Urob si sám veterný generátor z automobilového generátora: technológia montáže veternej turbíny a analýza chýb

Veterné turbíny sú sľubnou alternatívou k tradičnej energii.Veterná energia premenená na elektrickú energiu sľubuje, že bude lacná, ľahko sa vyrába a lacno. A ak vezmeme do úvahy účty, ktoré teraz prichádzajú za elektrinu, potom, aby ste ušetrili peniaze, stojí za to skúsiť postaviť si vlastný veterný generátor, nesúhlasíte?

Existujú skutočné príklady vytvárania inštalácií, ktoré generujú slušné množstvo energie. Napriek tomu sú schopnosti veterných turbín stále výrazne pred konkurenciou, ktorá obstojí pri tradičnom spôsobe výroby elektriny.

Predstavili sme príručku, podľa ktorej si môžete zostaviť veterný generátor z generátora automobilu vlastnými rukami. Článok ponúkaný pre vašu pozornosť podrobne rozoberá bežné chyby, ktoré sa vyskytujú pri navrhovaní veterných turbín. Pre prehľadnosť je článok doplnený o tematické foto a video materiály.

O domácich veterných mlynoch pre domácnosť

Osobitný záujem o veternú energiu sa prejavuje na úrovni domácností. Je to pochopiteľné, ak sa pozriete na ďalší účet za spotrebovanú energiu. Preto sú všetky druhy remeselníkov čoraz aktívnejšie a využívajú všetky možnosti lacného získavania elektriny.

Jedna z týchto možností, celkom reálna, úzko súvisí s veterným mlynom z automobilového generátora. Už len treba vybaviť hotové zariadenie – autogenerátor správne vyrobené čepele, aby bolo možné odobrať určitú hodnotu elektrickej energie zo svoriek generátora.

Je pravda, že efektívne bude fungovať iba vtedy, ak je veterné počasie.

Príklad z praxe domáceho použitia veterných generátorov. Dobre vyvinutý a pomerne efektívny praktický dizajn veterného mlyna. Je nainštalovaná trojlistá vrtuľa, ktorá je zriedkavá pre domáce zariadenia

Na stavbu veterného mlyna je prijateľné použitie prakticky akéhokoľvek automobilového generátora. Ale zvyčajne sa snažia vybrať výkonný model pre prácu, ktorý je schopný dodávať vysoké prúdy. Tu je na vrchole popularity dizajn generátorov z nákladných automobilov, veľkých osobných autobusov, traktorov atď.

Na výrobu veterného mlyna budete okrem generátora potrebovať niekoľko komponentov:

• dvoj- alebo trojlistová vrtuľa;
• autobatéria;
• elektrický kábel;
• stožiar, nosné prvky, spojovacie prvky.

Konštrukcia vrtule s dvoma alebo tromi listami je považovaná za najoptimálnejšiu pre klasický veterný generátor. Projekt domácnosti má ale často ďaleko od inžinierskej klasiky. Preto sa najčastejšie pokúšajú vybrať hotové skrutky pre domácu štruktúru.

Obežné koleso z automobilového ventilátora, ktoré poslúži ako vrtuľa pre domácu veternú turbínu. Ľahkosť a veľká užitočná plocha pre letectvo umožňuje použitie takýchto možností

Môže to byť napríklad obežné koleso z externej jednotky deleného klimatizačného systému alebo z ventilátora toho istého auta. Ale ak chcete nasledovať tradície konštrukcie veterných generátorov, budete musieť postaviť vrtuľu veterného mlyna od začiatku do konca vlastnými rukami.

Pred rozhodnutím o montáži a inštalácii veterného generátora sa oplatí posúdiť klimatické údaje lokality a vypočítať návratnosť. Významnú pomoc pri tom poskytnú informácie veľmi zaujímavý článok, ktorú odporúčame na zoznámenie.

Technológia montáže veterných generátorov

Optimálnym základom pre domáci generátor veterných mlynov sa zdá byť model AT-700, prevzatý z traktora série DT. Je pravda, že tento traktorový generátor je vo svojej pôvodnej podobe navrhnutý pre otáčky rotora až 6000 ot./min. Pre návrh domáceho veterného mlyna je tento parameter jednoznačne nadmerný.

