Gaisa masās ir neizsmeļams enerģijas daudzums, ko cilvēce ir izmantojusi kopš seniem laikiem. Būtībā vēja enerģija nodrošināja kuģu pārvietošanos zem buru un vējdzirnavu darbību. Pēc tvaika dzinēju izgudrošanas šāda veida enerģija ir zaudējusi savu nozīmi.

Tikai mūsdienu apstākļos vēja enerģija atkal kļuva pieprasīta kā virzītājspēks, kas tika piemērots elektriskajiem ģeneratoriem. Rūpnieciskā mērogā tās vēl netiek plaši izmantotas, bet privātajā sektorā tās kļūst arvien populārākas. Dažreiz vienkārši nav iespējams izveidot savienojumu ar elektropārvades līniju. Šādās situācijās daudzi īpašnieki projektē un ražo vēja ģeneratoru privātmājai ar savām rokām no lūžņu materiāliem. Nākotnē tos izmanto kā galvenos vai papildu elektroenerģijas avotus.

Ideāla vēja turbīnu teorija

Šo teoriju dažādos laikos izstrādāja zinātnieki un speciālisti mehānikas jomā. Pirmo reizi to izstrādāja V.P. Vetchinkins 1914. gadā, un par pamatu tika izmantota ideālā propellera teorija. Šajos pētījumos vispirms tika iegūts ideālas vēja turbīnas vēja enerģijas izmantošanas līmenis.

Darbu šajā jomā turpināja N.E. Žukovskis, kurš secināja šī koeficienta maksimālo vērtību, kas vienāda ar 0,593. Vēlākajos citā profesora darbos Sabinins G.Kh. koriģētā koeficienta vērtība bija 0,687.

Saskaņā ar izstrādātajām teorijām ideālam vēja ritenim jābūt šādiem parametriem:

• Riteņa rotācijas asij jābūt paralēlai vēja plūsmas ātrumam.
• Asmeņu skaits ir bezgalīgi liels, ar ļoti mazu platumu.
• Spārnu profila pretestības nulles vērtība, pastāvīgi cirkulējot gar asmeņiem.
• Visai vēja turbīnas slaucītajai virsmai ir nemainīgs zaudēts gaisa ātrums pie stūres.
• Leņķiskā ātruma tendence uz bezgalību.

Vēja turbīnas izvēle

Izvēloties vēja ģeneratora modeli privātmājai, jāņem vērā nepieciešamā jauda, \u200b\u200blai nodrošinātu ierīču un aprīkojuma darbību, ņemot vērā ieslēgšanas grafiku un biežumu. To nosaka ikmēneša patērētās elektroenerģijas uzskaite. Turklāt jaudas vērtību var noteikt saskaņā ar patērētāju tehniskajām īpašībām.

Jāpatur prātā, ka visu elektroierīču jauda netiek veikta tieši no vēja ģeneratora, bet gan no invertora un bateriju komplekta. Tādējādi ģenerators ar jaudu 1 kW spēj nodrošināt normālu akumulatoru darbību, kas piegādā četru kilovatu invertoru. Rezultātā mājsaimniecības ierīces ar līdzīgu jaudu tiek pilnībā apgādātas ar elektrību. Ir liela nozīme pareiza izvēle baterijas. Īpaša uzmanība jāpievērš tādiem parametriem kā uzlādes strāva.

Izvēloties vēja turbīnu konstrukciju, tiek ņemti vērā šādi faktori:

• Vēja riteņa rotācijas virziens ir vertikāls vai horizontāls.
• Ventilatora lāpstiņas var būt buras formas, ar taisnu vai izliektu virsmu. Dažos gadījumos tiek izmantotas kombinētas iespējas.
• Materiāls asmeņiem un to izgatavošanas tehnoloģija.
• Ventilatora lāpstiņu izvietojums ar atšķirīgu slīpumu attiecībā pret plūstošā gaisa plūsmu.
• Ventilatorā iekļauto asmeņu skaits.
• Nepieciešamā jauda, \u200b\u200bkas no vēja turbīnas pārnesta uz ģeneratoru.

Turklāt ir jāņem vērā vidējais gada vēja ātrums konkrētā apgabalā, kā to norādījis meteoroloģiskais dienests. Nav nepieciešams precizēt vēja virzienu, jo mūsdienu vēja ģeneratoru konstrukcijas neatkarīgi pagriežas otrā virzienā.

Lielākajai daļai Krievijas Federācijas apgabalu optimālākais variants būtu rotācijas ass horizontālā orientācija, asmeņu virsma ir izliekta ieliekta, kurai gaisa plūsma plūst ap asu leņķi. No vēja paņemto enerģijas daudzumu ietekmē lāpstiņas laukums. Parastajai mājai pilnīgi pietiek ar 1,25 m 2 lielu platību.

Vēja turbīnas apgriezienu skaits ir atkarīgs no asmeņu skaita. Visātrāk griežas vēja turbīnas ar vienu asmeni. Šajos dizainos tiek izmantots pretsvars līdzsvaram. Jāpatur prātā, ka pie maza vēja ātruma, zem 3 m / s, vēja turbīnas vairs nespēj uzņemt enerģiju. Lai iekārta uztvertu vāju vēju, tās asmeņu laukums jāpalielina vismaz līdz 2 m 2.

Vēja ģeneratora aprēķins

Pirms vēja ģeneratora izvēles ir jānosaka vēja ātrums un virziens, kas raksturīgākie ir ierosinātās instalācijas vietā. Jāatceras, ka asmeņu rotācija sākas ar minimālo vēja ātrumu 2 m / s. Maksimālā efektivitāte tiek sasniegta, kad šis rādītājs sasniedz vērtību no 9 līdz 12 m / s. Tas ir, lai nodrošinātu elektrību mazam brīvdienu māja, jums būs nepieciešams ģenerators ar minimālo jaudu 1 kW / h un vēja ātrumu vismaz 8 m / s.

Vēja ātrums un dzenskrūves diametrs tieši ietekmē vēja turbīnas radīto jaudu. Aprēķiniet precīzi veiktspējas raksturlielumi konkrēts modelis ir iespējams, izmantojot šādas formulas:

1. Aprēķinus saskaņā ar rotācijas laukumu veic šādi: P \u003d 0,6 x S x V 3, kur S ir platība, kas ir perpendikulāra vēja virzienam (m 2), V ir vēja ātrums (m / s), P ir ģeneratora komplekta jauda ( kW).
2. Lai aprēķinātu elektroinstalāciju pēc skrūves diametra, tiek izmantota formula: P \u003d D 2 x V 3/7000, kurā D ir skrūves diametrs (m), V ir vēja ātrums (m / s), P ir ģeneratora jauda (kW).
3. Sarežģītākos aprēķinos tiek ņemts vērā gaisa plūsmas blīvums. Šiem nolūkiem ir formula: P \u003d ξ x π x R 2 x 0,5 x V 3 x ρ x η ed x η gen, kur ξ ir vēja enerģijas izmantošanas koeficients (neizmērojama vērtība), π \u003d 3,14, R - rotora rādiuss (m), V - gaisa plūsmas ātrums (m / s), ρ - gaisa blīvums (kg / m 3), η sarkans - reduktora efektivitāte (%), η gen - ģeneratora efektivitāte (%).

Tādējādi vēja turbīnas saražotā elektroenerģija, palielinoties vēja ātrumam, kvantitatīvi palielinās kubiskā proporcijā. Piemēram, ja vēja ātrums dubultojas, rotora kinētiskās enerģijas radīšana palielināsies 8 reizes.

Izvēloties vēja ģeneratora uzstādīšanas vietu, priekšroka jādod apgabaliem bez lielām ēkām un augstiem kokiem, kas rada šķērsli vējam. Minimālais attālums no dzīvojamām ēkām ir 25 līdz 30 metri, pretējā gadījumā troksnis ekspluatācijas laikā radīs neērtības un diskomfortu. Vējdzirnavas rotoram jāatrodas augstumā, kas tuvākās ēkas pārsniedz vismaz 3-5 m.

Ja jūs neplānojat savienot lauku māju ar kopēju tīklu, šajā gadījumā varat izmantot kombinēto sistēmu opcijas. Vēja turbīnas darbība būs daudz efektīvāka, ja to izmantos kopā ar dīzeļa ģeneratoru vai saules bateriju.

Kā padarīt vēja ģeneratoru ar savām rokām

Neatkarīgi no vēja ģeneratora veida un konstrukcijas, katra ierīce kā pamatne ir aprīkota ar līdzīgiem elementiem. Visiem modeļiem ir ģeneratori, no tiem izgatavoti asmeņi dažādi materiāli, pacēlāji, lai nodrošinātu vēlamo uzstādīšanas līmeni, kā arī papildu akumulatori un elektroniskā vadības sistēma. Tiek uzskatīts, ka visvieglāk izgatavojamas rotācijas tipa vienības vai aksiālās konstrukcijas, izmantojot magnētus.

Variants 1. Vēja turbīnas rotācijas konstrukcija.

Rotējošā vēja ģeneratora konstrukcijā tiek izmantoti divi, četri vai vairāk asmeņi. Šādi vēja ģeneratori nespēj pilnībā nodrošināt elektrību lielām lauku mājām. Tos galvenokārt izmanto kā papildu elektroenerģijas avotus.

Atkarībā no vēja turbīnas projektētās jaudas tiek izvēlēti nepieciešamie materiāli un komponenti:

• Ģenerators no 12 voltu automašīnas un automašīnas akumulatora.
• Sprieguma regulators, kas pārveido maiņstrāvu no 12 līdz 220 voltiem.
• Liels konteiners. Vislabāk darbojas alumīnija spainis vai nerūsējošā tērauda katls.
• Releju, kas izņemts no transportlīdzekļa, var izmantot kā lādētāju.
• Jums būs nepieciešams 12 V slēdzis, uzlādes lampa ar kontrolieri, skrūves ar uzgriežņiem un paplāksnēm, kā arī metāla skavas ar gumijotām starplikām.
• Trīsdzīslu kabelis ar minimālo šķērsgriezumu 2,5 mm 2 un parasto voltmetru, kas noņemts no jebkuras mērīšanas ierīces.

Pirmkārt, rotoru sagatavo no esošā metāla trauka - katla vai spaiņa. Tas ir marķēts četrās vienādās daļās, līniju galos tiek izveidotas atveres, lai atvieglotu atdalīšanu sastāvdaļās. Tad trauku sagriež ar metāla šķērēm vai dzirnaviņām. Rotora lāpstiņas tiek sagrieztas no iegūtajām sagatavēm. Visi mērījumi ir rūpīgi jāpārbauda, \u200b\u200blai tie atbilstu izmēriem, pretējā gadījumā struktūra nedarbosies pareizi.

Pēc tam tiek noteikta ģeneratora skriemeļa rotācijas puse. Parasti tas griežas pulksteņrādītāja virzienā, bet labāk to pārbaudīt. Pēc tam rotora daļa ir savienota ar ģeneratoru. Lai izvairītos no rotora kustības nelīdzsvarotības, montāžas atverēm abās konstrukcijās jābūt izvietotām simetriski.

Lai palielinātu griešanās ātrumu, asmeņu malām jābūt nedaudz saliektām. Palielinoties lieces leņķim, gaisa plūsmas efektīvāk uztvers rotācijas iekārta. Kā asmeņi tiek izmantoti ne tikai griešanas jaudas elementi, bet arī atsevišķas detaļassavienots ar metāla darba daļu apļa formā.

Pēc konteinera piestiprināšanas pie ģeneratora visa iegūtā konstrukcija ir pilnībā jāuzstāda mastā, izmantojot metāla skavas. Tad elektroinstalācija ir uzstādīta un samontēta. Katrai tapai jāpievieno savs savienotājs. Pēc pievienošanas elektroinstalācija tiek piestiprināta pie masta ar vadu.

Montāžas beigās invertors, akumulators un slodze ir savienoti. Akumulators ir savienots ar kabeli ar šķērsgriezumu 3 mm 2, visiem pārējiem savienojumiem pietiek ar 2 mm 2 šķērsgriezumu. Tad vēja turbīnu var darbināt.

Variants 2. Vēja ģeneratora aksiālais dizains, izmantojot magnētus.

Mājas aksiālās dzirnavas ir konstrukcija, kuras viens no galvenajiem elementiem ir neodīma magnēti. Runājot par to veiktspēju, tie ievērojami apsteidz parastās rotācijas vienības.

Rotors ir visas vēja turbīnas struktūras galvenais elements. Lai to ražotu, vislabāk ir piemērots automašīnas riteņa rumbas komplekts ar bremžu diskiem. Darbā esošā daļa jāsagatavo - jānotīra no netīrumiem un rūsas, jāieeļļo gultņi.

