Obsah
Mať vlastný veterný generátor je veľmi výhodné. Po prvé, človek dostane bezplatnú elektrinu. Po druhé, elektrina sa dá získať na miestach vzdialených od civilizácie, kde nie sú elektrické vedenia. Veterný mlyn je zariadenie určené na generovanie kinetickej veternej energie. Mnoho remeselníkov sa naučilo zostavovať vertikálny veterný generátor vlastnými rukami a teraz zistíme, ako sa to robí.
Dizajn a typy veterných turbín
Veterné generátory majú veľa mien, ale správnejšie je nazývať ich veterná elektráreň. Veterná farma pozostáva z elektrického zariadenia a mechanickej konštrukcie - veternej turbíny, ktoré sú vzájomne prepojené do jedného systému. Elektrická inštalácia pomáha premeniť vietor na zdroj energie.
Existuje mnoho typov veterných generátorov, ale podľa umiestnenia pracovnej osi sa bežne delia do dvoch skupín:
- Najbežnejšie sú veterné mlyny s horizontálnou osou otáčania. Elektroinštalácia sa vyznačuje vysokou účinnosťou. Samotný mechanizmus navyše lepšie odoláva hurikánom a pri slabom vetre sa rotor rýchlejšie rozbieha. Horizontálne veterné generátory majú jednoduchšiu reguláciu výkonu.
- Veterné mlyny s vertikálnou osou otáčania sú schopné prevádzky aj pri nízkych rýchlostiach vetra. Turbíny sú tiché a jednoduchšie na výrobu, preto ich najčastejšie inštalujú remeselníci na svojom dvore.Konštrukčný prvok vertikálneho veterného mlyna však umožňuje jeho inštaláciu iba nízko od zeme. Z tohto dôvodu je účinnosť elektroinštalácie značne znížená.
Veterné generátory sa líšia podľa typu obežného kolesa:
- Modely vrtule alebo krídla sú vybavené listami, ktoré sú kolmé na pracovný horizontálny hriadeľ.
- Kolotočové modely sa tiež nazývajú rotačné. Sú typické pre vertikálne veterné turbíny.
- Bubnové modely majú podobne vertikálnu pracovnú os.
Na generovanie kinetickej veternej energie v priemyselnom meradle sa zvyčajne používajú vrtuľové veterné generátory. Bubnové a kolotočové modely sú väčšie a majú menej účinný mechanizmus.
Všetky veterné turbíny môžu byť vybavené multiplikátorom. Táto prevodovka vytvára počas prevádzky veľa hluku. V domácich veterných turbínach sa multiplikátory zvyčajne nepoužívajú.
Princíp činnosti veternej turbíny
Stojí za zmienku, že princíp činnosti veterného generátora je rovnaký, bez ohľadu na jeho dizajn a vzhľad. Výroba energie začína od momentu otáčania lopatiek veterného mlyna. V tomto čase sa medzi rotorom a statorom generátora vytvorí magnetické pole. Slúži ako zdroj energie na výrobu elektriny.
Takže, ako sme zistili, veterný generátor pozostáva z dvoch hlavných častí: rotačného mechanizmu s lopatkami a generátora. Teraz o práci animátora. Táto prevodovka je inštalovaná na veternom mlyne na zvýšenie rýchlosti pracovného hriadeľa.
Počas otáčania rotora generátora sa generuje striedavý prúd, to znamená, že na výstupe sú tri fázy. Generovaná energia sa dostane do ovládača a z neho ide do batérie.V tomto reťazci je ďalšie dôležité zariadenie - invertor. Prevádza prúd na stabilné parametre a dodáva ho spotrebiteľovi cez sieť.
Priemyselné remeslo veterný mlyn 2
V oblasti veternej energie je veľmi známy kinetický veterný generátor industrial craft 2, ktorý má upravenú jednotku na výrobu veternej energie. Na výpočet výkonu elektrickej inštalácie sa súčet rýchlostí jej pracovných častí vynásobí 0,1. Veľkosť pracovnej plochy je určená rozmermi rotora. Počas rotácie produkuje skôr kinetickú energiu kU ako elektrickú energiu EU.
Otáčanie lopatiek závisí od poryvov vetra. Najoptimálnejšia rýchlosť sa pozoruje v nadmorskej výške 160–162 m. Búrka zvyšuje rýchlosť vetra o 50% a jednoduchý dážď - až o 20%.
Rotory veterného generátora priemyselného plavidla 2 sa líšia rozmermi a materiálom lopatiek, ako aj maximálnymi hodnotami sily vetra, pri ktorých sú schopné pracovať:
- drevený rotor s 5x5 lopatkami je určený pre rozsah rýchlosti vetra od 10 do 60 MCW;
železný rotor so 7x7 lopatkami je určený pre rozsah otáčok od 14 do 75 MCW; - oceľový rotor s 9x9 lopatkami je navrhnutý pre rozsah prietokov vzduchu od 17 do 90 MCW;
- Rotor z uhlíkových vlákien s 11x11 lopatkami je navrhnutý pre rozsah prietokov vzduchu od 20 do 110 MCW.
