Kol didžiųjų korporacijų inžinieriai ir technologai kuria alternatyvių energijos š altinių panaudojimo pramonėje projektus, namų meistrai randa būdų, kaip jį panaudoti buityje. Be to, perėjimą prie nestandartinių energijos generatorių lemia ne tik noras sutaupyti elektros energijos. Kotedžų ir kotedžų gyvenvietėse elektros tiekimo trikdžiai nėra neįprasti, o kai kuriuose regionuose iš viso nėra centrinio tiekimo tinklų. Atokių privačių dvarų savininkams ir tiems, kurie tiesiog nori aprūpinti savo namų ūkį nepriklausomu energijos š altiniu, siūloma pasigaminti įvairių variantų savadarbį vėjo generatorių.
Pagrindinis vėjo malūno dizainas
Namuose vėjo generatorių pasigaminti paprasta. Pakanka paimti darbinę sraigto dalį arba menčių grupę, prijungti ją prie variklio elektriniu keitikliu ir apgalvoti energijos kaupimo sistemą. Tada belieka tik organizuoti technines sąlygas kuriamam darbuiinfrastruktūrą. Problema ta, kad daugiau ar mažiau reikšmingų gamybos apimčių projektavimas turėtų būti sudarytas iš visos apimties darbų. Pirmiausia apskaičiuojama rato ašis, jos kryptis ir surinkimo medžiagos. Pavyzdžiui, „pasidaryk pats“vertikalios savadarbės vėjo jėgainės gaminamos iš metalinių plokščių, specialiai apdirbtų staklėmis arba rankiniais įrankiais. Dėl neteisingos ašmenų geometrijos gali sumažėti trauka dėl srauto apsisukimo. Šis dizainas veiks prieš vėjo sroves.
Savo ruožtu horizontalios instaliacijos nereikalauja funkcinių organų išdėstymo. Jiems taip pat reikės tam tikros konfigūracijos, bet supaprastintos formos peilių.
Be darbinės mechaninės dalies, vėjo malūno konstrukcijoje yra jau minėtas variklis. Ji turės užtikrinti energijos transformaciją ir kaupimą. Paprastai namų vėjo generatorius namams gaminamas iš buitinių prietaisų variklių, tačiau gali būti ir kitų variantų. Ypatingas dėmesys skiriamas atraminei konstrukcijai. Jį sudarys masyvus metalinis rėmas, apsauginis dėklas, rėmo pagrindas pagalbiniams mazgams tvirtinti, stelažas ir kiti komponentai.
Specifikacijos
Be išankstinio pajėgumų skaičiavimo nėra prasmės pradėti tolesnę vėjo generatoriaus plėtrą. Įrenginio naudojimo būdas galiausiai priklauso nuo konvertuojamos energijos kiekio. Ir vėl pasirodymasdizainą lemia darbinio korpuso matmenys ir jo techninio projekto konfigūracija. Vidutinius savadarbės vėjo turbinos parametrus galima pavaizduoti taip:
- Sparnuotės skersmuo 200 cm
- Irklo segmentų skaičius – 6.
- Generatoriaus įtampa yra 24 W.
- Srovė – apie 250 A.
- Generatoriaus galia – nuo 0,2 iki 3 kW.
- Vėjo greitis iki 12 m/s.
- Akumuliatoriaus talpa – 500 Ah
Ratų ašmenų surinkimas
Kaip jau minėta, statant sudėtingą vertikalaus vėjo malūno konstrukciją, neapsieinama be metalo lakšto. Galima naudoti anoduotą aliuminį, tačiau plieno segmentai yra geresni dėl stiprumo charakteristikų, nors juos reikės apdirbti. Bet kokiu atveju, tik iš kieto metalo bus galima surinkti patikimus peilius vertikalaus naminio vėjo generatoriaus statybai. Taip pat galite savo rankomis pasidaryti vėjo ratą horizontaliai konstrukcijai, naudodami polivinilchlorido (PVC) ruošinius. Plastikas yra lankstesnis apdirbant, nejautrus aplinkos poveikiui ir šviesai. Jo trūkumai priklauso nuo mechaninio lankstumo, todėl iš pradžių turėtumėte sutelkti dėmesį į standžius PVC lydinius.
Konstrukciškai tinkamų ruošinių galima rasti slėgio vamzdžiuose arba latakų segmentuose. Kalbant apie plastiką, verta orientuotis į sienelės storį 5 mm, ilgį apie 100 cm ir skersmenį iki 15 cm. Norėdami suformuoti segmentą, patartina naudotiparuoštą šabloną, iš jo nubrėžkite kontūrus ir dėlionės ar metalinio pjūklo pagalba padarykite išpjovą. Naminės vėjo turbinos mentės balansuojamos šlifuojant ir smulkiagrūdžiu paviršių šlifavimu. Visi kampai ir kraštai kruopščiai suapvalinti iki vienos formos.