Tālāk jums pareizi jāizplata un jānostiprina magnēti. Kopumā jums būs nepieciešami 20 gabali, izmērs 25 x 8 mm. Magnētiskais lauks tajos atrodas gar garumu. Vienmērīgie magnēti būs stabi, tie atrodas pa visu diska plakni, pārmaiņus izmantojot vienu. Tad tiek noteikti plusi un mīnusi. Viens magnēts pārmaiņus pieskaras pārējiem diska magnētiem. Ja tie piesaista, tad stabs ir pozitīvs.

Palielinot stabu skaitu, jāievēro noteikti noteikumi. Vienfāzes ģeneratoros polu skaits ir vienāds ar magnētu skaitu. Trīsfāzu ģeneratoros tiek ievērota 4/3 attiecība starp magnētiem un stabiem un 2/3 attiecība starp stabiem un spolēm. Magnēti ir uzstādīti perpendikulāri diska apkārtmēram. To vienveidīgai izplatīšanai izmantojiet papīra veidne... Pirmkārt, magnētus nostiprina ar stipru līmi un pēc tam galu galā nostiprina ar epoksīdu.

Ja mēs salīdzinām vienfāzes un trīsfāžu ģeneratorus, tad pirmā darbība būs nedaudz sliktāka salīdzinājumā ar otro. Tas ir saistīts ar tīkla lielām amplitūdas svārstībām nestabilas strāvas izejas dēļ. Tāpēc vibrācija notiek vienfāzes ierīcēs. Trīsfāzu konstrukcijās šo trūkumu kompensē strāvas slodzes no vienas fāzes uz otru. Tas nodrošina, ka tīklā vienmēr tiek nodrošināta nemainīga jaudas vērtība. Vibrācijas dēļ vienfāzes sistēmu kalpošanas laiks ir ievērojami mazāks nekā trīsfāžu sistēmu kalpošanas laiks. Turklāt trīsfāžu modeļiem darbības laikā nav trokšņa.

Masta augstums ir aptuveni 6-12 m. Tas ir uzstādīts veidņu centrā un ielej ar betonu. Tad mastā tiek uzstādīta gatava konstrukcija, uz kuras piestiprināta skrūve. Pats masts ir piestiprināts, izmantojot kabeļus.

Vēja turbīnu lāpstiņas

Vēja turbīnu efektivitāte lielā mērā ir atkarīga no asmeņu konstrukcijas. Pirmkārt, tas ir viņu skaits un izmērs, kā arī materiāls, no kura tiks izgatavoti vēja ģeneratora asmeņi.

Faktori, kas ietekmē asmens konstrukciju:

• Pat visvieglākais vējš var iedarbināt garus asmeņus. Tomēr pārāk liels garums var palēnināt vēja riteņa rotācijas ātrumu.
• Palielinot kopējo asmeņu skaitu, vēja ritenis kļūst atsaucīgāks. Tas ir, jo vairāk asmeņu, jo labāk sākas rotācija. Tomēr jauda un ātrums samazināsies, padarot šādu ierīci nederīgu enerģijas ražošanai.
• Vēja riteņa diametrs un rotācijas ātrums ietekmē ierīces radīto trokšņa līmeni.

Asmeņu skaitam jābūt saderīgam ar visas konstrukcijas uzstādīšanas vietu. Optimālākajos apstākļos pareizi izvēlēti asmeņi spēj nodrošināt vēja ģeneratora maksimālo jaudu.

Pirmkārt, jums iepriekš jānosaka nepieciešamā ierīces jauda un funkcionalitāte. Lai pareizi izgatavotu vēja ģeneratoru, ir jāizpēta iespējamie modeļi, kā arī klimatiskie apstākļi, kādos tas darbosies.

Papildus kopējai jaudai ieteicams noteikt izejas jaudas vērtību, ko sauc arī par maksimālo slodzi. Tas apzīmē instrumentu un iekārtu kopējo skaitu, kas tiks ieslēgti vienlaikus ar vēja ģeneratora darbību. Ja ir nepieciešams palielināt šo rādītāju, ieteicams vienlaikus izmantot vairākus invertorus.

DIY vēja ģenerators 24v - 2500 vati

Krievijai ir divējāda nostāja attiecībā uz vēja enerģijas resursiem. No vienas puses, milzīgās kopējās platības un līdzenās platības pārpilnības dēļ parasti ir daudz vēja, un tas galvenokārt ir līdzens. No otras puses, mūsu vēji galvenokārt ir zemas pakāpes, lēni, sk. Treškārt, reti apdzīvotās vietās vējš ir spēcīgs. Pamatojoties uz to, vēja ģeneratora palaišana saimniecībā ir diezgan aktuāla. Bet, lai izlemtu, vai iegādāties diezgan dārgu ierīci, vai izgatavot to pats, jums rūpīgi jādomā, kuru veidu (un to ir daudz), kādam nolūkam izvēlēties.

Pamatjēdzieni

1. KIEV - vēja enerģijas izmantošanas koeficients. Ja to izmanto, lai aprēķinātu plakanvēja mehānisko modeli (skatīt zemāk), tas ir vienāds ar vēja elektrostacijas (APU) rotora efektivitāti.
2. Efektivitāte ir APU efektivitāte, sākot no tuvošanās vēja līdz elektriskā ģeneratora spailēm vai līdz tvertnē iesūknētā ūdens daudzumam.
3. Minimālais darba vēja ātrums (MWS) ir tā ātrums, ar kādu vēja turbīna sāk piegādāt strāvu slodzei.
4. Maksimālais pieļaujamais vēja ātrums (MDS) ir tā ātrums, pie kura apstājas enerģijas ražošana: automatizācija vai nu izslēdz ģeneratoru, vai arī ievieto rotoru vēja spārnā, vai arī saliek to un paslēpj, vai pats rotors apstājas, vai arī APU vienkārši tiek iznīcināts.
5. Sākuma vēja ātrums (SWS) - ar šo ātrumu rotors var pagriezties bez slodzes, pagriezties uz augšu un pāriet darba režīmā, pēc kura jūs varat ieslēgt ģeneratoru.
6. Negatīvs sākuma ātrums (OSS) - tas nozīmē, ka APU (vai vēja turbīna - vēja elektrostacija, vai VEA, vēja enerģijas vienība), lai sāktu jebkuru vēja ātrumu, obligāti jāpagriež no ārēja enerģijas avota.
7. Sākuma (sākotnējais) griezes moments - gaisa plūsmā piespiedu kārtā bremzēta rotora spēja radīt griezes momentu uz vārpstas.
8. Vēja turbīna (VD) ir APU daļa no rotora līdz ģeneratora vai sūkņa vārpstai vai citam enerģijas patērētājam.
9. Rotējošais vēja ģenerators - APU, kurā vēja enerģija tiek pārveidota par griezes momentu uz jaudas pievada vārpstas, pagriežot rotoru gaisa plūsmā.
10. Rotora darbības ātruma diapazons ir starpība starp MDS un MPC, darbojoties ar nominālo slodzi.
11. Lēna ātruma vējdzirnavas - tajā straumes rotora daļu lineārais ātrums būtiski nepārsniedz vēja ātrumu vai zem tā. Dinamiskās plūsmas galva tiek tieši pārveidota par asmeņa vilci.
12. Ātrgaitas vēja turbīna - asmeņu lineārais ātrums ir ievērojami (līdz 20 vai vairāk reizēm) lielāks par vēja ātrumu, un rotors veido pats savu gaisa cirkulāciju. Plūsmas enerģijas pārvēršanas ciklā cikls ir sarežģīts.

Piezīmes:

1. Zema ātruma APU parasti ir KIEV zemāks nekā ātrgaitas, bet to sākuma griezes moments ir pietiekams, lai ģeneratoru pagrieztu, neatvienojot slodzi un nulles TCO, t.i. absolūti pašaizsākošs un pielietojams visvieglākajā vējā.
2. Lēnums un ātrums ir relatīvi jēdzieni. Mājsaimniecības vēja turbīna ar 300 apgriezieniem minūtē var būt maza ātruma, un jaudīgi EuroWind tipa APU, no kuriem vēja elektrostaciju lauki, vēja parki (sk. Att.) Un kuru rotori ir aptuveni 10 apgriezieni minūtē, ir ātrgaitas, jo ar šādu diametru asmeņu lineārais ātrums un aerodinamika lielākajā to laiduma daļā ir diezgan "līdzīga lidmašīnai", skatīt zemāk.

Kāds ģenerators jums vajadzīgs?

Mājsaimniecības vēja turbīnas elektriskajam ģeneratoram ir jāražo elektrība plašā rotācijas ātruma diapazonā, un tai jāspēj pašai iedarbināties bez automatizācijas un ārējiem enerģijas avotiem. Gadījumā, ja APU izmanto ar OSS (vēja turbīnas ar vērpšanu), kurām parasti ir augsts KIEV un efektivitāte, tam jābūt arī atgriezeniskam, t.i. jāprot strādāt kā motoram. Ar jaudu līdz 5 kW šo nosacījumu izpilda elektriskās mašīnas ar pastāvīgiem magnētiem, kuru pamatā ir niobijs (super magnēti); uz tērauda vai ferīta magnētiem jūs varat rēķināties ar ne vairāk kā 0,5-0,7 kW.

Piezīme: asinhronie ģeneratori vai kolektoru ģeneratori ar nemagnetizētu statoru vispār nav piemēroti. Kad vēja spēks samazinās, viņi "iziet" ilgi pirms tā ātruma samazināšanās līdz MPC, un tad viņi paši neuzsāks.

Lielisku APU "sirdi" ar jaudu no 0,3 līdz 1-2 kW iegūst no ģeneratora ar iebūvētu taisngriezi; tie tagad ir vairākums. Pirmkārt, tie saglabā izejas spriegumu 11,6–14,7 V diezgan plašā ātrumu diapazonā bez ārējiem elektroniskajiem stabilizatoriem. Otrkārt, silīcija vārti atveras, kad spriegums pāri tinumam sasniedz aptuveni 1,4 V, un pirms tam ģenerators “neredz” slodzi. Lai to izdarītu, ģenerators ir jāpievelk diezgan labi.

Vairumā gadījumu autogeneratoru var tieši, bez pārnesuma vai siksnas piedziņas, savienot ar ātrgaitas HP vārpstu, izvēloties ātrumu, izvēloties asmeņu skaitu, skatiet zemāk. "Ātri staigājošiem" sākuma griezes moments ir mazs vai nulle, bet rotoram būs pietiekami daudz laika, lai pietiekami grieztos, neatvienojot slodzi, pirms vārsti atveras un ģenerators dod strāvu.

Izvēle pēc vēja

Pirms izlemt, kuru vēja ģeneratoru izgatavot, pieņemsim lēmumu par vietējo aeroloģiju. Pelēcīgi zaļganā krāsā (bezvēja) vēja kartes apgabali vismaz zināmā mērā būs tikai no buru vēja turbīnas (un mēs par viņiem runāsim tālāk). Ja jums nepieciešama pastāvīga barošana, jums būs jāpievieno pastiprinātājs (taisngriezis ar sprieguma stabilizatoru), lādētājs, jaudīgs akumulators, invertors 12/24/36/48 V DC līdz 220/380 V 50 Hz maiņstrāvai. Šāda ekonomika maksās ne mazāk kā 20 000 USD, un maz ticams, ka būs iespējams noņemt ilgtermiņa jaudu, kas pārsniedz 3-4 kW. Kopumā ar nepiekāpīgu tieksmi pēc alternatīvās enerģijas labāk meklēt citu tās avotu.

Dzeltenzaļās, vāji vējainās vietās ar nepieciešamību pēc elektrības līdz 2-3 kW jūs varat pats uzņemt lēna ātruma vertikālo vēja ģeneratoru... Tie ir izstrādāti neskaitāmi, un ir modeļi, kas KIEV un efektivitātes ziņā gandrīz neatpaliek no rūpnieciskajiem "asmeņiem".

Ja paredzēts iegādāties vēja turbīnu mājām, tad labāk koncentrēties uz vēja turbīnu ar buru rotoru. Strīdu ir daudz, un teorētiski viss joprojām nav skaidrs, bet tie darbojas. Krievijas Federācijā Taganrogā tiek ražotas "buru laivas" ar jaudu 1-100 kW.

