En basit yel değirmeni. Ev yapımı bir rüzgar jeneratörünün montajı: FORUMHOUSE kullanıcılarının tasarım seçenekleri

Rusya rüzgar enerjisi kaynakları açısından ikili bir konuma sahiptir. Bir yandan, toplam alanın çok büyük olması ve düz alanların bolluğu nedeniyle, genellikle çok fazla rüzgar vardır ve çoğunlukla eşit şiddettedir. Öte yandan rüzgarlarımız ağırlıklı olarak düşük potansiyelli ve yavaştır, bkz. Üçüncüsü, seyrek nüfuslu bölgelerde rüzgarlar şiddetli esiyor. Buna dayanarak, çiftliğe bir rüzgar jeneratörü kurma görevi oldukça önemlidir. Ancak oldukça pahalı bir cihaz mı satın alacağınıza yoksa kendiniz mi yapacağınıza karar vermek için, hangi türün (ve birçoğunun) hangi amaç için seçileceğini dikkatlice düşünmeniz gerekir.

Temel konseptler

1. KIEV – rüzgar enerjisi kullanım katsayısı. Düz rüzgarın mekanik modelini hesaplamak için kullanıldığında (aşağıya bakın), bir rüzgar enerjisi santralinin (WPU) rotorunun verimliliğine eşittir.
2. Verimlilik – gelen rüzgardan elektrik jeneratörünün terminallerine veya tanka pompalanan su miktarına kadar APU'nun uçtan uca verimliliği.
3. Minimum çalışma rüzgar hızı (MRS), rüzgar değirmeninin yüke akım sağlamaya başladığı hızdır.
4. İzin verilen maksimum rüzgar hızı (MAS), enerji üretiminin durduğu hızdır: otomasyon ya jeneratörü kapatır ya da rotoru rüzgar gülüne koyar ya da katlayıp gizler ya da rotorun kendisi durur ya da APU basitçe yok edilir.
5. Başlangıç ​​rüzgar hızı (SW) - bu hızda rotor yüksüz olarak dönebilir, dönebilir ve çalışma moduna girebilir, ardından jeneratör açılabilir.
6. Negatif başlangıç ​​hızı (OSS) - bu, APU'nun (veya rüzgar türbini - rüzgar enerjisi ünitesi veya WEA, rüzgar enerjisi ünitesinin) herhangi bir rüzgar hızında başlaması için harici bir enerji kaynağından zorunlu dönüş gerektirdiği anlamına gelir.
7. Başlangıç ​​(başlangıç) torku, hava akışında zorla frenlenen bir rotorun şaft üzerinde tork oluşturma yeteneğidir.
8. Rüzgar türbini (WM), rotordan jeneratörün veya pompanın miline veya diğer enerji tüketicisine kadar APU'nun bir parçasıdır.
9. Döner rüzgar jeneratörü - rotorun hava akışında döndürülmesiyle rüzgar enerjisinin kuyruk mili üzerinde torka dönüştürüldüğü bir APU.
10. Rotor çalışma hızı aralığı, nominal yükte çalışırken MMF ve MRS arasındaki farktır.
11. Düşük hızlı yel değirmeni - içinde rotor parçalarının akıştaki doğrusal hızı rüzgar hızını önemli ölçüde aşmaz veya ondan daha düşüktür. Akışın dinamik basıncı doğrudan kanat itme kuvvetine dönüştürülür.
12. Yüksek hızlı yel değirmeni - kanatların doğrusal hızı rüzgar hızından önemli ölçüde (20 kat veya daha fazla) yüksektir ve rotor kendi hava dolaşımını oluşturur. Akış enerjisini itmeye dönüştürme döngüsü karmaşıktır.

Notlar:

1. Düşük hızlı APU'lar, kural olarak, yüksek hızlı olanlardan daha düşük bir KIEV'e sahiptir, ancak başlangıç ​​anı, yükün bağlantısını kesmeden jeneratörü döndürmek için yeterli ve sıfır TCO, yani. Kesinlikle kendi kendine çalışmaya başlar ve en hafif rüzgarlarda bile kullanılabilir.
2. Yavaşlık ve hız göreceli kavramlardır. 300 rpm'lik bir ev tipi yel değirmeni düşük hızlı olabilir, ancak rüzgar enerjisi santralleri ve rüzgar santralleri alanlarının monte edildiği (şekle bakın) ve rotorları yaklaşık 10 rpm yapan EuroWind tipi güçlü APU'lar yüksek hızlıdır, Çünkü böyle bir çapta, kanatların doğrusal hızı ve açıklığın çoğundaki aerodinamiği oldukça "uçağa benzer", aşağıya bakınız.

Ne tür bir jeneratöre ihtiyacınız var?

Evsel bir yel değirmeni için bir elektrik jeneratörü, geniş bir dönme hızı aralığında elektrik üretmeli ve otomasyona veya harici güç kaynaklarına ihtiyaç duymadan kendi kendine çalışabilmelidir. Kural olarak yüksek KIEV ve verime sahip olan OSS'li (döndürmeli rüzgar türbinleri) APU kullanılması durumunda, bunun da tersine çevrilebilir olması gerekir, yani. motor olarak çalışabilir. 5 kW'a kadar olan güçlerde bu koşul sağlanır elektrikli arabalarİle kalıcı mıknatıslar niyobyum (süper mıknatıslar) bazlı; çelik veya ferrit mıknatıslarda 0,5-0,7 kW'tan fazlasına güvenemezsiniz.

Not: asenkron alternatif akım jeneratörleri veya mıknatıslanmamış statorlu kollektörler tamamen uygun değildir. Rüzgar kuvveti azaldığında, hızı MPC'ye düşmeden çok önce "dışarı çıkacaklar" ve sonra kendileri başlamayacaklar.

APU'nun 0,3 ila 1-2 kW gücündeki mükemmel "kalbi", yerleşik bir redresöre sahip bir alternatif akım kendi kendine jeneratöründen elde edilir; bunlar artık çoğunlukta. İlk olarak, harici elektronik stabilizatörler olmadan oldukça geniş bir hız aralığında 11,6-14,7 V'luk bir çıkış voltajını korurlar. İkinci olarak, sarımdaki voltaj yaklaşık 1,4 V'a ulaştığında silikon vanalar açılır ve bundan önce jeneratör yükü "görmez". Bunu yapmak için jeneratörün oldukça düzgün bir şekilde döndürülmesi gerekiyor.

Çoğu durumda, bir kendi kendine jeneratör, bir dişli veya kayış tahriki olmadan, yüksek hızlı, yüksek basınçlı bir motorun şaftına doğrudan bağlanabilir, kanat sayısını seçerek hızı seçebilir, aşağıya bakın. "Yüksek hızlı trenlerin" başlangıç ​​torku küçüktür veya sıfırdır, ancak rotor, yükü ayırmadan bile, valfler açılmadan ve jeneratör akım üretmeden önce yeterince dönmek için zamana sahip olacaktır.

Rüzgara göre seçim

Ne tür rüzgar jeneratörü yapacağımıza karar vermeden önce yerel aerolojiye karar verelim. Gri-yeşilimsi renkte Rüzgar haritasının (rüzgarsız) alanları, yalnızca yelkenli rüzgar motoru herhangi bir kullanımda olacaktır(Onlar hakkında daha sonra konuşacağız). Sabit bir güç kaynağına ihtiyacınız varsa, bir güçlendirici (voltaj dengeleyicili doğrultucu), şarj cihazı, güçlü bir akü, 12/24/36/48 V DC ila 220/380 V 50 Hz AC invertör eklemeniz gerekecektir. Böyle bir tesisin maliyeti 20.000 dolardan az olmayacak ve uzun vadede 3-4 kW'ın üzerindeki gücün kesilmesi mümkün olmayacaktır. Genel olarak sarsılmaz bir bağlılıkla alternatif enerji Başka bir kaynak aramak daha iyidir.

Sarı-yeşil, rüzgarın az olduğu yerlerde 2-3 kW'a kadar elektriğe ihtiyacınız varsa düşük hızlı dikey rüzgar jeneratörünü kendiniz kullanabilirsiniz.. Sayısızca geliştirildi ve KIEV ve verimlilik açısından neredeyse endüstriyel olarak üretilen “bıçak bıçakları” kadar iyi tasarımlar var.

Eviniz için bir rüzgar türbini almayı planlıyorsanız, yelken rotorlu bir rüzgar türbinine odaklanmak daha iyidir. Pek çok tartışma var ve teoride her şey henüz net değil ama işe yarıyorlar. Rusya Federasyonu'nda Taganrog'da 1-100 kW gücünde “yelkenli tekneler” üretiliyor.

Kırmızı, rüzgarlı bölgelerde seçim gerekli güce bağlıdır. 0,5-1,5 kW aralığında ev yapımı "dikeyler" haklıdır; 1,5-5 kW – satın alınan “yelkenli tekneler”. “Dikey” de satın alınabilir ancak yatay APU'dan daha pahalıya mal olur. Ve son olarak, 5 kW veya daha fazla güce sahip bir rüzgar türbinine ihtiyacınız varsa, o zaman satın alınan yatay "kanatlar" veya "yelkenli tekneler" arasında seçim yapmanız gerekir.

Not: Pek çok üretici, özellikle ikinci kademe, 10 kW'a kadar güce sahip bir rüzgar jeneratörünü kendiniz monte edebileceğiniz parça kitleri sunmaktadır. Böyle bir kit, kurulumlu hazır bir kitten% 20-50 daha ucuza mal olacaktır. Ancak satın almadan önce, amaçlanan kurulum yerinin aerolojisini dikkatlice incelemeniz ve ardından spesifikasyonlara göre seçim yapmanız gerekir. uygun tip ve modeli.

Güvenlik hakkında

Evde kullanılan bir rüzgar türbininin çalışır durumdaki parçaları, 120 ve hatta 150 m/s'yi aşan doğrusal hıza sahip olabilir ve 20 g ağırlığındaki herhangi bir katı maddenin bir parçası, 100 m/s hızla "başarılı bir şekilde" uçabilir. ” Vurmak, sağlıklı bir adamı doğrudan öldürür. 20 m/s hızla hareket eden 2 mm kalınlığındaki çelik veya sert plastik plaka onu ikiye bölüyor.

Ayrıca gücü 100 W'tan fazla olan rüzgar türbinlerinin çoğu oldukça gürültülüdür. Birçoğu, ultra düşük (16 Hz'den az) frekanslarda (infrasound) hava basıncı dalgalanmaları üretir. İnfrasoundlar duyulamaz ancak sağlığa ve çok uzaklara seyahate zararlıdır.

Not: 80'lerin sonlarında Amerika Birleşik Devletleri'nde bir skandal yaşandı - o zamanlar ülkenin en büyük rüzgar santrali kapatılmak zorunda kaldı. Rüzgar santralinin sahasına 200 km uzaklıktaki bir bölgede yaşayan Hintliler, rüzgar santralinin faaliyete geçmesinden sonra hızla artan sağlık bozukluklarının infraseslerden kaynaklandığını mahkemede kanıtladı.

Yukarıdaki nedenlerden dolayı, APU'ların en yakın konut binalarından yüksekliklerinin en az 5'i kadar mesafeye kurulumuna izin verilmektedir. Özel evlerin avlularına, uygun şekilde sertifikalandırılmış, endüstriyel olarak üretilmiş yel değirmenleri kurmak mümkündür. APU'ları çatılara monte etmek genellikle imkansızdır - çalışmaları sırasında, düşük güçlü olanlar bile, bina yapısının rezonansına ve yıkımına neden olabilecek alternatif mekanik yükler ortaya çıkar.

Not: APU'nun yüksekliği, süpürülmüş diskin (kanatlı rotorlar için) en yüksek noktası veya geometrik şekil (şaft üzerinde rotor bulunan dikey APU'lar için) olarak kabul edilir. APU direği veya rotor ekseni daha da yükseğe çıkarsa, yükseklik üst kısımlarına göre hesaplanır.

