Kamēr lielo korporāciju inženieri un tehnologi izstrādā projektus alternatīvo enerģijas avotu izmantošanai rūpniecībā, mājamatnieki atrod veidus, kā to izmantot mājsaimniecībā. Turklāt pāreju uz nestandarta enerģijas ģeneratoriem nosaka ne tikai vēlme ietaupīt uz elektrību. Daču un kotedžu apdzīvotās vietās elektroenerģijas piegādes pārtraukumi nav nekas neparasts, un dažos reģionos vispār nav centrālo piegādes tīklu. Nomaļu privātīpašumu īpašniekiem un tiem, kuri vienkārši vēlas nodrošināt savu mājsaimniecību ar neatkarīgu enerģijas avotu, tiek piedāvāta ideja izgatavot paštaisītu vēja ģeneratoru dažādās variācijās.
Vējdzirnavu galvenais dizains
Mājās ir viegli izgatavot ar vēju darbināmu ģeneratoru. Pietiek paņemt dzenskrūves darba daļu vai lāpstiņu grupu, savienot to ar dzinēju ar elektrisko pārveidotāju un pārdomāt enerģijas uzkrāšanas sistēmu. Tad atliek tikai organizēt izveidotā darba tehniskos nosacījumusinfrastruktūra. Problēma ir tā, ka vairāk vai mazāk nozīmīgiem ražošanas apjomiem dizains jāsastāv no pilna apjoma darba priekšmetiem. Vispirms tiek aprēķināta riteņa ass, tās virziens un montāžas materiāli. Piemēram, vertikālās paštaisītās vēja turbīnas tiek izgatavotas no metāla plāksnēm, kas īpašā veidā apstrādātas uz darbgaldiem vai ar rokas instrumentiem. Nepareiza lāpstiņas ģeometrija var izraisīt vilces zudumu plūsmas maiņas dēļ. Šis dizains darbosies pret vēja straumēm.
Savukārt horizontālās instalācijas nav tik prasīgas pret funkcionālo orgānu izvietojumu. Viņiem būs nepieciešami arī noteiktas konfigurācijas asmeņi, bet ar vienkāršotu formu.
Papildus darba mehāniskajai daļai vējdzirnavu konstrukcijā ir iekļauts jau minētais dzinējs. Tam būs jānodrošina enerģijas pārveidošana un uzkrāšana. Parasti mājās gatavots vēja ģenerators mājām tiek izgatavots no sadzīves tehnikas motoriem, taču var būt arī citas iespējas. Īpaša uzmanība tiek pievērsta atbalsta konstrukcijai. To veidos masīvs metāla rāmis, aizsargapvalks, rāmja pamatne palīgierīču piestiprināšanai, statīvs un citas sastāvdaļas.
Specifikācijas
Bez iepriekšēja jaudu aprēķina nav jēgas sākt vēja ģeneratora tālāku attīstību. Instalācijas izmantošanas veids galu galā ir atkarīgs no pārveidotās enerģijas daudzuma. Un atkal uzstāšanāskonstrukciju nosaka darba korpusa izmēri un tā tehniskā projekta konfigurācija. Paštaisītas vēja turbīnas vidējos parametrus var attēlot šādi:
- Skrejrata diametrs 200cm
- Lāpstiņas segmentu skaits – 6.
- Ģeneratora spriegums ir 24 W.
- Pašreizējais - aptuveni 250 A.
- Ģeneratora jauda - diapazons no 0,2 līdz 3 kW.
- Vēja ātrums līdz 12 m/s.
