Ev yapımı güçlü yel değirmeni. Ev için rüzgar jeneratörü: cihaz, çalışma prensibi, çeşitleri

Genel çalışma prensibi

Rüzgar jeneratörünün ana çalışma gövdesi, rüzgarı döndüren kanatlardır. Dönme ekseninin konumuna bağlı olarak, rüzgar türbinleri yatay ve dikey olarak ayrılır:

• Yatay rüzgar türbinleri en yaygın olanı. Kanatları bir uçak pervanesine benzer bir tasarıma sahiptir: ilk yaklaşımda bunlar, yükün bir kısmını rüzgar basıncından dönmeye dönüştüren dönüş düzlemine göre eğimli plakalardır. Bir yatay rüzgar jeneratörünün önemli bir özelliği, rüzgar yönü dönüş düzlemine dik olduğunda maksimum verim sağlandığından kanat tertibatının rüzgar yönüne göre dönmesini sağlama ihtiyacıdır.
• bıçaklar dikey rüzgar jeneratörü dışbükey-içbükey bir şekle sahip. Dışbükey tarafın düzene girmesi içbükey taraftan daha büyük olduğu için, böyle bir rüzgar jeneratörü, rüzgarın yönünden bağımsız olarak her zaman aynı yönde döner, bu da yatay yel değirmenlerinin aksine döner mekanizmayı gereksiz kılar. Aynı zamanda, herhangi bir zamanda bıçakların sadece bir kısmının faydalı işler yapması ve geri kalanının sadece dönmeye karşı çıkması nedeniyle, Dikey bir yel değirmeninin verimliliği, yatay olandan çok daha düşüktür.: üç kanatlı bir yatay rüzgar jeneratörü için bu rakam %45'e ulaşırsa, dikey olan için bu oran %25'i geçmeyecektir.

Rusya'daki ortalama rüzgar hızı düşük olduğundan, büyük bir yel değirmeni bile çoğu zaman oldukça yavaş dönecektir. Yeterli güç kaynağı sağlamak için, jeneratöre bir yükseltici dişli kutusu, kayış veya dişli ile bağlanmalıdır. Yatay bir rüzgar türbininde, kanat-dişli-jeneratör tertibatı, rüzgarın yönünü takip etmelerini sağlayan bir döner kafa üzerine monte edilmiştir. Döner başlığın tam dönüş yapmasını önleyen bir sınırlayıcıya sahip olması gerektiğine dikkat etmek önemlidir, aksi takdirde jeneratörden gelen kablolar kesilecektir (kafanın serbestçe dönmesine izin veren kontak pullarını kullanma seçeneği daha karmaşıktır) . Dönmeyi sağlamak için rüzgar jeneratörü, dönüş ekseni boyunca yönlendirilen çalışan bir rüzgar gülü ile desteklenir.

En yaygın bıçak malzemesi, uzunlamasına kesilmiş büyük çaplı PVC borudur. Kenar boyunca, metal plakalar perçinlenir, bıçak tertibatının göbeğine kaynaklanır. Bu tür bıçakların çizimleri internette en yaygın şekilde dağıtılır.

Video, elle yapılmış bir rüzgar jeneratörünü anlatıyor

Kanatlı bir rüzgar jeneratörünün hesaplanması

Yatay bir rüzgar jeneratörünün çok daha verimli olduğunu zaten öğrendiğimizden, tasarımının hesaplanmasını ele alacağız.

Rüzgar enerjisi formülle belirlenebilir
P=0.6*S*V³, burada S, pervane kanatlarının uçları tarafından tanımlanan dairenin alanıdır (süpürme alanı), metrekare olarak ifade edilir ve V, saniyede metre cinsinden tahmini rüzgar hızıdır. Ayrıca, üç kanatlı bir yatay devre için ortalama %40 olacak olan yel değirmeninin verimliliğini ve mevcut hız karakteristiğinin zirvesinde %80 olan jeneratör setinin verimliliğini de hesaba katmanız gerekir. sabit mıknatıslardan uyarma olan bir jeneratör için ve uyarma sargılı bir jeneratör için %60. Ortalama olarak, gücün başka bir %20'si bir kademeli dişli kutusu (çarpan) tarafından tüketilecektir. Böylece, sabit bir mıknatıs jeneratörünün belirli bir gücü için yel değirmeninin yarıçapının (yani kanadının uzunluğunun) nihai hesaplanması şöyle görünür:
R=√(P/(0.483*V³)))

Örnek: Rüzgar santralinin gerekli gücünü 500 W, ortalama rüzgar hızını 2 m/sn olarak alalım. Daha sonra formülümüze göre en az 11 metre uzunluğunda bıçak kullanmamız gerekecek. Gördüğünüz gibi, bu kadar küçük bir güç bile devasa boyutlarda bir rüzgar jeneratörünün oluşturulmasını gerektirecektir. Bir buçuk metreden fazla olmayan bir kanat uzunluğuna sahip kendin yap yapıları yapma koşulları altında az çok rasyonel olması için, rüzgar jeneratörü kuvvetli rüzgarlarda bile sadece 80-90 watt güç üretebilecektir.