Rüzgar, aerodinamik, KIEV

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörü, bilgisayarda hesaplanan fabrika jeneratörüyle aynı doğa kanunlarına uyar. Ve ev yapımı bir işçinin işinin temellerini çok iyi anlaması gerekir - çoğu zaman elinde pahalı, son teknoloji malzemeler ve teknolojik ekipman yoktur. APU'nun aerodinamiği o kadar zor ki...

Rüzgar ve KIEV

Sözde seri fabrika APU'larını hesaplamak için. rüzgarın düz mekanik modeli. Aşağıdaki varsayımlara dayanmaktadır:

• Etkin rotor yüzeyi içerisinde rüzgar hızı ve yönü sabittir.
• Hava sürekli bir ortamdır.
• Rotorun etkin yüzeyi süpürülen alana eşittir.
• Hava akışının enerjisi tamamen kinetiktir.

Bu koşullar altında birim hava hacmi başına maksimum enerji, normal koşullardaki hava yoğunluğunun 1,29 kg*kübik olduğu varsayılarak okul formülü kullanılarak hesaplanır. m.10 m/s rüzgar hızında, bir küp hava 65 J taşır ve rotorun etkin yüzeyinin bir karesinden tüm APU'nun %100 verimliliği ile 650 W çıkarılabilir. Bu çok basitleştirilmiş bir yaklaşımdır; rüzgarın asla tam olarak eşit olmadığını herkes bilir. Ancak ürünlerin tekrarlanabilirliğini sağlamak için bunun yapılması gerekiyor; teknolojide yaygın bir durum.

Düz model göz ardı edilmemelidir; mevcut rüzgar enerjisinin net bir minimumunu verir. Ancak öncelikle hava sıkıştırılabilir ve ikincisi çok akışkandır (dinamik viskozite yalnızca 17,2 μPa * s'dir). Bu, akışın süpürülen alan etrafında akabileceği, etkili yüzeyi ve en sık gözlemlenen KIEV'i azaltabileceği anlamına gelir. Ancak prensipte bunun tersi de mümkündür: rüzgar rotora doğru akar ve bu durumda etkin yüzey alanı süpürülen yüzey alanından daha büyük olacaktır ve düz bir rüzgar için KIEV buna göre 1'den büyük olacaktır.

İki örnek verelim. Birincisi oldukça ağır bir gezi yatıdır; yat sadece rüzgara karşı değil, rüzgardan daha hızlı da yelken açabilir. Rüzgar dış anlamına gelir; Görünen rüzgar yine de daha hızlı olmalı, yoksa gemiyi nasıl çekecek?

İkincisi havacılık tarihinin bir klasiğidir. MIG-19'un testleri sırasında, ön cephedeki avcı uçağından bir ton daha ağır olan önleyicinin daha hızlı hızlandığı ortaya çıktı. Aynı uçakta aynı motorlarla.

Teorisyenler ne düşüneceklerini bilmiyorlardı ve enerjinin korunumu yasasından ciddi şekilde şüphe duyuyorlardı. Sonunda sorunun radar anten kaportasının hava girişinden çıkıntı yapan konisi olduğu ortaya çıktı. Ayak ucundan kabuğa kadar, sanki yanlardan motor kompresörlerine doğru tırmıklıyormuş gibi bir hava sıkışması ortaya çıktı. O zamandan bu yana, şok dalgalarının yararlı olduğu teoride sağlam bir şekilde yerleşmiştir ve modern uçakların muhteşem uçuş performansının büyük bir kısmı onların ustaca kullanılmasına bağlıdır.

Aerodinamik

Aerodinamiğin gelişimi genellikle iki döneme ayrılır - N. G. Zhukovsky'den önce ve sonra. 15 Kasım 1905 tarihli “Bağlı Girdaplar Üzerine” raporu havacılıkta yeni bir dönemin başlangıcı oldu.

Zhukovsky'den önce düz yelkenlerle uçuyorlardı: yaklaşmakta olan akışın parçacıklarının tüm momentumlarını kanadın ön kenarına verdiği varsayılıyordu. Bu, diş kırılmasına ve çoğunlukla analitik olmayan matematiğe yol açan vektör miktarından (açısal momentum) derhal kurtulmayı, çok daha uygun skaler saf enerji ilişkilerine geçmeyi ve sonuçta yüzey üzerinde hesaplanmış bir basınç alanı elde etmeyi mümkün kıldı. yük taşıyan düzlem, az çok gerçek olana benzer.

Bu mekanik yaklaşım, yol boyunca herhangi bir yere çarpmadan, en azından havaya uçabilen ve bir yerden başka bir yere uçabilen cihazların yaratılmasını mümkün kıldı. Ancak hızı, yük kapasitesini ve diğer uçuş niteliklerini artırma arzusu, orijinal aerodinamik teorinin kusurlarını giderek daha fazla ortaya çıkardı.

Zhukovsky'nin fikri şuydu: Hava, kanadın üst ve alt yüzeyleri boyunca farklı bir yol izliyor. Ortamın sürekliliği koşulundan (havada vakum kabarcıkları kendiliğinden oluşmaz), arka kenardan inen üst ve alt akışların hızlarının farklı olması gerektiği sonucu çıkar. Havanın küçük ama sınırlı viskozitesi nedeniyle hız farkından dolayı orada bir girdap oluşması gerekir.

Girdap döner ve enerjinin korunumu kanunu kadar değişmez olan momentumun korunumu kanunu da vektör büyüklükleri için geçerlidir; Ayrıca hareketin yönü de dikkate alınmalıdır. Bu nedenle, tam orada, arka kenarda, aynı torka sahip, ters yönde dönen bir girdap oluşmalıdır. Ne yüzünden? Motorun ürettiği enerjiden dolayı.

Havacılık uygulamaları için bu bir devrim anlamına geliyordu: Uygun kanat profilini seçerek, kanadın çevresine G dolaşımı şeklinde bağlı bir girdap göndermek ve kaldırma kuvvetini artırmak mümkündü. Yani, motor gücünün çoğunu kanattaki yüksek hızlar ve yükler için harcayarak, cihazın etrafında bir hava akışı oluşturarak daha iyi uçuş kalitesi elde etmenizi sağlayabilirsiniz.

Bu, havacılığı havacılığın bir parçası değil, havacılığın bir parçası haline getirdi: artık uçak, uçuş için ihtiyaç duyduğu ortamı yaratabilir ve artık bir oyuncak olamaz hava akışı. İhtiyacınız olan tek şey, daha güçlü bir motor ve giderek daha da güçlü...

yine KIEV

Ancak yel değirmeninin motoru yoktur. Tam tersine enerjiyi rüzgardan alıp tüketicilere vermesi gerekiyor. Ve işte ortaya çıktı - bacakları çekildi, kuyruğu sıkıştı. Rotorun kendi dolaşımı için çok az rüzgar enerjisi kullandık - zayıf olacak, kanatların itme kuvveti düşük olacak ve KIEV ve güç düşük olacak. Sirkülasyona çok şey veriyoruz - zayıf bir rüzgarda rotor rölantide deli gibi dönecek, ancak tüketiciler yine çok az şey alıyor: sadece yük yüklediler, rotor yavaşladı, rüzgar sirkülasyonu uçurdu ve rotor çalışmayı durdurdu.

Enerjinin korunumu yasası tam ortada “altın ortalamayı” veriyor: Enerjinin %50'sini yüke veriyoruz, geri kalan %50'si için de akışı optimuma çıkarıyoruz. Uygulama varsayımları doğrulamaktadır: Eğer iyi bir çekme pervanesinin verimliliği %75-80 ise, o zaman dikkatlice hesaplanan ve bir rüzgar tünelinde üflenen kanatlı rotorun verimliliği de %38-40'a ulaşır, yani. fazla enerjiyle elde edilebilecek olanın yarısına kadar.

Modernite

Günümüzde modern matematik ve bilgisayarlarla donanmış aerodinamik, kaçınılmaz olarak basitleştirici modellerden giderek uzaklaşıyor. doğru açıklama gerçek bir bedenin gerçek bir akıştaki davranışı. Ve burada, genel çizgiye ek olarak - güç, güç ve bir kez daha güç! – yan yollar keşfedilir, ancak tam olarak sisteme giren enerji miktarı sınırlı olduğunda umut vericidir.

Ünlü alternatif havacı Paul McCready, 80'lerde 16 hp gücünde iki motorlu testere motorlu bir uçak yarattı. 360 km/saat gösteriyor. Üstelik şasisi üç tekerlekli bisikletti, geri çekilemezdi ve tekerlekleri kaportasızdı. McCready'nin cihazlarından hiçbiri çevrimiçi olmadı veya savaş görevine çıkmadı, ancak biri piston motorlu ve pervaneli, diğeri jet olan iki cihaz tarihte ilk kez etrafta uçtu. küre bir benzin istasyonuna inmeden.

Teorinin gelişimi, orijinal kanadı doğuran yelkenleri de oldukça önemli ölçüde etkiledi. "Canlı" aerodinamik, yatların 8 knot'luk rüzgarlarda çalışmasına olanak sağladı. deniz otobüsü üzerinde durun (şekle bakın); Böyle bir canavarı bir pervane ile gerekli hıza çıkarmak için en az 100 hp'lik bir motor gerekir. Yarış katamaranları aynı rüzgarda yaklaşık 30 knot hızla seyreder. (55 km/saat).

Tamamen önemsiz olmayan bulgular da var. En nadir ve en ekstrem sporun (temel atlama) hayranları özel bir kanat kıyafeti giyiyor, kanat kıyafeti giyiyor, motorsuz uçuyor, saatte 200 km'nin üzerinde bir hızda manevra yapıyor (sağdaki resim) ve ardından sorunsuz bir şekilde ön platforma iniyor. -seçili yer. İnsanlar hangi masalda kendi başlarına uçarlar?

Doğanın birçok gizemi de çözüldü; özellikle bir böceğin uçuşu. Klasik aerodinamiğe göre uçma kabiliyeti yoktur. Tıpkı hayalet uçağın kurucusu gibi elmas şeklindeki kanadıyla F-117 de havalanamıyor. Ve bir süredir kuyruktan uçabilen MIG-29 ve Su-27 de hiçbir fikre uymuyor.

Peki neden eğlenceli bir şey değil, kendi türünü yok etmek için bir araç değil, hayati bir kaynağın kaynağı olan rüzgar türbinleri üzerinde çalışırken, düz rüzgar modeliyle zayıf akış teorisinden uzaklaşmanız gerekiyor? Gerçekten ilerlemenin bir yolu yok mu?

Klasiklerden ne beklenir?

Ancak hiçbir durumda klasiklerden vazgeçmemek gerekir. Kişinin ona güvenmeden daha yükseğe çıkamayacağı bir temel sağlar. Tıpkı küme teorisinin çarpım tablosunu ortadan kaldırmaması ve kuantum renk dinamiğinin elmaları ağaçlardan havaya uçurmaması gibi.

Peki klasik yaklaşımdan ne bekleyebilirsiniz? Çizime bakalım. Sol tarafta rotor türleri bulunmaktadır; şartlı olarak tasvir edilirler. 1 – dikey karusel, 2 – dikey ortogonal (rüzgar türbini); 2-5 – optimize edilmiş profillere sahip farklı sayıda kanatlara sahip kanatlı rotorlar.

Yatay eksen boyunca sağda rotorun bağıl hızı, yani kanadın doğrusal hızının rüzgar hızına oranı bulunur. Dikey yukarı - KIEV. Ve aşağı - yine göreceli tork. Tek bir (%100) torkun, %100 KIEV ile akışta zorla frenlenen bir rotor tarafından oluşturulan tork olduğu kabul edilir; tüm akış enerjisi dönme kuvvetine dönüştürüldüğünde.

Bu yaklaşım geniş kapsamlı sonuçlara varmamızı sağlar. Örneğin, bıçak sayısı istenen dönüş hızına göre sadece çok fazla seçilmemelidir: 3 ve 4 bıçaklar, iyi çalışan 2 ve 6 bıçaklara kıyasla KIEV ve tork açısından hemen çok şey kaybeder. yaklaşık olarak aynı hız aralığında. Ve dışa benzer atlıkarınca ve dik, temelde farklı özelliklere sahiptir.

