reglen om skiftende politikker, plasticinsider er placeret langs den ydre og indre omkreds: produktet er klar til at blive fyldt med epoxyharpiks

For at fastgøre magneten sikkert skal du bruge høj kvalitet og så stærk lim som muligt.

For at øge pålideligheden af ​​fiksering kan du bruge epoxyharpiks. Det skal fortyndes som angivet i instruktionerne og fyldes med det på disken. Harpiksen skal dække hele skiven, men ikke løbe af den. Du kan forhindre muligheden for at dryppe, hvis du pakker disken med tape eller laver midlertidige plasticinbarrierer lavet af en polymerstrimmel rundt om dens omkreds.

Enkeltfasede og trefasede generatorer

Hvis vi sammenligner enfasede og trefasede statorer, vil sidstnævnte være bedre. En enfaset generator vibrerer, når den er belastet. Årsagen til vibrationer er forskellen i strømmens amplitude, som opstår på grund af dens inkonsistente output ad gangen.

Den trefasede model har ikke sådan en ulempe. Det er karakteriseret ved konstant effekt på grund af faser, der kompenserer hinanden: Når strømmen stiger i den ene, falder den i den anden.

Ifølge testresultaterne er output fra den trefasede model næsten 50 % større end for enfasemodellen. En anden fordel ved denne model er, at i fravær af unødvendige vibrationer, øges den akustiske komfort, når enheden arbejder under belastning.

Det vil sige, at en trefaset generator praktisk talt ikke nynner under driften. Når vibrationer reduceres, forlænges enhedens levetid logisk.

I kampen mellem trefasede og enfasede enheder vinder trefasede uvægerligt, fordi det ikke brummer så meget under drift og varer længere end enfaset

Regler for oprulning af en rulle

Hvis du spørger en specialist, vil han sige, at før du vikler spolerne, skal du udføre en omhyggelig beregning. En praktiserende læge i denne sag vil stole på sin intuition.

Vi valgte en generator, der ikke var særlig hurtig. Vores opladningsprocedure for et 12-volts batteri bør begynde ved 100-150 rpm. Sådanne indledende data kræver, at det samlede antal vindinger af alle spoler er 1000-1200 stykker. Vi skal bare dele dette tal mellem alle spolerne og bestemme, hvor mange vindinger der vil være på hver.

En vindmølle ved lave hastigheder kan være mere kraftfuld, hvis antallet af pæle stiger. Frekvensen af ​​strømsvingninger i spolerne vil stige. Hvis du bruger en større tværsnitsledning til at vikle spolerne, vil modstanden falde, og strømmen vil stige. Gå ikke glip af det faktum, at højere spænding kan "spise" strøm på grund af viklingsmodstand.

Oprulningsprocessen kan gøres lettere og mere effektiv, hvis du bruger en speciel maskine til dette formål.

Det er slet ikke nødvendigt at udføre en sådan rutineproces som vikling af spoler i hånden. Lidt snilde og en fremragende maskine, der sagtens kan klare oprulning, er der allerede

Ydeevneegenskaberne for hjemmelavede generatorer er i høj grad påvirket af tykkelsen og antallet af magneter, der er placeret på diskene. Den samlede samlede effekt kan beregnes ved at vikle en spole og derefter dreje den i en generator. Generatorens fremtidige effekt bestemmes ved at måle spændingen ved bestemte hastigheder uden belastning.

Lad os give et eksempel. Med en modstand på 3 ohm og 200 rpm kommer der 30 volt ud.Hvis du trækker 12 volt batterispænding fra dette resultat, får du 18 volt. Divider dette resultat med 3 ohm og få 6 ampere. Lydstyrken er 6 ampere og går til batteriet. Selvfølgelig tog vi i beregningen ikke hensyn til tabene i ledningerne og på diodebroen: det faktiske resultat vil være mindre end det beregnede.

Normalt er spolerne lavet runde. Men hvis du strækker dem lidt ud, får du mere kobber i sektoren, og svingene bliver mere lige. Hvis du sammenligner størrelsen af ​​magneten og diameteren af ​​det indvendige hul i spolerne, så skal de matche hinanden, ellers kan størrelsen på magneten være lidt mindre.