Yeterli güç yok mu? Aslında, her şey biraz farklıdır, çünkü aslında rüzgar jeneratörünün yükü pillerle çalıştırıldığından, yel değirmeni yalnızca onları mümkün olan en iyi şekilde şarj eder. Bu nedenle, rüzgar türbininin gücü, enerji sağlayabileceği frekansı belirler.

Hava kütleleri, insanlığın eski zamanlarda kullandığı tükenmez enerji rezervlerine sahiptir. Temel olarak, rüzgarın gücü, gemilerin yelken altında hareket etmesini ve yel değirmenlerinin çalışmasını sağlamıştır. Buhar motorlarının icadından sonra, bu tür enerji alaka düzeyini kaybetti.

Sadece modern koşullarda, rüzgar enerjisi, elektrik jeneratörlerine uygulanan itici güç olarak yeniden talep görmeye başladı. Henüz endüstriyel ölçekte yaygın olarak kullanılmazlar, ancak özel sektörde giderek daha popüler hale gelmektedirler. Bazen güç hattına bağlanmak imkansızdır. Bu gibi durumlarda, birçok mal sahibi, doğaçlama malzemelerden kendi elleriyle özel bir ev için bir rüzgar jeneratörü tasarlar ve üretir. Gelecekte, ana veya yardımcı elektrik kaynakları olarak kullanılırlar.

İdeal bir yel değirmeni teorisi

Bu teori, mekanik alanındaki bilim adamları ve uzmanlar tarafından farklı zamanlarda geliştirilmiştir. İlk olarak V.P. 1914 yılında Vetchinkin tarafından geliştirilmiş ve ideal bir pervane teorisi temel alınmıştır. Bu çalışmalarda ilk olarak ideal bir yel değirmeni tarafından rüzgar enerjisinin kullanım faktörü türetilmiştir.

Bu alandaki çalışmalara N.E. Bu katsayının maksimum değerini çıkaran Zhukovsky, 0,593'e eşittir. Başka bir profesörün sonraki çalışmalarında - Sabinin G.Kh. katsayısının düzeltilmiş değeri 0.687'dir.

Geliştirilen teorilere göre ideal bir rüzgar çarkı aşağıdaki parametrelere sahip olmalıdır:

• Tekerleğin dönüş ekseni rüzgar akış hızına paralel olmalıdır.
• Bıçakların sayısı, çok küçük bir genişliğe sahip sonsuz büyüktür.
• Kanatlar boyunca sürekli sirkülasyon varlığında kanatların sıfır profil direnci.
• Yel değirmeninin tüm süpürülmüş yüzeyi, çark üzerinde sabit bir kayıp hava akışı hızına sahiptir.
• Açısal hızın sonsuza eğilimi.

Rüzgar türbini seçimi

Özel bir ev için bir rüzgar jeneratörü modeli seçerken, çalıştırma programı ve sıklığı dikkate alınarak, aletlerin ve ekipmanların çalışmasını sağlayan gerekli gücü hesaba katmak gerekir. Tüketilen elektriğin aylık ölçümü ile belirlenir. Ayrıca güç değeri tüketicilerin teknik özelliklerine göre belirlenebilir.

Tüm elektrikli cihazların gücünün doğrudan rüzgar jeneratöründen değil, invertörden ve bir dizi pilden sağlandığı da dikkate alınmalıdır. Böylece 1 kW gücünde bir jeneratör, dört kilovatlık invertörü besleyen pillerin normal çalışmasını sağlayabilir. Sonuç olarak, benzer kapasiteye sahip ev aletlerine tam olarak elektrik sağlanmaktadır. Doğru pilleri seçmek önemlidir. Şarj akımı gibi parametrelere özellikle dikkat edilmelidir.