Genel olarak, son derece düşük maliyetli, basit, bakım gerektirmeyen, otomasyon olmadan kendi kendine çalışmaya başlamanın gerekli olduğu ve bir direğe kaldırmanın imkansız olduğu durumlar dışında kanatlı rotorlar tercih edilmelidir.

Not: Özellikle yelken rotorlarından bahsedelim; klasiklere pek uymuyorlar.

Dikeyler

Dikey dönme eksenine sahip APU'ların günlük yaşamda yadsınamaz bir avantajı vardır: bakım gerektiren bileşenleri altta yoğunlaşmıştır ve kaldırmaya gerek yoktur. Her zaman olmasa da, baskı destekli kendinden hizalanan bir yatak kalır, ancak güçlü ve dayanıklıdır. Bu nedenle basit bir rüzgar jeneratörü tasarlarken seçeneklerin seçimi dikeylerle başlamalıdır. Ana türleri Şekil 2'de sunulmaktadır.

Güneş

İlk konumda en basit olanıdır ve çoğunlukla Savonius rotoru olarak adlandırılır. Aslında, 1924 yılında SSCB'de J. A. ve A. A. Voronin tarafından icat edildi ve Finlandiyalı sanayici Sigurd Savonius, Sovyet telif hakkı sertifikasını göz ardı ederek buluşu utanmadan sahiplendi ve seri üretime başladı. Ancak gelecekte bir buluşun ortaya çıkması çok şey ifade ediyor, bu nedenle geçmişi karıştırmamak ve merhumun küllerini rahatsız etmemek için bu yel değirmenine Voronin-Savonius rotoru veya kısaca VS adını vereceğiz.

Uçak,% 10-18'lik “lokomotif” KIEV dışında ev yapımı adam için iyidir. Ancak SSCB'de bunun üzerinde çok çalıştılar ve gelişmeler var. Aşağıda çok daha karmaşık olmayan geliştirilmiş bir tasarıma bakacağız, ancak KIEV'e göre bu, blade'lere bir avantaj sağlıyor.

Not: iki kanatlı uçak dönmüyor, ancak sarsıntılı bir şekilde sarsılıyor; 4 bıçaklı bıçak sadece biraz daha pürüzsüzdür ancak KIEV'de çok şey kaybeder. İyileştirmek için, 4 oluklu bıçaklar çoğunlukla iki kata bölünür - altta bir çift bıçak ve üstlerinde yatay olarak 90 derece döndürülmüş başka bir çift. KIEV korunur ve mekanik üzerindeki yanal yükler zayıflar, ancak bükülme yükleri bir miktar artar ve 25 m/s'den fazla rüzgarda böyle bir APU şaftın üzerindedir, yani. Rotorun üzerine kablolarla gerilmiş bir yatak olmadığında "kuleyi yıkar."

Daria

Sırada Daria rotoru var; KIEV – %20'ye kadar. Daha da basit: Bıçaklar, herhangi bir profili olmayan basit bir elastik banttan yapılmıştır. Darrieus rotorunun teorisi henüz yeterince gelişmemiştir. Sadece tümseğin ve bant cebinin aerodinamik direncindeki fark nedeniyle gevşemeye başladığı ve ardından bir tür yüksek hıza dönüşerek kendi dolaşımını oluşturduğu açıktır.

Tork küçüktür ve rotorun rüzgara paralel ve dik başlangıç ​​\u200b\u200bpozisyonlarında tamamen yoktur, bu nedenle kendi kendine dönüş yalnızca tek sayıda kanatla (kanatlarla?) Mümkündür. Her durumda, jeneratörden gelen yük dönüş sırasında bağlantısı kesilmelidir.

Daria rotorunun iki kötü özelliği daha var. İlk olarak, dönerken bıçağın itme vektörü, aerodinamik odağına göre tam bir dönüşü tanımlar ve düzgün değil, sarsıntılı bir şekilde olur. Bu nedenle Darrieus rotoru, sabit bir rüzgarda bile mekaniğini hızla bozar.

İkincisi, Daria sadece gürültü yapmakla kalmıyor, aynı zamanda kaset kırılana kadar çığlık atıyor ve ciyaklıyor. Bu onun titreşimi nedeniyle olur. Ve ne kadar çok bıçak olursa kükreme de o kadar güçlü olur. Yani, eğer bir Daria yaparlarsa, pahalı, yüksek mukavemetli ses emici malzemelerden (karbon, mylar) iki kanatlıdır ve direk direğinin ortasında dönmek için küçük bir uçak kullanılır.

Dikey

Poz. 3 – profilli kanatlara sahip dik dikey rotor. Ortogonaldir çünkü kanatlar dikey olarak dışarı çıkar. BC'den ortogonale geçiş Şekil 2'de gösterilmektedir. sol.

Kanatların aerodinamik odaklarına temas eden daireye teğete göre kanatların montaj açısı, rüzgar kuvvetine bağlı olarak pozitif (şekilde) veya negatif olabilir. Bazen bıçaklar döndürülür ve üzerlerine otomatik olarak "alfa"yı tutan rüzgar gülleri yerleştirilir, ancak bu tür yapılar sıklıkla kırılır.

Merkezi gövde (şekilde mavi), KIEV'i neredeyse% 50'ye çıkarmanıza izin verir Üç kanatlı bir ortogonalde, hafif dışbükey kenarlara ve yuvarlatılmış köşelere sahip bir kesitte üçgen şeklinde olmalıdır ve daha fazla sayıda bıçak varsa, basit bir silindir yeterlidir. Ancak diklik teorisi kesin bir optimal bıçak sayısı verir: bunlardan tam olarak 3 tane olmalıdır.

Ortogonal, OSS'li yüksek hızlı rüzgar türbinlerini ifade eder; mutlaka devreye alma sırasında ve sakinleştikten sonra terfi gerektirir. Ortogonal şemaya göre, 20 kW'a kadar güce sahip seri bakım gerektirmeyen APU'lar üretilmektedir.

Helikoid

Helisel rotor veya Gorlov rotoru (madde 4), düzgün dönüş sağlayan bir tür ortogonaldir; düz kanatlı bir ortogonal, iki kanatlı bir uçaktan yalnızca biraz daha zayıf "yırtılır". Kanatların bir helikoid boyunca bükülmesi, eğriliklerinden dolayı CIEV kayıplarının önlenmesine olanak sağlar. Kavisli bıçak, akışın bir kısmını kullanmadan reddetmesine rağmen, aynı zamanda bir kısmını en yüksek doğrusal hız bölgesine çekerek kayıpları telafi eder. Helikoidler diğer rüzgar türbinlerine göre daha az kullanılır çünkü Üretim karmaşıklığından dolayı eşit kalitedeki muadillerine göre daha pahalıdırlar.

Namlu tırmıklama

5 konum için. – Bir kılavuz kanatçıkla çevrelenmiş BC tipi rotor; diyagramı Şekil 2'de gösterilmektedir. sağda. Endüstriyel uygulamalarda nadiren bulunur çünkü pahalı arazi edinimi kapasite artışını telafi etmez ve malzeme tüketimi ve üretimin karmaşıklığı yüksektir. Ancak işten korkan, kendi işini yapan bir kişi artık bir usta değil, bir tüketicidir ve 0,5-1,5 kW'tan fazlasına ihtiyacınız yoksa, o zaman onun için "varil tırmıklama" bir çerezdir:

• Bu tip bir rotor kesinlikle güvenlidir, sessizdir, titreşim yaratmaz ve herhangi bir yere, hatta oyun alanına bile monte edilebilir.
• Galvanizli bir "oluğu" bükmek ve bir boru çerçevesine kaynak yapmak saçma bir iştir.
• Dönüş kesinlikle tekdüzedir, mekanik parçalar en ucuzdan veya çöpten alınabilir.
• Kasırgalardan korkmuyorum - çok fazla güçlü rüzgar“namluya” itilemez; çevresinde aerodinamik bir girdap kozası belirir (bu etkiyle daha sonra karşılaşacağız).
• Ve en önemlisi, "namlu" yüzeyinin içindeki rotorun yüzeyinden birkaç kat daha büyük olması nedeniyle, KIEV ünitenin üzerinde olabilir ve dönme momenti zaten 3 m/s'lik bir "namlu" için 3 m/s'dir. çapı üç metre olacak şekilde maksimum yüke sahip 1 kW'lık bir jeneratörün seğirmemesinin daha iyi olduğunu söylüyorlar.

Video: Lenz rüzgar jeneratörü

SSCB'deki 60'lı yıllarda E. S. Biryukov,% 46 KIEV'e sahip bir atlıkarınca APU'sunun patentini aldı. Kısa bir süre sonra V. Blinov, aynı prensibe dayalı bir tasarımla KIEV'in %58'ini elde etti, ancak testine ilişkin hiçbir veri yok. Ve Biryukov'un APU'sunun tam ölçekli testleri "Mucit ve Yenilikçi" dergisinin çalışanları tarafından gerçekleştirildi. 0,75 m çapında ve 2 m yüksekliğinde iki katlı bir rotor, taze rüzgarda 1,2 kW'lık asenkron jeneratörü tam güce döndürdü ve arıza olmadan 30 m/s hıza dayandı. Biryukov'un APU'sunun çizimleri Şekil 1'de gösterilmektedir.

1. galvanizli çatıdan yapılmış rotor;
2. kendinden hizalamalı çift sıralı bilyalı rulman;
3. örtüler – 5 mm çelik kablo;
4. eksen-şaft – Çelik boru 1,5-2,5 mm et kalınlığına sahip;
5. aerodinamik hız kontrol kolları;
6. hız kontrol bıçakları – 3-4 mm kontrplak veya plastik levha;
7. hız kontrol çubukları;
8. hız kontrol cihazı yükü, ağırlığı dönüş hızını belirler;
9. tahrik kasnağı - lastiksiz ve tüplü bir bisiklet tekerleği;
10. baskı yatağı - baskı yatağı;
11. tahrikli kasnak – standart jeneratör kasnağı;
12. jeneratör.

Biryukov, APU'su için çeşitli telif hakkı sertifikaları aldı. Öncelikle rotorun kesimine dikkat edin. Hızlanırken bir uçak gibi çalışarak büyük bir başlangıç ​​torku yaratır. Döndükçe kanatların dış ceplerinde bir girdap yastığı oluşur. Rüzgâr açısından bakıldığında, kanatlar profilli hale gelir ve rotor, sanal profilin rüzgâr gücüne göre değişmesiyle yüksek hızlı dik açılı hale gelir.

İkinci olarak, kanatlar arasındaki profilli kanal, çalışma hızı aralığında merkezi bir gövde görevi görmektedir. Rüzgar yoğunlaşırsa, içinde rotorun ötesine uzanan bir girdap yastığı da oluşturulur. Aynı girdap kozası, kılavuz kanatlı APU'nun etrafında görünür. Oluşumu için gereken enerji rüzgardan alınır ve artık yel değirmenini kırmaya yetmez.

Üçüncüsü, hız kontrol cihazı öncelikle türbin için tasarlanmıştır. KIEV açısından hızını optimum seviyede tutuyor. Ve optimum jeneratör dönüş hızı, mekanik aktarım oranının seçimiyle sağlanır.

Not: 1965 yılında IR'de yayınlandıktan sonra Ukrayna Silahlı Kuvvetleri Biryukova unutulmaya yüz tuttu. Yazar yetkililerden hiçbir yanıt alamadı. Birçok kişinin kaderi Sovyet icatları. Bazı Japonların düzenli olarak Sovyet popüler teknik dergilerini okuyarak ve dikkate değer her şeyin patentini alarak milyarder haline geldiğini söylüyorlar.

Lopastniki

Belirtildiği gibi klasiklere göre kanatlı rotorlu yatay rüzgar jeneratörü en iyisidir. Ancak öncelikle en azından orta kuvvette sabit bir rüzgara ihtiyacı var. İkincisi, kendin yap işi yapan birinin tasarımı birçok tuzakla doludur, bu yüzden çoğu zaman uzun süreli sıkı çalışmanın meyvesi en iyi ihtimalle bir tuvaleti, koridoru veya sundurmayı aydınlatır ve hatta yalnızca kendi kendine gevşeyebildiği ortaya çıkar. .