Z tejto situácie existujú dva spôsoby:

1. Použite nejaký druh multiplikačnej prevodovky, ktorá dáva požadovaný prevodový pomer.
2. Previňte existujúce vinutie statora AT-700 pri nízkej rýchlosti.

V zásade sú dosiahnuteľné obe možnosti modernizácie zariadenia. Ale podľa recenzií skúsených dizajnérov je možnosť previnutia statorového vinutia prijateľnejšia. Navyše, ak vezmete do úvahy hmotnosť samotného generátora AT-700, dosahujúca 6 kg.

Traktorový generátor AT-700. Na základe tohto konkrétneho zariadenia, ktoré má vysoký prúdový výkon, bolo vyvinutých množstvo projektov v sektore domácností. Potrebuje však malú modernizáciu

Ak je zariadenie doplnené o prevodovku, hmotnosť celého modulu sa zdvojnásobí. A to je dôležitý parameter pre návrh veternej turbíny. Vždy sa snažíme schudnúť.

Pri použití generátora K 701 pri návrhu veternej turbíny bude potrebná určitá modernizácia:

Krok 1. Vrtuľa veternej turbíny

Materiálom na výrobu listov vrtule je hliníková liata rúrka (d = 200 mm) s dĺžkou 0,7 - 1,0 m. Najprv sa pozdĺžne rozreže na štyri časti a následne sa vyrežú listy požadovaného tvaru z dvoch alebo troch výsledných časti.

Keďže hliník je materiál, ktorý sa dá ľahko spracovať, nie je problém vyrezať požadovaný tvar čepele z kusu rúry. Hlavná vec je správne vypočítať a nakresliť šablónu.

Vyrobené listy budúcej vrtule musia byť nejakým spôsobom pripevnené a namontované na hriadeli generátora. Táto práca je zložitejšia, vyžaduje presné vyváženie a najmä pri vykonávaní trojlopatkového dizajnu.Existuje veľa možností na výrobu vrtuľového disku. Jednou z nich je vytvorenie tejto časti z hliníkových platní.

Budete musieť vypočítať priemer kotúča vrtule s prihliadnutím na dĺžku lopatiek v metre. Pre rozpätie krídel 2 metre môže byť odhadovaný priemer disku 150-200 mm. Na základe vypočítaného priemeru sa z hliníkového plechu vyreže požadovaný počet kruhových dosiek (6-7 ks).

Príklad výroby vrtule veterného generátora z dvesto milimetrovej hliníkovej rúry, používanej na poľnohospodárskych poliach na polievanie plodín. Výsledkom je ľahký a efektívny dizajn

Vyrezané okrúhle platne sa položia na seba, zarovnajú sa pozdĺž okrajov a upevnia. Na lepenie je najlepšie použiť kvalitné epoxidové lepidlo. Ale sú možné aj iné spôsoby upevnenia.

Na hotovom lepenom kotúči je potrebné označiť a vyvŕtať otvor v stredovom bode pre montáž na hriadeľ generátora. Upravte otvor pomocou drážky pre pero, aby zodpovedal veľkosti kľúča nainštalovaného na hriadeli rotora generátora.

Takto pripravený vrtuľový kotúč je označený pre montáž listov. Vyvŕtajte otvory pozdĺž vyznačených čiar pre montážne skrutky držiakov. Tieto časti sú tiež vyrobené z hliníka s hrúbkou zvolenou dostatočnou na kompenzáciu prenášaných síl.

Zostáva len pripevniť predtým vyrobené čepele na disk v zamýšľaných spojovacích bodoch, vyvážiť ich na rovnom povrchu a zaistiť skrutkami.

Krok 2. Výroba stožiara z potrubia

Traktorový generátor AT-700 vybavený domácou vrtuľou je už skutočným veterným mlynom. Na dosiahnutie maximálneho efektu konštrukcie je vhodné ju zvýšiť o 5-7 metrov a tiež zabezpečiť kruhový pohyb 360°.

Preto je veterná lopatka umiestnená na stožiari, ktorý je najjednoduchšie vyrobiť na základe kovovej rúry.

Inštalovaný stožiar z kovovej rúry s priemerom 50 mm s veterným generátorom na vrchu. Na zabezpečenie stability stožiara sa používajú kotviace drôty vyrobené z kovového kábla

Stožiar vysoký 5-7 metrov, vybavený veterným generátorom v hornej časti, zažije značné zaťaženie. V súlade s tým musí byť priemer kovovej rúry pomerne veľký - vonkajšia veľkosť najmenej 50 mm.