Bir rüzgar türbini tasarımı seçerken aşağıdaki faktörler dikkate alınır:

• Rüzgar çarkının dönüş yönü dikey veya yataydır.
• Fan kanatlarının şekli, düz veya kavisli bir yüzeye sahip bir yelken şeklinde olabilir. Bazı durumlarda, birleşik seçenekler kullanılır.
• Bıçaklar için malzeme ve üretim teknolojisi.
• Fan kanatlarının geçen hava akışına göre farklı eğimlerde yerleştirilmesi.
• Fana dahil edilen kanat sayısı.
• Rüzgar türbininden jeneratöre aktarılan gerekli güç.

Ayrıca, meteoroloji servisinde belirtilen belirli bir alan için yıllık ortalama rüzgar hızının dikkate alınması gerekir. Rüzgar türbinlerinin modern tasarımları bağımsız olarak diğer yöne döndüğü için rüzgarın yönünü belirtmek gerekli değildir.

Rusya Federasyonu'nun çoğu bölgesi için, en iyi seçenek, dönme ekseninin yatay yönü olacaktır, kanatların yüzeyi, hava akışının dar bir açıyla aktığı kavisli içbükeydir. Rüzgardan alınan güç miktarı bıçağın alanından etkilenir. Sıradan bir ev için 1.25 m 2'lik bir alan yeterlidir.

Bir rüzgar türbininin hızı kanat sayısına bağlıdır. Tek kanatlı rüzgar türbinleri en hızlı döner. Bu tür tasarımlarda dengeleme için bir karşı ağırlık kullanılır. 3 m/s'nin altındaki düşük rüzgar hızlarında rüzgar türbinlerinin enerji alamaz hale geldiği de dikkate alınmalıdır. Ünitenin zayıf bir rüzgar algılaması için kanatlarının alanı en az 2 m2'ye çıkarılmalıdır.

Bir rüzgar jeneratörünün hesaplanması

Bir rüzgar jeneratörü seçmeden önce, amaçlanan kurulum yerinde en karakteristik olan rüzgar hızını ve yönünü belirlemek gerekir. Kanatların dönüşünün minimum 2 m/s rüzgar hızında başladığı unutulmamalıdır. Bu gösterge 9 ila 12 m / s arasında bir değere ulaştığında maksimum verim elde edilebilir. Yani, küçük bir kır evine elektrik sağlamak için minimum 1 kW / s gücünde bir jeneratöre ve en az 8 m / s hızında rüzgara ihtiyacınız olacak.

Rüzgar hızı ve pervane çapı, bir rüzgar türbini tarafından üretilen güç üzerinde doğrudan bir etkiye sahiptir. Aşağıdaki formülleri kullanarak belirli bir modelin performans özelliklerini doğru bir şekilde hesaplamak mümkündür:

1. Dönme alanına göre hesaplamalar şu şekilde yapılır: P = 0,6 x S x V3, burada S rüzgar yönüne dik alan (m 2), V rüzgar hızıdır (m/s) , P, jeneratör setinin gücüdür ( kW).
2. Elektrik tesisatını vida çapına göre hesaplamak için formül kullanılır: P \u003d D 2 x V 3 / 7000, burada D vida çapı (m), V rüzgar hızıdır (m / s), P, jeneratör gücüdür (kW).
3. Daha karmaşık hesaplamalar, hava akışının yoğunluğunu hesaba katar. Bu amaçlar için bir formül vardır: P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η kırmızı x η geni, burada ξ rüzgar enerjisi kullanım katsayısıdır (ölçüsüz bir değer), π = 3.14 , R - rotor yarıçapı (m), V - hava akış hızı (m / s), ρ - hava yoğunluğu (kg / m 3), η ed - redüktör verimliliği (%), η gen - jeneratör verimliliği (%).

Böylece rüzgar jeneratörü tarafından üretilen elektrik, rüzgar akışının artan hızı ile kübik oranda niceliksel olarak artar. Örneğin rüzgar hızının 2 kat artması ile rotorun kinetik enerji üretimi 8 kat artacaktır.

Rüzgar türbini kurmak için bir yer seçerken, büyük binaların ve rüzgara engel oluşturan yüksek ağaçların olmadığı alanları tercih etmek gerekir. Konut binalarından minimum mesafe 25 ila 30 metredir, aksi takdirde çalışma sırasındaki gürültü rahatsızlık ve rahatsızlık yaratacaktır. Rüzgar türbini rotoru, en yakın binaları en az 3-5 m aşan bir yüksekliğe yerleştirilmelidir.