Şekil 2'deki şemalara göre. Hadi daha yakından bakalım; pozisyonlar:

• İncir. A:

1. rotör bıçakları;
2. jeneratör;
3. jeneratör çerçevesi;
4. koruyucu rüzgar gülü (kasırga küreği);
5. akım toplayıcı;
6. şasi;
7. döner ünite;
8. çalışan rüzgar gülü;
9. direk;
10. örtüler için kelepçe.

• İncir. B, üstten görünüm:

1. koruyucu rüzgar gülü;
2. çalışan rüzgar gülü;
3. koruyucu rüzgar gülü yay gerginliği regülatörü.

• İncir. G, akım toplayıcı:

1. bakır sürekli halka baralara sahip toplayıcı;
2. yaylı bakır-grafit fırçalar.

Not: Çapı 1 m'den fazla olan yatay bir kanat için kasırga koruması kesinlikle gereklidir, çünkü kendi etrafında bir girdap kozası yaratma yeteneğine sahip değildir. Daha küçük boyutlarda propilen kanatlarla 30 m/s'ye kadar rotor dayanıklılığı elde etmek mümkündür.

Peki nerede tökezleyeceğiz?

Bıçaklar

Kalın duvarlı malzemeden kesilmiş her boyuttaki kanatlarda jeneratör şaftında 150-200 W'tan fazla güç elde edilmesi bekleniyor plastik boru sıklıkla tavsiye edildiği gibi umutsuz bir amatörün umutlarıdır. Bir boru bıçağı (sadece boşluk olarak kullanılacak kadar kalın olmadığı sürece) bölümlü bir profile sahip olacaktır; üst veya her iki yüzeyi bir dairenin yayları olacaktır.

Parçalı profiller, hidrofiller veya pervane kanatları gibi sıkıştırılamaz ortamlar için uygundur. Gazlar için değişken profilli ve adımlı bir kanat gereklidir, örneğin bkz. Şekil; açıklık - 2 m Bu, tam teoride özenli hesaplamalar, bir boruya üfleme ve tam ölçekli testler gerektiren karmaşık ve emek yoğun bir ürün olacaktır.

Jeneratör

Rotor doğrudan şaftının üzerine monte edilirse, standart yatak kısa sürede kırılır - yel değirmenlerinde tüm kanatlar üzerinde eşit yük yoktur. Özel destek yatağına sahip bir ara mile ve ondan jeneratöre mekanik şanzımana ihtiyacınız var. Büyük yel değirmenleri için destek yatağı kendiliğinden hizalanan çift sıralıdır; en iyi modellerde - üç katmanlı, Şek. Şekil 2'de D. daha yüksek. Bu, rotor şaftının yalnızca hafifçe bükülmesine değil, aynı zamanda bir yandan diğer yana veya yukarı ve aşağı doğru hafifçe hareket etmesine de olanak tanır.

Not: EuroWind tipi APU için bir destek yatağının geliştirilmesi yaklaşık 30 yıl sürdü.

Acil durum rüzgar gülü

Çalışma prensibi Şekil 2'de gösterilmektedir. B. Şiddetlenen rüzgar küreğe baskı yapar, yay esner, rotor eğilir, hızı düşer ve sonunda akışa paralel hale gelir. Her şey yolunda gibi görünüyor ama kağıt üzerinde pürüzsüzdü...

Rüzgarlı bir günde, bir kazan kapağını veya büyük bir tencereyi sapından rüzgara paralel tutmayı deneyin. Dikkatli olun; kıpırdayan demir parçası yüzünüze o kadar sert çarpabilir ki burnunuzu kırabilir, dudağınızı kesebilir, hatta gözünüzü kırabilir.

Düz rüzgar yalnızca teorik hesaplamalarda ve pratikte yeterli doğrulukla rüzgar tünellerinde meydana gelir. Gerçekte, bir kasırga, bir kasırga küreğiyle yel değirmenlerine tamamen savunmasız olanlardan daha fazla zarar verir. Her şeyi yeniden yapmaktansa hasarlı bıçakları değiştirmek daha iyidir. İÇİNDE endüstriyel tesisler- başka bir şey. Burada kanatların eğimi, her biri ayrı ayrı, araç bilgisayarının kontrolü altında otomasyonla izleniyor ve ayarlanıyor. Ve su borularından değil, ağır hizmet kompozitlerinden yapılmıştır.

Akım toplayıcı

Bu düzenli olarak bakımı yapılan bir ünitedir. Herhangi bir enerji mühendisi, fırçalı komütatörün temizlenmesi, yağlanması ve ayarlanması gerektiğini bilir. Ve direk bir su borusundan yapılmıştır. Tırmanamıyorsanız, ayda bir veya iki kez, yel değirmeninin tamamını yere atmanız ve sonra tekrar almanız gerekir. Böyle bir "önlemeye" ne kadar dayanacak?

Video: bir kulübeye güç sağlamak için kanatlı rüzgar jeneratörü + güneş paneli

Mini ve mikro

Ancak kürek boyutu küçüldükçe zorluk çark çapının karesine göre düşüyor. 100 W'a kadar güce sahip yatay kanatlı bir APU'yu kendi başınıza üretmeniz zaten mümkün. 6 kanatlı olanı ideal olacaktır. Daha fazla kanat kullanıldığında, aynı güç için tasarlanan rotorun çapı daha küçük olacaktır, ancak bunların göbeğe sıkı bir şekilde takılması zor olacaktır. 6'dan az kanatlı rotorların dikkate alınmasına gerek yoktur: 2 kanatlı 100 W rotorun çapı 6,34 m'dir ve aynı güçte 4 kanatlı bir rotorun çapı 4,5 m'dir. 6 kanatlı bir rotor için, güç-çap ilişkisi şu şekilde ifade edilir:

• 10 W – 1,16 m.
• 20 W – 1,64 m.
• 30 W – 2 m.
• 40 W – 2,32 m.
• 50 W – 2,6 m.
• 60 W – 2,84 m.
• 70 W – 3,08 m.
• 80 W – 3,28 m.
• 90 W – 3,48 m.
• 100 W – 3,68 m.
• 300 W – 6,34 m.

10-20 W'lık bir güce güvenmek en uygunudur. İlk olarak, açıklığı 0,8 m'den fazla olan bir plastik kanat, ek koruma önlemleri olmadan 20 m/s'den fazla rüzgarlara dayanamayacaktır. İkincisi, aynı 0,8 m'ye kadar kanat açıklığı ile uçlarının doğrusal hızı rüzgar hızını üç kattan fazla aşmayacak ve bükümlü profil oluşturma gereklilikleri büyüklük sıralarına göre azaltılacaktır; burada bölümlü boru profiline sahip bir “oluk”, konum. Şekil 2'de B. Ve 10-20 W, bir tablete güç sağlayacak, bir akıllı telefonu şarj edecek veya ev tasarrufu sağlayan bir ampulü aydınlatacaktır.

Ardından bir jeneratör seçin. Bir Çin motoru mükemmeldir - elektrikli bisikletler için tekerlek göbeği, konum. Şekil 1'de 1. Motor olarak gücü 200-300 W'tır, ancak jeneratör modunda yaklaşık 100 W'a kadar çıkacaktır. Peki hız açısından bize yakışır mı?

6 kanat için hız endeksi z 3'tür. Yük altında dönüş hızını hesaplama formülü N = v/l*z*60'tır; burada N dönüş hızıdır, 1/dak, v rüzgar hızıdır ve l rotor çevresi. 0,8 m'lik kanat açıklığı ve 5 m/s'lik rüzgarla 72 devir/dakika elde ederiz; 20 m/s – 288 rpm'de. Bisiklet tekerleği de yaklaşık olarak aynı hızda dönüyor, yani 10-20 W gücümüzü 100 W üretebilen bir jeneratörden çıkaracağız. Rotoru doğrudan şaftının üzerine yerleştirebilirsiniz.

Ancak burada şu sorun ortaya çıkıyor: En azından bir motora çok fazla iş ve para harcadıktan sonra... bir oyuncak aldık! 10-20, peki, 50 W nedir? Ancak evinizde bir televizyona bile güç verebilecek kanatlı bir yel değirmeni yapamazsınız. Hazır bir mini rüzgar jeneratörü satın almak mümkün mü ve daha ucuz olmaz mıydı? Mümkün olduğu kadar ve mümkün olduğu kadar ucuza, bkz. poz. 4 ve 5. Ayrıca mobil de olacak. Bir kütüğün üzerine yerleştirin ve kullanın.

İkinci seçenek, eğer bir yerlerde yatıyorsa step motor eski bir 5 veya 8 inçlik disket sürücüsünden veya kullanılamaz bir mürekkep püskürtmeli veya nokta vuruşlu yazıcının kağıt sürücüsünden veya taşıyıcısından. Jeneratör olarak çalışabilir ve ona bir atlıkarınca rotoru takabilir. teneke kutular(konum 6), konum 6'da gösterilene benzer bir yapıyı monte etmekten daha kolaydır. 3.

Genel olarak, "bıçak bıçakları" ile ilgili sonuç açıktır: Ev yapımı olanların kalbinizin içeriğini düzeltmesi daha olasıdır, ancak gerçek uzun vadeli enerji çıkışı için değildir.

Video: Bir yazlık evi aydınlatmak için en basit rüzgar jeneratörü

Yelkenli tekneler

Yelkenli rüzgar jeneratörü uzun zamandır biliniyor, ancak yüksek mukavemetli, aşınmaya dayanıklı sentetik kumaşların ve filmlerin ortaya çıkmasıyla kanatlarındaki yumuşak paneller (şekle bakın) yapılmaya başlandı. Sert yelkenli çok kanatlı yel değirmenleri, düşük güçlü otomatik su pompalarının tahriki olarak dünya çapında geniş bir alana yayıldı, ancak teknik özellikleri atlıkarıncalarınkinden bile daha düşük.

Ancak yel değirmeni kanadı gibi yumuşak bir yelkenin o kadar basit olmadığı ortaya çıktı. Mesele rüzgar direnci değil (üreticiler izin verilen maksimum rüzgar hızını sınırlamazlar): yelkenli denizciler rüzgarın bir Bermuda yelkeninin panelini yırtmasının neredeyse imkansız olduğunu zaten biliyorlar. Büyük olasılıkla, ıskota yırtılacak veya direk kırılacak veya tüm gemi "aşırı dönüş" yapacak. Enerjiyle ilgili.

Ne yazık ki kesin test verileri bulunamıyor. Kullanıcı incelemelerine dayanarak, 5 m rüzgar çarkı çapına, 160 kg rüzgar kafası ağırlığına ve dönüş hızına sahip Taganrog yapımı bir rüzgar türbini-4.380/220.50'nin kurulumu için “sentetik” bağımlılıklar oluşturmak mümkün oldu. 40 1/dak'ya kadar; Şekil 2'de sunulmaktadırlar.

Elbette %100 güvenilirliğin garantisi olamaz ama burada düz mekanizmalı bir modelin kokusunun olmadığı açık. 5 metrelik bir tekerleğin, 3 m/s'lik düz bir rüzgarda yaklaşık 1 kW üretmesi, 7 m/s'lik bir güç platosuna ulaşması ve ardından şiddetli bir fırtınaya kadar bunu koruması mümkün değildir. Bu arada üreticiler, yerel aeroloji çalışmalarının sonuçlarına dayanarak, nominal 4 kW'ın 3 m/s'de elde edilebileceğini, ancak kuvvetlerle kurulduğunda belirtiyorlar.

Ayrıca niceliksel bir teori de bulunamadı; Geliştiricilerin açıklamaları belirsiz. Ancak insanlar Taganrog rüzgar türbinlerini satın aldıkları ve çalıştıkları için, beyan edilen konik dolaşımın ve itici etkinin bir kurgu olmadığını ancak varsayabiliriz. Her durumda mümkündürler.

Daha sonra, momentumun korunumu yasasına göre, rotorun ÖNÜNDE, konik bir girdabın da ortaya çıkması gerektiği, ancak genişleyen ve yavaş olduğu ortaya çıktı. Ve böyle bir huni rüzgarı rotora doğru yönlendirecektir. etkili yüzey daha fazla süpürülecek ve KIEV aşırı birim olacak.