Sarkanos, vējainos reģionos izvēle ir atkarīga no nepieciešamās jaudas. 0,5-1,5 kW diapazonā ir pamatoti pašu izgatavoti "vertikāli"; 1,5-5 kW - iegādātas buru laivas. Var iegādāties arī "Vertical", taču tas maksās vairāk nekā horizontāls APU. Un, visbeidzot, ja ir nepieciešama vēja turbīna ar jaudu 5 kW vai vairāk, tad jums jāizvēlas starp horizontāli iegādātajām "asmeņiem" vai "buru laivām".

Piezīme: daudzi ražotāji, īpaši otrā līmeņa, piedāvā detaļu komplektus, no kuriem jūs pats varat salikt vēja ģeneratoru ar jaudu līdz 10 kW. Šāds komplekts maksās par 20-50% lētāk nekā gatavs ar uzstādīšanu. Bet pirms pirkšanas jums rūpīgi jāizpēta ierosinātās uzstādīšanas vietas aeroloģija un pēc tam saskaņā ar specifikācijām jāizvēlas atbilstošais tips un modelis.

Par drošību

Darbojošās mājsaimniecības vēja turbīnas daļu lineārais ātrums var pārsniegt 120 vai pat 150 m / s, un jebkura cieta materiāla gabals, kas sver 20 g, lidojot ar ātrumu 100 m / s, ar "veiksmīgu" sitienu uz vietas nogalina veselīgu cilvēku. Tērauda vai cietas plastmasas plāksne, kuras biezums ir 2 mm un kas pārvietojas ar ātrumu 20 m / s, to pārgriež uz pusēm.

Turklāt lielākā daļa vēja turbīnu, kas pārsniedz 100 W, ir diezgan trokšņaini. Daudzi rada īpaši zemas (zem 16 Hz) gaisa spiediena svārstības - infraskaņas. Infraskaņas nav dzirdamas, bet veselībai kaitīgas un izplatās ļoti tālu.

Piezīme: 80. gadu beigās Amerikas Savienotajās Valstīs bija skandāls - nācās slēgt tajā laikā lielāko vēja parku valstī. Indiāņi no rezervāta 200 km attālumā no bruņoto spēku lauka tiesā pierādīja, ka veselības traucējumi, kas tajos pēc WPP nodošanas ekspluatācijā ir strauji pieauguši, ir saistīti ar tā infraskaņu.

Iepriekš minēto iemeslu dēļ APU ir atļauts uzstādīt vismaz 5 to augstuma attālumā no tuvākajām dzīvojamām ēkām. Privātu mājsaimniecību pagalmos jūs varat uzstādīt rūpnieciski ražotas vēja turbīnas, kas ir atbilstoši sertificētas. Uz jumtiem parasti nav iespējams uzstādīt APU - to darbības laikā, pat ar mazjaudas, rodas mainīgas mehāniskas slodzes, kas var izraisīt ēkas konstrukcijas rezonansi un tās iznīcināšanu.

Piezīme: aPU augstums ir slaucītā diska augstākais punkts (asmeņu rotoriem) vai ģeomēriskais skaitlis (vertikālajam APU ar rotoru uz vārpstas). Ja APU masts vai rotora ass izvirzās uz augšu vēl augstāk, augstumu aprēķina no to augšas - augšas.

Vējš, aerodinamika, KIEV

Mājas apstākļos izgatavots vēja ģenerators ievēro tos pašus dabas likumus, kas rūpnīcā, aprēķinot pēc datora. Un mājas celtniekam ļoti labi jāsaprot sava darba pamati - visbiežāk viņa rīcībā nav dārgu supermodernu materiālu un tehnoloģisko aprīkojumu. APU aerodinamika ir tik grūta ...

Vējš un KIEV

Lai aprēķinātu sērijveida rūpnīcas APU, t.s. plakana mehāniskā vēja modelis. Tas ir balstīts uz šādiem pieņēmumiem:

• Vēja ātrums un virziens ir nemainīgs rotora efektīvajā virsmā.
• Gaiss ir nepārtraukta vide.
• Efektīva rotora virsma ir vienāda ar slaucīto laukumu.
• Gaisa plūsmas enerģija ir tīri kinētiska.

Šādos apstākļos maksimālo enerģiju uz gaisa tilpuma vienību aprēķina, izmantojot skolas formulu, pieņemot, ka gaisa blīvums normālos apstākļos ir 1,29 kg * kubikmetri. m ar vēja ātrumu 10 m / s, vienam gaisa kubam ir 65 J, un no viena rotora efektīvās virsmas kvadrāta var noņemt 650 vatus ar 100% visas APU efektivitāti. Šī ir ļoti vienkāršota pieeja - visi zina, ka vējš nekad nav līdzens. Bet tas jādara, lai nodrošinātu produktu atkārtojamību - tehnoloģijās izplatīta prakse.

Nevajadzētu ignorēt plakano modeli, tas nodrošina skaidru pieejamo vēja enerģijas minimumu. Bet gaiss, pirmkārt, mēs saspiežam, un, otrkārt, tas ir ļoti plūstošs (dinamiskā viskozitāte ir tikai 17,2 μPa * s). Tas nozīmē, ka plūsma var plūst ap slaucīto zonu, samazinot efektīvo virsmu un KIEV, kas visbiežāk tiek novērots. Bet principā ir iespējama arī pretēja situācija: vējš plūst uz rotoru, un faktiskā virsmas laukums tad būs lielāks par slaucīto virsmu, un KIEV būs lielāks par 1 attiecībā pret to pašu plakanam vējam.

Šeit ir divi piemēri. Pirmā ir izpriecu jahta, diezgan smaga, jahta var iet ne tikai pret vēju, bet arī ātrāk par to. Vējš ir domāts ārpusē; šķietamajam vējam joprojām jābūt ātrākam, citādi kā tas vilks kuģi?

Otrais ir aviācijas vēstures klasika. MIG-19 testu laikā izrādījās, ka pārtvērējs, kas bija par tonnu smagāks par priekšējās līnijas iznīcinātāju, ātrumā paātrinājās ātrāk. Ar tiem pašiem motoriem vienā planierī.

Teorētiķi nezināja, ko domāt, un nopietni šaubījās par enerģijas saglabāšanas likumu. Galu galā izrādījās, ka tas bija radara apšuvuma konuss, kas izvirzījās no gaisa ieplūdes. No deguna līdz čaulai parādījās gaisa blīvējums, it kā to grābtu no sāniem līdz motora kompresoriem. Kopš tā laika triecienviļņi ir kļuvuši par neatņemamu teorijas sastāvdaļu, un mūsdienu lidmašīnu fantastiskais lidojuma sniegums nav mazsvarīgs viņu prasmīgās izmantošanas dēļ.

Aerodinamika

Aerodinamikas attīstību parasti iedala divos laikmetos - pirms N. G. Žukovska un pēc tam. Viņa 1905. gada 15. novembra ziņojums "Par pievienotajiem virpuļiem" iezīmēja jauna laikmeta sākumu aviācijā.

Pirms Žukovska viņi lidoja uz plakanām burām: tika pieņemts, ka ienākošās plūsmas daļiņas visu impulsu piešķir spārna priekšējai malai. Tas ļāva nekavējoties atbrīvoties no vektora daudzuma - leņķiskā impulsa -, kas izraisīja niknu un visbiežāk neanalītisku matemātiku, pāriet uz daudz ērtākām skalāriem tīri enerģētiskiem sakariem un rezultātā aprēķināto spiediena lauku uz nesošās plaknes, kas ir vairāk vai mazāk līdzīgs pašreizējam.

Šāda mehāniska pieeja ļāva izveidot transportlīdzekļus, kas vismaz var pacelties un lidot no vienas vietas uz otru, ne vienmēr kaut kur pa ceļam ietriecoties zemē. Bet vēlme palielināt ātrumu, kravnesību un citas lidojuma īpašības arvien vairāk atklāja sākotnējās aerodinamiskās teorijas nepilnības.

Žukovska ideja bija šāda: gar spārna augšējo un apakšējo virsmu gaiss pārvietojas pa citu ceļu. No barotnes nepārtrauktības stāvokļa (vakuuma burbuļi paši gaisā neveidojas) izriet, ka augšējās un apakšējās plūsmas ātrumiem, kas nokāpj no aizmugures malas, jābūt atšķirīgiem. Gaisa nelielās, bet ierobežotās viskozitātes dēļ ātrumu starpības dēļ tur jāveido virpulis.

Virpulis griežas, un impulsa saglabāšanas likums, tikpat nemainīgs kā enerģijas saglabāšanas likums, ir derīgs arī vektoru lielumiem, t.i. jāņem vērā kustības virziens. Tāpēc turpat uz aizmugures malas ir jāveido pretēji rotējošs virpulis ar tādu pašu griezes momentu. Ar kādiem līdzekļiem? Motora radītās enerģijas dēļ.

Aviācijas praksei tas nozīmēja revolūciju: izvēloties atbilstošo spārna profilu, bija iespējams ļaut piestiprināto virpuļošanu ap spārnu cirkulācijas G formā, palielinot tā pacēlumu. Tas ir, iztērējot daļu, un lielam ātrumam un spārnu slodzēm - lielai daļai, motora jaudai, ap ierīci ir iespējams izveidot gaisa plūsmu, kas ļauj sasniegt labākās lidojuma īpašības.

Tas padarīja aviāciju par aviāciju, nevis par daļu no aeronautikas: tagad lidmašīna varēja radīt sev lidošanai nepieciešamo vidi un vairs nebūt gaisa plūsmu rotaļlieta. Viss, kas jums nepieciešams, ir jaudīgāks motors un arvien jaudīgāks ...

Atkal KIEV

Bet vējdzirnavai nav motora. Gluži pretēji, tai ir jāņem enerģija no vēja un jādod tā patērētājiem. Un te iznāk - viņš izvilka kājas, aste iestrēga. Paša rotora cirkulācijā tika pieļauta pārāk maz vēja enerģijas - tā būs vāja, asmeņu vilce būs maza, un KIEV un jauda būs maza. Dosim daudz par cirkulāciju - vājā vējā rotors griezīsies kā dusmīgs tukšgaitā, bet patērētāji atkal saņem maz: viņi deva nelielu slodzi, rotors bremzēja, vējš pūta cirkulāciju un rotors kļuva.

Enerģijas saglabāšanas likums dod "zelta vidusceļu" tieši vidū: mēs atdodam 50% enerģijas slodzei, un atlikušajiem 50% mēs pagriežam plūsmu līdz optimālajam. Prakse apstiprina pieņēmumus: ja laba dzenskrūves efektivitāte ir 75-80%, tad asmens rotora KIEV, tikpat rūpīgi aprēķināts un izpūsts vēja tunelī, sasniedz 38-40%, t.i. līdz pusei no tā, ko var sasniegt ar enerģijas pārpalikumu.

Mūsdienīgums

Mūsdienās aerodinamika, bruņota ar modernu matemātiku un datoriem, arvien vairāk attālinās no neizbēgami kaut kā un modeļu vienkāršošanas līdz precīzam reāla ķermeņa uzvedības aprakstam reālā plūsmā. Un šeit papildus vispārējai līnijai - spēks, spēks un vēl vairāk spēka! - sānu ceļi ir atrasti, bet daudzsološi tikai ar ierobežotu enerģijas daudzumu, kas nonāk sistēmā.

Slavenais alternatīvais lidotājs Pols Makkejs jau 80. gados izveidoja lidmašīnu ar diviem motoriem no motorzāģa ar jaudu 16 ZS. parādot 360 km / h. Turklāt tā šasija bija nevelkams trīsriteņu velosipēds, un riteņi bija bez apšuvuma. Neviens no McCready transportlīdzekļiem netika tiešsaistē un devās modrībā, bet divi - viens ar virzuļdzinējiem un propelleriem, bet otrs strūkla - pirmo reizi vēsturē lidoja apkārt pasaulei, nenolaižoties vienā degvielas uzpildes stacijā.

Teorijas attīstība ļoti ietekmēja arī buras, kas radīja sākotnējo spārnu. "Dzīvā" aerodinamika ļāva jahtām 8 mezglu vējā. stāvēt uz zemūdens spārniem (skat. attēlu); lai šādu sitienu ar propelleru paātrinātu līdz vajadzīgajam ātrumam, nepieciešams vismaz 100 ZS motors. Sacīkšu katamarāni vienā vējā brauc ar aptuveni 30 mezgliem. (55 km / h).

Ir arī pilnīgi nebūtiski atradumi. Visretākā un ekstrēmākā sporta veida - pamatlēkšanas - cienītāji, kas valkā apeciālo spārnu kostīmu, spārnu tērpu, lido bez motora, manevrējot ar ātrumu, kas pārsniedz 200 km / h (attēls labajā pusē), un pēc tam vienmērīgi nolaižas iepriekš izvēlētā vietā. Kurā pasakā cilvēki lido paši?