Toliau ant vėjo rato pagrindo reikia sumontuoti 6 menčių elementus, į kuriuos vėliau bus integruotas generatorius. Tvirtinimas atliekamas per 20 cm skersmens ir 1 cm storio metalinę movą. Inverterio subtilaus suvirinimo būdu prie įvorės turi būti privirintos 30 cm ilgio ir 1,2 cm pločio plieninės išmetimo juostos. Turi būti padarytos skylės juos peiliams pritvirtinti.
Dviračio variklio generatorius
Generatorinės įrangos pasirinkimo klausimas yra bene svarbiausias, todėl bus svarstomi keli variantai. Praktiškiausias ir patogiausias įrengimo agregatas yra elektrinis dviračio variklis, kurį galima įsigyti vidutiniškai už 7-10 tūkstančių rublių. Tai bus modelis, kurio įtampos charakteristikos siekia iki 250 V, o sukimosi greitis sieks apie 200 aps./min. Toliau prijungiama vėjo rato mova ir savadarbis generatorius. Vėjo generatorius gali būti tvirtinamas prie korpuso varžtais, pasirenkant skylutes stipinų tvirtinimui. Rezultatas turėtų būti kompaktiškas, palyginti lengvas, bet ne pats našiausias elektros energijos gamybos įrenginys. Todėl verta apsvarstyti galingesnes alternatyvas.
Dizainas su automobilio generatoriumi
Kalbant apie visas darbines savybes, toks įrengimas bus tinkamasoptimalus galios agregatas, o esant galimybei, rekomenduojama naudoti traktorių ir krovinių starterius. Pagrindinis sunkumas bus apvynioti įrenginį neodimio magnetais. Jie turi būti priklijuoti prie rotoriaus diskų. Optimaliai tinka 25x8 mm formato magnetiniai elementai, kurių kiekis yra 20 vnt. Tokiu atveju poliai turi būti griežtai kaitaliojami, kitaip starteris bus nenaudingas projektuojant.
Taip pat verta atsisakyti apvalių magnetų ir naudoti stačiakampius. Faktas yra tas, kad namuose pagamintas vėjo generatorius iš automobilio generatoriaus turės tolygiai paskirstyti elektromagnetines bangas, o apvalios formos elementai negalės tinkamai palaikyti šios funkcijos. Išilgai išorinių ir vidinių magnetų išdėstymo kontūrų taip pat yra išdėstytos šonų linijos. Jie gali būti pagaminti iš plastilino, pritvirtinto epoksidiniais klijais. Tačiau siekiant didesnio patikimumo, verta užpildyti visą starterį sutraukiančia derva.
Asinchroninio variklio taikymas
Patogumui atliekant montavimo darbus galite paimti asinchroninę elektrinę ir po paprasto pakeitimo ją sujungti su mechanine darbine vėjo malūno dalimi. Pagrindinė patobulinimo dalis bus susijusi su tekinimo staklės rotoriaus grioveliu. Apdaila atliekama pagal magnetinių elementų storį. Apdorojimo problema kyla dėl to, kad asinchroninių variklių konstrukcijoje nėra specialių įvorių magnetams įstatyti, todėl grioveliai išgręžiami atskirai.
Kaip ir pasirinkus stačiakampį elektromagnetinįelementai, įdėklų formavimas korpuse atliekamas teisingai lauko krypčiai į starterį. Atlikus techninį patobulinimą ir įdiegus darbo įrangą, konstrukciją galima užpildyti epoksidine derva. Išvestis turėtų būti namuose pagamintas 2 kW ar daugiau vėjo generatorius - našumas priklausys nuo vardinės galios ir naudojamų magnetų formato. Beje, nebijokite, kad gydymo sritis su lipnia kompozicija šiek tiek sumažins įtampą. Tai nėra esminė reikšmė vėjo malūno veikimui, tačiau gali padidinti srovės stiprumą.
Naminio magnetinio generatoriaus naudojimas
Norėdami prižiūrėti mažus akumuliatorius, galite apsiriboti tik savos gamybos starterio montavimu. Jis turės daug trūkumų, palyginti su gamykliniais įrenginiais, tačiau mažai galios vartotojams tokios sistemos užteks. Svarbiausias gamybos žingsnis yra teisingai apskaičiuoti apvijos posūkius. Jų skaičius savadarbiame vėjo generatoriuje su magnetais priklausys nuo ritinių skaičiaus. Vidutiniškai bendra galia yra 1000–1200 aps./min.
Jei apvijai naudosite didesnį laidą, varža sumažės, o srovės stiprumas, atvirkščiai, padidės. Bet bet kuriuo atveju jums reikės mašinos, kad sukurtumėte ritinius su apvija. Procesas yra įprastas ir ilgas, todėl mechanizacija yra būtina. Apvijos blokas gali būti rankinis darbo stalo pagrindu. Pakanka sumontuoti besisukančią įrangą ant metalinio strypo ir atnešti prie josritė su varine viela. Pati ritė bus apvali. Svarbesnis yra jo ilgio klausimas, nes dėl pailgos konstrukcijos posūkiai bus tiesesni ir sektoriuje sunaudos daug vario. Ant popieriaus iš pradžių galima pažymėti atskirus sektorius, kad būtų tinkamai paskirstyta apvija, o po to ant ritės ruošinio galima naudoti tuos pačius plastilino barjerus.
