Tee-seda-ise vertikaalne tuulegeneraator: kuidas kokku panna vertikaalse pöörlemisteljega tuuleturbiini

Tuulel on uskumatu energiavõime.Selle võimsa potentsiaali kasutamata jätmist tuleb julgelt tunnistada ebamõistlikuks raiskamiseks. Kuid saate hõlpsalt oma kätega ehitada vertikaalse tuulegeneraatori ja saada praktiliselt tasuta energiat oma majapidamisvajaduste katmiseks. See on päris tõsi, kas te pole nõus?

See artikkel aitab teil üksikasjalikult mõista keerulist tehnilist probleemi. Süstematiseeritud, juurdepääsetav teave hõlmab väga üksikasjalikult populaarsete süsteemide tööpõhimõtet, mis muundavad õhumasside energiat elektriks.

Kahtlemata haarab teid tuuliku loomise idee, selle kokkupaneku eripära on kirjeldatud artiklis. Uurisime üksikasjalikult vertikaalsete tuulegeneraatorite erinevaid tüüpe, puudutades nende erinevusi, eeliseid ja puudusi. Materjali tekstiosa täiendavad suurepäraselt fotod ja videojuhised.

Tuulikute eelised ja tööpõhimõte

Kaasaegne vertikaalne generaator on üks valikutest alternatiivne energia koduks. Seade on võimeline muutma tuuleiilid energiaallikaks. Õigeks tööks ei vaja see täiendavaid seadmeid, mis määravad tuule suuna.

Pöörlevat tuulegeneraatorit on väga lihtne oma kätega teha. Muidugi ei saa ta suure privaatse suvila energiaga varustamist täielikult enda kanda võtta, kuid ta saab suurepäraselt hakkama kõrvalhoonete, aiaradade ja kohalike piirkondade valgustamisega.

Vertikaalset tüüpi seade töötab madalal kõrgusel. Selle hoolduseks ei ole vaja erinevaid seadmeid, et tagada ohutud kõrgmäestiku remondi- ja hooldustööd.

Minimaalne liikuvate osade arv muudab tuuleturbiini töökindlamaks ja töökindlamaks. Labade optimaalne profiil ja rootori algne kuju tagavad seadmele kõrge efektiivsuse, olenemata sellest, mis suunas tuul igal hetkel puhub.

Väikesed majapidamismudelid koosnevad kolmest või enamast kergest labast, tabavad hetkega kõige nõrgema tuuleiili ja hakkavad pöörlema ​​kohe, kui tuule tugevus ületab 1,5 m/s. Tänu sellele võimele ületab nende efektiivsus sageli suuremate, tugevamat tuult nõudvate paigaldiste oma.

Generaator töötab absoluutselt vaikselt, ei häiri omanikke ja naabreid, ei tekita atmosfääri kahjulikke heitmeid ja töötab usaldusväärselt aastaid, varustades hoolikalt eluruume.

Vertikaalne tuulegeneraator töötab magnetilise levitatsiooni põhimõttel. Turbiinide pöörlemisel tekivad impulss- ja tõstejõud, aga ka tegelikud pidurdusjõud. Esimesed kaks põhjustavad seadme terade pöörlemise.See toiming aktiveerib rootori ja loob magnetvälja, mis toodab elektrit.

Vertikaalse pöörlemisteljega tuuleturbiin ei jää efektiivsuselt alla oma horisontaalsetele kolleegidele. Lisaks ei esita see mingeid pretensioone territoriaalsele asukohale ja töötab täielikult peaaegu igas majaomanikele sobivas kohas

Seade töötab täiesti iseseisvalt ega vaja omaniku sekkumist protsessi.

Vertikaalsete generaatorite klassifikatsioon

Vertikaalset tüüpi tuulekogumisseadmete vahel on mõningaid struktuurseid erinevusi. See ei muuda üksusi paremaks ega halvemaks, vaid võimaldab lihtsalt valida kindla piirkonna konkreetsete ülesannete täitmiseks kõige mugavama variandi.

#1: Ortogonaalsete süsteemide omadused

Struktuuriliselt koosneb ortogonaalne tuulegeneraator tugevast vertikaalsest pöörlemisteljest ja mitmest paralleelsest labast, mis asuvad teatud kaugusel keskalusest.