Ir atrisināti arī daudzi dabas noslēpumi; it īpaši - vaboles lidojums. Saskaņā ar klasisko aerodinamiku tas nevar lidot. Tāpat kā "stealth" F-117 ar dimanta formas spārnu dibinātājs arī nespēj pacelties. Un MiG-29 un Su-27, kas kādu laiku var lidot ar asti uz priekšu, vispār neiederas nevienā idejā.

Un kāpēc tad, ja nodarbojas ar vēja turbīnām, kas nav jautri un nav līdzeklis sava veida iznīcināšanai, bet gan vitāli svarīga resursa avots, vai ir nepieciešams dejot bez kļūdām no vāju straumju teorijas ar plakano vēja modeli? Vai nav iespējas iet tālāk?

Ko gaidīt no klasikas?

Tomēr nekādā gadījumā nevajadzētu atteikties no klasikas. Tas nodrošina pamatu bez balstīšanās, uz kuru nevar pacelties augstāk. Tādā pašā veidā, tā kā kopu teorija neatceļ reizināšanas tabulu un kvantu hromodinamika neliek āboliem lidot augšup no kokiem.

Tātad, ko jūs varat sagaidīt ar klasisko pieeju? Apskatīsim attēlu. Kreisais - rotoru veidi; tie tiek parādīti nosacīti. 1 - vertikāls karuselis, 2 - vertikāls ortogonāls (vēja turbīna); 2-5 - asmeņu rotori ar atšķirīgu asmeņu skaitu ar optimizētiem profiliem.

Labajā pusē pa horizontālo asi ir uzzīmēts relatīvais rotora ātrums, t.i., asmens lineārā ātruma attiecība pret vēja ātrumu. Vertikāli uz augšu - KIEV. Un uz leju - atkal relatīvais griezes moments. Viens (100%) griezes moments tiek uzskatīts par tādu, kas rada rotoru, kas plūsmā tiek piespiedu kārtā bremzēts ar 100% KIEV, t.i. kad visa plūsmas enerģija tiek pārveidota par rotējošu spēku.

Šī pieeja ļauj izdarīt tālejošus secinājumus. Piemēram, asmeņu skaits ir jāizvēlas ne tikai un ne tik daudz, kā vēlamais rotācijas ātrums: 3 un 4 asmeņi uzreiz daudz zaudē KIEV un griezes momenta ziņā, salīdzinot ar 2 un 6 asmeņiem, kas labi darbojas aptuveni vienā un tajā pašā ātruma diapazonā. Un ārēji līdzīgam karuselim un ortogonālam ir būtībā atšķirīgas īpašības.

Parasti priekšroka jādod lāpstiņu rotoriem, izņemot gadījumus, kad nepieciešama vislielākā lētība, vienkāršība, pašapkalpošanās bez apkopes bez automatizācijas un pacelšana līdz mastam nav iespējama.

Piezīme: parunāsim īpaši par buru rotoriem - šķiet, ka tie neiederas klasikā.

Vertikāli

APU ar vertikālu rotācijas asi ir neapstrīdama priekšrocība ikdienas dzīvē: to vienības, kurām nepieciešama apkope, ir koncentrētas apakšā, un nav nepieciešams tās pacelt uz augšu. Paliek un pat tad ne vienmēr pašizlīdzinošs vilces gultnis, taču tas ir izturīgs un izturīgs. Tāpēc, projektējot vienkāršu vēja turbīnu, iespēju izvēle jāsāk ar vertikālām vienībām. To galvenie veidi ir parādīti attēlā.

Saule

Pirmajā pozīcijā - vienkāršākais, ko visbiežāk dēvē par Savonius rotoru. Faktiski to 1924. gadā PSRS izgudroja Ja A. un AA Voroņins, un somu rūpnieks Sigurds Savoniuss nekaunīgi piesavinājās izgudrojumu, ignorējot padomju autortiesību sertifikātu, un sāka sērijveida ražošanu. Bet ievads izgudrojuma liktenī nozīmē daudz, tāpēc, lai nesajauktu pagātni un netraucētu mirušo pelnus, mēs šo vēja turbīnu sauksim par Voroņina-Savonius rotoru vai, īsāk sakot, par VS.

VS ir labs visiem, izņemot 10-18% "lokomotīvi" KIEV. Tomēr PSRS viņi pie tā daudz strādāja, un ir daži notikumi. Zemāk mēs apsvērsim uzlabotu dizainu, kas nav daudz sarežģītāk, bet pēc KIEV domām dod asmeņiem priekšu.

Piezīme: divu asmeņu lidmašīna negriežas, bet raustās; 4 asmeņi ir tikai nedaudz gludāki, bet daudz zaudē KIEV. Lai uzlabotu 4 - "sile", tās visbiežāk tiek pārvadātas pa diviem stāviem - pāri asmeņiem apakšā un vēl pāri, horizontāli pagrieztiem par 90 grādiem virs tiem. KIEV tiek saglabāts, un mehāniskās puses sānu slodzes ir vājinātas, bet lieces nedaudz palielinās, un ar vēju, kas pārsniedz 25 m / s, šāds APU uz vārpstas, t.i. bez vanta izstieptā rotora gultņa “nojauc torni”.

Daria

Nākamais ir Darrieus rotors; KIEV - līdz 20%. Tas ir vēl vienkāršāk: asmeņi ir izgatavoti no vienkāršas elastīgas saites bez profila. Darrieus rotora teorija vēl nav pietiekami attīstīta. Ir tikai skaidrs, ka tas sāk atvienoties, pateicoties kameras un lentes kabatas aerodinamiskās pretestības atšķirībām, un pēc tam tas kļūst ātrs, veidojot savu cirkulāciju.

Griezes moments ir mazs, un rotora sākuma pozīcijās vispār nav paralēla vai perpendikulāra vējam, tāpēc pašgriešanās ir iespējama tikai ar nepāra skaitu asmeņiem (spārniem?). Jebkurā gadījumā griešanās laikā no ģeneratora ir jāatvieno slodze.

Darrieus rotoram ir vēl divas sliktas īpašības. Pirmkārt, rotācijas laikā asmeņa vilces vektors apraksta pilnu apgriezienu apjomu attiecībā pret tā aerodinamisko fokusu un nevis gludi, bet rāvienos. Tāpēc Darrieus rotors pat vienmērīgā vējā ātri salauž savu mehāniku.

Otrkārt, Daria ne tikai trokšņo, bet arī kliedz un čīkst, līdz lente saplīst. Tas ir saistīts ar tā vibrāciju. Un jo vairāk asmeņu, jo spēcīgāka rūkoņa. Tātad, ja Daria ir izgatavota, tā ir divu asmeņu, kas izgatavota no dārgiem augstas stiprības skaņu absorbējošiem materiāliem (oglekļa šķiedra, mylar), un mazs lidaparāts ir pielāgots vērpšanai mastu stabu vidū.

Ortogonāls

Uz poz. 3 - ortogonāls vertikāls rotors ar profilētiem asmeņiem. Taisns, jo spārni izliekas vertikāli. Pāreja no VS uz ortogonālu ir parādīta attēlā. pa kreisi.

Lāpstiņu uzstādīšanas leņķis attiecībā pret apļa pieskārienu, kas skar spārnu aerodinamiskos fokusus, var būt vai nu pozitīvs (attēlā), vai negatīvs, atbilstoši vēja spēkam. Dažreiz asmeņi tiek izgatavoti grozāmi un uz tiem tiek novietoti mikroautobusi, automātiski turot "alfa", taču šādas struktūras bieži saplīst.

Centrālais korpuss (attēlā zils) ļauj sasniegt KIEV gandrīz par 50%. Trīs asmeņu ortogonālejā tam jābūt trīsstūra formai griezumā ar nedaudz izliektām malām un noapaļotiem stūriem, un ar lielāku asmeņu skaitu pietiek ar vienkāršu cilindru. Bet ortogonāles teorija nepārprotami dod optimālu asmeņu skaitu: tiem jābūt tieši 3.

Ortogonāls attiecas uz ātrgaitas vēja turbīnām ar OSS, t.i. nepieciešama paaugstināšana ekspluatācijā nodošanas laikā un pēc miera. Sērijveida bez uzraudzības APU ar jaudu līdz 20 kW tiek ražoti saskaņā ar ortogonālo shēmu.

Helicoid

Helikoidālais rotors vai Gorlova rotors (4. poz.) - sava veida ortogonāls, nodrošinot vienmērīgu rotāciju; ortogonāls ar taisniem spārniem “plēš” tikai nedaudz vājāk nekā divu asmeņu BC. Asmeņu locīšana gar helikoidu ļauj izvairīties no KIEV zudumiem to izliekuma dēļ. Lai arī izliektā lāpstiņa daļu no plūsmas noraida, to neizmantojot, tā ievelk daļu no tās visaugstākā lineārā ātruma zonā, kompensējot zaudējumus. Helikoīdus izmanto retāk nekā citas vēja turbīnas, jo ražošanas sarežģītības dēļ tie ir dārgāki nekā līdzvērtīgas kvalitātes kolēģi.

Muca-zagrebka

5 poz. - BC tipa rotors, kuru ieskauj vadošās lāpstiņas; tā diagramma parādīta attēlā. labajā pusē. Tas reti sastopams rūpnieciskajā dizainā, jo dārga zemes iegāde nekompensē jaudas pieaugumu, un materiālu patēriņš un ražošanas sarežģītība ir liela. Bet mājas celtnieks, kurš baidās no darba, vairs nav meistars, bet gan patērētājs, un, ja vajadzīgs ne vairāk kā 0,5–1,5 kW, tad viņam jāpievērš uzmanība:

• Šāda veida rotors ir absolūti drošs, kluss, nerada vibrācijas un to var uzstādīt jebkur, pat rotaļu laukumā.
• Cinkotu silu locīšana un rāmja metināšana no caurulēm ir bezjēdzīgs darbs.
• Rotācija ir absolūti vienmērīga, mehāniskās daļas var ņemt no lētākajām vai no atkritumiem.
• Nebaidās no viesuļvētrām - pārāk spēcīgs vējš nespēj iebrukt "mucā"; ap to parādās racionalizēts virpuļkokons (ar šo efektu mēs saskaramies vēlāk).
• Un vissvarīgākais ir tas, ka, tā kā "greifera" virsma ir vairākas reizes lielāka nekā iekšpusē esošajam rotoram, KIEV var pārsniegt vienību, un griezes moments jau pie 3 m / s pie trīs metru diametra "mucas" ir tāds, ka 1 kW ģenerators ar maksimālo slodzi ir saka, ka labāk nav raustīties.

Video: Lenzas vēja turbīna

60. gados PSRS E.S.Biryukovs patentēja karuseļa APU ar 46% KIEV. Nedaudz vēlāk V. Blinovs sasniedza 58% dizaina pēc tā paša KIEV principa, taču nav datu par tā testiem. Un pilna mēroga Birjukova bruņoto spēku testus veica žurnāla “Inventor” un “Rationalizer” darbinieki. Divstāvu rotors 0,75 m diametrā un 2 m augstumā svaigā vējā ar pilnu jaudu pagrieza asinhrono ģeneratoru 1,2 kW un izturēja 30 m / s, nesalūžot. Birjukova APU rasējumi parādīti attēlā.

1. cinkots jumta rotors;
2. pašizlīdzinošs divrindu lodīšu gultnis;
3. kabeļi - 5 mm tērauda kabelis;
4. vārpstas ass - tērauda caurule ar sienas biezumu 1,5-2,5 mm;
5. aerodinamiskās ātruma vadības sviras;
6. ātruma regulatora asmeņi - 3-4 mm saplāksnis vai plastmasas loksne;
7. ātruma regulatora stieņi;
8. ātruma regulatora slodze, tā svars nosaka ātrumu;
9. piedziņas skriemelis - velosipēda ritenis bez riepas ar cauruli;
10. vilces gultnis - vilces gultnis;
11. piedziņas skriemelis - standarta ģeneratora skriemelis;
12. ģenerators.

Birjukovs par savu APU saņēma vairākus autortiesību sertifikātus. Vispirms pamaniet rotora griezumu. Paātrinājuma laikā tas darbojas kā lidmašīna, radot lielu sākuma brīdi. Griešanās gaitā asmeņu ārējās kabatās tiek izveidots virpuļveida spilvens. No vēja viedokļa asmeņi kļūst profilēti un rotors pārvēršas par ātrgaitas ortogonālu, virtuālajam profilam mainoties atbilstoši vēja stiprumam.