Bir kır evinin ortak bir ağa bağlanması planlanmıyorsa, bu durumda kombine sistem seçeneklerini kullanabilirsiniz. Rüzgar türbininin çalışması, dizel jeneratör veya güneş pili ile birlikte kullanıldığında çok daha verimli olacaktır.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılır

Rüzgar türbininin tipi ve tasarımı ne olursa olsun, her cihaz temel olarak benzer unsurlarla donatılmıştır. Tüm modellerde jeneratörler, çeşitli malzemelerden kanatlar, istenen kurulum seviyesini sağlamak için asansörler, ayrıca ek piller ve elektronik kontrol sistemi bulunur. Üretimi en basit olanı, döner tip üniteler veya mıknatıs kullanan eksenel yapılardır.

Seçenek 1. Rüzgar jeneratörünün döner tasarımı.

Döner rüzgar jeneratörünün tasarımı iki, dört veya daha fazla kanat kullanır. Bu tür rüzgar jeneratörleri, büyük kır evlerine tam olarak elektrik sağlayamaz. Esas olarak yardımcı bir elektrik kaynağı olarak kullanılırlar.

Yel değirmeninin tasarım gücüne bağlı olarak gerekli malzemeler ve bileşenler seçilir:

• 12 volt araba alternatörü ve araba aküsü.
• Alternatif akımı 12 volttan 220 volta çeviren voltaj regülatörü.
• Büyük boy konteyner. Bir alüminyum kova veya paslanmaz çelik tencere en iyi sonucu verir.
• Araçtan çıkarılan röleyi şarj cihazı olarak kullanabilirsiniz.
• 12 V'luk bir anahtara, kontrolörlü bir şarj lambasına, somun ve rondelalı cıvatalara ve kauçuk contalı metal kelepçelere ihtiyacınız olacak.
• Minimum 2.5 mm2 kesitli ve herhangi bir ölçüm cihazından alınan geleneksel bir voltmetreye sahip üç damarlı bir kablo.

Her şeyden önce, rotor mevcut bir metal kaptan hazırlanır - bir tencere veya kova. Dört eşit parçaya bölünmüştür, bileşenlerin parçalarını ayırmayı kolaylaştırmak için hatların uçlarına delikler açılmıştır. Daha sonra kap metal veya öğütücü için makasla kesilir. Rotor kanatları, ortaya çıkan boşluklardan kesilir. Tüm ölçümler boyutsal uygunluk açısından dikkatlice kontrol edilmelidir, aksi takdirde tasarım düzgün çalışmayacaktır.

Ardından, jeneratör kasnağının dönme tarafı belirlenir. Kural olarak, saat yönünde döner, ancak bunu kontrol etmek daha iyidir. Bundan sonra rotor kısmı jeneratöre bağlanır. Rotorun hareketindeki dengesizliği önlemek için her iki tasarımdaki montaj delikleri simetrik olmalıdır.

Dönme hızını artırmak için bıçakların kenarları hafifçe bükülmelidir. Bükme açısı arttıkça hava akışları döner ünite tarafından daha etkin bir şekilde algılanacaktır. Bıçaklar olarak, sadece kesilmiş bir kabın elemanları değil, aynı zamanda daire şeklinde bir metal boşluğa bağlı ayrı parçalar da kullanılır.

Konteyneri jeneratöre bağladıktan sonra, ortaya çıkan yapının tamamı metal kelepçeler kullanılarak direğe tam olarak monte edilmelidir. Daha sonra kablolama monte edilir ve monte edilir. Her pin kendi konnektörüne bağlanmalıdır. Bağlantıdan sonra, kablolar direğe tel ile bağlanır.

Montaj sonunda inverter, akü ve yük bağlanır. Akü, 3 mm 2 kesitli bir kablo ile bağlanır, diğer tüm bağlantılar için 2 mm 2 kesit yeterlidir. Bundan sonra rüzgar jeneratörü çalıştırılabilir.

Seçenek 2. Mıknatıs kullanan bir rüzgar jeneratörünün eksenel yapısı.

Ev için eksenel yel değirmenleri, ana unsurlarından biri neodim mıknatıslar olan bir tasarımdır. Performansları açısından, geleneksel döner ünitelerin önemli ölçüde önündedirler.

Rotor, rüzgar türbininin tüm tasarımının ana unsurudur. Üretimi için, fren diskleriyle tamamlanmış bir otomobil tekerleğinin göbeği en uygunudur. Çalışmakta olan parça hazırlanmalıdır - kir ve paslardan arındırılmış, yağlanmış yataklar.