Norint savo rankomis padidinti naminio vėjo generatoriaus stiprumą, formos dugną rekomenduojama uždėti stiklo pluoštu. Kad nepriliptų prie paviršiaus, nugarą patartina apdoroti vašku arba vazelinu. Starterio sistemoje ritės grupė surenkama be tiesioginių kontaktų. Kiekvienas elementas turi būti tvirtai pritvirtintas, o fazių galai iškeliami daugiasluoksne izoliacija. Keli laidai gali būti sujungti į vieną formą – žvaigždę arba trikampį.
Generatoriaus montavimas ant rėmo
Surinktas maitinimo blokas turi būti pritaikytas tam tikroms elektros apkrovoms, tačiau nepamirškite apie trečiųjų šalių mechaninį poveikį. Kad konstrukcija atlaikytų dinaminį ir statinį slėgį, generatoriaus velenas turi būti patikimai pritvirtintas rėme. Norėdami tai padaryti, naudokite metalinį rėmą, tinkantį naminiam vėjo generatoriui pagal formą ir dydį. Ekstremaliais atvejais prietaisui pritvirtinti prie korpuso gali būti naudojamos slopinimo medžiagos. Per sunkūs rėmai taip pat nepageidautini. Geriausias pasirinkimas yra 1–2 cm storio aliuminio rėmas.
Apsauga nuo stipraus vėjo
BĮprastu režimu vėjo malūnas veikia ir generuoja stabilią srovę, kai vėjo greitis yra apie 10 m/s. Šio rodiklio viršijimas bus žalingas tiek laikančiajai konstrukcijai, tiek įrangos elektriniam užpildui. Todėl instaliacija apsaugota šoninių mentelių sistema. Pavyzdžiui, savadarbės vertikalios vėjo jėgainės yra apsaugotos nuo uraganų naudojant spyruoklės jėgą suteikiančias plokštes. Šioje konstrukcijoje generatorius veiks srauto kryptimi su uodega, tai yra, sistemos funkcija apsiriboja mechanika, tačiau be pernelyg didelių oro srovių apkrovų.
Vėjo turbinos stiebas
Centrinė ir pagrindinė instaliacijos guolių sudedamoji dalis, nuo kurios priklauso viso komplekso mechaninis patikimumas. Kaip šis strypas gali būti naudojami profilio kampai, vamzdžiai ir stulpai. 10 cm skersmens metalinis vamzdis yra praktiškesnis ir lengviau montuojamas. Kalbant apie ilgį, reikia turėti omenyje, kad optimali generatoriaus padėtis virš žemės yra 4-5 m Pramonės įrenginiai taip pat montuojami ties didesnis aukštis, tačiau patikimam montavimui su tokiais parametrais reikalinga papildoma įranga. Tokiu atveju pagal sraigtinių polių principą galima įrengti savadarbį vėjo generatorių ant vamzdžio, kurio gylis į žemę yra 1-1,5 m. Renkantis padėties tašką, reikia atsižvelgti į kad tame pačiame lygyje 30 m spinduliu nebūtų trukdžių. Ekstremaliais atvejais darbinę konstrukciją turėsite pakelti 1 m virš užtvaros.
Taip pat galite iš anksto apskaičiuoti nusileidimo ir pakilimo įrenginius. Be priežiūros vis tiek neapsieisite, o paprastų kopėčių stovas nėra pats patikimiausias sprendimas. Be to, dizaineriai rekomenduoja įrengti apsauginius laidus su 5 m įdubomis išilgai stiebo aukščio. Jie pritvirtinami prie žemės inkarais spinduliu, kuris yra pusė stulpo aukščio.
Išvada
Generatoriai, maitinami iš natūralių energijos š altinių, vis dar nėra plačiai naudojami dėl brangios pagrindinės įrangos ir didelių priežiūros išlaidų. Šiuo atveju brangiausias gali būti naminis vėjo generatorius iš asinchroninio variklio, kuriam reikės galingos galios bazės ir reguliarios techninės pagalbos. Kita vertus, jis pasižymi ir didžiausiu našumu (efektyvumas apie 80 proc.), kas leis susigrąžinti įrengimo ir susijusių medžiagų išlaidas. Kiek energijos pakanka iš akumuliatoriaus, prijungto prie tokio generatoriaus? Kaip rodo praktika, minimalus sistemos su 2-3 kW energijos slenkstis leidžia patenkinti klimato sistemų, buitinių apšvietimo įrenginių grupių, šaldymo įrangos ir tt poreikius.
