Udělej si sám větrný generátor z autogenerátoru: technologie montáže větrné turbíny a analýza chyb

Větrné turbíny jsou slibnou alternativou k tradiční energii.Větrná energie přeměněná na elektřinu slibuje, že bude levná, snadno vyrobitelná a levná. A pokud vezmeme v úvahu účty, které nyní přicházejí za elektřinu, pak v zájmu úspory peněz stojí za to zkusit postavit si vlastní větrný generátor, souhlasíte?

Existují skutečné příklady vytváření instalací, které generují slušné množství energie. Přesto jsou schopnosti větrných turbín stále výrazně před konkurencí, která obstojí při tradičním způsobu výroby elektřiny.

Představili jsme průvodce, podle kterého si můžete sestavit větrný generátor z generátoru automobilu vlastníma rukama. Článek nabízený pro vaši pozornost podrobně pojednává o běžných chybách, které se dělají při navrhování větrných turbín. Pro přehlednost je článek doplněn tematickými foto a video materiály.

O domácích větrných mlýnech pro domov

Zvláštní zájem o větrnou energii se projevuje na úrovni domácností. To je pochopitelné, když se podíváte na další vyúčtování za spotřebovanou energii. Proto se aktivizují všechny druhy řemeslníků, kteří využívají všechny možnosti levného získávání elektřiny.

Jedna z těchto možností, zcela reálná, úzce souvisí s větrným mlýnem z automobilového generátoru. Hotové zařízení – autogenerátor – stačí vybavit správně vyrobené čepele, aby bylo možné odebrat určitou hodnotu elektrické energie ze svorek generátoru.

Je pravda, že to bude fungovat efektivně, pouze pokud bude větrné počasí.

Příklad z praxe domácího použití větrných generátorů. Dobře vyvinutý a poměrně účinný praktický design větrného mlýna. Je instalována třílistá vrtule, která je u zařízení pro domácnost vzácná

Pro stavbu větrného mlýna je přijatelné použití prakticky jakéhokoli automobilového generátoru. Obvykle se však snaží vybrat pro tuto práci výkonný model, který je schopen dodávat vysoké proudy. Zde je na vrcholu oblíbenosti konstrukce generátorů z nákladních automobilů, velkých osobních autobusů, traktorů atd.

Kromě generátoru budete k výrobě větrného mlýna potřebovat řadu komponent:

• dvoulistá nebo třílistá vrtule;
• autobaterie;
• elektrický kabel;
• stožár, nosné prvky, spojovací prvky.

Konstrukce vrtule se dvěma nebo třemi listy je považována za nejoptimálnější pro klasický větrný generátor. Projekt pro domácnost má ale ke strojírenské klasice často daleko. Nejčastěji se proto snaží vybrat hotové šrouby pro domácí strukturu.

Oběžné kolo od automobilového ventilátoru, které poslouží jako vrtule pro domácí větrnou turbínu. Lehkost a velká užitečná plocha pro letectvo umožňuje použití takových možností

Může to být například oběžné kolo z externí jednotky dělené klimatizace nebo z ventilátoru stejného vozu. Ale pokud chcete dodržovat tradice konstrukce větrných generátorů, budete muset postavit vrtuli větrného mlýna od začátku do konce vlastníma rukama.

Před rozhodnutím o montáži a instalaci větrného generátoru stojí za to posoudit klimatické údaje místa a vypočítat návratnost. Významnou pomocí v tom budou informace velmi zajímavý článek, kterou doporučujeme k seznámení.

Technologie montáže větrných generátorů

Optimálním základem pro domácí generátor větrných mlýnů se jeví model AT-700, převzatý z traktoru řady DT. Je pravda, že tento traktorový generátor je ve své původní podobě navržen pro otáčky rotoru až 6000 ot./min. Pro návrh domácího větrného mlýna je tento parametr zjevně přehnaný.