- Akumulatora ietilpība - 500 Ah
Riteņu lāpstiņu montāža
Kā jau minēts, vertikālo vējdzirnavu sarežģītas konstrukcijas konstrukcijā neiztikt bez metāla loksnes. Var izmantot anodētu alumīniju, taču tērauda segmenti ir labāki stiprības raksturlielumiem, lai gan tiem būs nepieciešama apstrāde. Jebkurā gadījumā tikai cietais metāls ļaus salikt uzticamus asmeņus vertikāla mājās gatavota vēja ģeneratora konstrukcijai. Varat arī ar savām rokām izgatavot vēja riteni horizontālai konstrukcijai, izmantojot polivinilhlorīda (PVC) sagataves. Plastmasa ir vairāk kaļamā apstrādē, nejutīga pret vides ietekmi un gaismu. Tā trūkumi ir saistīti ar mehānisko elastību, tāpēc jums sākotnēji vajadzētu koncentrēties uz stingriem PVC sakausējumiem.
Strukturāli piemērotas sagataves var atrast spiediena caurulēs vai noteku segmentos. Plastmasas gadījumā ir vērts koncentrēties uz sienas biezumu 5 mm, garumu aptuveni 100 cm un diametru līdz 15 cm Lai izveidotu segmentu, vēlams izmantotgatavu veidni, no tā uzzīmējiet kontūras un izveidojiet izgriezumu, izmantojot finierzāģi vai metāla zāģi. Pašdarināto lāpstiņu balansēšana vēja turbīnai tiek veikta, slīpējot un smalki slīpējot virsmas. Visi stūri un malas ir rūpīgi noapaļotas līdz vienai formai.
Tālāk uz vējrata pamatnes jāuzstāda 6 lāpstiņu elementi, kuros pēc tam tiks integrēts ģenerators. Stiprinājumu veic caur metāla uzmavu, kuras diametrs ir 20 cm un biezums 1 cm. Ar invertora smalko metināšanu pie uzmavas jāpiemetina 30 cm garas un 1,2 cm platas tērauda nosēšanās lentes. tos asmeņu nostiprināšanai.
Velosipēda motora ģenerators
Jautājums par ģenerācijas stacijas izvēli, iespējams, ir vissvarīgākais, tāpēc tiks izskatītas vairākas iespējas. Vispraktiskākā un ērtākā vienība no uzstādīšanas viedokļa ir elektriskā velosipēda motors, kuru var iegādāties vidēji par 7-10 tūkstošiem rubļu. Tas būs modelis ar sprieguma raksturlielumiem līdz 250 V un griešanās ātrumu aptuveni 200 apgr./min. Tālāk ir savienots vēja riteņa sakabe un paštaisīts ģenerators. Vēja ģeneratoru var piestiprināt pie korpusa ar skrūvēm, izvēloties caurumus spieķu stiprināšanai. Rezultātā vajadzētu iegūt kompaktu, salīdzinoši vieglu, bet ne visproduktīvāko iekārtu elektroenerģijas ražošanai. Tāpēc ir vērts apsvērt jaudīgākas alternatīvas.
Dizains ar automašīnas ģeneratoru
Runājot par darba īpašību kopumu, šāda instalācija būsoptimāls jaudas agregāts, un, ja iespējams, ieteicams izmantot traktora un kravas starterus. Galvenās grūtības būs ierīces aptīšana ar neodīma magnētiem. Tie ir jāpielīmē pie rotora diskiem. Optimāli pieguļ magnētiskie elementi formātā 25x8 mm 20 gab. Šajā gadījumā stabi ir stingri jāmaina, pretējā gadījumā starteris dizainā būs bezjēdzīgs.
Ir vērts atteikties arī no apaļajiem magnētiem par labu taisnstūrveida magnētiem. Fakts ir tāds, ka paštaisītam vēja ģeneratoram no automašīnas ģeneratora būs vienmērīgi jāsadala elektromagnētiskie viļņi, un apaļas formas elementi nespēs atbalstīt šo funkciju pareizajā apjomā. Gar magnētu novietojuma ārējām un iekšējām kontūrām tiek sakārtotas arī sānu līnijas. Tos var izgatavot no plastilīna, kas piestiprināts ar epoksīda līmi. Tomēr, lai nodrošinātu lielāku uzticamību, ir vērts uzpildīt visu starteri ar savelkošiem sveķiem.