Stožiar je zaistený štyrmi kotevnými drôtmi, pripevnenými zhora bližšie k veternému mlynu a natiahnutými proti sebe.

Dvojica vhodných ložísk je vtlačená pod horný okraj stožiarovej rúry, do vnútornej oblasti, alebo je zaistená iným spôsobom. Pôjde o nosný otočný blok, kam sa zmestí korouhvička s generátorom a vrtuľou. Zostáva už len vyrobiť samotnú korouhvičku a nainštalovať na ňu všetko potrebné vybavenie.

Krok č. 3. Ako vyrobiť hliníkovú korouhvičku

Odporúča sa vytvoriť štruktúru veternej lopatky, na ktorej jednom konci je miesto pre automobilový generátor s vrtuľou a na druhom - miesto pre „stopku“ z ľahkého a odolného materiálu.

Napríklad hliníkové potrubie s obdĺžnikovým profilom by sa zmestilo presne pod základňu. Na upevnenie generátora na profilové potrubie je vhodnejšie použiť svorky vyrobené z mäkkej kovovej pásky (najlepšie nehrdzavejúcej).

Príklad možnej montáže skrine generátora na profilovú rúrku korouhvičky. Používa kovový rám s prednými a zadnými skrutkovými držiakmi

Zadná časť korouhvičky môže byť vyrobená z rovnakého hliníkového plechu a pripevnená k profilovej rúre pomocou rohov.V bode ťažiska na profilovej rúre je potrebné zosilniť kovový kolík z nehrdzavejúcej ocele.

Táto časť je vo forme dlhej skrutky (250-300 mm) s priemerom cca 30 mm (vypočítané), prechádza cez telo profilovej hliníkovej rúry a je zospodu zaistená maticou. Na vrchu matice je umiestnená poistná matica.

Priemer skrutkového závitu by mal byť o niečo menší ako vnútorný priemer ložiskových krúžkov zalisovaných do stožiarovej rúry. V strede skrutky pozdĺž jej osi je vyvŕtaný otvor 7-10 mm. Elektrický kábel z generátora bude vedený cez tento otvor a pôjde dole potrubím do bodu pripojenia.

Krok #4. Inštalácia a pripojenie veterného generátora

Po všetkých opísaných prípravách (nutne v pokojných poveternostných podmienkach) pokračujte v inštalácii:

1. Traktorový generátor je pripevnený k základni korouhvičky pomocou svoriek.
2. Zdvihnite stožiar zo zeme 1,5 - 2 metre a nainštalujte korúhvičku s nosnou skrutkou na ložiská.
3. Súčasne prevlečte kábel z generátora cez telo skrutky a ďalej vo vnútri potrubia do spodného výstupného bodu.
4. Tiež tesne pod základňou veternej lopatky je pevne nainštalovaný obmedzovač, ktorý umožňuje lopatke otáčať sa o 360° jedným alebo druhým smerom, ale nič viac.
5. Stožiar je nakoniec zdvihnutý a vystužený káblovými vzperami.
6. Pripojte konce kábla k prijímaciemu zariadeniu (zvyčajne cez ovládač k batérii).

V tomto bode možno konštrukciu veterného generátora považovať za dokončenú. Stále je tu však množstvo individuálnych detailov procesu, s ktorými sa budete musieť počas používania zariadenia popasovať.

Bloková schéma plnohodnotnej veternej turbíny: 1 – veterná turbína, 2 – menič nabíjania batérie; 3 – autobatéria; 4 – striedač 24/220; 5.6 – napäťové výstupy 220V a 24V

Tieto detaily sú už spojené s automatizáciou, ktorá reguluje akumuláciu a distribúciu energie. Zariadenia ako regulátor nabíjania, prúdový menič a iné sú povinnými komponentmi veterných generátorov.

Fotopríklad montáže veterného mlyna krok za krokom

Uvažujme o príklade konštrukcie 24 V veterného mlyna zostaveného na základe generátora automobilu. Domáci produkt začína stabilne pôsobiť pri sile vetra 5 m/s. Pri mierne veternom počasí s nárazmi 15 m/s inštalácia dodáva od 8 do 11 A, v dňoch so silným vetrom sa účinnosť zvyšuje. Výkon nie viac ako 300 W.