Ardından, mıknatısları doğru şekilde dağıtmanız ve sabitlemeniz gerekir. Toplamda, 25 x 8 mm boyutunda 20 parçaya ihtiyacınız olacak. İçlerindeki manyetik alan uzunluk boyunca bulunur. Mıknatıslar bile kutuplar olacak, diskin tüm düzleminde birinden geçerek yerleştirildiler. Daha sonra artılar ve eksiler belirlenir. Bir mıknatıs dönüşümlü olarak disk üzerindeki diğer mıknatıslara dokunur. Eğer çekerlerse, kutup pozitiftir.

Artan sayıda kutup ile belirli kurallara uyulmalıdır. Tek fazlı jeneratörlerde kutup sayısı mıknatıs sayısı kadardır. Üç fazlı jeneratörler, mıknatıslar ve kutuplar arasında 4/3'lük bir orana ve kutuplar ve bobinler arasında 2/3'lük bir orana sahiptir. Mıknatısların montajı, diskin çevresine dik olarak gerçekleştirilir. Bunları eşit olarak dağıtmak için bir kağıt şablon kullanılır. İlk olarak, mıknatıslar güçlü bir yapıştırıcı ile sabitlenir ve son olarak epoksi ile sabitlenir.

Tek fazlı ve üç fazlı jeneratörleri karşılaştırırsak, birincisinin performansı ikincisine kıyasla biraz daha kötü olacaktır. Bunun nedeni, kararsız akım çıkışı nedeniyle ağdaki yüksek genlik dalgalanmalarıdır. Bu nedenle, tek fazlı cihazlarda titreşim meydana gelir. Üç fazlı tasarımlarda bu dezavantaj, bir fazdan diğerine akım yükleri ile telafi edilir. Sonuç olarak, ağda her zaman sabit bir güç değeri sağlanır. Titreşim nedeniyle, tek fazlı sistemlerin hizmet ömrü, üç fazlı sistemlere göre önemli ölçüde daha kısadır. Ayrıca, üç fazlı modellerde çalışma sırasında gürültü olmaz.

Direk yüksekliği yaklaşık 6-12 m'dir, kalıbın ortasına kurulur ve beton dökülür. Ardından, üzerine vidanın takıldığı direğe bitmiş bir yapı kurulur. Direğin kendisi kablolarla sabitlenmiştir.

Rüzgar türbini kanatları

Rüzgar enerjisi tesislerinin verimliliği büyük ölçüde kanatların tasarımına bağlıdır. Her şeyden önce, bu, rüzgar türbini kanatlarının yapılacağı malzemenin yanı sıra sayıları ve boyutlarıdır.

Bıçak tasarımını etkileyen faktörler:

• En zayıf rüzgar bile uzun kanatları harekete geçirebilir. Ancak, çok fazla uzunluk rüzgar çarkının hızını yavaşlatabilir.
• Toplam kanat sayısının arttırılması, rüzgar çarkını daha duyarlı hale getirir. Yani, ne kadar çok bıçak olursa, rotasyon o kadar iyi başlar. Bununla birlikte, güç ve hız düşecek ve bu tür bir cihazı güç üretimi için uygun hale getirecektir.
• Rüzgar çarkının çapı ve dönüş hızı, cihazın ürettiği gürültü seviyesini etkiler.

Kanat sayısı, tüm yapının kurulum yeri ile birleştirilmelidir. En uygun koşullar altında, doğru seçilmiş kanatlar rüzgar türbininden maksimum verim sağlayabilir.

Her şeyden önce, cihazın gerekli gücünü ve işlevselliğini önceden belirlemeniz gerekir. Bir rüzgar türbinini düzgün bir şekilde üretmek için, çalıştırılacağı iklim koşullarının yanı sıra olası tasarımları da incelemeniz gerekir.

Toplam güce ek olarak, tepe yük olarak da bilinen çıkış gücünün değerinin belirlenmesi önerilir. Rüzgar türbininin çalışmasıyla aynı anda çalıştırılacak toplam cihaz ve ekipman sayısını temsil eder. Bu rakamı artırmanız gerekirse, aynı anda birkaç invertör kullanmanız önerilir.

DIY rüzgar jeneratörü 24v - 2500 watt

Özel evimizde kendi ellerimizle rüzgar çiftliği yapıyoruz. Piyasadaki mevcut endüstriyel analogları ve ustaların çalışmalarını tanıyalım.

İnsanlık gelişimi boyunca, enerji arzının birçok sorununu çözebilecek ucuz yenilenebilir enerji kaynakları aramayı bırakmaz. Bu kaynaklardan biri, elektrik enerjisine dönüştürülmesi için rüzgar enerjisi santralleri (RES) veya daha yaygın olarak adlandırıldığı gibi rüzgar enerjisi santralleri geliştirilen rüzgar enerjisidir.