Seade ei vaja täiendavaid juhtimismehhanisme ja töötab normaalselt, sõltumata tuule suunast. Vertikaalselt paiknev peavõll võimaldab paigutada ajami maapinnale, mis hõlbustab oluliselt kasutamist, remonti ja hooldust.

Ortogonaalgeneraatori tugiüksustel ei ole väga pikka kasutusiga. Selle põhjuseks on suured dünaamilised koormused, mida rootor neile töö ajal avaldab. Paigaldamise enneaegse ebaõnnestumise tagamiseks tuleb kõiki tugiosi regulaarselt kontrollida ja kahjustatud osad kiiresti uutega asendada.

Ortogonaalsete seadmete puudusteks on liiga massiivne labade süsteem ja madal efektiivsus võrreldes horisontaalteljeliste moodulite efektiivsusega.

Lihtsaima tuuleturbiini väikese võimsusega tarbijate toiteks saab kokku panna valmiskomponentidest:

#2: Daria rootoriga generaatorid

Darrieuse rootoriga varustatud tuulegeneraatoril on vertikaalne pöörlemistelg ja 2-3 lamedat terariba ilma iseloomuliku aerodünaamilise profiilita, mis on fikseeritud pöörlemistelje põhjas ja ülaosas.

Seade ei juhindu oma töös tuule tugevusest ega suunast, sellel on suur pöörlemiskiirus ja see võimaldab ajamiseadmeid paigutada maapinnale, mis hõlbustab ja kiirendab plaanilise hoolduse ja võimalike remonditööde protsessi.

Darrieuse rootoriga kahe labaga generaatorikomplektid aktiveeritakse ainult tugeva tuuleiiliga. Ühtlaselt läheneva vooluga ei saa nad iseseisvalt alustada.

Darrieuse rootoriga seadme kandvad ja pöörlevad komponendid on haavatavad suurenenud dünaamiliste koormuste suhtes ning labasüsteemi efektiivsus on paljudes aspektides halvem kui aksiaalsete horisontaalsete paigalduste puhul.

#3: Savoniuse rootoriga seadmed

Vertikaalne Savoniuse rootoriga tuulik on poolsilindrilise labade süsteemiga ning erineb sarnastest paigaldistest suure käivitusmomendi ja võimekuse poolest töötada efektiivselt madala kiirusega tuules.

Turul pakutavate Savoniuse rootoriga vertikaaltuulegeneraatorite võimsus ei ületa 5 kW. Seadmeid kasutatakse harva iseseisva tööüksusena, kuid enamasti kasutatakse neid Daria rootoripaigaldiste suurema käivitusmomendi loomiseks.

Vertikaalset Savoniuse rootoriga kompleksi kritiseeritakse selle suurenenud materjalikulu ja madalama efektiivsuse pärast võrreldes horisontaaltelje tuulegeneraatoritega. Seetõttu peetakse selle klassi suure võimsusega seadmete tootmist sobimatuks.

Järgmine fotovalik tutvustab teile Savoniuse tuuleveski valmistamise etappe:

Kõik selle Savoniuse tuuleveski mudeli osad peale 3200 p/min ja 24 V generaatori on valmistatud käsitsi.

#4: Tuuleveski mitme labaga rootori ja juhikuga

Seda tüüpi seade on klassikalise ortogonaalse tuulegeneraatori täiustatud versioon. Siinne rootorikompleks koosneb kahes reas paiknevatest labadest.

Tera välimine kiht jääb staatiliseks ja toimib juhtlabana. See tabab tuulevoolu, haarab selle, surub kokku ja suurendab sel viisil märgatavalt tegelikku tuule kiirust.

Sisemine labade rida on liikuv konstruktsioon, mis saab teatud nurga all õhuvoolu esimesest rootoriüksusest.

Juhtsüsteemiga mitme labaga rootoriga tuulegeneraatori efektiivsus muudab selle seadme tarbijatele eriti atraktiivseks.Selliste seadmete maksumus on aga üsna kõrge ja selle tasumiseks kulub natuke kauem aega kui sarnastel lihtsama konfiguratsiooniga seadmetel.