Z této situace existují dvě cesty:

1. Použijte nějakou násobící převodovku, která dává požadovaný převodový poměr.
2. Převiňte stávající vinutí statoru AT-700 nízkou rychlostí.

V zásadě jsou dosažitelné obě možnosti upgradu zařízení. Ale, soudě podle recenzí zkušených designérů, možnost převinutí statorového vinutí je přijatelnější. Navíc, pokud vezmete v úvahu hmotnost samotného generátoru AT-700, dosahující 6 kg.

Traktorový generátor AT-700. Na základě tohoto konkrétního zařízení, které má vysoký proudový výkon, bylo vyvinuto mnoho projektů v sektoru domácností. Chce to ale malou modernizaci

Pokud je zařízení doplněno převodovkou, hmotnost celého modulu se zdvojnásobí. A to je důležitý parametr pro návrh větrné turbíny. Vždy se snažíme snížit váhu.

Při použití generátoru K 701 při návrhu větrné turbíny bude nutná určitá modernizace:

Krok 1. Vrtule větrné turbíny

Materiálem pro výrobu listů vrtule je litá hliníková trubka (d = 200 mm) o délce 0,7 - 1,0 m. Nejprve se podélně rozřeže na čtyři díly a poté se vyříznou listy požadovaného tvaru ze dvou nebo tří výsledných díly.

Vzhledem k tomu, že hliník je materiál, který lze snadno zpracovat, není problém vyříznout požadovaný tvar čepele z kusu trubky. Hlavní věcí je správně vypočítat a nakreslit šablonu.

Vyrobené listy budoucí vrtule je třeba nějak upevnit a namontovat na hřídel generátoru. Tato práce je složitější, vyžaduje přesné vyvážení a zejména při provádění třílistého provedení.Existuje mnoho možností, jak vyrobit vrtulový kotouč. Jedním z nich je vytvoření tohoto dílu z hliníkových plátů.

Budete muset vypočítat průměr kotouče vrtule s přihlédnutím k metrové délce lopatek. Pro rozpětí křídel 2 metry může být odhadovaný průměr disku 150-200 mm. Na základě vypočteného průměru se z hliníkového plechu vyřízne požadovaný počet kulatých plátů (6-7 ks).

Příklad výroby vrtule větrného generátoru z dvousetmilimetrové hliníkové trubky, používané na zemědělských polích k zalévání plodin. Výsledkem je lehký a efektivní design

Nařezané kulaté pláty se položí na sebe, zarovnají podél okrajů a upevní. Pro lepení je nejlepší použít kvalitní epoxidové lepidlo. Jsou však možné i jiné způsoby upevnění.

Na hotovém lepeném kotouči je nutné vyznačit a vyvrtat ve středovém bodě otvor pro montáž na hřídel generátoru. Upravte otvor pomocí drážky pro pero, aby odpovídal velikosti pera nainstalovaného na hřídeli rotoru generátoru.

Takto připravený vrtulový kotouč je označen pro montáž listů. Vyvrtejte otvory podél vyznačených čar pro montážní šrouby držáků. Tyto díly jsou rovněž vyrobeny z hliníku s tloušťkou zvolenou dostatečnou pro kompenzaci přenášených sil.

Zbývá pouze připevnit dříve vyrobené lopatky k disku v zamýšlených spojovacích bodech, vyrovnat je na rovném povrchu a zajistit je šrouby.

Krok 2. Výroba stožáru z trubky

Traktorgenerátor AT-700 vybavený podomácku vyrobenou vrtulí je již skutečným větrným mlýnem. Pro dosažení maximálního účinku konstrukce je vhodné ji zvednout o 5-7 metrů a také zajistit kruhový pohyb 360°.

Proto je větrná lopatka umístěna na stožáru, který je nejjednodušší vyrobit na základě kovové trubky.

Instalovaný stožár z kovové trubky o průměru 50 mm s větrným generátorem nahoře. Pro zajištění stability stožáru se používají kotevní dráty z kovového lanka

Stožár vysoký 5-7 metrů, vybavený větrným generátorem nahoře, zažije značné zatížení. V souladu s tím musí být průměr kovové trubky poměrně velký - vnější velikost alespoň 50 mm.