Asinhronā motora lietojumprogramma
Ērtības labad, veicot montāžas darbus, varat paņemt asinhrono elektrostaciju un pēc vienkāršas pārveidošanas apvienot to ar vējdzirnavu mehānisko darba daļu. Galvenā pilnveidošanas daļa būs saistīta ar rotora rievu uz virpas. Apdare tiek veikta atbilstoši magnētisko elementu biezumam. Apstrādes problēma ir saistīta ar to, ka asinhrono motoru konstrukcija nenodrošina īpašas uzmavas magnētu ievietošanai, tāpēc rievas tiek urbtas neatkarīgi.
Kā ar taisnstūrveida elektromagnētisko izvēlielementi, ieliktņu veidošana korpusā tiek veikta pareizam lauka virzienam uz starteri. Pēc tehniskās pilnveidošanas un darba aprīkojuma ieviešanas ir iespējams konstrukciju aizpildīt ar epoksīda sveķiem. Izvadei jābūt paštaisītam vēja ģeneratoram ar jaudu 2 kW vai vairāk - veiktspēja būs atkarīga no nominālās jaudas un izmantoto magnētu formāta. Starp citu, nebaidieties, ka apstrādes lauks ar līmes sastāvu nedaudz pazeminās spriegumu. Tam nav būtiskas nozīmes vējdzirnavu darbībai, taču tas var palielināt strāvas stiprumu.
Izmantojot paštaisītu magnētisko ģeneratoru
Mazo akumulatoru apkopei varat aprobežoties ar sava ražota startera uzstādīšanu. Tam būs daudz mīnusu salīdzinājumā ar rūpnīcas ierīcēm, taču mazjaudas patērētājiem ar šādu sistēmu pietiks. Vissvarīgākais ražošanas posms ir pareizi aprēķināt tinuma pagriezienus. To skaits paštaisītā vēja ģeneratorā ar magnētiem būs atkarīgs no spoļu skaita. Vidēji kopējo jaudu nodrošina 1000-1200 apgr./min.
Ja tinumam izmantojat lielāku vadu, tad pretestība samazināsies, bet strāvas stiprums, gluži pretēji, palielināsies. Bet jebkurā gadījumā jums būs nepieciešama mašīna, lai izveidotu spoles ar tinumu. Process ir ikdienišķs un ilgstošs, tāpēc mehanizācija ir neaizstājama. Tinumu bloks var būt manuāls, pamatojoties uz darbagaldu. Pietiek sakārtot rotējošu aprīkojumu uz metāla stieņa un nogādāt pie tāspole ar vara stiepli. Pati spole būs apaļa. Nozīmīgāks ir jautājums par tā garumu, jo iegarena konstrukcija nodrošinās taisnākus pagriezienus ar lielu vara patēriņu sektorā. Uz papīra sākotnēji var iezīmēt atsevišķus sektorus pareizai tinuma sadalei pa laukumu, pēc tam uz spoles sagataves var izmantot tos pašus plastilīna barjeras.
Lai ar savām rokām palielinātu paštaisīta vēja ģeneratora izturību, veidnes apakšā ieteicams uzklāt stiklšķiedru. Lai tas nepieliptu pie virsmas, aizmuguri vēlams apstrādāt ar vasku vai vazelīnu. Startera sistēmā spoļu grupa tiek montēta bez tiešiem kontaktiem. Katram elementam jābūt droši nostiprinātam, un fāžu gali ir izvilkti ar daudzslāņu izolāciju. Vairākus vadus var apvienot vienā formā - zvaigznē vai trīsstūrī.