Eksperdid nimetavad seda tüüpi seadet oma klassi tõhusaimaks ja rõhutavad, et spetsiifiline disain võimaldab sellel töötada ka väikseima võimaliku tuulekiiruse korral.

#5: Helikoidrootoriga seadmete omadused

Helikoidne tuuleturbiin ehk Gorlovi generaator on traditsioonilise ortogonaalse rootorisüsteemi teine ​​modifikatsioon. Mudeli terad on kaarekujuliselt keerdunud. See disainifunktsioon võimaldab õhuvoolu kiiresti tabada ja sujuvalt ilma tõmblemiseta pöörata.

See tööpõhimõte vähendab oluliselt aluse ja liikuvate üksuste dünaamilist koormust, pikendades seeläbi nende kasutusiga.

Helikoid-tüüpi rootoriga seadmed on väga töökindlad ja taluvad kergesti olulisi töökoormusi. Kuid töötamise ajal tekitavad sellised tuulikud tugevaid müraefekte ja täiendavaid helilaineid, mis asuvad helispektri lühilaine piirkonnas.

Helikujulise tuuleveski kedratud rootori labad on valmistatud väga progressiivse, kuid keeruka tehnoloogia abil. Seetõttu on seadmed üsna kallid ega ole eratarbijate seas kuigi populaarsed.

#6: vertikaalteljega rootorite omadused

Peamine erinevus vertikaalteljega generaatori vahel on selle vertikaalselt paigutatud labad, mille profiil meenutab lennukitiiba, mille telg on selgelt vertikaalse võlliga paralleelne. Disain meenutab mõnevõrra Darrieuse rootorit, kuid tootmistingimustes valmistatakse seda palju kiiremini ja lihtsamalt.

Vertikaalse teljega rootoriga generaator kogub töökiirust palju kiiremini kui selle klassi sarnased seadmed ja hakkab tootma vajalikku energiaressurssi. Protsessiga kaasneb väike heliefekt ja see ei häiri ei paigalduse omanikke ega naabreid

Vertikaalse teljega rootoriga tuulikud on töökindlad ja vastupidavad, taluvad kergesti märkimisväärseid töökoormusi ega maksa liiga palju raha. Need omadused muudavad need asjakohaseks kasutamiseks mitte ainult tööstuslikul, vaid ka kodusel otstarbel.

Eramu tuulegeneraatorite valimise omadused ja ülevaade parimatest pakkumistest on välja toodud see artikkel.

Oma tuuleveski valmistamine

Vertikaalse pöörlemisteljega tuulegeneraatori loomine kodus oma kätega pole liiga keeruline. Piisab vajalike komponentide ostmisest, õiges järjekorras kokkupanemisest ja mooduli paigaldamisest valitud asukohta. Niipea, kui on minimaalne tuul, hakkab toode tööle ja hakkab omanikele vajaliku energiaga varustama.

1. etapp: komponentide ja materjalide hankimine

Vertikaalse tuulegeneraatori valmistamiseks oma kätega vajate järgmisi komponente:

• rootor – seadme liikuv osa:
• terad – tuulevoolu püüdvad osad;
• aksiaalne mast – rootori ja labade kinnitamiseks (võib olla pika varda, püramiidi või statiivi kujul);
• staator – mõeldud mahutama vastupidavast vasktraadist mähist;
• aku – mahukas võime saadud ressurssi akumuleerida;
• inverter – seade alalisvoolu vahelduvvooluks muundamiseks;
• kontroller – seade, mis pidurdab generaatorit hetkel, mil seadme tegelik võimsus ületab põhinäitajaid.

Terade valmistamiseks sobib kerge, kvaliteetne ja hea elastsusega lehtplast. Muud tüüpi materjalid on liiga vastuvõtlikud erinevatele kahjustustele ja deformatsioonidele ega suuda lihtsalt nii suure dünaamilise koormusega toime tulla.