Stožár je zajištěn čtyřmi kotevními dráty, upevněnými shora blíže k větrnému mlýnu a nataženými proti sobě.

Dvojice vhodných ložisek je zalisována pod horní okraj stožárové trubky, do vnitřního prostoru, nebo jiným způsobem zajištěna. Půjde o nosný otočný blok, kam se vejde korouhvička s generátorem a vrtulí. Zbývá už jen vyrobit samotnou korouhvičku a nainstalovat na ni veškeré potřebné vybavení.

Krok č. 3. Jak vyrobit hliníkovou korouhvičku

Doporučuje se vyrobit konstrukci korouhvičky, na jejímž jednom konci je místo pro automobilový generátor s vrtulí a na druhém - místo pro „stopku“ z lehkého a odolného materiálu.

Například hliníková trubka s obdélníkovým profilem by se vešla těsně pod základnu. Pro upevnění generátoru na profilové potrubí je vhodnější použít svorky z měkké kovové pásky (nejlépe nerezové).

Příklad možné montáže skříně generátoru na profilovou trubku korouhvičky. Používá kovový rám s předními a zadními přišroubovanými držáky

Zadní část korouhvičky může být vyrobena ze stejného hliníkového plechu a připevněna k profilové trubce pomocí rohů.V místě těžiště na profilové trubce je nutné zpevnit nerezový kovový čep.

Tato část je ve tvaru dlouhého šroubu (250-300 mm) o průměru cca 30 mm (vypočteno), prochází přes tělo profilové hliníkové trubky a je zespodu zajištěna maticí. Na matici je umístěna pojistná matice.

Průměr závitu šroubu by měl být o něco menší než vnitřní průměr ložiskových kroužků zalisovaných do stožárové trubky. Ve středu šroubu je podél jeho osy vyvrtán otvor 7-10 mm. Elektrický kabel od generátoru bude protažen tímto otvorem a bude sjíždět potrubím do bodu připojení.

Krok #4. Instalace a připojení větrného generátoru

Po všech popsaných přípravách (nezbytně za klidného počasí) pokračujte v instalaci:

1. Generátor traktoru je připevněn k základně korouhvičky pomocí svorek.
2. Zvedněte stožár ze země 1,5 - 2 metry a nainstalujte korouhvičku s nosným šroubem na ložiska.
3. Současně protáhněte kabel od generátoru tělem šroubu a dále uvnitř potrubí ke spodnímu výstupnímu bodu.
4. Také těsně pod základnou korouhvičky je pevně nainstalován omezovač, který umožňuje, aby se korouhvička otáčela o 360° jedním nebo druhým směrem, ale nic víc.
5. Stožár se nakonec zvedne a vyztuží lanovými vzpěrami.
6. Připojte konce kabelu k přijímacímu zařízení (obvykle skrz ovladač k baterii).

V tomto okamžiku lze konstrukci větrného generátoru považovat za dokončenou. Stále však existuje spousta jednotlivých detailů procesu, se kterými se budete muset během používání zařízení vypořádat.

Blokové schéma plnohodnotné větrné turbíny: 1 – větrná turbína, 2 – měnič nabíjení baterie; 3 – autobaterie; 4 – střídač 24/220; 5.6 – napěťové výstupy 220V a 24V

Tyto detaily jsou již spojeny s automatizací, která reguluje akumulaci a distribuci energie. Zařízení jako regulátor nabíjení, proudový střídač a další jsou povinnými součástmi větrných generátorů.

Foto ukázka montáže větrného mlýna krok za krokem

Uvažujme příklad konstrukce větrného mlýna 24 V sestaveného na základě generátoru automobilu. Domácí produkt začne stabilně pracovat při síle větru 5 m/s. Při mírně větrném počasí s nárazy 15 m/s instalace dodává od 8 do 11 A, ve dnech se silným větrem se účinnost zvyšuje. Výkon ne více než 300 W.

