Innhold
Å ha en egen vindgenerator er svært lønnsomt. For det første får en person gratis strøm. For det andre kan elektrisitet oppnås på steder fjernt fra sivilisasjonen, hvor det ikke er kraftledninger. En vindmølle er en enhet designet for å generere kinetisk vindenergi. Mange håndverkere har lært å montere en vertikal vindgenerator med egne hender, og nå skal vi finne ut hvordan dette gjøres.
Design og typer vindturbiner
Vindgeneratorer har mange navn, men det er mer riktig å kalle dem et vindkraftverk. En vindpark består av elektrisk utstyr og en mekanisk struktur - en vindturbin, som er koblet sammen til et enkelt system. En elektrisk installasjon bidrar til å gjøre vind til en energikilde.
Det er mange typer vindgeneratorer, men i henhold til plasseringen av arbeidsaksen er de konvensjonelt delt inn i to grupper:
- Vindmøller med horisontal rotasjonsakse er de vanligste. Den elektriske installasjonen er preget av høy effektivitet. I tillegg er selve mekanismen bedre i stand til å motstå orkaner, og i lett vind starter rotoren raskere. Horisontale vindgeneratorer har enklere effektkontroll.
- Vindmøller med vertikal rotasjonsakse er i stand til å operere selv ved lave vindhastigheter. Turbiner er stillegående og lettere å produsere, så som oftest blir de installert av håndverkere i hagen deres.Imidlertid gjør designfunksjonen til en vertikal vindmølle at den bare kan installeres lavt fra bakken. På grunn av dette reduseres effektiviteten til den elektriske installasjonen kraftig.
Vindgeneratorer varierer avhengig av type impeller:
- Propell- eller vingemodeller er utstyrt med blader som er vinkelrett på den horisontale akselen.
- Karusellmodeller kalles også roterende. De er typiske for vertikale vindturbiner.
- Trommelmodeller har på samme måte en vertikal arbeidsakse.
For å generere kinetisk vindenergi i industriell skala, brukes vanligvis propellvindgeneratorer. Trommel- og karusellmodeller er større i størrelse og har en mindre effektiv mekanisme.
Alle vindturbiner kan utstyres med multiplikator. Denne girkassen lager mye støy under drift. Multiplikatorer brukes vanligvis ikke i hjemmevindmøller.
Vindturbinens driftsprinsipp
Det er verdt å merke seg at prinsippet for drift av en vindgenerator er det samme, uavhengig av design og utseende. Energiproduksjonen begynner fra det øyeblikket vindmøllebladene roterer. På dette tidspunktet dannes et magnetfelt mellom rotoren og statoren til generatoren. Den fungerer som en energikilde som genererer elektrisitet.
Så, som vi fant ut, består en vindgenerator av to hoveddeler: en roterende mekanisme med blader og en generator. Nå om arbeidet til animatøren. Denne girkassen er installert på en vindmølle for å øke hastigheten på arbeidsakselen.
Under rotasjon av generatorrotoren genereres vekselstrøm, det vil si at tre faser sendes ut. Den genererte energien når kontrolleren, og fra den går den til batteriet.I denne kjeden er det en annen viktig enhet - en omformer. Den konverterer strømmen til stabile parametere og leverer den til forbrukeren gjennom nettverket.
Vindmølle industrifartøy 2
Innen vindenergi er industrifartøyet 2 kinetisk vindgenerator, som har en modifisert enhet for å generere vindenergi, veldig kjent. For å beregne kraften til en elektrisk installasjon multipliseres summen av hastighetene til dens arbeidsdeler med 0,1. Størrelsen på arbeidsområdet bestemmes av rotorens dimensjoner. Under rotasjon produserer den kinetisk energi kU i stedet for elektrisk energi EU.
Rotasjonen av bladene avhenger av vindkast. Den mest optimale hastigheten observeres i en høyde på 160–162 m. Et tordenvær øker vindhastigheten med 50 %, og enkelt regn – opptil 20 %.
Rotorene til vindgeneratoren for industrifartøy 2 er forskjellige i dimensjonene og materialet til bladene, samt de maksimale vindstyrkeverdiene som de er i stand til å operere med:
- trerotor med 5x5 blader er designet for et vindhastighetsområde fra 10 til 60 MCW;
en jernrotor med 7x7 blader er designet for et hastighetsområde fra 14 til 75 MCW; - stålrotor med 9x9 blader er designet for en rekke luftstrømningshastigheter fra 17 til 90 MCW;
- Karbonfiberrotoren med 11x11 blader er designet for en rekke luftstrømningshastigheter fra 20 til 110 MCW.