Otrkārt, profilētais kanāls starp asmeņiem darba ātruma diapazonā darbojas kā centrālais korpuss. Ja vējš palielinās, tad tajā tiek izveidots arī virpuļa spilvens, kas iziet ārpus rotora. Parādās tāds pats virpuļkokons kā ap APU ar virzošajām lāpstiņām. Enerģija tās radīšanai tiek ņemta no vēja, un ar to vairs nepietiek, lai nojauktu vējdzirnavas.

Treškārt, ātruma regulators ir paredzēts galvenokārt turbīnai. Viņš uztur viņas apgrozījumu optimāli no KIEV viedokļa. Optimālais ģeneratora ātrums tiek nodrošināts, izvēloties mehānikas pārnesumu attiecību.

Piezīme: pēc publikācijām IR par 1965. gadu Ukrainas bruņotie spēki Birjukova nogrima aizmirstībā. Autors nesaņēma atbildi no varas iestādēm. Daudzu padomju izgudrojumu liktenis. Viņi saka, ka daži japāņi kļuva par miljardieri, regulāri lasot padomju populāros tehniskos žurnālus un patentējot visu uzmanības vērto.

Asmeņi

Kā minēts iepriekš, horizontālā asmens-rotora vēja turbīna ir vislabākā klasikā. Bet, pirmkārt, tam vajadzīgs stabils, vismaz vidēja stipruma vējš. Otrkārt, DIYer konstrukcija ir saistīta ar daudzām kļūmēm, tāpēc bieži vien ilga smaga darba augļi labākajā gadījumā apgaismo tualeti, priekšnamu vai lieveņu vai pat izrādās, ka spēj tikai pats atpūsties.

Saskaņā ar diagrammām attēlā. apskatīsim tuvāk; pozīcijas:

• Att. UN:

1. rotora lāpstiņas;
2. ģenerators;
3. ģeneratora gulta;
4. aizsargājoša vēja spārna (viesuļvētras lāpsta);
5. strāvas savācējs;
6. šasija;
7. grozāms mezgls;
8. darba vējš;
9. masts;
10. skava kabeļiem.

• Att. B, augšējais skats:

1. aizsargājoša vēja spārna;
2. darba vējš;
3. aizsargājošās lāpstiņas atsperes spriegojuma regulators.

• Att. G, strāvas savācējs:

1. kolektors ar nepārtrauktām vara gredzenu kopnēm;
2. atsperes vara-grafīta birstes.

Piezīme: viesuļvētru aizsardzība horizontālam asmenim, kura diametrs pārsniedz 1 m, ir absolūti nepieciešama, jo viņš nav spējīgs radīt virpuļkokonu ap sevi. Ar mazākiem izmēriem ar propilēna asmeņiem var sasniegt rotora izturību līdz 30 m / s.

Tātad, kur ir klupšanas akmeņi?

Asmeņi

Paredzams, ka ģeneratora vārpstas jauda uz jebkura laiduma asmeņiem, kas sagriezti no biezu sienu plastmasas caurules, kā parasti tiek ieteikts, pārsniedz 150-200 W, ir bezcerīga amatiera cerība. Caurules lāpstiņai (ja vien tā nav tik bieza, ka to vienkārši izmanto kā sagatavi) būs segmentēts profils, t.i. tā augšdaļa vai abi būs apļveida loki.

Segmentu profili ir piemēroti nesaspiežamai videi, piemēram, zemūdens spārniem vai propellera asmeņiem. Gāzēm ir nepieciešama mainīga profila un soļa asmens, piemēram, sk. laidums - 2 m. Tas būs sarežģīts un laikietilpīgs produkts, kam nepieciešams rūpīgs aprēķins, pilnībā bruņots ar teoriju, pūšot caurulē un pilna mēroga testus.

Ģenerators

Kad rotors ir uzstādīts tieši uz tā vārpstas, standarta gultnis drīz saplīsīs - vienāda slodze uz visām asmeņiem vēja turbīnās nenotiek. Jums ir nepieciešama starpvārpsta ar īpašu atbalsta gultni un mehānisku transmisiju no tā uz ģeneratoru. Lielām vēja turbīnām tiek ņemts pašregulējošs divrindu gultnis; iekšā labākie modeļi - trīspakāpju, att. D attēlā. augstāk. Tas ļauj rotora vārpstai ne tikai nedaudz saliekties, bet arī nedaudz pārvietoties no vienas puses uz otru vai uz augšu un uz leju.

Piezīme: pagāja apmēram 30 gadi, lai izstrādātu EuroWind APU vilces gultni.

Avārijas vējš

Tās darbības princips ir parādīts attēlā. C. Vējš, palielinoties, nospiež lāpstu, atsperes izstiepjas, rotors deformējas, tā apgriezieni samazinās, un galu galā tas kļūst paralēls plūsmai. Šķiet, ka viss ir kārtībā, bet uz papīra tas bija gluds ...

Vējainā dienā mēģiniet turēt vārīšanās vāku vai lielu kastroli pie roktura paralēli vējam. Tikai uzmanīgi - fidžetisks dzelzs gabals var iesist sejā tā, ka tas berzē degunu, pārgriež lūpu vai pat izsit aci.

Plakans vējš notiek tikai teorētiskos aprēķinos un ar pietiekamu precizitāti praksei - vēja tuneļos. Patiesībā viesuļvētras vēja turbīnas ar viesuļvētras lāpstu vairāk nekā pilnīgi neaizsargātas. Labāk ir nomainīt deformētos asmeņus, nekā darīt visu vēlreiz. Rūpnieciskajās iekārtās tas ir cits jautājums. Tur asmeņu soli pa vienam kontrolē un pielāgo automātika borta datora kontrolē. Un tie ir izgatavoti no lieljaudas kompozītmateriāliem, nevis no ūdens caurulēm.

Pašreizējais kolektors

Šī ir regulāri apkalpota vietne. Jebkurš enerģētikas inženieris zina, ka kolektors ar sukām ir jātīra, jāieeļļo un jāregulē. Un masts ir no ūdens caurules. Jūs netiksiet iekšā, reizi mēnesī vai divos jums būs jāmet visa vējdzirnavas uz zemes un pēc tam atkal jāpaceļ. Cik ilgi viņš izturēs no šādas "profilakses"?

Video: asmeņu vēja ģenerators + saules panelis vasarnīcas elektroapgādei

Mini un mikro

Bet, samazinoties lāpstiņas lielumam, grūtības krīt gar riteņa diametra kvadrātu. Jau tagad ir iespējams patstāvīgi izgatavot horizontālu lāpstiņu APU ar jaudu līdz 100 W. Optimāls būtu sešlapu. Ar vairāk asmeņiem rotora diametrs tai pašai jaudai būs mazāks, taču tos būs grūti stingri nostiprināt uz rumbas. Rotorus ar mazāk nekā 6 asmeņiem var neņemt vērā: 100 W 2 lāpstiņām ir vajadzīgs 6,34 m liels rotors, bet 4 lāpstiņām ar tādu pašu jaudu - 4,5 m. 6 lāpstiņām jaudas un diametra atkarība tiek izteikta šādi :

• 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.

Vislabāk būs rēķināties ar jaudu 10-20 vati. Pirmkārt, plastmasas asmens, kura laidums ir lielāks par 0,8 m, bez papildu aizsardzības pasākumiem neizturēs vēju, kas pārsniedz 20 m / s. Otrkārt, ja asmeņu laidums ir līdz pat vienādiem 0,8 m, tā galu lineārais ātrums nepārsniegs vēja ātrumu vairāk nekā trīs reizes, un prasības profilēšanai ar pagriezienu tiek samazinātas par lieluma pakāpēm; šeit "sile" ar segmentētu profilu no caurules, poz. B attēlā. 10-20 W nodrošinās planšetdatora enerģiju, uzlādēs viedtālruni vai iedegs mājturības gaismu.

Pēc tam atlasiet ģeneratoru. Ķīniešu motors ir ideāls - riteņu rumbas elektriskajiem velosipēdiem, poz. 1 attēlā. Tā kā motora jauda ir 200-300 W, bet ģeneratora režīmā tas dos aptuveni 100 W. Bet vai tas mums derēs apgrozījuma ziņā?

Ātruma indekss z 6 asmeņiem ir 3. Formula rotācijas ātruma aprēķināšanai zem slodzes ir N \u003d v / l * z * 60, kur N ir rotācijas ātrums, 1 / min, v ir vēja ātrums un l ir rotora apkārtmērs. Ar lāpstiņu garumu 0,8 m un vēju 5 m / s mēs iegūstam 72 apgriezienus minūtē; pie 20 m / s - 288 apgr./min. Velosipēda ritenis griežas apmēram tādā pašā ātrumā, tāpēc mēs noņemsim savus 10-20 vatus no ģeneratora, kas spēj dot 100. Jūs varat ievietot rotoru tieši uz tā vārpstas.

Bet šeit rodas šāda problēma: mēs, iztērējuši daudz darba un naudas, vismaz motoram, ieguvām ... rotaļlietu! Kas ir 10-20, labi, 50 vati? Un jūs nevarat padarīt asmeņu vēja turbīnu, kas spēj darbināt vismaz televizoru mājās. Vai ir iespējams iegādāties gatavu mini vēja ģeneratoru, un vai tas maksās mazāk? Cik vien iespējams un pat lētāk, skat. 4. un 5. Turklāt tas būs arī mobilais. Ielieciet to uz celma - un izmantojiet to.

Otrā iespēja ir, ja pakāpienu motors atrodas kaut kur no vecā 5 vai 8 collu diska, vai no papīra piedziņas vai nelietojama tintes vai punktmatricas printera ratiņiem. Tas var darboties kā ģenerators, un tam ir vieglāk piestiprināt karuseļa rotoru no kārbām (6. poz.), Nevis samontēt tādu struktūru, kāda parādīta poz. 3.

Kopumā secinājums par "asmeņiem" ir nepārprotams: paštaisīts - visticamāk, lai pielāgotos pēc sirds patikas, bet ne reālai ilgtermiņa enerģijas izlaidei.

Video: vienkāršākais vēja ģenerators vasarnīcas apgaismošanai

Buru laivas

Buru vēja ģenerators ir pazīstams jau ilgu laiku, bet tā asmeņu mīkstos paneļus (sk. Att.) Sāka izgatavot, parādoties augstas izturības, nodilumizturīgiem sintētiskiem audumiem un plēvēm. Vairāku asmeņu vējdzirnavas ar stingrām burām visā pasaulē tiek plaši izplatītas kā piedziņa mazjaudas automātiskiem ūdenssūkņiem, taču to tehniskie dati ir zemāki pat par karuseļiem.

Tomēr mīksta bura kā vējdzirnavas spārns, šķiet, nav tik vienkārša. Runa nav par vēja pretestību (ražotāji neierobežo maksimālo pieļaujamo vēja ātrumu): buru jahtas jau zina, ka vējam ir gandrīz neiespējami salauzt bermudu buras. Drīzāk palags noplīsīs, vai masts saplīsīs, vai arī viss kuģis padarīs "pagrieziena pārmērīgu". Tas ir par enerģiju.

Diemžēl precīzus testa datus nevar atrast. Pēc lietotāju atsauksmēm bija iespējams sastādīt "sintētiskas" atkarības Taganrogā ražotas vēja turbīnas-4.380 / 220.50 uzstādīšanai ar vēja riteņa diametru 5 m, vēja galvas svaru 160 kg un rotācijas ātrumu līdz 40 apgriezieniem minūtē; tie ir parādīti attēlā.

Protams, nevar būt garantijas par 100% uzticamību, taču pat tad ir skaidrs, ka šeit nav pazīmju par plakanmehānisku modeli. Nekādā gadījumā 5 metru ritenis ar līdzenu vēju 3 m / s nevar dot aptuveni 1 kW, pie 7 m / s sasniegt jaudas plato un pēc tam noturēt to līdz spēcīgai vētrai. Ražotāji, starp citu, paziņo, ka nominālo 4 kW var iegūt ar ātrumu 3 m / s, bet, ja to uzstāda viņu spēki, saskaņā ar vietējo aeroloģijas pētījumu rezultātiem.

Nav arī kvantitatīvās teorijas; izstrādātāju paskaidrojumi ir neskaidri. Tomēr, tā kā cilvēki pērk Taganrog vēja turbīnas un tās darbojas, atliek pieņemt, ka deklarētā koniskā cirkulācija un vilces efekts nav fikcija. Jebkurā gadījumā tie ir iespējami.

Tad, izrādās, PIRMS rotora, saskaņā ar impulsa saglabāšanas likumu, vajadzētu būt arī konusveida virpulim, bet izplestam un lēnam. Un šāda piltuve virzīs vēju uz rotoru, tā faktiskā virsma izrādīsies vairāk slaucīta, un KIEV - pārmērīga.