Seadet ise valmistades tuleks meeles pidada, et enda valmistatud vertikaaltuulikud on võimsuselt tõsiselt kehvemad kui tehases valmistatud mudelid. Seetõttu, et tulevikus mitte pettuda loodud disainis, on parem teha see kohe vastavalt parameetritele, mis on 2 korda suuremad kui vaja

Väikesed labad võivad olla valmistatud keskmise tihedusega PVC-st, kuid suurte ja laiade osade jaoks on vaja kõige vastupidavamat materjali, mis talub pikka aega tugevaid tuuli, mis puhuvad kiirusega 15 m/s või rohkem.

2. etapp: elementide esialgne ettevalmistamine

Sest terade loomine Vertikaalse tuulegeneraatori jaoks lõigatakse ülitugevast PVC torust välja 4 identset osa. Kaks poolringikujulist fragmenti lõigatakse tinast välja ja kinnitatakse toru mõlemale küljele. Teraosade pöörlemisraadius on sel juhul 690 mm ja iga tera kõrgus umbes 700 mm.

Rootorisüsteemi kokkupanekuks võtke neodüümmagnetid (6 tk), ferriitkettad läbimõõduga 230 mm (2 tk) ja liim. Esimesele kettale asetatakse magnetid, mis vahelduvad polaarsusega ja säilitavad nende vahel 60-kraadise nurga, paigutuse läbimõõduga 165 mm. Sama skeemi järgi tehakse teine ​​ketas ja seejärel täidetakse magnetid liimiga.

Staatori jaoks valmistatakse ette 9 mähist ja igaühele keritakse 60 pööret 1 mm läbimõõduga vasktraati.

Järgnev jootmine toimub järgmises järjekorras:

• 1 mähise algus 4 lõpuga;
• alusta 4 lõppu 7 rulliga.

Teine faas on kokku pandud sama põhimõtte järgi, kuid töö algab 2 mähisega ja kolmas - 3 mähisega. Vineerilehest tehakse spetsiaalne kujund, põhi on vooderdatud klaaskiudtükiga ja peale asetatakse poolidest joodetud faasid.

Täitke struktuur liimiga ja jätke 1-2 päevaks seisma, et kõik osad kinnituksid ja võtaksid õiged kohad. Seejärel hakkavad nad üksikuid osi ühendama ühtseks töösüsteemiks.

3. samm: generaatori kõigi osade kokkupanek

Generaatori kõigi elementide ühendamiseks tehakse ülemisse rootorisse 4 auku tihvtide jaoks. Alumine rootor asetatakse kronsteinile nii, et magnetid on ülespoole. Järgmisena asetatakse staator, olles eelnevalt sellesse kronsteini kinnitamiseks augud teinud.

Tihvtid surutakse alumiiniumplaadi sisse ja seejärel kaetakse teise rootoriga, asetades selle magnetid allapoole.

Osade kokkupanemise protsess viiakse läbi hoolikalt ja kiirustamata. Rootorid peavad olema üksteise suhtes joondatud, et hiljem ei tekiks konstruktsiooni lõtku (+)

Naastud pööratakse vaheldumisi mutrivõtmega nii, et ülemine rootor langeks ühtlaselt ja ilma tõmblemiseta alumisele. Kui see on oma kohale jõudnud, keeratakse naastud lahti ja eemaldatakse alumiiniumplaadid. Lõpus kinnitatakse kogu konstruktsioon mutritega ja pingutatakse tugevalt, kuid mitte liiga tihedalt, et niit ei katkeks.

4. samm: seadmete lõplik paigaldamine

Masti jaoks võtke 4-5 meetri pikkune tugev metalltoru ja keerake sellele juba oma kätega kokku pandud generaator.Seejärel kinnitatakse generaatori külge plastlabadega raam ja mastikonstruktsioon paigaldatakse eelnevalt ettevalmistatud kohale kolmepunktilise tugevdatud vundamendiga.

Lisaks fikseeritakse süsteemi asend kanderaami abil.

Tuuliku paigaldamisel tuleb masti võtta nii kaua kui võimalik. See peab kandma rootorit kõrgemal kui saidi kõrgeim hoone. Ainult sel juhul saab disain tõhusalt töötada ja toota vajalikul hulgal ressursse

Elektrivõrk on tuulikuga ühendatud kindlas järjekorras. Kontroller võtab generaatorilt ressursi ja muundab vahelduvvoolu alalisvooluks, mis on vajalik aku laadimiseks. Saab pane kontroller ise kokku lihtsustatud skeemi järgi.