Ģeneratora uzstādīšana uz rāmja
Samontētajam barošanas blokam jābūt paredzētam noteiktām elektriskām slodzēm, taču neaizmirstiet par trešo pušu mehānisko ietekmi. Lai konstrukcija izturētu dinamisko un statisko spiedienu, ģeneratora vārpsta ir droši jānostiprina rāmī. Lai to izdarītu, izmantojiet metāla rāmi, kas pēc formas un izmēra ir piemērots paštaisītam vēja ģeneratoram. Ārkārtējos gadījumos, lai ierīci nostiprinātu korpusā, var izmantot amortizācijas materiālus. Arī pārāk smagi rāmji nav vēlami. Labākais variants ir 1-2 cm biezs alumīnija rāmis.
Aizsardzība pret augstu vēju
BNormālā režīmā vējdzirnavas darbojas un ģenerē stabilu strāvu pie vēja ātruma aptuveni 10 m/s. Šī rādītāja pārsniegšana kaitēs gan nesošajai konstrukcijai, gan iekārtas elektriskajam pildījumam. Tāpēc instalāciju aizsargā sānu lāpstiņu sistēma. Piemēram, paštaisītas vertikālās vēja turbīnas ir aizsargātas no viesuļvētrām, izmantojot paneļus, kas nodrošina atsperes spēku. Šajā konstrukcijā ģenerators darbosies plūsmas virzienā ar asti, tas ir, sistēmas funkcija ir ierobežota ar mehāniku, bet bez pārmērīgām slodzēm no gaisa straumēm.
Vēja turbīnas masts
Instalācijas centrālā un galvenā nesošā sastāvdaļa, no kuras ir atkarīga visa kompleksa mehāniskā uzticamība. Kā šo stieni var izmantot profila stūrus, caurules un stabus. Metāla caurule ar diametru 10 cm ir praktiskāka un vieglāk uzstādāma. Runājot par garumu, jāņem vērā, ka optimālais ģeneratora novietojums virs zemes ir 4-5 m. Rūpniecības iekārtas tiek montētas arī plkst. lielāks augstums, bet uzticamai uzstādīšanai ar šādiem parametriem ir nepieciešams papildu aprīkojums. Šajā gadījumā pēc skrūvpāļu principa uz caurules, kuras dziļums zemē ir 1-1,5 m, iespējams uzstādīt paštaisītu vēja ģeneratoru Izvēloties pozīcijas punktu, tas ir jāņem vērā. ka tajā pašā līmenī 30 m rādiusā nevajadzētu būt traucējumiem. Ārkārtējos gadījumos jums būs jāpaceļ darba konstrukcija 1 m virs barjeras.
Varat arī iepriekš aprēķināt nolaišanās un pacelšanās ierīces. Jūs joprojām nevarat iztikt bez apkopes, un parasto kāpņu statīvs nav tas uzticamākais risinājums. Turklāt dizaineri iesaka uzstādīt drošības vadus ar 5 m ievilkumiem visā masta augstumā. Tie ir noenkuroti pie zemes ar enkuriem rādiusā, kas ir puse no staba augstuma.
Secinājums
Ģeneratoru komplekti, ko darbina dabiskie enerģijas avoti, joprojām netiek plaši izmantoti pamataprīkojuma augsto izmaksu un ievērojamo uzturēšanas izmaksu dēļ. Šajā gadījumā visdārgākais var būt paštaisīts vēja ģenerators no asinhronā motora, kam būs nepieciešama jaudīga jaudas bāze un regulārs tehniskais atbalsts. No otras puses, tai ir arī visaugstākā produktivitāte (efektivitāte aptuveni 80%), kas ļaus atpelnīt uzstādīšanas un saistīto materiālu izmaksas. Cik daudz enerģijas pietiek no akumulatora, kas pievienots šādam ģeneratoram? Kā liecina prakse, minimālais enerģijas slieksnis sistēmai ar atdevi 2-3 kW ļauj segt klimata sistēmu, mājsaimniecības apgaismes ierīču grupu, saldēšanas iekārtu uc vajadzības.