Rotorun önündeki basınç alanının saha ölçümleri, ev tipi aneroidle bile bu konuya ışık tutabilir. Yanlardan daha yüksek olduğu ortaya çıkarsa, o zaman gerçekten de yelkenli APU'lar bir böcek sineği gibi çalışır.

Ev yapımı jeneratör

Yukarıda söylenenlerden, ev yapımı ustaların dikey veya yelkenli teknelerle uğraşmasının daha iyi olduğu açıktır. Ancak her ikisi de çok yavaştır ve yüksek hızlı bir jeneratöre iletim, ekstra iş, ekstra maliyet ve kayıp anlamına gelir. Verimli bir düşük hızlı elektrik jeneratörünü kendiniz yapmak mümkün mü?

Evet, sözde niyobyum alaşımından yapılmış mıknatıslarda yapabilirsiniz. süper mıknatıslar. Ana parçaların üretim süreci Şekil 1'de gösterilmektedir. Bobinler - ısıya dayanıklı yüksek mukavemetli emaye yalıtımlı, PEMM, PETV vb. 55 turluk 1 mm bakır telin her biri. Sargıların yüksekliği 9 mm'dir.

Rotor yarımlarındaki anahtarların oluklarına dikkat edin. Mıknatısların (manyetik çekirdeğe epoksi veya akrilik ile yapıştırılmışlardır) montajdan sonra zıt kutuplarla birleşecek şekilde konumlandırılmaları gerekir. “Krepler” (manyetik çekirdekler) yumuşak bir manyetik ferromıknatıstan yapılmalıdır; Normal yapısal çelik yeterli olacaktır. “Kreplerin” kalınlığı en az 6 mm'dir.

Genel olarak eksenel delikli mıknatıslar satın almak ve vidalarla sıkmak daha iyidir; süper mıknatıslar korkunç bir kuvvetle çekerler. Aynı sebepten dolayı, “krepler” arasındaki şaftın üzerine 12 mm yüksekliğinde silindirik bir ara parça yerleştirilmiştir.

Stator bölümlerini oluşturan sargılar, Şekil 2'de de gösterilen şemalara göre bağlanmıştır. Lehimlenen uçlar gerilmemeli, ilmek oluşturmalıdır, aksi takdirde statorun doldurulacağı epoksi sertleşip telleri kırabilir.

Stator kalıba 10 mm kalınlığa kadar dökülür. Merkezlemeye veya dengelemeye gerek yoktur, stator dönmez. Rotor ve stator arasındaki boşluk her iki tarafta 1 mm'dir. Jeneratör mahfazasındaki stator, yalnızca eksen boyunca yer değiştirmeye karşı değil, aynı zamanda dönmeye karşı da güvenli bir şekilde sabitlenmelidir; yükte akım bulunan güçlü bir manyetik alan onu da kendisiyle birlikte çekecektir.

Video: DIY yel değirmeni jeneratörü

Çözüm

Peki sonunda elimizde ne var? "Bıçak bıçaklarına" olan ilgi, gerçek performanslarından çok, muhteşem görünümleriyle açıklanmaktadır. ev yapımı performans ve düşük güçte. Ev yapımı bir atlıkarınca APU'su, bir araba aküsünü şarj etmek veya küçük bir eve güç sağlamak için "bekleme" gücü sağlayacaktır.

Ancak yelkenli APU'larda, özellikle 1-2 m çapında bir tekerleğe sahip mini versiyonda, yaratıcı bir çizgiye sahip ustalarla denemeye değer. Geliştiricilerin varsayımları doğruysa, yukarıda açıklanan Çin motor jeneratörünü kullanarak 200-300 W'ın tamamını bundan çıkarmak mümkün olacaktır.

Andrey şunları söyledi:

Ücretsiz danışmanlığınız için teşekkür ederim... Ve "şirketlerden" fiyatlar pek pahalı değil ve taşralı ustaların sizinkine benzer jeneratörler yapabileceğini düşünüyorum. Ve Çin'den Li-po piller sipariş edilebilir, Çelyabinsk'teki invertörler çok iyi olanları üretiyor (düzgün sinüslü) Ve yelkenler, kanatlar veya rotorlar becerikli Rus adamlarımızın düşünce uçuşunun bir başka nedeni.

İvan şunları söyledi:

soru:
Dikey eksenli (konum 1) ve “Lenz” seçeneği olan yel değirmenleri için, ek bir parça eklemek mümkündür - rüzgarın yönünü gösteren ve işe yaramaz tarafı kapatan (rüzgara doğru giden) bir pervane. . Yani rüzgar bıçağı yavaşlatmayacak, ancak bu “perdeyi” yavaşlatacaktır. Yel değirmeninin arkasında, kanatların (sırtların) altında ve üstünde bulunan “kuyruk” ile rüzgar yönünde konumlandırma. Makaleyi okudum ve bir fikir doğdu.

“Yorum ekle” butonuna tıklayarak siteyi kabul ediyorum.

Evde güvenli ve pratik bir rüzgar jeneratörü yapmanız oldukça mümkün. Rüzgar sanki sonsuz kaynak Enerji giderek yaygınlaşıyor. Bu kaynak özellikle popülerdir alternatif enerji uzak bölgelerde (örneğin Tayga), kutup istasyonlarında kullanılır. Ek olarak, ev tipi rüzgar jeneratörleri banliyö sakinleri tarafından giderek daha fazla üretiliyor. Ne tür yel değirmenleri vardır ve rüzgar enerjisini kendi ellerinizle dönüştürmek için bir cihazın nasıl monte edileceğini okuyun - aşağıda okuyun.

• • Rüzgar üretimi neye dayanıyor?
  • Rüzgar jeneratörü: çalışma prensibi, cihaz çeşitleri
  • Ev yapımı rüzgar jeneratörü: avantajları ve dezavantajları
  • Kendi elinizle bir yel değirmeni nasıl yapılır
  • Kendin yap elektrik jeneratörü: cihazın gücünün hesaplanması
  • Bir yel değirmeni için hangi jeneratör seçilmeli
  • 220 V için kendin yap rüzgar jeneratörleri
  • DIY rüzgar türbinleri 5 kW (video)
  • Rüzgar türbini örnekleri (fotoğraflar)

Rüzgar üretimi, rüzgar enerjisinden elektrik üretme yeteneğidir. Bir rüzgar jeneratörü aslında bir güneş jeneratörüdür: Rüzgarlar, Dünya yüzeyinin güneş tarafından dengesiz ısınması, gezegenin dönüşü ve topografyası nedeniyle oluşur. Jeneratörler hareketi kullanır hava kütleleri ve mekanik enerji yoluyla elektriğe dönüştürüyoruz.

Ortalama olarak 20 kW'lık bir rüzgar türbini küçük bir köye elektrik sağlayabilir.

Rüzgar jeneratörü yapmaya başlamadan önce talimatları dikkatlice okumalısınız.

Rüzgar üretimi prensibine dayanarak, bütün bir enerji santrali inşa edilebilir veya bireysel alanlara ve hatta evlere elektrik sağlamak için otonom cihazlar kurulabilir. Günümüzde enerjinin %45'i rüzgar jeneratörleri kullanılarak üretiliyor. En büyük rüzgar enerjisi santrali Almanya'da bulunmaktadır ve her yıl saatte 7 milyon kW'a kadar enerji üretmektedir. Bu nedenle, sahipleri giderek daha fazla kır evleri uzak bölgelerde ve köylerde rüzgar enerjisini evsel amaçlarla kullanmayı düşünüyorlar. Aynı zamanda rüzgar türbinleri tek veya ek enerji kaynağı olarak da kullanılabilmektedir.

Rüzgar jeneratörü: çalışma prensibi, cihaz çeşitleri

Çoğu rüzgar türbini, üstüne üç kanadın sabitlendiği bir direk olan çelik bir kuleden oluşur. İkinci büyüklükte 5 kW'lık modern bir ev tipi rüzgar türbini, kolaylıkla 5000 W'a kadar elektrik üretebilir. Bu, bir konut binasına veya kır evine elektrik sağlamak için oldukça yeterlidir. Eksenel jeneratör 500 W/saat'e kadar üretim yapar. Dünyanın en güçlü rüzgar jeneratörü - 8 MW.

Modern bir rüzgar türbini aşağıdaki özelliklere sahip olabilir:

• Yatay dönme ekseni;
• Dikey dönme ekseni.

Yatay bir yel değirmeni, yere paralel olarak dönen bir eksene sahiptir (normal bir yel değirmeni gibi). Dikey rüzgar türbinleri yere paralel hareket eden hem kanatlara hem de rotorlara sahip olabilir.

Bir rüzgar jeneratörünün çalışma prensibini internette kolayca inceleyebilirsiniz.

Rotorlar şekil ve boyut olarak farklılık gösterebilir ve aşağıdakilere ayrılır:

• Savonius cihazları (rotorlar yarı silindir şeklinde yapılmıştır);
• Ugrinsky rotorları (geliştirilmiş yarı silindirik tip rotorlar);
• Daria rotorları (sarmal, kavisli veya H şeklinde olabilir);
• Çok kanatlı rüzgar jeneratörleri (döner tip rüzgar türbinlerinde kullanılır);
• Helikoid rotorlar (koni rotora sahiptir).

Çoğunlukla dikey rüzgar jeneratörleri top şeklinde döner (bir örnek Cengiz Han'ın döner rüzgar jeneratörüdür). Grubunun en etkili cihazının çok kanatlı üst tip tasarım olduğu düşünülmektedir.

Ev yapımı rüzgar jeneratörü: avantajları ve dezavantajları

Tesisinize elektrik gelmiyorsa, enerji nakil şebekesinde sürekli kesintiler yaşanıyorsa veya elektrik faturalarından tasarruf etmek istiyorsanız rüzgar türbini kurulumu gerekli olabilir. Bir yel değirmeni satın alınabilir veya kendiniz yapabilirsiniz.

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörünün avantajı önemli maliyet tasarrufudur

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörü aşağıdaki avantajlara sahiptir:

• Üretim çoğunlukla hurda parçalardan yapıldığından, bir fabrika cihazının satın alınmasında tasarruf etmenizi sağlar;
• İhtiyaçlarınıza ve çalışma koşullarınıza ideal uyum sağlar, çünkü bölgenizdeki rüzgarın yoğunluğunu ve gücünü dikkate alarak cihazın gücünü kendiniz hesaplarsınız;
• Ev dekoruyla daha iyi uyum sağlar ve peyzaj tasarımı, Nihayet dış görünüş yel değirmeni yalnızca hayal gücünüze ve becerilerinize bağlıdır.

Ev yapımı cihazların dezavantajları güvenilmezliklerini ve kırılganlıklarını içerir: genellikle ev yapımı cihazlar eski motorlardan yapılır. Ev aletleri ve makineler, böylece hızla bozulurlar. Aynı zamanda bir rüzgar türbininin verimli olabilmesi için cihazın gücünün doğru hesaplanması gerekmektedir.

Kendi elinizle bir yel değirmeni nasıl yapılır

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü yapmak için tasarımında hangi parçaların bulunduğunu ve bunların neyden sorumlu olduğunu tam olarak bilmelisiniz. Bu sayede evde bulunması zor olan bazı parçaların nasıl değiştirileceğini anlayabilirsiniz.

Ev yapımı bir rüzgar jeneratörü yaparken her şeyi önceden hazırlamak daha iyidir gerekli malzemeler ve iş için araçlar

Herhangi bir rüzgar türbininin tasarımında:

• Dönen bıçaklar;
• Üretiliyor alternatif akım elektrik jeneratörü;
• Denetleyici, dönüştüren bir cihazdır mekanik enerji kanatlardan akıntıya;
• İnvertör, doğru akımı alternatif akıma dönüştüren bir cihazdır;
• Şarj edilebilir pil;
• Direk.