Kinetické veterné generátory Industrial Craft 2 nie sú umiestnené tesne vedľa seba na rovnakej úrovni a chrbtom k sebe.
Vlastná výroba vertikálneho veterného generátora
Veterný mlyn s vertikálnym hriadeľom je najjednoduchšie vyrobiť sami. Čepele sú vyrobené z akéhokoľvek materiálu, hlavná vec je, že je odolný voči vlhkosti a slnku a je tiež ľahký.Pre lopatky domáceho veterného generátora môžete použiť PVC rúrku, ktorá sa používa pri stavbe kanalizácie. Tento materiál spĺňa všetky vyššie uvedené požiadavky. Štyri čepele vysoké 70 cm sú vyrezané z plastu, plus dve rovnaké sú vyrobené z pozinkovanej ocele. Cínové prvky sú tvarované do polkruhu a potom pripevnené na oboch stranách potrubia. Zvyšné lopatky sú namontované v rovnakej vzdialenosti v kruhu. Polomer otáčania takéhoto veterného mlyna bude 69 cm.
Ďalšou fázou je montáž rotora. Tu budete potrebovať magnety. Najprv vezmite dva feritové kotúče s priemerom 23 cm, na jeden kotúč pomocou lepidla pripevnite šesť neodýmových magnetov. Pri priemere magnetu 165 cm je medzi nimi vytvorený uhol 60O. Ak sú tieto prvky menšie, ich počet sa zvýši. Magnety nie sú jednoducho nalepené náhodne, ale polarita sa mení jeden po druhom. Feritové magnety sú pripevnené k druhému disku podobným spôsobom. Celá konštrukcia je veľkoryso vyplnená lepidlom.
Najťažšie je vyrobiť stator. Musíte nájsť medený drôt s hrúbkou 1 mm a vyrobiť z neho deväť cievok. Každý prvok musí obsahovať presne 60 závitov. Ďalej je z hotových cievok zostavený elektrický obvod statora. Všetkých deväť je usporiadaných v kruhu. Najprv pripojte konce prvej a štvrtej cievky. Ďalej pripojte druhý voľný koniec štvrtej k výstupu siedmej cievky. Výsledkom bol jednofázový prvok z troch cievok. Druhý fázový obvod je zostavený z nasledujúcich troch cievok v poradí, počnúc druhým prvkom. Posledná fáza, ktorá sa má zostaviť rovnakým spôsobom, je tretia fáza, začínajúca od tretej cievky.
Na pripevnenie obvodu je z preglejky vyrezaný tvar. Na jeho vrchu je umiestnené sklolaminát a na ňom je položený okruh deviatich cievok. To všetko sa naleje lepidlom, po ktorom sa nechá až do úplného vytvrdnutia.Nie skôr ako o deň neskôr je možné pripojiť rotor a stator. Najprv sa položí rotor magnetmi hore, naň sa položí stator a navrch sa položí druhý disk magnetmi dole. Princíp pripojenia je možné vidieť na fotografii.
Teraz je čas zostaviť veterný generátor. Celý jeho okruh bude pozostávať z obežného kolesa s lopatkami, batérie a meniča. Na zvýšenie krútiaceho momentu je vhodné nainštalovať prevodovku. Inštalačné práce majú nasledujúce poradie:
- Odolný stožiar je zváraný z oceľového uhla, rúr alebo profilu. Na výšku by mal zdvihnúť obežné koleso s lopatkami nad hrebeň strechy.
- Základ sa naleje pod stožiar. Je potrebná výstuž a sú poskytnuté kotvy vyčnievajúce z betónu.
- Ďalej je obežné koleso s generátorom pripevnené k stožiaru.
- Po inštalácii stožiaru na základ je pripevnený k kotvám, po ktorých je vystužený oceľovými výstuhami. Na tieto účely je vhodný kábel alebo oceľová tyč s hrúbkou 10–12 mm.
Keď je mechanická časť veterného generátora pripravená, začnú zostavovať elektrický obvod. Výstup generátora bude poskytovať trojfázový prúd. Na získanie konštantného napätia je v obvode inštalovaný usmerňovač vyrobený z diód. Nabíjanie batérie je riadené cez auto relé. Obvod končí meničom, z ktorého sa dodáva potrebných 220 voltov do domácej siete.
Výstupný výkon takéhoto veterného generátora závisí od rýchlosti vetra. Napríklad pri 5 m/s bude elektrická inštalácia produkovať asi 15 W a pri 18 m/s môžete získať výkon až 163 W. Pre zvýšenie produktivity je stožiar veterného mlyna predĺžený na 26 m. V tejto výške je rýchlosť vetra o 30 % vyššia, čo znamená, že vyrobenej elektriny je približne jeden a pol krát viac.
Video ukazuje montáž generátora pre veterný mlyn:
Zostavenie veterného generátora je zložitá záležitosť. Musíte poznať základy elektrotechniky, vedieť čítať schémy a používať spájkovačku.