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 maliyetidir ve buna bağlı olarak, bireysel bir ev sahibi için geri ödeme süresi çok uzundur ve bu da onu satın almayı kârsız hale getirir. Çıkış yollarından biri, yalnızca satın almanın toplam maliyetini azaltmakla kalmayıp, aynı zamanda bu maliyetleri belirli bir süre boyunca dağıtmaya da izin veren kendi elinizle bir rüzgar çiftliği üretimi olabilir. uzun zaman.

Rüzgar çiftliği yapabilmek için hava koşullarının rüzgar enerjisinin kalıcı bir enerji kaynağı olarak kullanılmasına izin verip vermediğinin belirlenmesi gerekir. Sonuçta, bölgeniz için rüzgar nadirse, ev yapımı bir rüzgar çiftliği inşaatına başlamaya değmez. Rüzgarla ilgili her şey yolundaysa, genel iklim özelliklerini ve özellikle zaman içindeki dağılımıyla birlikte rüzgar hızını bilmek istenir. Rüzgar hızını bilmek, bir rüzgar çiftliğinin tasarımını kendi ellerinizle seçmenize ve yapmanıza izin verecektir.

Çeşit

Kendin yap rüzgar santrali, dönme ekseninin konumuna göre sınıflandırılır ve şunlar vardır:

• yatay bir düzenleme ile;
• dikey bir konum ile.

Yatay eksenli kurulumlara pervane tipi kurulumlar denir ve yüksek verimleri nedeniyle en yaygın olarak kullanılır. Bu kurulumların dezavantajı, ev yapımı üretim seçeneklerini zorlaştıran daha karmaşık tasarımları, rüzgarın yönünü takip etmek için bir mekanizma kullanma ihtiyacı ve çalışmanın rüzgar hızına büyük bir bağımlılığıdır - kural olarak, bu kurulumlar yapar. düşük hızlarda çalışmaz.

Daha basit, iddiasız ve rüzgarın hızına ve yönüne çok az bağlı olan, çalışma şaftının dikey düzenlenmesine sahip kurulumlardır - Darrieus rotoru ile ortogonal ve Savonius rotoru ile atlıkarınca. Dezavantajları, yaklaşık %15 olan çok düşük bir verimliliktir.

Her iki tür ev yapımı rüzgar santralinin dezavantajı, üretilen elektriğin düşük kalitesidir ve bu kaliteyi dengelemek için pahalı seçenekler gerektirir - dengeleyici cihazlar, piller, elektrik dönüştürücüler. Saf haliyle, elektrik yalnızca aktif ev yüklerinde kullanım için uygundur - akkor lambalar ve basit ısıtma cihazları. Bu kalitedeki elektrik, ev aletlerine güç sağlamak için uygun değildir.

Yapısal elemanlar

Yapısal olarak, eksenin konumundan bağımsız olarak, ev yapımı tam teşekküllü bir rüzgar çiftliği aşağıdaki unsurlardan oluşmalıdır:

• rüzgar türbinini rüzgar yönüne yönlendirmek için bir cihaz;
• bir rüzgar türbininden bir jeneratöre dönüşü iletmek için bir dişli kutusu veya çarpan;
• DC jeneratör;
• Şarj cihazı;
• elektrik enerjisi depolaması için depolama pili;
• DC'yi AC'ye dönüştürmek için invertör.

Mevcut kaynak seçiminin özellikleri

Bir rüzgar çiftliğinin karmaşık unsurlarından biri bir jeneratördür. DIY için en uygun olanı, 60-100 volt çalışma voltajına sahip bir DC motordur. Bu seçenek değişiklik gerektirmez ve araç aküsü şarj ekipmanı ile çalışabilir.

Bir otomotiv voltaj kaynağının kullanımı, nominal hızının yaklaşık 1800-2500 rpm olması ve hiçbir rüzgar türbini tasarımının doğrudan bağlantı ile böyle bir hız sağlayamaması gerçeğiyle engellenmektedir. Bu durumda, montajın bir parçası olarak, gerekli boyutlarda dönüş hızını artırmak için bir dişli kutusu veya uygun bir tasarım çarpanı sağlamak gerekir. Büyük olasılıkla, bu parametrenin deneysel olarak seçilmesi gerekecektir.