V skutočnosti je všetka práca hotová, zostáva len spojiť rôzne komponenty užitočnej inštalácie pre každodenný život:

Vlastnoručne postavená inštalácia vyvíja 24 V, je možné ju použiť na nabíjanie batérií mobilných zariadení a na napájanie osvetľovacích vedení s energeticky úspornými žiarivkami.

Analýza konštrukčných chýb

Montáž veterného generátora doma vlastnými rukami samozrejme nie je neomylná úloha.Dokonca aj v návrhoch priemyselných veterných turbín robia inžinieri chyby. Ale učia sa z chýb, o čom svedčia zabehnuté štruktúry domácností.

Takže medzi chybami v konštrukcii veterných generátorov pre domácnosť sa často objavuje taký detail, ako je absencia brzdového modulu v konštrukcii generátora. Štandardná verzia takýchto zariadení (automobil alebo traktor) takúto časť neposkytuje. To znamená, že je potrebné upraviť generátor.

Nie každý „dizajnér“ sa však chce touto chúlostivou záležitosťou zaoberať. Mnoho ľudí tento detail ignoruje a dúfa v „možno“. Výsledkom je, že v silnom vetre sa vrtuľa točí na neuveriteľne vysoké otáčky. Ložiská generátora to nevydržia a rozbijú sedlá hliníkových krytov. Rotor sa zaklinuje.

Zničený veterný generátor kvôli konštrukčným chybám. Chyby pri navrhovaní a inštalácii takýchto štruktúr vedú k vážnym následkom.

Rovnaký problém sa týka chyby spojenej s chýbajúcim obmedzovačom otáčania lopatky. Často sa tento komponent jednoducho zabudne nainštalovať a zapamätá si ho až vtedy, keď veterné prúdy začnú otáčať „kohútom“ okolo svojej osi, ako je vreteno v programe „Čo? Kde? Kedy?". Výsledok je katastrofálny.

Minimálne poškodenie je zalomenie a pretrhnutie elektrického kábla av závažných prípadoch zničenie celej konštrukcie.

Ďalšou pozoruhodnou chybou pri montáži bol nesprávny výpočet bodu ťažiska na základni korouhvičky. V tomto prípade môže zariadenie nejaký čas normálne fungovať. Časom sa však na ložiskovej zostave vytvorí nesúososť, sloboda otáčania je obmedzená a účinnosť konštrukcie z hľadiska výdaja energie prudko klesá.

Ako správne vypočítať veterný generátor, sa dozviete z článku, ktorý sme navrhli.

Často sa pokúšajú priamo napájať batériu prúdom prijatým z generátora. Veľmi skoro sa začnú čudovať, prečo sa batéria nenabíja, alebo zistia poruchu 2-3 plechoviek.

Toto je banálna a prirodzená chyba, pretože v každom prípade sa batéria musí nabíjať za podmienok určitých prúdov a napätí. Tu potrebujeme kontrolu nad týmto procesom.

Pre domácich majstrov so záujmom o túto tému zostavy veterných generátorov, odporúčame vám zoznámiť sa s inou originálnou možnosťou. Tento článok popisuje výrobu generátorovej jednotky z odpadových častí práčky.

Závery a užitočné video na túto tému

Dokonca aj obyčajný elektrický skrutkovač sa môže stať veterným mlynom, ak poznáte základy veterného generátora.

Záujem o veterné generátory neklesá. Naopak, o tejto možnosti výroby elektrickej energie sa čoraz viac uvažuje aj na úrovni vlastníkov vidieckych nehnuteľností.

Je zrejmé, že ak skombinujete niekoľko druhov energie naraz – veterné, solárne, vodné turbíny alebo jadrové elektrárne, takáto kombinácia môže poskytnúť ekonomický efekt. V tomto prípade sa riziko používateľa, že zostane bez elektriny, zníži na nulu.

Chceli by ste nám povedať o tom, ako ste vlastnými rukami zostavili veterný mlyn, aby ste poskytli elektrinu svojej chate? Chcete sa podeliť o užitočné informácie, ktoré nie sú uvedené v článku? Napíšte komentáre do nižšie uvedeného bloku, podeľte sa o svoje dojmy, technické nuansy, ktoré poznáte len vy, a fotografie k téme článku.