Aku salvestab vabanenud energia ning inverter muudab alalisvoolu vahelduvvooluks, mis annab toiteks suurema osa kodumasinatest ja koduteenindussüsteemidest.

Meie veebisaidil on valik artikleid erinevat tüüpi omatehtud tuulegeneraatorite kohta.

Soovitame lugeda:

1. Pesumasinast isetehtav tuulegeneraator: juhised tuuliku kokkupanemiseks
2. Autogeneraatorist isetehtav tuulegeneraator: tuuliku koostetehnoloogia ja veaanalüüs
3. Kuidas oma kätega tuulegeneraatorit teha: seade, tööpõhimõte + parimad omatehtud tooted

Veel ühe huvitava võimaluse vertikaalse tuuleveski ehitamiseks saab kokku panna jäätmematerjalidest, kulutades lisakomponentide ostmisele mitte rohkem kui 250 rubla. Isetegijatel läheb vaja jalgrattaratast, veel 12 rattakodarat, ratta tagumise ratta telge kolme mutriga, terasriba, 11 alumiiniumplaati.

Vaja läheb ka 150 neeti, 18 M4 polti koos mutritega, 3 M6 polti koos mutritega, 27 suuremat seibi ja 24 väikest.

Järgmine galerii näitab lühidalt kokkupaneku etappe:

Järgmises videojuhises kirjeldatakse üksikasjalikult kõiki samme:

Tuulegeneraatori asukoha valimine

Tuulegeneraatori paigaldamiseks õige asukoha valimine on oluline samm. Parim on asetada seade kõrgeimasse avatud punkti ja hoolikalt jälgida, et see ei oleks külgnevate elamute ja kõrvalhoonete tasemest madalamal. Vastasel juhul muutuvad hooned õhuvoolu takistuseks ja seadme efektiivsus väheneb oluliselt.

Kui koht on jõe või järve poole, asetatakse tuulik kaldale, kus tuuled puhuvad eriti sageli. Generaatori asukoha määramiseks sobivad ideaalselt kinnistul olevad kõrgused või suured tühjad ruumid, kus õhuvoolule ei ole kunstlikke ega looduslikke tõkkeid.

Kui elamukinnisvara (maja, suvila, korter vms) asub linna piires või asub linnast väljas, kuid tihedalt hoonestatud aladel, paigaldatakse katusele tuuleenergia kompleks.

Kortermaja katusele generaatori paigutamiseks võetakse naabrite kirjalik nõusolek ja ametlik luba vastavatelt asutustelt.

Kortermaja katusele vertikaalse generaatori paigaldamisel tuleb meeles pidada, et seade töötab üsna mürarikkalt ja võib tekitada ebamugavusi nii omanikele kui ka teistele elanikele.Seetõttu tuleb seade paigutada katuse keskkohale lähemale, et ülemiste korruste korteriomanikud ei kannataks tuuliku töö ajal tekitatava valju mürina all.

Suure aiamajaga eramajas on sobiva asukoha valimine palju lihtsam. Peaasi on arvestada, et konstruktsioon asub eluruumidest 15-25 meetri kaugusel. Siis ei häiri pöörlevate labade heliefektid kedagi.

Vertikaalse seadme hooldus

Selleks, et vertikaalne tuulegeneraator töötaks tõhusalt, täpselt ja võimalikult tõhusalt, tuleb kõik konstruktsiooni liikuvad osad määrida. Seda protseduuri tehakse vähemalt 2 korda kogu kalendriaasta jooksul.

Samal ajal pingutatakse hoolduse käigus töö tulemusena lahti tulnud mutreid, tugevdatakse elektriühendusi, kontrollitakse mehaanilisi komponente korrosiooni suhtes, pingutatakse lahti tõmbetrossid ja kontrollitakse hoolikalt lõiketerade purunemist või kahjustusi.

Talvel vajavad vertikaalsed paigaldused erilist hoolt. Külma ajal kattuvad labad jääkoorikuga ja seda tuleb õigel ajal puhastada, et pöördemomendi kiirus püsiks õigel tasemel.