Gaismu šajā jautājumā varētu izmest, veicot spiediena lauka mērījumus rotora priekšā, vismaz ar mājsaimniecības aneroīdu. Ja izrādās, ka tā ir augstāka nekā no sāniem uz sāniem, tad tiešām buru APU darbojas kā vabole mušas.

Pašdarināts ģenerators

No iepriekš sacītā ir skaidrs, ka māju celtniekiem labāk ir uzņemt vai nu vertikālas, vai buru laivas. Bet abi ir ļoti lēni, un pārsūtīšana uz ātrgaitas ģeneratoru ir nevajadzīgs darbs, nevajadzīgas izmaksas un zaudējumi. Vai jūs pats varat izveidot efektīvu zema ātruma elektrisko ģeneratoru?

Jā, jūs varat ar magnētiem, kas izgatavoti no niobija sakausējuma, t.s. super magnēti. Galveno daļu ražošanas process ir parādīts attēlā. Spoles - katrs no 55 vara 1 mm stieples pagriezieniem karstumizturīgā augstas stiprības emaljas izolācijā, FEMM, PETV utt. Tinumu augstums ir 9 mm.

Pievērsiet uzmanību rotora pusēs esošajām ejām. Tiem jābūt izvietotiem tā, lai magnēti (tie ir pielīmēti pie magnētiskās ķēdes ar epoksīdu vai akrilu) pēc montāžas apvienotos ar pretējiem poliem. "Pankūkām" (magnētiskajām ķēdēm) jābūt izgatavotām no mīksta magnētiska feromagneta; derēs parastais strukturālais tērauds. "Pankūku" biezums ir vismaz 6 mm.

Kopumā labāk ir iegādāties magnētus ar aksiālu atveri un pievelciet tos ar skrūvēm; super magnēti piesaista ar briesmīgu spēku. Tā paša iemesla dēļ starp vārpstu starp "pankūkām" tiek uzlikts cilindrisks starplika 12 mm augstumā.

Tinumi, kas veido statora sekcijas, ir savienoti saskaņā ar diagrammām, kas parādītas arī attēlā. Lodētos galus nevajadzētu izstiept, bet tiem vajadzētu veidot cilpas, pretējā gadījumā epoksīds, kas tiks pārpludināts ar statoru, sacietējot, var saplēst vadus.

Statoru ielej veidnē līdz 10 mm biezumam. Nav nepieciešams centrēt un līdzsvarot, stators negriežas. Starp rotoru un statoru atstarpe ir 1 mm katrā pusē. Statoram ģeneratora korpusā jābūt droši nostiprinātam ne tikai pret aksiālo nobīdi, bet arī pret pagriešanos; spēcīgs magnētiskais lauks ar strāvu slodzē to vilks līdzi.

Video: DIY vēja turbīnu ģenerators

Rezultāts

Un kas mums galu galā ir? Interese par "asmeņiem" drīzāk izskaidrojama ar to iespaidīgo izskatu, nevis ar faktisko sniegumu mājās gatavotā dizainā un ar mazu jaudu. Pašu izgatavots karuselis APU nodrošinās "gaidīšanas" strāvu automašīnas akumulatora uzlādēšanai vai enerģijas piegādei mazai mājai.

Bet ar burošo APU ir vērts eksperimentēt ar meistariem ar radošu svītru, it īpaši mini versijā, ar riteni 1-2 m diametrā. Ja izstrādātāju pieņēmumi ir pareizi, tad no tā, izmantojot iepriekš aprakstīto ķīniešu dzinēju ģeneratoru, būs iespējams noņemt visus 200-300 vatus.

Andrejs teica:

Paldies par jūsu bezmaksas konsultāciju ... Un cenas "no firmām" nav īsti dārgas, un es domāju, ka amatnieki no iekšzemes varēs izgatavot līdzīgus ģeneratorus kā jūs. Un Li-po baterijas var pasūtīt no Ķīnas, invertori Čeļabinskā ir ļoti labi (ar vienmērīgu buras, asmeņi vai rotori - tas ir vēl viens iemesls mūsu ērto krievu vīriešu domu lidojumam.

Ivans teica:

jautājums:
Vēja turbīnām ar vertikālu asi (1. pozīcija) un versiju "Lenz" ir iespējams pievienot papildu detaļu - darbratu, kas ir pakļauts vējam un aizver no tā nederīgo pusi (dodoties uz vēja pusi). Tas ir, vējš nepalēninās asmeni, bet šis “ekrāns”. Noregulēšana vējā ar "asti", kas atrodas aiz pašas vējdzirnavas zem un virs asmeņiem (izciļņiem). Izlasīju rakstu un radās ideja.

Noklikšķinot uz pogas "Pievienot komentāru", es piekrītu vietnei.

Elektrība kļūst dārgāka. Lai karstā vasaras laikā un salnā ziemas dienā justos ērti ārpus pilsētas, jums ir vai nu jāpavada daudz, vai arī jāsāk meklēt alternatīvus enerģijas avotus. Krievija ir milzīga valsts ar lielām līdzenām teritorijām. Lai gan lielākajā daļā reģionu valda lēns vējš, reti apdzīvoto teritoriju pūš spēcīgas un vardarbīgas gaisa straumes. Tāpēc vēja ģeneratora klātbūtne piepilsētas nekustamā īpašuma īpašnieka saimniecībā visbiežāk ir pamatota. Piemērots modelis tiek izvēlēts, ņemot vērā pielietojuma jomu un faktiskos lietošanas mērķus.

Vēja turbīna Nr. 1 - rotācijas tipa dizains

To var izdarīt pats, izmantojot vienkāršu rotējošu vējdzirnavu. Protams, maz ticams, ka viņš spēs piegādāt lielu vasarnīcu ar elektrību, taču elektroenerģijas piegāde pieticīgai dārza mājai ir diezgan viņa spēkos. To var izmantot, lai vakarā apgādātu saimniecības ēkas ar gaismu, apgaismotu dārza celiņi un tai piegulošo teritoriju.

Šajā rakstā varat lasīt vairāk par cita veida alternatīviem enerģijas avotiem:

Šādi vai gandrīz izskatās kā rotācijas vēja ģenerators, kas izgatavots ar rokām. Kā redzat, šī aprīkojuma dizainā nav nekā īpaši sarežģīta.

Daļu un palīgmateriālu sagatavošana

Lai samontētu vēja ģeneratoru, kura jauda nepārsniegs 1,5 KW, mums būs nepieciešams:

• ģenerators no automašīnas 12 V;
• 12 V skābes vai hēlija akumulators;
• pārveidotājs 12V - 220V par 700 W - 1500 W;
• liels konteiners no alumīnija vai nerūsējošā tērauda: spainis vai apjomīga panna;
• automobiļu akumulatoru uzlādes relejs un uzlādes indikatora lampiņa;
• daļēji hermētisks "pogas" tipa slēdzis 12 V spriegumam;
• voltmetru no jebkuras nevajadzīgas mērierīces, jūs varat automašīnu;
• bultskrūves ar paplāksnēm un uzgriežņiem;
• vadi ar 2,5 mm 2 un 4 mm 2 šķērsgriezumu;
• divas skavas, ar kurām ģenerators tiks piestiprināts pie masta.

Lai veiktu darbu, mums būs nepieciešamas metāla šķēres vai dzirnaviņas, mērlente, marķieris vai celtniecības zīmulis, skrūvgriezis, atslēgas, urbis, urbis un knaibles.

Lielākā daļa privātmāju īpašnieku neatzīst ģeotermālās apkures izmantošanu, taču šādai sistēmai ir perspektīvas. Vairāk par šī kompleksa priekšrocībām un trūkumiem varat lasīt šajā rakstā:

Projektēšanas gaita

Mēs gatavosim rotoru un pārveidosim ģeneratora skriemeli. Lai sāktu, mums ir nepieciešams cilindrisks metāla trauks. Visbiežāk šiem mērķiem tiek pielāgots kastrolis vai spainis. Paņemiet mērlenti un marķieri vai celtniecības zīmuli un sadaliet trauku četrās vienādās daļās. Ja mēs sagriežam metālu ar šķērēm, tad, lai tos ievietotu, vispirms jāizveido caurumi. Jūs varat izmantot arī dzirnaviņas, ja spainis nav izgatavots no krāsotas loksnes vai cinkota tērauda. Šādos gadījumos metāls neizbēgami pārkarst. Mēs izgriezām asmeņus, tos nenogriežot līdz galam.

Lai netiktu sajaukts ar asmeņu izmēru, ko mēs sagriežam traukā, ir nepieciešams veikt rūpīgus mērījumus un rūpīgi visu pārstāstīt

Apakšā un skriemeļā atzīmējiet un izurbiet caurumus skrūvēm. Šajā posmā ir svarīgi veltīt laiku un simetriski sakārtot caurumus, lai rotācijas laikā izvairītos no nelīdzsvarotības. Asmeņiem jābūt saliektiem, bet ne pārāk daudz. Veicot šo darba daļu, jāņem vērā ģeneratora rotācijas virziens. Parasti tas griežas pulksteņrādītāja virzienā. Atkarībā no lieces leņķa palielinās vēja plūsmas ietekmes laukums un līdz ar to arī rotācijas ātrums.

Tas ir cita veida asmens. Šajā gadījumā katra daļa pastāv atsevišķi, nevis kā daļa no tvertnes, no kuras tā tika izgriezta

Tā kā katra no vējdzirnavas lāpstiņām pastāv atsevišķi, jums katra ir jāpieskrūvē. Šī dizaina priekšrocība ir tā paaugstinātā uzturēšana.

Kauss ar gatavajiem asmeņiem jāpiestiprina pie skriemeļa, izmantojot skrūves. Mēs uzstādām ģeneratoru uz masta, izmantojot skavas, pēc tam savienojiet vadus un samontējiet ķēdi. Labāk ir iepriekš pārrakstīt diagrammu, vadu krāsas un kontaktu marķējumus. Vadi jāpiestiprina arī pie masta.

Lai pievienotu akumulatoru, mēs izmantojam 4 mm 2 vadus, kuru garums nedrīkst pārsniegt 1 metru. Mēs savienojam slodzi (elektroierīces un apgaismojumu), izmantojot vadus, kuru šķērsgriezums ir 2,5 mm 2. Neaizmirstiet ievietot pārveidotāju (invertoru). Tas ir savienots ar tīklu ar kontaktiem 7.8 ar 4 mm 2 vadu.

Vēja turbīnas konstrukcija sastāv no rezistora (1), ģeneratora startera tinuma (2), ģeneratora rotora (3), sprieguma regulatora (4), reversās strāvas releja (5), ampermetra (6), akumulatora (7), drošinātāja (8) , slēdzis (9)

Šāda modeļa priekšrocības un trūkumi

Ja viss ir izdarīts pareizi, šis vēja ģenerators darbosies, neradot jums problēmas. Ar 75A akumulatoru un 1000 W pārveidotāju tas var darbināt ielu apgaismojumu, videonovērošanas ierīces utt.

Iekārtas shēma skaidri parāda, kā tieši vēja enerģija tiek pārveidota par elektrību un kā tā tiek izmantota paredzētajam mērķim.

Šī modeļa priekšrocības ir acīmredzamas: tas ir ļoti ekonomisks produkts, to var labi remontēt, tā funkcionēšanai nav nepieciešami īpaši nosacījumi, tas darbojas droši un nepārkāpj jūsu akustisko komfortu. Starp trūkumiem var minēt zemu produktivitāti un ievērojamu atkarību no spēcīgām vēja brāzmām: asmeņus var noplēst gaisa straume.

Vēja turbīna # 2 - aksiāls dizains ar magnētiem

Aksiālās vējdzirnavas ar dzelzs statoriem uz neodīma magnētiem Krievijā nav izgatavotas vēl nesen, jo pēdējie nav pieejami. Bet tagad viņi atrodas mūsu valstī, un tie ir lētāki nekā sākotnēji. Tāpēc mūsu amatnieki sāka ražot šāda veida vēja turbīnas.

Laika gaitā, kad rotējošās vēja turbīnas iespējas vairs nenodrošinās visas ekonomikas vajadzības, uz neodīma magnētiem ir iespējams izgatavot aksiālo modeli.

Kas jāsagatavo?

Aksiālā ģeneratora pamatā ir rumbas no automašīnas ar bremžu diskiem. Ja šī daļa darbojās, tā ir jāizjauc, jāpārbauda un jāieeļļo gultņi, notīriet rūsu. Gatavais ģenerators tiks nokrāsots.