Basit bir küçük yel değirmeni kullanılarak yapılabilir ev fanı. Bazı ustalar eskisini mini bir yel değirmenine dönüştürüyor bilgisayar soğutucu. Doğru, böyle bir rüzgar üfleyicinin gücü 100 W'ı geçmeyecek. Küçük ve orta ölçekli evlere güç sağlamak için 5 kW gücünde bir rüzgar jeneratörüne ihtiyaç duyulduğunda ve ticari tesisler için - 10 kW.

Kendin yap elektrik jeneratörü: cihazın gücünün hesaplanması

Özel kullanıma yönelik herhangi bir yel değirmeninin imalatı hazırlık aşaması– cihaz gücünün hesaplanması. Yani örneğin su ısıtmayı çalıştırmak için en az 5-6 metre yüksekliğinde bir yel değirmeni kurmanız gerekecek. Aynı zamanda rüzgar enerjisini sadece ısınma amaçlı kullanmak da mümkün değildir; rüzgar hızı oldukça değişkendir. Ancak ek kaynak Paradan tasarruf etmenizi sağlayacak olan rüzgarı kullanabilirsiniz.

Birçok uzman ayrıca elektrik jeneratörünün gücünün hesaplanmasını tavsiye ediyor

Bunu yapmak için internette sunulan çok sayıda formülü kullanabilirsiniz. En basit çözüm, rüzgar kuvvetini kendiniz hesaplayan bir hesap makinesi kullanmaktır. Bu durumda programa yalnızca gerekli değerleri girmeniz gerekecektir. Çoğu zaman bunlar şunlardır: rüzgarın estiği alan, rüzgarın yoğunluğu ve hızı.

Meteoroloji servisine başvurarak bölgenizdeki hava kütlelerinin ortalama hızını öğrenebilirsiniz.

Ek olarak, iş için yel değirmeninin elektrik devresine, normal bir kağıda çizilebilen veya üç boyutlu modelleme için bir bilgisayar programı kullanılarak görselleştirilebilen ayrıntılı tasarım çizimlerine ihtiyacınız olacak.

Bir yel değirmeni için hangi jeneratör seçilmeli

Yerli yel değirmenleri düşük gürültülü olmalıdır. Bu nedenle rüzgar türbinlerinde jeneratör olarak düşük hızlı (düşük hızlı) bir motorun kullanılması daha iyidir. Böyle bir motor dakikada 350 ila 700 devir yapma kapasitesine sahiptir. Ayrıca tek kanatlı bir yel değirmeninde bile düşük hızlı bir motor kullanılabilir. Ayrıca step motordan düşük hızlı bir jeneratör yapılabilir.

Yel değirmeninin hızını artırmak için bir çarpan kullanabilirsiniz: kanatların dönüşünü 5-10 kat hızlandıracaktır.

Kendi tercihlerinize göre seçmeniz gereken çok sayıda farklı elektrik jeneratörü vardır.

Neodim mıknatıslı disk motorlar özellikle popülerdir. Ancak mıknatıslar farklı boyutlarda ve buna bağlı olarak güçte olabilir. Böyle bir jeneratörün imalatı oldukça basittir ancak maliyeti oldukça yüksektir.

Pervaneyi çalıştırmak için pedallı bisiklet jeneratörünü kullanabilirsiniz.

Birçoğu bunu yapıyor düşük güç jeneratörü bir gaz jeneratöründen, arabadan veya traktör jeneratör, bir tornavidanın pili. Bir traktörden bir jeneratör ve bir araba jeneratörü içeren bir tasarımda, hızı azaltan bir dişli kutusunun takılması gerekeceği dikkate alınmalıdır.

220 V için kendin yap rüzgar jeneratörleri

Bir rüzgar yakalayıcıyı monte etmek için ihtiyacımız olacak: 12 voltluk bir jeneratör, piller, 12 v'den 220 v'ye bir dönüştürücü, bir voltmetre, bakır teller, bağlantı elemanları (kelepçeler, cıvatalar, somunlar).

Rüzgar jeneratörünün pratik ve kaliteli olmasını sağlamak için, onu yapmadan önce ayrıntılı talimatları okumak daha iyidir.

Herhangi bir yel değirmeninin imalatı aşağıdaki adımları içerir:

1. Bıçak imalatı. Bıçaklar dikey rüzgar jeneratörü varilden yapılabilir. Bir öğütücü kullanarak parçaları kesebilirsiniz. Küçük bir yel değirmeni için pervane, 160 mm kesitli bir PVC borudan yapılabilir.
2. Direk yapmak. Direk en az 6 metre yükseklikte olmalıdır. Aynı zamanda burma kuvvetinin direği koparmasını önlemek için 4 adet gergi teli ile sabitlenmesi gerekmektedir. Her bir halat, toprağın derinliklerine gömülmesi gereken bir kütüğün etrafına sarılmalıdır.
3. Neodim mıknatısların montajı. Mıknatıslar rotor diskine yapıştırılmıştır. Dikdörtgen mıknatısları seçmek daha iyidir, manyetik alanlar tüm yüzey üzerinde yoğunlaştıkları yer.
4. Jeneratör bobinlerinin sarılması. Sarma, çapı en az iki mm olan bir bakır iplik ile gerçekleştirilir. Aynı zamanda 1200'den fazla çile olmamalıdır.
5. Bıçakların somunlarla boruya sabitlenmesi.

Güçlü pilleriniz ve bir invertörünüz varsa, ortaya çıkan cihaz, ev aletlerini (örneğin, buzdolabı ve TV) kullanmaya yetecek miktarda elektrik üretebilecektir. Böyle bir jeneratör, küçük bir kır evinin veya seranın aydınlatma, ısıtma ve havalandırma sistemlerinin çalışmasını sağlamak için mükemmeldir.

DIY rüzgar türbinleri 5 kW (video)

Rüzgar türbini güvenlidir, modern cihaz rüzgar enerjisini ev aletlerinin, ısıtma sistemlerinin, su temininin ve havalandırmanın çalışması için gerekli elektriğe dönüştürmenizi sağlar. Küçük bir hesaplamayla profesyonel yardım almadan rüzgar jeneratörü inşa edebilirsiniz. Yukarıda sunulan ayrıntılı talimatlar, resimler ve bileşen seçimine ilişkin öneriler bu konuda yardımcı olabilir!

Rüzgar türbini örnekleri (fotoğraflar)

Özel evimizde kendi ellerimizle rüzgar enerjisi santrali yapıyoruz. Piyasadaki mevcut endüstriyel analogları ve halk ustalarının eserlerini tanıyalım.

Gelişimi boyunca insanlık, birçok enerji tedarik sorununu çözebilecek ucuz yenilenebilir enerji kaynakları aramayı asla bırakmadı. Bu kaynaklardan biri rüzgar enerjisidir, onu elektrik enerjisine dönüştürmek için rüzgar enerjisi santralleri (RES) veya daha sık adlandırıldığı gibi rüzgar enerjisi santralleri geliştirilmiştir.

Herhangi bir kişi, özellikle özel veya kır evi olanlar, ucuz elektrik enerjisi ile konut sağlayan kendi rüzgar jeneratörüne sahip olmak ister. Bunun önündeki bir engel, rüzgar türbinlerinin endüstriyel tasarımlarının yüksek maliyeti ve buna bağlı olarak da uzun vadeli bireysel bir ev sahibi için geri ödeme, satın alımını kârsız hale getirir. Çıkış yolu üretmek olabilir Rüzgar çiftliği kendi ellerinizle, bu sadece satın almanın genel maliyetlerini azaltmanıza değil, aynı zamanda iş oldukça uzun bir süre boyunca yürütüldüğü için bu maliyetleri belirli bir süreye dağıtmanıza da olanak tanır.

Rüzgar enerjisi santrali yapabilmek için hava koşullarının rüzgar enerjisinin sabit bir enerji kaynağı olarak kullanılmasına izin verip vermediğinin belirlenmesi gerekmektedir. Sonuçta, bölgenizde rüzgar nadir ise, ev yapımı bir rüzgar enerjisi santralinin inşasına başlamaya pek değmez. Rüzgarla ilgili her şey yolundaysa, genel iklim özelliklerini ve özellikle rüzgar hızını zaman içindeki dağılımıyla birlikte bulmanız tavsiye edilir. Rüzgar hızını bilmek, doğru rüzgar santrali tasarımını seçmenize ve bunu kendiniz yapmanıza olanak sağlayacaktır.

çeşitler

Kendin yap rüzgar enerjisi santralleri, dönme ekseninin konumuna göre sınıflandırılır ve:

• yatay düzenleme ile;
• İle dikey düzenleme.

Yatay eksenli kurulumlara pervane tipi kurulumlar denir ve yüksek katsayıları nedeniyle en yaygın olanıdır. yararlı eylem. Bu tesislerin dezavantajı, ev yapımı üretim seçeneklerini zorlaştıran daha karmaşık tasarımları, rüzgarın yönünü takip etmek için bir mekanizma kullanma ihtiyacı ve operasyonun rüzgar hızına daha fazla bağımlı olmasıdır - kural olarak bu tesisler düşük hızlarda çalışmayın.

Çalışma şaftının dikey düzenlemesine sahip kurulumlar daha basit, gösterişsiz ve rüzgar hızına ve yönüne çok az bağımlıdır - Darrieus rotoru ile dik ve Savonius rotoru ile döner. Dezavantajları ise %15 civarındaki çok düşük verimlilikleridir.

Her iki ev yapımı rüzgar santralinin dezavantajı Düşük kaliteÜretilen elektrik, bu kaliteyi telafi etmek için stabilizasyon cihazları, piller, elektrik dönüştürücüler gibi pahalı seçenekler gerektiriyor. Saf haliyle elektrik yalnızca aktif ev yüklerinde (akkor lambalar ve basit ısıtma cihazları) kullanıma uygundur. Bu kalitede elektrik, ev aletlerine güç sağlamak için uygun değildir.

Yapısal elemanlar

Yapısal olarak, eksenin konumuna bakılmaksızın, ev yapımı tam teşekküllü bir rüzgar santrali aşağıdaki unsurlardan oluşmalıdır:

• rüzgar türbinini rüzgar yönünde yönlendirmek için bir cihaz;
• rüzgar motorundan jeneratöre dönüşü iletmek için dişli kutusu veya çarpan;
• DC jeneratörü;
• Şarj cihazı;
• elektriği depolamak için şarj edilebilir pil;
• Doğru akımı alternatif akıma dönüştürmek için invertör.

Güncel bir kaynak seçmenin özellikleri

Rüzgar santralinin karmaşık elemanlarından biri jeneratördür. DIY üretimi için en uygun olanı, çalışma voltajı 60-100 volt olan bir DC elektrik motorudur. Bu seçenek değişiklik gerektirmez ve araç aküsünü şarj etmek için ekipmanla çalışabilir.

Bir otomotiv voltaj kaynağının kullanımı, nominal dönüş hızının yaklaşık 1800-2500 rpm olması ve hiçbir rüzgar motoru tasarımının doğrudan bağlantıyla böyle bir dönüş hızı sağlayamaması nedeniyle karmaşıktır. Bu durumda, dönüş hızını gerekli boyuta çıkarmak için kurulumda uygun tasarımlı bir dişli kutusu veya çarpan bulunmalıdır. Büyük olasılıkla, bu parametrenin deneysel olarak seçilmesi gerekecektir.

Olası bir seçenek yeniden yapılandırılmış olabilir asenkron motor neodim mıknatıslar kullanıyor, ancak bu yöntem karmaşık hesaplamalar ve tornalama işi gerektiriyor ve bu genellikle ev yapımı işler için kabul edilmiyor. Kapasitansı gücüne bağlı olarak hesaplanan kapasitörlerin motor sargılarına faz-faz bağlantısı olan bir seçenek vardır.

Üretme

Yatay eksenli bir santralin verimliliğinin daha iyi verim göstergelerine sahip olduğu dikkate alındığında, kesintisiz elektrik arzının enerji depolama yoluyla sağlanması gerektiği düşünülürse pil Kendiniz yapmak için tercih edilen rüzgar türbini türü, bu makale çerçevesinde ele alacağımız tam da bu tip rüzgar türbinidir.