Ve skutečnosti je veškerá práce hotová, zbývá pouze propojit nesourodé součásti užitečné instalace pro každodenní život:

Samostatně postavená instalace vyvíjí 24 V, lze ji použít k nabíjení baterií mobilních zařízení a k napájení osvětlovacích vedení s úspornými žárovkami.

Analýza konstrukčních chyb

Sestavit větrný generátor doma vlastníma rukama samozřejmě není neomylný úkol.I v návrzích průmyslových větrných turbín dělají inženýři chyby. Chybami se ale učí, o čemž svědčí zavedené struktury domácností.

Takže mezi chybami v konstrukci větrných generátorů pro domácnost se často objevuje takový detail, jako je absence brzdového modulu v konstrukci generátoru. Standardní verze takových zařízení (automobil nebo traktor) takovou část neposkytuje. To znamená, že je třeba upravit generátor.

Ne každý „designér“ se však chce touto delikátní záležitostí zabývat. Mnoho lidí tento detail ignoruje a doufá v „možná“. Výsledkem je, že při silném větru se vrtule točí do neuvěřitelně vysokých rychlostí. Ložiska generátoru to nevydrží a rozbijí sedla hliníkových krytů. Rotor se zaklíní.

Zničený větrný generátor kvůli konstrukčním chybám. Chyby v návrhu a instalaci takových konstrukcí vedou k vážným následkům.

Stejný problém se týká závady spojené s chybějícím omezovačem rotace korouhvičky. Často se tato součást jednoduše zapomene nainstalovat a zapamatuje si ji, až když větrné proudy začnou otáčet „kohoutem“ kolem své osy, jako je káča v programu „Co? Kde? Když?". Výsledek je katastrofální.

Minimálním poškozením je zalomení a přetržení elektrického kabelu a v závažných případech zničení celé konstrukce.

Další výraznou chybou při montáži byl nesprávný výpočet bodu těžiště na základně korouhvičky. V tomto případě může zařízení nějakou dobu normálně fungovat. Postupem času se však na sestavě ložiska vytvoří nesouosost, volnost otáčení je omezena a účinnost konstrukce z hlediska energetického výkonu prudce klesá.

Jak správně vypočítat větrný generátor, se dozvíte z článku, který jsme navrhli.

Často se snaží přímo napájet baterii proudem přijímaným z generátoru. Velmi brzy se začnou divit, proč baterie neudrží nabití, nebo zjistí poruchu 2-3 plechovek.

Toto je banální a přirozená chyba, protože v každém případě musí být baterie nabíjena za podmínek určitých proudů a napětí. Zde potřebujeme kontrolu nad tímto procesem.

Pro domácí řemeslníky se zájmem o dané téma sestavy větrných generátorů, doporučujeme vám seznámit se s jinou originální možností. Tento článek popisuje výrobu generátorové jednotky z odpadních dílů pračky.

Závěry a užitečné video k tématu

I z obyčejného elektrického šroubováku se může stát větrný mlýn, pokud znáte základy větrného generátoru.

Zájem o větrné generátory neklesá. Naopak o této možnosti výroby elektrické energie se stále více uvažuje na úrovni vlastníků venkovských nemovitostí.

Je zřejmé, že pokud kombinujete několik druhů energie najednou – větrné, solární, vodní turbíny nebo jaderné elektrárny, může taková kombinace přinést ekonomický efekt. V tomto případě se riziko uživatele, že zůstane bez elektřiny, sníží na nulu.

Chtěli byste nám povědět o tom, jak jste vlastníma rukama sestavili větrný mlýn, abyste poskytli elektřinu své dači? Chcete se podělit o užitečné informace, které nejsou uvedeny v článku? Napište prosím komentáře do níže uvedeného bloku, podělte se o své dojmy, technické nuance, které znáte pouze vy, a fotografie k tématu článku.