Lai pareizi notīrītu rumbu no rūsas, izmantojiet metāla suku, kuru var novietot uz elektriskā urbja. Rumbiņa atkal izskatīsies lieliski

Magnētu izplatīšana un nostiprināšana

Mēs līmēsim magnētus uz rotora diskiem. Šajā gadījumā tiek izmantoti 20 25x8mm magnēti. Ja jūs nolemjat izveidot citu polu skaitu, tad izmantojiet noteikumu: vienfāzes ģeneratorā jābūt tik daudz stabu, cik ir magnētu, un trīsfāzu ģeneratorā jāievēro 4/3 vai 2/3 stabu attiecība pret spolēm. Novietojiet magnētus, mainot polus. Lai pārliecinātos, ka to atrašanās vieta ir pareiza, izmantojiet veidni ar sektoriem, kas iespiesti uz papīra vai pašā diskā.

Ja ir šāda iespēja, labāk izmantot taisnstūra magnētus, nevis apaļus, jo apaļajos magnētiskais lauks ir koncentrēts centrā, un taisnstūrveida - visā garumā. Pretī esošajiem magnētiem jābūt ar dažādiem poliem. Lai neko nejauktu, uz to virsmas uzlieciet marķieri "+" vai "-". Lai noteiktu polu, paņemiet vienu magnētu un nogādājiet pārējos pie tā. Ielieciet plusu uz pievilcīgām virsmām un mīnus uz atgrūšanas virsmām. Uz diskiem stabiem jābūt pārmaiņus.

Magnēti ir pareizi novietoti. Pirms to nostiprināšanas ar epoksīda sveķiem ir nepieciešams izgatavot plastilīna malas tā, lai adhezīvā masa varētu sacietēt, nevis stikls uz galda vai grīdas

Lai nofiksētu magnētus, jums jāizmanto spēcīga līme, pēc kuras līmēšanas stiprību papildus pastiprina ar epoksīda sveķiem. Magnēti ir pārpludināti ar to. Lai novērstu sveķu izplatīšanos, varat izgatavot plastilīna apmales vai vienkārši iesaiņot disku ar lenti.

Trīsfāzu un vienfāzes ģeneratori

Vienfāzes stators ir sliktāks nekā trīsfāzu stators, jo tas izdala vibrāciju zem slodzes. Tas ir saistīts ar strāvas amplitūdas atšķirību, kas rodas sakarā ar tās nekonsekventu atdevi vienlaikus. Trīsfāžu modelis no šī trūkuma necieš. Jauda tajā vienmēr ir nemainīga, jo fāzes viena otru kompensē: ja strāva krīt vienā, bet otrā palielinās.

Strīdā starp vienfāzes un trīsfāžu iespējām uzvarētājs kļūst pēdējais, jo papildu vibrācija nepagarina iekārtas kalpošanas laiku un kairina dzirdi

Rezultātā trīsfāžu modeļa jauda ir par 50% lielāka nekā vienfāzes modeļa. Vēl viena priekšrocība, kā izvairīties no nevajadzīgas vibrācijas, ir akustiskais komforts, darbojoties zem slodzes: darbības laikā ģenerators nedomā. Turklāt vibrācija vienmēr iznīcina vēja turbīnu pirms tās derīguma termiņa beigām.

Spoles tinuma process

Jebkurš speciālists jums pateiks, ka pirms ruļļu tinuma jums rūpīgi jāveic aprēķins. Un jebkurš praktizētājs visu darīs intuitīvi. Mūsu ģenerators nebūs pārāk ātrs. Mums jāsāk uzlādēt 12 voltu akumulatoru ar ātrumu 100-150 apgriezieniem minūtē. Ar šādiem sākotnējiem datiem kopējam pagriezienu skaitam visās spolēs jābūt 1000-1200 gabaliem. Atliek sadalīt šo skaitli ar ruļļu skaitu un uzzināt, cik pagriezienu katrā būs.

Lai vēja ģeneratoru padarītu jaudīgāku ar mazu ātrumu, jums jāpalielina stabu skaits. Šajā gadījumā spolēs palielināsies strāvas svārstību biežums. Spoles tinumam labāk izmantot biezu stiepli. Tas samazinās pretestību, kas nozīmē, ka strāva palielināsies. Jāatzīmē, ka pie augsta sprieguma strāvu var "patērēt" tinuma pretestība. Vienkārša pašmāju mašīna palīdzēs ātri un precīzi vīt augstas kvalitātes spoles.

Stators ir marķēts, spoles ir uz vietas. Lai tos salabotu, tiek izmantoti epoksīdsveķi, kuru novadīšanai atkal pretojas plastilīna malas.

Sakarā ar diskos izvietoto magnētu skaitu un biezumu, ģeneratori var ievērojami atšķirties pēc to darbības parametriem. Lai uzzinātu, cik jaudas sagaidāms rezultātā, jūs varat uztīt vienu spoli un griezt to ģeneratorā. Lai noteiktu nākotnes jaudu, spriegums jāmēra ar noteiktiem ātrumiem bez slodzes.

Piemēram, pie 200 apgriezieniem minūtē tiek iegūti 30 volti ar pretestību 3 omi. Mēs atņemam 12 voltu akumulatora spriegumu no 30 voltiem un iegūto 18 voltu dalām ar 3 omiem. Rezultāts ir 6 ampēri. Tas ir akumulatora akumulatora tilpums. Lai gan praksē, protams, tas iznāk mazāk zaudējumu dēļ uz diodes tilta un vados.

Visbiežāk spoles tiek izgatavotas apaļas, bet labāk tās nedaudz izstiept. Šajā gadījumā nozarē tiek iegūts vairāk vara, un spoles pagriezieni ir taisnāki. Spoles iekšējās atveres diametram jāatbilst magnēta izmēram vai jābūt nedaudz lielākam.

Iegūto iekārtu sākotnējie testi tiek veikti, kas apstiprina tā lielisko veiktspēju. Laika gaitā šo modeli var uzlabot.

Izgatavojot statoru, paturiet prātā, ka tā biezumam jāatbilst magnētu biezumam. Ja spolēs pagriezienu skaits tiek palielināts un stators tiek padarīts biezāks, palielināsies diska vieta un samazināsies magnētiskā plūsma. Rezultātā var radīt tādu pašu spriegumu, bet zemāku strāvu, pateicoties spoles palielinātajai pretestībai.

Saplāksnis tiek izmantots kā statora forma, taču jūs varat uz papīra atzīmēt sektorus spolēm un izgatavot apmales no plastilīna. Produkta izturību palielinās stikla audums, kas novietots pelējuma apakšā un spolēs. Epoksīdsveķi nevajadzētu turēties pie pelējuma. Lai to izdarītu, to ieeļļo ar vasku vai vazelīnu. Tiem pašiem mērķiem varat izmantot lenti vai lenti. Spoles tiek nekustīgi nostiprinātas kopā, tiek izvadīti fāžu gali. Tad visi seši vadi ir savienoti ar trīsstūri vai zvaigzni.

Ģeneratora mezglu pārbauda, \u200b\u200bizmantojot rokas rotāciju. Iegūtais spriegums ir 40 volti, savukārt strāva ir aptuveni 10 ampēri.

Pēdējais solis - masts un dzenskrūve

Gatavā masta faktiskais augstums bija 6 metri, bet labāk būtu to padarīt par 10-12 metriem. Bāzi tam nepieciešams betonēt. Stiprinājumam jābūt tādam, lai cauruli varētu pacelt un nolaist ar rokas vinču. Caurules augšpusē ir piestiprināta skrūve.

PVC caurule ir pietiekami uzticams un pietiekami viegls materiāls, ar kura palīdzību jūs varat izgatavot vējdzirnavu skrūvi ar iepriekš noteiktu saliekumu

Lai izveidotu skrūvi, jums ir nepieciešama PVC caurule ar diametru 160 mm. No tā jāizgriež sešu asmens divu metru skrūve. Ir lietderīgi eksperimentēt ar asmens formu, lai iegūtu lielāku griezes momentu pie zemiem apgriezieniem minūtē. Propellers ir jānoņem no stipra vēja. Šo funkciju veic, izmantojot saliekamo asti. Iegūtā enerģija tiek uzkrāta baterijās.

Mastam jābūt paceltam un nolaistam, izmantojot rokas vinču. Papildu konstrukcijas stabilitāti var nodrošināt, izmantojot spriegošanas troses

Mēs piedāvājam jūsu uzmanībai divas iespējas vēja ģeneratoriem, kuras visbiežāk izmanto vasaras iedzīvotāji un piepilsētas nekustamo īpašumu īpašnieki. Katrs no tiem ir efektīvs savā veidā. Īpaši šāda aprīkojuma izmantošanas rezultāts izpaužas apgabalos ar spēcīgu vēju. Jebkurā gadījumā šāds palīgs mājsaimniecībā nekad nesāpēs.

Paša izgatavota vēja ģeneratora jauda būs pietiekama, lai uzlādētu dažādu iekārtu akumulatorus, nodrošinātu apgaismojumu un kopumā sadzīves elektroierīču darbību. Uzstādot vēja turbīnu, jūs ietaupāt elektrības izmaksas. Ja vēlaties, attiecīgo vienību var salikt ar rokām. Jums vienkārši jāizlemj par vēja ģeneratora galvenajiem parametriem un jādara viss saskaņā ar instrukcijām.

Vēja turbīnas konstrukcijā ir iekļauti vairāki asmeņi, kas rotē vēja strāvu ietekmē. Šī efekta rezultātā rodas rotācijas enerģija. Radīto enerģiju rotors pievada reizinātājam, kas savukārt enerģiju pārnes uz elektrisko ģeneratoru.

Ir arī vēja turbīnu konstrukcijas bez reizinātājiem. Pavairotāja neesamība var ievērojami palielināt instalācijas produktivitāti.

Vēja turbīnas var uzstādīt gan atsevišķi, gan grupās, kas apvienotas vēja parkā. Tāpat vēja turbīnas var kombinēt ar dīzeļa ģeneratoriem, kas ļaus ietaupīt degvielu un nodrošināt visefektīvāko elektroapgādes sistēmas darbību mājās.

Kas jums jāzina pirms vēja turbīnas montāžas?

Pirms sākt vēja ģeneratora montāžu, jums jāizlemj par vairākiem galvenajiem punktiem.

Pirmais solis. Izvēlieties piemērotu vēja turbīnu konstrukcijas veidu. Uzstādīšana var būt vertikāla vai horizontāla. Pašu montāžas gadījumā labāk ir dot izvēli par labu vertikālajiem modeļiem, jo tos ir vieglāk izgatavot un līdzsvarot.

Otrais solis. Nosakiet atbilstošo jaudu. Šajā brīdī viss ir individuāli - koncentrējies uz savām vajadzībām. Lai iegūtu lielāku jaudu, ir jāpalielina lāpstiņas diametrs un masa.

Šo īpašību palielināšanās radīs zināmas grūtības vēja turbīnas riteņa nostiprināšanas un līdzsvarošanas posmā. Apsveriet šo brīdi un objektīvi novērtējiet savas iespējas. Ja esat iesācējs, apsveriet iespēju uzstādīt vairākas vidējas klases vēja turbīnas vienas ļoti efektīvas vienības vietā.

Trešais solis. Padomājiet par to, vai visus vēja ģeneratora elementus varat izgatavot pats. Katrai detaļai jābūt precīzi aprēķinātai un izgatavotai pilnībā saskaņā ar rūpnīcas kolēģiem. Ja nav nepieciešamo prasmju, labāk ir iegādāties gatavus elementus.

Ceturtais solis. Izvēlieties piemērotas baterijas. Labāk ir atteikt automašīnas akumulatorus, jo tie ir īslaicīgi, sprādzienbīstami un prasa rūpēties un uzturēt.

Priekšroka jādod noslēgtām baterijām. Viņi maksā pāris reizes dārgāk, taču tie kalpo vairākas reizes ilgāk un parasti ir ar lielāku sniegumu.

Pievērsiet īpašu uzmanību piemērota asmeņu skaita izvēlei. Vispopulārākie ir vēja ģeneratori ar 2 un 3 asmeņiem. Tomēr šādām iekārtām ir vairāki trūkumi.

Darbinot ģeneratoru ar 2 vai 3 asmeņiem, notiek spēcīgi centrbēdzes un žiroskopiskie spēki. Šo spēku ietekmē ievērojami palielinās slodze uz vēja ģeneratora galvenajiem elementiem. Tajā pašā laikā dažos brīžos spēki darbojas pretēji viens otram.