Færdiglavede spoler skal svare i størrelse til magneterne: de skal være lidt større end magneterne eller lige i størrelse med dem

Tykkelsen af ​​den stator, vi laver, skal være korrekt relateret til tykkelsen af ​​magneterne. Hvis statoren gøres større ved at øge antallet af vindinger i spolerne, vil mellemdiskpladsen øges, og den magnetiske flux vil falde. Resultatet kan vise sig at være dette: den samme spænding genereres, men på grund af spolernes øgede modstand vil vi modtage mindre strøm.

Krydsfiner bruges til at lave statorformen. Sektorer til spoler kan dog markeres på papir ved hjælp af plasticine som kanter.

Hvis du placerer glasfiberstof oven på spolerne i bunden af ​​formen, vil produktets styrke øges. Før du påfører epoxyharpiks, skal du smøre formen med vaseline eller voks, så klæber harpiksen ikke til formen. Nogle mennesker bruger tape eller film i stedet for smøremiddel.

Spolerne er fastgjort til hinanden. I dette tilfælde bringes enderne af faserne ud. De seks ledninger, der bringes ud, skal forbindes i en stjerne eller trekant. Ved at dreje den samlede generator i hånden testes den.Hvis spændingen er 40 V, vil strømmen være cirka 10 ampere.

Afsluttende samling af enheden

Længden af ​​den færdige mast skal være cirka 6-12 meter. Med sådanne parametre skal dens base betones. Selve vindmøllen bliver fastgjort til toppen af ​​masten.

For at kunne nå det i tilfælde af et sammenbrud, er det nødvendigt at sørge for en speciel montering i bunden af ​​masten, som gør det muligt at hæve og sænke røret ved hjælp af et håndspil.

Masten med en vindgenerator fastgjort til den rejser sig højt, men den forsigtige håndværker lavede en speciel anordning, der gør det muligt at sænke strukturen til jorden, hvis det er nødvendigt

For at lave en skrue kan du bruge et PVC-rør med en diameter på 160 mm. Den skal bruges til at skære en to meter lang propel bestående af seks blade fra dens overflade. Det er bedre selv at udvikle formen på knivene eksperimentelt. Målet er at øge drejningsmomentet ved lave omdrejninger.

Propellen skal beskyttes mod overdreven vind. For at løse dette problem skal du bruge en foldehale. Den genererede energi lagres i batterier.

Vi har givet vores læsere to muligheder for selvfremstillede 220 V vindgeneratorer, som nyder øget opmærksomhed ikke kun fra landejendomsejere, men også fra almindelige sommerboere.

Begge vindmøllemodeller er effektive på hver deres måde. Disse enheder kan demonstrere særligt gode resultater i steppeområder med hyppig og kraftig vind. De er effektive nok til at blive brugt i en organisation alternativ boligopvarmning og i forsyningen af ​​elektricitet. Og de er ikke så svære at bygge med dine egne hænder.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Denne video viser et eksempel på en vindmølle med en vandret rotationsakse. Forfatteren af ​​enheden forklarer detaljeret nuancerne i designet af en gør-det-selv-installation, henleder publikums opmærksomhed på fejl, der kan begås i processen med at lave en vindgenerator selv, og giver praktiske råd.

Bemærk venligst, at det ikke er så let at komme til enheden, hævet til en anstændig højde. Geninstallation af sådan en vindmølle vil højst sandsynligt være problematisk. Derfor vil mastens foldedesign i dette tilfælde slet ikke være overflødigt.

Denne video viser en roterende vindmølle med en lodret rotationsakse. Denne installation er placeret lavt, lavet på en original måde og er meget følsom: selv en svag vind sætter enhedens blade i bevægelse.

Hvis du bor i et område, hvor vind ikke betragtes som et sjældent fænomen, kan det være det mest effektive for dig at bruge denne særlige kilde til alternativ energi. Ovenstående eksempler på selvfremstillede vindmøller beviser, at det ikke er så svært at lave dem med egne hænder. Vindenergi er en offentligt tilgængelig og vedvarende ressource, der kan og bør bruges.

Vi inviterer besøgende, der er interesseret i artiklens emne, til at udtrykke deres meninger i kommentarerne og stille spørgsmål, der opstod under læsningen af ​​materialet.