Osasid värvitakse vastavalt vajadusele ning kord aastas tehakse kogu konstruktsiooni täielik kontroll vigade tuvastamiseks. Selline hooldus tagab tuuliku õige töö ja pikendab selle kasutusiga.

Paigaldamise teostatavuse hindamine

Enne vertikaalse tuulegeneraatori tootmise alustamist uurivad nad oma piirkonna ilmastikuolukorda ja püüavad kindlaks teha, kas seade suudab pakkuda vajalikul hulgal ressursse.

Eksperdid soovitavad hinnata järgmisi parameetreid:

• tuuliste päevade arv — võtta selle aasta keskmine väärtus, kui puhanguti on üle 3 m/s;
• elektrienergia maht, mida leibkond päevas tarbib;
• sobiv koht omal tuuleseadmete saidil.

Esimene näitaja õpitakse lähimast ilmajaamast saadud või Internetist vastavatest portaalidest leitud andmete põhjal. Lisaks kontrollivad nad trükitud geograafilisi väljaandeid ja loovad täieliku pildi tuule olukorrast oma piirkonnas.

Statistikat ei võeta ühe aasta, vaid 15-20 aasta kohta, alles siis on keskmised arvud võimalikult õiged ja näitavad, kas generaator suudab majapidamise elektrivajaduse täielikult rahuldada või jääb selle võimsus ainult piisavalt individuaalsete leibkonna vajaduste rahuldamiseks.

Kui omanikul on suur maatükk, mis asub nõlval, jõekalda lähedal või lagedal alal, ei teki paigaldamisega probleeme.

Kui maja asub asustatud ala sügavuses ja hoov on kompaktsete mõõtmetega ja külgneb tihedalt naaberhoonetega, pole tuuliku vertikaalset mudelit oma kätega lihtne paigaldada. Konstruktsioon tuleb tõsta 3–5 m kõrgusele maapinnast ja seda veelgi tugevdada, et see tugeva tuuleiili korral alla ei kukuks.

Kogu seda infot on vaja planeerimisetapis arvesse võtta, et oleks selge, kas tuulegeneraator suudab kogu energiavarustuse üle võtta või jääb tema roll abienergiaallikana. Soovitav on läbi viia tuuleturbiini arvutus.

Järeldused ja kasulik video sellel teemal

Video nr 1 demonstreerib, kuidas teha oma kätega Daria rootorisüsteemiga vertikaalset tuulegeneraatorit. Video esitab selgelt montaažiprotsessi omadused ja huvitavad nüansid. Valmistatud seadme maksimaalse võimsuse määratlus on olemas:

Video nr 2 näitab, kuidas vertikaalne tuulegeneraator töötab ja kui palju energiat toodab. See annab üksikasjaliku ülevaate moodulist ja kirjelduse töödest, mis on vajalikud tegeliku võimsuse ja muude parameetrite korrektseks mõõtmiseks:

Video nr 3 tutvustab isetehtud vertikaaltuulegeneraatori katsetamist. Milleks on oma kätega vanametallist valmistatud seade võimeline:

Sellist kaasaegset ja praktilist alternatiivenergia allikat nagu vertikaaltuulikud on lihtne oma kätega kokku panna. Nõuetekohase majapidamiskogemusega on võimalik valmistada iga osa ja seejärel ühendada kõik komponendid ühtseks terviklikuks struktuuriks.

Kui te ei soovi ülesannet keerulisemaks muuta, on üsna asjakohane osta valmis komponendid ja paigaldada kodus ilma kiirustamiseta töökindel tuulik, mis suudab tagada elamispinna katkematu elektrivarustuse.

Kui te pole oma võimetes 100% kindel, on parem usaldada töö professionaalidele. Nad teevad kõik väga kiiresti ja täielikult kooskõlas põhiliste töönõuetega.

Kas teil on kogemusi tuulegeneraatori ehitamise ja käitamisega? Palun jagage teavet meie lugejatega ja soovitage seadme kokkupanemise meetodit. Saate jätta kommentaare ja lisada fotosid omatehtud toodetest alloleval kujul.