Industrial Craft 2 kinetiske vindgeneratorer er ikke plassert tett sammen på samme nivå med ryggen mot hverandre.
Egenproduksjon av en vertikal vindgenerator
En vindmølle med vertikal aksel er den enkleste å lage selv. Bladene er laget av ethvert materiale, det viktigste er at det er motstandsdyktig mot fuktighet og sol, og er også lett.For bladene til en hjemmevindgenerator kan du bruke PVC-rør, brukt i kloakkkonstruksjon. Dette materialet oppfyller alle kravene ovenfor. Fire blader 70 cm høye er kuttet ut av plast, pluss to av de samme er laget av galvanisert stål. Tinnelementene formes til en halvsirkel og festes deretter på begge sider av røret. De resterende bladene er montert i samme avstand i en sirkel. Rotasjonsradiusen til en slik vindmølle vil være 69 cm.
Neste trinn er rotormontering. Du trenger magneter her. Ta først to ferrittskiver med en diameter på 23 cm. Ved hjelp av lim festes seks neodymmagneter til en disk. Med en magnetdiameter på 165 cm dannes en vinkel på 60 mellom demO. Hvis disse elementene er mindre, økes antallet. Magnetene limes ikke bare tilfeldig, men polariteten endres en etter en. Ferrittmagneter er festet til den andre disken på lignende måte. Hele strukturen er sjenerøst fylt med lim.
Det vanskeligste er å lage statoren. Du må finne en kobbertråd 1 mm tykk og lage ni spoler av den. Hvert element må inneholde nøyaktig 60 omdreininger. Deretter settes den elektriske statorkretsen sammen fra de ferdige spolene. Alle ni av dem er lagt ut i en sirkel. Koble først endene av den første og fjerde spolen. Koble deretter den andre frie enden av den fjerde til utgangen til den syvende spolen. Resultatet ble et enfaset element med tre spoler. Den andre fasekretsen er satt sammen fra de neste tre spolene i rekkefølge, og starter med det andre elementet. Den siste fasen som skal settes sammen på samme måte er den tredje fasen, med start fra den tredje spolen.
For å feste kretsen kuttes en form ut av kryssfiner. Glassfiber er plassert på toppen av den, og en krets med ni spoler er lagt ut på den. Alt dette helles med lim, hvoretter det blir stående til det er helt herdet.Tidligst et døgn senere kan rotoren og statoren kobles sammen. Først plasseres rotoren med magnetene opp, statoren plasseres på den, og den andre skiven plasseres på toppen med magnetene ned. Koblingsprinsippet kan sees på bildet.
Nå er det på tide å montere vindgeneratoren. Hele kretsen vil bestå av et løpehjul med blader, et batteri og en omformer. For å øke dreiemomentet er det tilrådelig å installere en girkasse. Installasjonsarbeid har følgende rekkefølge:
- En slitesterk mast er sveiset fra en stålvinkel, rør eller profil. I høyden skal den heve løpehjulet med blader over takryggen.
- Fundamentet støpes under masten. Forsterkning er nødvendig og ankere som stikker ut fra betongen leveres.
- Deretter festes impelleren med generatoren til masten.
- Etter montering av masten på fundamentet, festes den til ankere, hvoretter den forsterkes med stålstivere. For disse formålene er en kabel eller stålstang 10–12 mm tykk egnet.
Når den mekaniske delen av vindgeneratoren er klar, begynner de å montere den elektriske kretsen. Generatorutgangen vil gi trefasestrøm. For å oppnå en konstant spenning, er en likeretter laget av dioder installert i kretsen. Batterilading styres gjennom et bilrelé. Kretsen avsluttes med en omformer, hvorfra de nødvendige 220 volt tilføres hjemmenettverket.
Utgangseffekten til en slik vindgenerator avhenger av vindhastigheten. For eksempel vil den elektriske installasjonen ved 5 m/s produsere ca 15 W, og ved 18 m/s kan man få en effekt på opptil 163 W. For å øke produktiviteten utvides vindmøllemasten til 26 m. I denne høyden er vindhastigheten 30 % høyere, noe som betyr at elektrisiteten som genereres er omtrent halvannen ganger mer.
Videoen viser monteringen av en generator for en vindmølle:
Å montere en vindgenerator er en kompleks sak. Du må kunne det grunnleggende innen elektroteknikk, kunne lese skjemaer og bruke loddebolt.