Böyle bir enerji santralini kendi ellerinizle yapmak için aşağıdaki araca ihtiyacınız olacak:

• elektrik ark kaynak makinesi;
• anahtar seti;
• bir takım metal matkaplar;
• elektrikli matkap;
• metal için demir testeresi veya kesme diskli açılı taşlama makinesi;
• bıçakları kasnağa ve alüminyum levhayı kare boruya tutturmak için somunlu 6 mm çapında cıvatalar.

Kendi elinizle bir rüzgar enerjisi santrali yapmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

• 150 mm uzunluğunda 600 mm plastik boru;
• 300x300 mm ölçülerinde ve 2,0 - 2,5 mm kalınlığında alüminyum levha;
• 80x40 mm ve 1,0 m uzunluğunda metal kare boru;
• 25 mm çapında ve 300 mm uzunluğunda boru;
• 32 mm çapında ve 4000-6000 mm uzunluğunda boru;
• 6 m uzunluğunda bir direk üzerinde yer alan bir elektrik motorunu ve bu akım kaynağından beslenecek yükü bağlayacak kadar uzun bakır tel;
• DC motor 500 rpm;
• 120-150 mm çapında bir motor için kasnak;
• 12 voltluk pil;
• araç aküsü şarj rölesi;
• invertör 12/220 volt.

DIY üretim süreci aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

Ayrıca, kurulumun çalışması sırasında, kanatların boyutunu ve konfigürasyonunu, rüzgar motoru ile jeneratör arasındaki dişli oranını değiştirmek gerekli olabilir - kendiniz tarafından yapılan her rüzgar jeneratörü, farklı bileşenlerin kullanımı nedeniyle bireyseldir ve Rüzgar üretim koşulları. Başlangıçta, alınan bilgilerin büyük miktarda para yatırımı yapmadan işlenebileceği küçük güçte bir rüzgar enerjisi santralinin üretilmesi tavsiye edilir.

Rüzgar, elde edilmesi oldukça kolay, temiz ve ucuz bir enerji kaynağıdır. Bize göre herkesin elektriği nereden alacağına karar verme hakkı vardır. Bu amaçlar için, hurda malzemelerden kendi ellerinizle bir rüzgar jeneratörü yapmaktan daha pratik ve etkili bir şey yoktur.

Genel şema Rüzgar jeneratörü

Rüzgar jeneratörü montajı

Bu kılavuzda bahsedilen alet ve malzemelerin çoğu bir hırdavatçıdan satın alınabilir. Ayrıca aşağıdaki bileşenleri ikinci el satıcılarda veya yerel hurdalıkta aramanızı da önemle tavsiye ederiz.

Güvenlik konusu bizim için en yüksek önceliğe sahiptir. Hayatınız ucuz bir elektrik kaynağından çok daha değerlidir, bu nedenle yel değirmeni inşa etmeye ilişkin tüm güvenlik kurallarına uyun. Hızlı dönen parçalar, elektrik deşarjları ve zorlu hava koşulları rüzgar türbinini oldukça tehlikeli hale getirebilir.

Bu rüzgar jeneratörünün ev için tasarımı basit ve etkilidir ve montajı hızlı ve kolaydır. Rüzgar enerjisini hiçbir kısıtlama olmaksızın kullanabilirsiniz.

Rüzgar jeneratörü bileşenleri

Bu talimat, üzerine 15 cm dişli manşon takılı bir koşu bandından (güç kaynağı 260V, 5A) bir DC elektrik motoru kullanır.Yaklaşık 48 km/saat rüzgar hızında, çıkış akımı 7 A'ya ulaşır. Rüzgar enerjisinden yararlanmaya başlayabileceğiniz basit ve ucuz ünite.

25 RPM'de en az 1V üreten ve 10 amperin üzerinde çalışabilen diğer herhangi bir DC motoru kullanabilirsiniz. Gerekirse gerekli bileşenlerin listesini değiştirebilirsiniz (örneğin, motordan ayrı bir burç bulun - 1,6 cm şaft adaptörlü bir daire testere bıçağı bu amaç için çalışacaktır).

Rüzgar jeneratörü montaj aletleri

Delmek
- Matkaplar (5,5 mm, 6,5 mm, 7,5 mm)
- Yapboz
- Gaz anahtarı
- Düz tornavida
- Ayarlanabilir anahtar
- Mengene ve/veya kelepçe
- Kablo sıyırma aleti
- Rulet
- İşaretleyici
- Pusula
- İletki
- 1/4"x20 dişleri kesmek için kılavuz
- Asistan

Rüzgar jeneratörünün montajı için malzemeler

Rulman şeridi:
- Kare boru 25x25 mm (uzunluk 92 cm)
- 50 mm boru için maskeleme flanşı
- 50 mm boru (uzunluk 15 cm)
- Kendiliğinden kılavuzlanan vidalar 19 mm (3 adet)

Not: Bir kaynak makinesi kullanma fırsatınız varsa, flanş, boru veya kendinden kılavuzlu vidalar kullanmadan 50 mm'lik bir boru parçasını 15 cm uzunluğunda kare bir boruya kaynaklayın.

Motor:
Üzerine 15 cm dişli burç takılı bir koşu bandından DC motor (güç kaynağı 260V, 5A)
Diyot köprüsü (30 – 50 A)
Motor cıvataları 8x19 mm (2 adet)
Bir parça PVC boru 7,5 cm (uzunluk 28 cm)

İncik:
30x30cm kare teneke parçası
Kendiliğinden kılavuzlanan vidalar 19 mm (2 adet)

Bıçaklar:
60 cm uzunluğunda 20 cm'lik bir PVC boru parçası (UV'ye dayanıklıysa boyamanıza gerek kalmaz)
Cıvatalar 6x20 mm (6 adet)
Pullar 6 mm (9 adet)
A4 kağıdı (3 adet)
İskoç

Rüzgar jeneratörü montajı

Bıçakları kesmek - elimizde üç set bıçak (toplamda dokuz) ve ince bir atık şeridi elde edeceğiz.

60 cm uzunluğundaki PVC borumuzu bir parça kare boruyla birlikte düz bir yüzeye yerleştirin (yeterince uzun, düz kenarlı herhangi bir nesne kullanılabilir). Bunları birbirine sıkıca bastırın ve PVC borunun üzerine tüm uzunluğu boyunca temas edecekleri yere bir çizgi çizin. Bu satıra A diyelim.

A hattının her iki ucuna, borunun kenarından 1-1,5 cm mesafede işaretler yapın.

Üç adet A4 kağıdını, uzun, düz bir kağıt parçası oluşturacak şekilde birbirine yapıştırın. Borunun etrafına sarmanız ve üzerinde yaptığınız işaretlere tek tek uygulamanız gerekiyor. Kağıdın kısa tarafının A çizgisine tam ve eşit şekilde oturduğundan ve uzun tarafının kendi üzerine bindiği yerde eşit şekilde üst üste geldiğinden emin olun. Borunun her iki ucundan kağıdın kenarı boyunca bir çizgi çizin. Bu satırlardan birine B, diğerine - C diyelim.

Boruyu, borunun B hattına en yakın ucu yukarı bakacak şekilde tutun. A ve B çizgilerinin kesiştiği yerden başlayın ve her 145 mm'de bir B çizgisi üzerinde, A çizgisinin soluna doğru ilerleyerek işaretler yapın. Son parça yaklaşık 115 mm uzunluğunda olmalıdır.

Boruyu, ucu C çizgisine en yakın olacak şekilde ters çevirin. A ve C çizgilerinin kesiştiği noktadan başlayın ve ayrıca her 145 mm'de bir C çizgisini işaretleyin, ancak A çizgisinin sağına doğru ilerleyin.

Kare bir boru kullanarak, PVC borunun karşıt uçlarındaki karşılık gelen noktaları çizgilerle birleştirin.

Boruyu bir testere kullanarak bu çizgiler boyunca kesin, böylece 145 mm genişliğinde dört şerit ve yaklaşık 115 mm genişliğinde bir şerit elde edin.

Tüm şeritleri yerleştir iç yüzey borular aşağı.

Her şeridin bir ucundaki dar kenar boyunca, sol kenardan 115 mm geriye doğru işaretler yapın.

Sol kenardan 30 mm geriye çekilerek aynı işlemi diğer uç için de tekrarlayın.

Bu noktaları, kesilen borunun şeritlerini çapraz olarak kesişen çizgilerle birleştirin. Bir yapboz kullanarak plastiği bu çizgiler boyunca kesin.

Ortaya çıkan bıçakları borunun iç yüzeyi aşağı gelecek şekilde yerleştirin.

Bıçağın geniş ucundan 7,5 cm mesafede çapraz kesim çizgisi boyunca her birine bir işaret koyun.

Her bıçağın geniş ucunda, uzun düz kenardan 1 inç uzakta başka bir işaret yapın.

Bu noktaları bir çizgiyle birleştirin ve ortaya çıkan köşeyi onun boyunca kesin. Bu, kanatların yan rüzgarlardan dolayı bükülmesini önleyecektir.

Rüzgar türbini kanatlarının işlenmesi

İstenilen profili elde etmek için bıçakları zımparalamanız gerekir. Bu onların verimliliğini artıracak ve aynı zamanda daha sessiz dönmelerini sağlayacaktır. Ön kenar yuvarlatılmış, arka kenar ise sivri uçlu olmalıdır. Gürültüyü azaltmak için keskin köşeler yuvarlatılmalıdır.

Şaft kesme

Kuyruğun boyutu kritik değildir. Bir parçaya ihtiyacın var mı hafif malzeme 30x30 cm boyutunda, tercihen metal (teneke). Sapa herhangi bir şekil verebilirsiniz, ana kriter sertliğidir.

Kare boruda delik açma - 7,5 mm'lik bir matkap ucu kullanın.

Motoru, burç borunun kenarının ötesine uzanacak ve montaj cıvatası delikleri aşağı bakacak şekilde kare borunun ön ucuna yerleştirin. Borudaki deliklerin konumunu işaretleyin ve işaretli yerlerde boruyu delin.

Maskeleme flanşındaki delikler– bu delikler yapının dengesini belirlediğinden bu nokta aşağıda bu talimatların kurulum bölümünde açıklanacaktır.

Bıçaklarda delik açma- 6,5 mm'lik bir matkap kullanın.
Üç bıçağın her birinin geniş ucunda, düz (arka) kenarları boyunca iki delik işaretleyin. İlk delik bıçağın düz kenarından 9,5 mm ve alt kenarından 13 mm olmalıdır. İkincisi bıçağın düz kenarından 9,5 mm, alt kenarından ise 32 mm uzaklıktadır.

Bu altı deliği delin.

Burçta delik delme ve kılavuz çekme– 5,5 mm'lik bir matkap ve 1/4" musluk kullanın.

Koşu bandı motoru, kendisine bağlı bir burçla birlikte gelir. Çıkarmak için burçtan çıkan mili pense ile sıkıca kilitleyin ve burcu saat yönünde çevirin. Saat yönünde sökülür, bu nedenle bıçaklar saat yönünün tersine döner.

Bir pusula ve iletki kullanarak bir kağıt parçası üzerinde kol için bir şablon yapın.

Her biri dairenin merkezinden 6 cm uzakta bulunan üç deliği işaretleyin. eşit mesafe birbirinden.

Bu şablonu kol üzerine yerleştirin ve damgalayın ön delikler kağıdın işaretli yerlerine.

Bu delikleri 5,5 mm'lik bir matkap ucuyla delin.

1/4"x20 dokunuşla bunlara dokunun.

Bıçakları 1/4" x 20 mm cıvatalarla burçlara vidalayın. Şu anda burcun sınırlarına yakın dış delikler henüz açılmamıştır.

Her bıçağın uçlarının düz kenarları arasındaki mesafeyi ölçün. Bunları eşit aralıklarla yerleştirilecek şekilde ayarlayın. Her bıçaktaki burçtaki her deliği işaretleyin ve hafifçe vurun.

Montajın daha sonraki aşamalarında her birinin takıldığı yeri karıştırmamak için her bıçağın ve burcun üzerine işaretler koyun.

Bıçakları göbekten sökün ve bu üç dış deliği delin ve hafifçe vurun.

Motor için koruyucu kılıf imalatı.