Olası bir seçenek, neodimyum mıknatıslar kullanılarak yeniden yapılandırılmış bir endüksiyon motoru olabilir, ancak bu yöntem, genellikle ev yapımı işler için kabul edilmeyen karmaşık hesaplamalar ve tornalama işi gerektirir. Kapasitansı gücüne bağlı olarak hesaplanan kapasitörlerin motor sargılarına faz-faz bağlantılı bir varyant vardır.

Üretme

Yatay eksenli bir santralin veriminin en iyi verim göstergelerine sahip olduğu ve kesintisiz elektrik arzının enerjinin bir bataryada depolanarak sağlanması gerektiği düşünüldüğünde, bu tip rüzgar türbini için kendiniz yapmanız tercih edilir, ki bu makalede ele alacağız.

Kendi elinizle böyle bir santral yapmak için aşağıdaki araca ihtiyacınız olacak:

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

Kendi elinizle bir rüzgar çiftliği yapmak için aşağıdaki malzemelere ihtiyacınız olacak:

• plastik boru 150 mm, uzunluk 600 mm;
• 300x300 mm ebadında ve 2.0 - 2.5 mm kalınlığında alüminyum levha;
• metal kare boru 80x40 mm ve 1.0 m uzunluğunda;
• 25 mm çapında ve 300 mm uzunluğunda boru;
• 32 mm çapında ve 4000-6000 mm uzunluğunda boru;
• 6 m uzunluğunda bir direğe yerleştirilmiş bir elektrik motorunu ve bu akım kaynağının besleyeceği yükü bağlayacak uzunlukta bir bakır tel;
• DC motor 500 rpm;
• 120-150 mm çapında bir motor için kasnak;
• 12 voltluk pil;
• araç aküsü şarj rölesi;
• 12/220 volt invertör.

Kendin yap üretim süreci aşağıdaki sırayla gerçekleştirilir:

Ayrıca, kurulumun çalışması sırasında, kanatların boyutlarını ve konfigürasyonunu, rüzgar türbini ile jeneratör arasındaki dişli oranını değiştirmek gerekebilir - kendi elleriyle yapılan her rüzgar jeneratörü, çeşitli kullanımı nedeniyle bireyseldir. bileşenleri ve rüzgar oluşum koşulları. Başlangıçta, büyük miktarda para yatırmadan alınan bilgileri üzerinde çalışabileceğiniz küçük bir güç üretmesi için bir rüzgar çiftliği önerilir.

Okuma süresi ≈ 4 dakika

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü yaparak elektrik faturalarını önemli ölçüde azaltabilir ve ülkede kendinize yedek bir enerji kaynağı sağlayabilirsiniz.

Hazır bir rüzgar jeneratörü satın almak, yalnızca elektrik şebekesine bağlanma olasılığı yoksa ekonomik olarak haklıdır. Ekipmanın ve bakımının maliyeti genellikle önümüzdeki yıllarda enerji tedarik şirketinden alacağınız kilovatların fiyatından daha yüksektir. Her ne kadar düşük güçlü benzinli veya dizel jeneratörlerin kullanımı ile karşılaştırıldığında, burada bakım maliyetleri, gürültü seviyesi ve zararlı emisyonların olmaması açısından çevre dostu bir enerji kaynağı kazanır. Geçici rüzgar eksikliği, voltaj dönüştürücülü piller kullanılarak telafi edilebilir.

Bazı DIY parçaları kullanılarak monte edilen bir rüzgar türbini, hazır bir kitten birkaç kat daha ucuz olabilir. Kır evinizi enerjiden bağımsız hale getirmeye ciddi olarak karar veriyorsanız ve kimseye fazladan ödeme yapmak istemiyorsanız, ev yapımı bir rüzgar jeneratörü doğru karardır.

Rüzgar jeneratörü gücü

Çalışmaya başlamadan önce, örneğin yemek pişirmek, elektrikli aletler kullanmak, su ısıtmak veya ısıtmak için güçlü bir rüzgar jeneratörüne gerçekten ihtiyaç olup olmadığına karar vermeniz gerekir. Belki aydınlatma, küçük bir buzdolabı, TV bağlamanız, telefonunuzu şarj etmeniz yeterli olur? İlk durumda, 2 ila 6 kW gücünde bir yel değirmenine ihtiyacınız var ve ikincisinde kendinizi 1-1.5 kW ile sınırlayabilirsiniz.