7,5 cm çapındaki PVC boru parçamızın üzerine uzunluğu boyunca birbirinden 2 cm uzaklıkta iki paralel çizgi çiziyoruz. Boruyu bu çizgiler boyunca kesin.

Borunun bir ucunu 45° açıyla kesin.

Açılan deliğe iğne uçlu pense yerleştirin ve içinden geçen boruyu inceleyin.

Motorun üzerindeki cıvata deliklerinin PVC borudaki yuvanın ortasında ortalandığından emin olun ve motoru borunun içine yerleştirin. Bunu bir asistanla yapmak çok daha kolaydır.

Kurulum

Motoru kare borunun üzerine yerleştirip 8x19mm civatalarla vidalayın.

Diyotu motorun arkasındaki kare borunun üzerine 5 cm mesafeye yerleştirin. Kendinden kılavuzlu bir vidayla boruya vidalayın.

Motordan çıkan siyah kabloyu diyotun "pozitif" gelen kontağına bağlayın ("artı" tarafta AC olarak işaretlenmiştir).

Motordan çıkan kırmızı kabloyu diyotun "negatif" gelen kontağına bağlayın ("eksi" tarafta AC olarak işaretlenmiştir).

Şaftı, kare borunun motorun yerleştirildiği ucun karşısındaki ucu şaftın merkezinden geçecek şekilde konumlandırın. Bir kelepçe veya mengene kullanarak kuyruğu boruya doğru bastırın.

İki adet kendinden kılavuzlu vida kullanarak sapı boruya vidalayın.

Tüm bıçakları, tüm delikler aynı hizada olacak şekilde göbeğe yerleştirin. 6x20mm cıvata ve pulları kullanarak bıçakları göbeğe vidalayın. Üç iç daire deliği için (göbek eksenine en yakın), bıçağın her iki tarafında birer tane olmak üzere iki pul kullanın. Diğer üçü için teker teker kullanın (bıçağın cıvata kafasına en yakın olan tarafından). Sıkı çek.

Motor şaftını (burçtaki delikten geçen) pense ile güvenli bir şekilde sabitleyin ve burç takılıyken, tamamen vidalanana kadar saat yönünün tersine çevirin.

Bir gaz anahtarı kullanarak 50 mm'lik boruyu maskeleme flanşına sıkıca vidalayın.

Flanş mengene çenelerinin üzerine yatay olarak yerleştirilecek şekilde boruyu bir mengeneye kelepçeleyin.

Konum Kare boru Motoru ve sapı flanş üzerinde taşıyarak mükemmel dengeli bir konum elde edin.
Dengelendikten sonra flanştaki deliklerden kare borunun üzerine işaretler yapın.

Bu iki deliği 5,5 mm'lik bir matkap ucu kullanarak açın. Bunu yapmak için kuyruğu ve burcu bükmeniz gerekebilir, böylece size müdahale etmezler.

Destekleyici kare boruyu iki adet kendinden kılavuzlu vidayla flanşa vidalayın.

Materyali size e-posta ile göndereceğiz

İÇİNDE modern dünya Listesi elektrik tedarikini de içeren kamu hizmetleri için giderek daha fazla para ödenmesi gerekiyor. Bu nedenle, özel ev sahipleri, tüm eve kesintisiz elektrik sağlayabilecek 220V'luk bir rüzgar jeneratörünün kendi elleriyle nasıl yapılacağını giderek daha fazla düşünüyor.

Endüstriyel rüzgar jeneratörü

Rüzgar türbinlerinin tamamı kanat, türbin rotoru, jeneratör, jeneratör aksı, invertör ve bataryadan oluşur. Tüm modeller kabaca endüstriyel ve ev tipi olarak ayrılabilir ancak çalışma prensipleri aynı olacaktır.

Dönen rotor, kontrol ünitesinden aküye giden üç fazlı alternatif akım yaratır ve daha sonra invertörde elektrikli cihazlara beslenmek üzere sabit akıma dönüştürülür.

Bıçakların dönüşü, bir itme veya kaldırma kuvveti kullanılarak yapılan fiziksel hareket nedeniyle meydana gelir, bunun sonucunda volan devreye girer ve ayrıca bir frenleme kuvvetinin etkisi altındadır. Bu süreçte volan dönmeye başlar ve rotor, jeneratörün sabit kısmında bir manyetik alan oluşturur ve ardından akım yeniden üretilir.

Genel olarak rüzgar jeneratörleri dikey ve yatay olarak ikiye ayrılır. Bunun dönme ekseninin konumuyla ilgisi var.

Dikey seçenek

Kendi ellerinizle 220V'luk bir yel değirmeni oluşturmayı planlarken öncelikle dikey seçenekleri düşünün. Aralarında:

• Savonius rotoru. En basiti 1924'te ortaya çıktı. Dikey eksende iki yarım silindire dayanmaktadır. Dezavantajları arasında rüzgar enerjisinin düşük kullanımı yer almaktadır.

• Daria rotorlu. 1931'de ortaya çıkan eğirme, aerodinamik tümsek ile bant cebi arasındaki direnç farkından dolayı meydana gelir, bu nedenle dezavantajlar arasında düşük tork ve tek sayıda bıçak monte etme ihtiyacı yer alır.

• Bıçakların bükülmüş bir şekli vardır, bu da rulman üzerindeki yükü azaltır ve servis ömrünü uzatır. Dezavantajı yüksek fiyattır.

Ev yapımı seçeneği Düzgün düşünülür ve kurulursa daha ucuz olacaktır.

İlgili makale:

RCD: nedir bu? Hiç RCD kısaltmasını duydunuz mu? İncelemeyi sonuna kadar okuyarak ne olduğunu öğreneceksiniz. Kısaca şunu da eklemek isterim ki, bu cihaz konutları ve tüm sakinlerini elektrikle ilgili acil durumlardan koruyabilmektedir.

Yatay modeller

Yatay modeller bıçak sayısına bölünür. Verimlilikleri daha yüksektir, ancak rüzgarın yönünü sürekli aramak için rüzgar gülü takılmasına ihtiyaç vardır. Tüm modellerde yüksek dönüş hızları vardır, bıçak yerine hava direncini etkileyen bir karşı ağırlık monte edilmiştir.

Çok bıçaklı modellerde yüksek ataletli 50'ye kadar bıçak bulunabilir. Su pompalarını çalıştırmak için kullanılabilirler.

Kendi elinizle 220V rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Ortalama 4 m/s rüzgar hızında sabit bir elektrik akışı sağlayan özel bir ev sağlamak için aşağıdakiler yeterlidir:

• Temel ihtiyaçlar için kullanılan 0,15-0,2 kW;
• Elektrikli ekipmanlar için 1-5 kW;
• Isıtmalı tüm ev için 20 kW.

Rüzgarın her zaman esmediğini düşünmeye değer, bu nedenle eviniz için şarj kontrol cihazına sahip bir bataryanın yanı sıra cihazların bağlı olduğu bir invertör içeren bir DIY yel değirmeni sağlamalısınız.

Herhangi bir model için ev yapımı yel değirmeni temel unsurlara ihtiyacınız olacak:

• rotor - rüzgardan dönen kısım;
• bıçaklar, genellikle ahşap veya hafif metalden monte edilirler;
• rüzgar enerjisini elektriğe dönüştürecek bir jeneratör;
• hava akışının yönünü belirlemeye yardımcı olan kuyruk (yatay versiyon için);
• jeneratörü, kuyruğu ve türbini tutmak için yatay alan;
• kibrit;
• bağlantı teli ve kalkanı.

Kalkan bir pil, kontrol cihazı ve invertörden oluşacaktır. Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörünün nasıl inşa edileceğine dair iki seçeneğe bakalım.

İlgili makale:

Ampullerin yanıp sönmesiyle kendini gösteren elektrik kesintisi problemini biliyorsunuzdur. Makalede, bu sorunu tamamen unutmak için eviniz için doğru 220V voltaj dengeleyiciyi nasıl seçeceğinizden bahsedeceğiz.

Rüzgar jeneratörünü çamaşır makinesinden kendi ellerinizle monte etmenin özellikleri

Eski tarz bir motor kullanarak kendi ellerinizle 220V rüzgar jeneratörünün nasıl yapılacağına bakalım.

Tablo 1. detaylı talimatlar rüzgar jeneratörü çamaşır makinesi Fotoğrafla

Ne yapalım	Fotoğraf örneği
Motor rotorundaki girintilere monte edilmiş neodimyum mıknatıslar satın almalısınız. Çentiklerin kendileri bir torna tezgahında yapılır, doğru yerleştirme için şemayı kullanın.
Mıknatıslar hazırlanan girintilere süper yapıştırıcı ile yapıştırılmalıdır. Daha sonra kağıda sarılmalı ve alanın geri kalanı epoksi ile doldurulmalıdır.
Daha sonra, bir tornacıdan en iyi şekilde sipariş edilen aksı hazırlıyoruz. İçi boş yapının içinde kablo için yer ve girişi için bir delik bulunmalıdır. Tutucuyu demir bir çubuktan monte ediyoruz. Bunun için iki boruyu kestiğimiz (jeneratörü onlara taktığınız) ve diğer ucunda kaynak yaptığımız bir öğütücü kullanıyoruz.
Şimdi 16 cm borudan yapılabilen bıçaklara geçelim. harici kanalizasyon. Bu durumda bir yapboz kullanın.
Geriye kalan tek şey, tüm elemanları sabitleyerek rüzgar jeneratörünü monte etmektir. Başlangıç ​​olarak jeneratörü, kanatları, rotoru ve kuyruğu destek rayına takıyoruz. Jeneratörü bir muhafaza ile kapatmayı unutmayın.
Santral bir menteşe mekanizması kullanılarak sabitlenmeli ve direk beton taban 4 cıvata için.
Kabloyu dağıtım paneline yönlendirin.
Tüm elemanları bağlayın ve performans testi yapın.

Bir rüzgar santralini eskisinden kendi ellerinizle monte ederken tüm eylem sırasını anlamayı kolaylaştırmak için videoyu izleyin:

Dikey bir rüzgar jeneratörünü bir araba jeneratöründen kendi ellerinizle monte etmenin özellikleri

"Ev yapımı" insanlar 220V rüzgar jeneratörlerini kendi elleriyle nasıl yapacaklarını düşündüklerinde, çoğunlukla araba jeneratörlerini temel alırlar. Montajı zor değil, ancak iş için ihtiyacınız olacak:

• Arabadan 12V jeneratör;
• pil;
• 1,2 kW gücünde 12 ila 220 W arasında dönüştürücü;
• bıçaklar için alüminyum veya çelik varil veya kova;
• araba uyarı ışığı;
• anahtar;
• voltmetre;
• kesiti 2 mm'den fazla olan bakır teller;
• sabitlemek için kelepçe.

Dikey bir rüzgar jeneratörünü kendi ellerinizle monte etmek için bir mezura ve bir kurşun kalem, bir dizi anahtar, bir elektrikli matkap ve bir taşlama makinesinin yanı sıra metal makasa ihtiyacınız olacak. Detaylı kurulum talimatları aşağıda verilmiştir.

Tablo 2. Bir araba jeneratöründen dikey bir rüzgar jeneratörünün montajı

Aksiyon	Resim
Tedarikli metal konteyner işaretleyip 4 eşit parçaya kesmek gerekiyor ama bu tamamen yapılmamalı. Her parçada simetrik olması gereken cıvatalar için delikler açın.
Tamamen kesilmeyen bıçaklar hafifçe bükülür, dönme hızı doğrudan bu işleme bağlıdır, bu nedenle ekipmanın hangi yöne dönmesi gerektiğine önceden karar verin.
Bıçakları kasnağa sabitlemek ve kelepçeleri kullanarak jeneratörü direğe monte etmek ve ayrıca kabloları hazırlanan şemaya göre monte etmek gerekir.
Önemli olan, paneldeki pilin bağlı olduğu kabloları ve dönüştürücüyü doğru şekilde bağlamaktır.

Gezinmenizi kolaylaştırmak için, bir rüzgar jeneratörünü bir araba jeneratöründen kendi ellerinizle nasıl monte edeceğinize ilişkin videoyu izleyin.