Yatay ve dikey rüzgar jeneratörleri de vardır. Dikey bir eksen ile, çok çeşitli şekillerde bıçaklar kullanılabilir, bunlar uzantılar üzerinde dönen düz veya kavisli metal levhalar olabilir. Bir bükülmüş bıçaklı bir varyant var. Jeneratörün kendisi yere yakın bir yerde bulunur. Bıçakların hızı düşük olduğu için motorun kütlesi ve buna bağlı olarak maliyeti vardır. Dikey tasarımın avantajı basitlik ve hafif rüzgarlarda çalışma yeteneğidir.

Bu inceleme, kendi elinizle yatay bir rüzgar jeneratörü nasıl yapılacağı sorusunu ele alacaktır. Bunun için çeşitli tipte mevcut jeneratörleri ve dönüştürülmüş elektrik motorlarını kullanabilirsiniz.

220V için rüzgar jeneratörünün tasarımı:

1. Endüstriyel üretimin elektrik jeneratörü.
2. Bir rüzgar türbini için kanatlar ve direk üzerinde bir döner mekanizma.
3. Pil şarj kontrol devresi.
4. Bağlantı telleri.
5. Montaj direği.
6. Deri çatlağı.

"Koşu bandından" bir DC motor kullanacağız, aşağıdaki parametrelere sahiptir: 260V, 5A. Bu tip elektrik motorlarının manyetik alanlarının tersinirliği nedeniyle jeneratör etkisini elde edeceğiz.

Gerekli malzemeler ve aksesuarlar

Tüm detayları hırdavat veya yapı mağazalarında kolayca bulabilirsiniz. İhtiyacımız olacak:

• istenilen boyutta dişli manşon;
• akım 30-50A için derecelendirilmiş diyot köprüsü;
• PVC boru.

Yel değirmeninin kuyruğu ve gövdesi aşağıdaki malzemelerden yapılabilir:

• 25 mm çelik profil boru;
• maskeleme flanşı;
• Şube boruları;
• cıvatalar;
• yıkayıcılar;
• kendiliğinden takılan vidalar;
• İskoç.

Rüzgar jeneratörünün çizimlere göre montajı

Yel değirmeninin kanatları, verilen çizimlere göre duraluminden yapılabilir. Parçanın ön kenarı yuvarlatılıp, arkası keskinleştirilirken yüksek kalitede zımparalanmalıdır. Sap için yeterli sertlikte bir kalay parçası uygundur.

Manşonu elektrik motoruna sabitliyoruz ve gövdesinde birbirinden eşit mesafede üç delik açıyoruz. Cıvatalar için dişli olmaları gerekir.

PVC boruyu uzunlamasına keseceğiz ve kare boru ile jeneratör gövdesi arasında conta olarak kullanacağız.

Diyot köprüsünü ayrıca kendinden kılavuzlu vidalar kullanarak motorun yanına sabitleyeceğiz.

Siyah kabloyu motordan diyot köprüsünün artısına ve kırmızıyı eksiye bağlarız.

Sapı, borunun karşı ucuna kendinden kılavuzlu vidalarla tutturuyoruz.

Bıçakları göbeğe cıvata kullanarak bağlarız, her cıvata için iki pul ve bir yetiştirici kullandığınızdan emin olun.

Ekseni pense ile tutarak manşonu motor miline saat yönünün tersine çeviriyoruz.

Branşman borusunu bir gaz anahtarı kullanarak maskeleme flanşına vidalıyoruz.

Sabit motor ve şaft ile boru üzerinde denge noktasının bulunması gerekir. Bu noktada yapıyı direğe sabitliyoruz.

Korozyona uğrayabilecek tüm metal parçaların yüksek kaliteli emaye ile kaplanması arzu edilir.

Özel bir ev için bir rüzgar jeneratörü ana binalardan belirli bir mesafeye kurulmalı, direk çelik kablo destekleriyle sabitlenmelidir. Yükseklik, rüzgarın olası gücüne, araziye ve santrali çevreleyen yapay engellere bağlıdır.

Diyot köprüsünden sonraki elektrik akımı, pili şarj etmek için kontrol ampermetresinden elektronik devreye akmalıdır. Doğrudan böyle bir jeneratöre düşük güçlü akkor lambaları bağlayabilirsiniz. Şarjlı piller, sabit bir sabit voltaj sağlar. Aydınlatma için kullanılması (halojen lambalar ve LED şeritler) veya 220V AC almak için invertere getirilmesi ve gücü inverterin parametrelerini aşmayan tüm ev aletlerinin bağlanması önerilir.

Sunulan fotoğraf ve video bilgileri, bir rüzgar jeneratörünü kendi ellerinizle monte etme konusunda size daha iyi bir fikir verecektir.

Kendi elinizle bir rüzgar jeneratörü yapma videosu