Lai izlīdzinātu ienākošās slodzes un saglabātu neskartu vēja turbīnas struktūru, jums tas jāveic kompetentu asmeņu aerodinamisko aprēķinu un veic tos precīzi saskaņā ar aprēķinātajiem datiem. Pat minimālas kļūdas vairākas reizes samazina instalācijas efektivitāti un palielina vēja ģeneratora agrīnas sabrukšanas varbūtību.

Ātrgaitas vēja turbīnas rada daudz trokšņa, it īpaši, ja runa ir par mājās izgatavotām iekārtām. Jo lielāki asmeņi, jo lielāks būs troksnis. Šis brīdis uzliek vairākus ierobežojumus. Piemēram, nederēs uzstādīt tik trokšņainu konstrukciju uz mājas jumta, ja vien, protams, īpašniekam nepatīk dzīves sajūta lidlaukā.

Paturiet prātā, ka, palielinoties asmeņu skaitam, palielināsies vibrācijas līmenis, kas rodas vēja ģeneratora darbības laikā. Divu asmeņu komplektus ir grūtāk līdzsvarot, it īpaši nepieredzējušam lietotājam. Līdz ar to būs liels troksnis un vibrācija no vēja turbīnām ar diviem asmeņiem.

Dodiet izvēli par labu vēja ģeneratoram ar 5-6 lāpstiņām. Prakse rāda, ka šādi modeļi ir optimālākie pašražošanai un lietošanai mājās.

Skrūvi ieteicams izgatavot ar diametru apmēram 2 m. Gandrīz ikviens var tikt galā ar tā montāžu un līdzsvarošanu. Ar lielāku pieredzi varat mēģināt salikt un uzstādīt riteni ar 12 asmeņiem. Šādas vienības montāža prasīs vairāk pūļu. Palielināsies arī materiālu patēriņš un laika izmaksas. Tomēr 12 asmeņi ļaus pat ar vāju 6-8 m / s vēju saņemt jaudu 450-500 W līmenī.

Paturiet prātā, ka ar 12 asmeņiem ritenis darbosies diezgan lēni, un tas var radīt dažādas problēmas. Piemēram, jums būs jāsamontē īpaša pārnesumkārba, kuras ražošana ir sarežģītāka un dārgāka.

Tādējādi labākais iesācēju mājas amatnieka variants ir vēja ģenerators ar riteni ar diametru 200 cm, kas aprīkots ar vidēja garuma asmeņiem 6 gab.

Aksesuāri un instrumenti montāžai

Vēja turbīnas montāžai būs nepieciešami daudzi dažādi komponenti un piederumi. Savāc un nopērc visu nepieciešamo jau iepriekš, lai nākotnē tev nebūtu jārauj uzmanība.

Nepieciešamo rīku saraksts atkarībā no konkrētās situācijas var nedaudz atšķirties. Šajā brīdī jūs patstāvīgi orientēsieties darba gaitā.

Soli pa solim vēja turbīnas montāža

Pašmāju vēja ģeneratora montāža un uzstādīšana tiek veikta vairākos posmos.

Pirmais solis. Sagatavojiet trīspunktu betona pamatne... Nosakiet pamatnes dziļumu un kopējo izturību atbilstoši augsnes tipam un klimatiskajiem apstākļiem būvlaukumā. Ļaujiet betonam sacietēt 1–2 nedēļas un uzstādiet mastu. Lai to izdarītu, apglabājiet zemē apmēram 50-60 cm atbalsta mastu un nofiksējiet to ar puķu virvēm.

Otrais posms. Sagatavojiet rotoru un skriemeli. Skriemeļa ir berzes ritenis. Ap šāda riteņa apkārtmēru atrodas rieva vai loka. Izvēloties rotora diametru, jums jākoncentrējas uz vidējo gada vēja ātrumu. Tātad ar vidējo ātrumu 6-8 m / s 5 m diametra rotors būs efektīvāks nekā 4 m rotors.

Trešais posms. Izgatavojiet nākotnes vēja turbīnas asmeņus. Lai to izdarītu, paņemiet mucu un sadaliet to vairākās vienādās daļās saskaņā ar izvēlēto asmeņu skaitu. Ar marķieri atzīmējiet asmeņus un pēc tam izgrieziet elementus. Dzirnaviņas ir lieliski piemērotas griešanai, varat izmantot arī metāla šķēres.

Ceturtais posms. Nostipriniet cilindra dibenu pie ģeneratora skriemeļa. Stiprināšanai izmantojiet skrūves. Pēc tam jums ir nepieciešams saliekt asmeņus uz mucas. Nepārlieciet to, pretējā gadījumā pabeigtā instalācija būs nestabila. Iestatiet piemērotu vēja ģeneratora rotācijas ātrumu, mainot asmeņu izliekumu.

Piektais posms. Pievienojiet vadus ģeneratoram un savāciet tos ķēdē devā. Nostipriniet ģeneratoru pie masta. Pievienojiet vadus ģeneratoram un mastam. Salieciet ģeneratoru ķēdē. Pievienojiet arī akumulatoru ķēdei. Lūdzu, ņemiet vērā, ka maksimālais pieļaujamais stieples garums šai instalācijai ir 100 cm. Pievienojiet slodzi ar vadiem.

Viena ģeneratora montāža ilgst vidēji 3-6 stundas, atkarībā no pieejamajām prasmēm un kopumā efektivitātes un meistara.

Vēja turbīnai nepieciešama regulāra aprūpe un apkope.

1. 2-3 nedēļas pēc jauna ģeneratora uzstādīšanas jums tas jādara izjauciet ierīci un pārliecinieties, vai esošie stiprinājumi ir droši... Jūsu drošībai pārbaudiet stiprinājumus tikai vējā.
2. Eļļojiet gultņus vismaz reizi 6 mēnešos. Kad uz riteņa parādās pirmās nelīdzsvarotības pazīmes, nekavējoties noņemiet to un novērsiet esošās kļūdas. Visizplatītākā nelīdzsvarotības pazīme ir patoloģiska asmens trīce.
3. Pārbaudiet pantogrāfa sukas vismaz reizi 6 mēnešos... Ik pēc 2-6 gadiem krāsot metāla elementus uzstādīšana. Regulāra krāsošana pasargās metālu no korozijas bojājumiem.
4. Pārraugiet ģeneratora statusu... Regulāri pārbaudiet, vai ģenerators darbības laikā nepārkarst. Ja uzstādīšanas virsma kļūst tik karsta, ka ir ļoti grūti turēt roku uz tās, nogādājiet ģeneratoru darbnīcā.
5. Uzraugiet kolektora stāvokli... Jebkurš piesārņojums pēc iespējas ātrāk jānoņem no kontaktiem. tie ievērojami samazina instalācijas efektivitāti. Pievērsiet uzmanību kontaktu mehāniskajam stāvoklim. Iekārtas pārkaršana, izdeguši tinumi un citi līdzīgi defekti - tas viss nekavējoties jānovērš.

Tādējādi vēja turbīnas montāžā nav nekas grūts. Pietiek tikai sagatavot visus nepieciešamos elementus, samontēt instalāciju saskaņā ar instrukcijām un pievienot gatavo vienību elektrotīklam. Pareizi savākts vēja ģenerators jūsu mājām būs uzticams bezmaksas elektrības avots. Izpildiet apmācību, un jums viss būs kārtībā.

Priecīgu darbu!

Video - DIY vēja turbīnas mājām

Neizsīkstošā enerģija, ko gaisa masas nes sev līdzi, vienmēr ir piesaistījusi cilvēku uzmanību. Mūsu vecvectēvi iemācījās vēju izmantot vējdzirnavu burās un ritenīšos, pēc tam divus gadsimtus tas bezmērķīgi metās pāri Zemes plašumiem.

Šodien viņam tika atrasts noderīgs darbs. Vēja ģenerators privātmājai no tehnisko jauninājumu kategorijas kļūst par reālu faktoru mūsu dzīvē.

Apskatīsim tuvāk vēja elektrostacijas, novērtēsim to rentablas izmantošanas apstākļus un apsvērsim esošās šķirnes... Mājas amatnieki mūsu rakstā saņems informāciju pārdomām par vējdzirnavas un tās efektīvai darbībai nepieciešamo ierīču pašmontāžu.

Kas ir vēja turbīna?

Mājsaimniecības vēja elektrostacijas darbības princips ir vienkāršs: gaisa plūsma pagriež rotora asmeņus, kas uzstādīti uz ģeneratora vārpstas, un tā tinumos rada maiņstrāvu. Iegūtā elektroenerģija tiek uzglabāta baterijās un pēc vajadzības tiek patērēta sadzīves tehnikā. Protams, šī ir vienkāršota diagramma par to, kā darbojas mājas vēja turbīna. Praktiski to papildina ierīces, kas pārveido elektrību.

Tieši aiz ģeneratora enerģijas ķēdē ir kontrolieris. Tas pārveido trīsfāzu maiņstrāvu līdzstrāvā un liek to uzlādēt baterijas. Lielākā daļa sadzīves tehnikas nevar darboties ar "konstanti", tāpēc aiz baterijām tiek novietota cita ierīce - invertors. Tas veic reverso darbību: tas pārveido līdzstrāvu mājsaimniecības maiņstrāvā ar 220 voltu spriegumu. Ir skaidrs, ka šīs transformācijas neiziet, neatstājot pēdas, un tās aizņem diezgan pienācīgu sākotnējās enerģijas daļu (15-20%).

Ja vēja turbīna ir savienota pārī ar saules bateriju vai citu elektrības ģeneratoru (benzīnu, dīzeļdegvielu), tad ķēde tiek papildināta ar automātisko slēdzi (ATS). Kad galvenais barošanas avots ir atvienots, tas aktivizē rezerves.

Lai iegūtu maksimālu jaudu, vēja ģenerators jānovieto gar vēja plūsmu. Vienkāršās sistēmās tiek īstenots vēja spārna princips. Šim nolūkam ģeneratora pretējā galā ir piestiprināta vertikāla lāpstiņa, kas pagriež to pret vēju.

Jaudīgākās iekārtās ir rotācijas elektromotors, kuru vada virziena sensors.

Galvenie vēja turbīnu veidi un to īpašības

Ir divu veidu vēja turbīnas:

1. Ar horizontālu rotoru.
2. Ar vertikālu rotoru.

Pirmais veids ir visizplatītākais. To raksturo augsta efektivitāte (40-50%), bet tam ir paaugstināts trokšņa un vibrācijas līmenis. Turklāt tā uzstādīšanai ir nepieciešama liela brīva vieta (100 metri) vai augsts masts (no 6 metriem).

Ģeneratori ar vertikālu rotoru ir mazāk energoefektīvi (efektivitāte ir gandrīz 3 reizes zemāka nekā horizontālajiem).

To priekšrocības ietver vienkāršu uzstādīšanu un konstrukcijas uzticamību. Zems trokšņa līmenis ļauj vertikālos ģeneratorus uzstādīt uz jumtiem un pat zemes līmenī. Šīs instalācijas nebaidās no apledojuma un viesuļvētrām. Tie tiek palaisti no vāja vēja (no 1,0-2,0 m / s), savukārt horizontālai vēja turbīnai nepieciešama vidēja stipruma gaisa plūsma (3,5 m / s un vairāk). Darbrats (rotors) vertikālie vēja ģeneratori ir ļoti dažādi.

Vertikālo vēja turbīnu rotējošie riteņi

Zema rotora ātruma (līdz 200 apgriezieniem minūtē) dēļ šādu iekārtu mehāniskais resurss ievērojami pārsniedz horizontālo vēja ģeneratoru darbību.

Kā aprēķināt un izvēlēties vēja ģeneratoru?

Vējš nav dabasgāze, kas tiek sūknēta caur caurulēm, kā arī elektrība, ko nepārtraukti caur vadiem piegādā mūsu mājām. Viņš ir kaprīzs un nepastāvīgs. Šodien viesuļvētra norauj jumtus un nolauž kokus, un rīt tas dod vietu pilnīgam mieram. Tāpēc, pirms pērkat vai izgatavojat pats savu vēja turbīnu, jums jānovērtē gaisa enerģijas potenciāls jūsu apkārtnē. Lai to izdarītu, nosakiet vidējo gada vēja stiprumu. Šo vērtību pēc pieprasījuma var atrast internetā.

Saņēmuši tieši šādu tabulu, mēs atrodam savas dzīvesvietas platību un aplūkojam tās krāsas intensitāti, salīdzinot to ar vērtējumu skalu. Ja vidējais gada vēja ātrums izrādās mazāks par 4,0 metriem sekundē, tad nav jēgas uzstādīt vēja turbīnu. Tas nenodrošinās nepieciešamo enerģijas daudzumu.

Ja vēja stiprums ir pietiekams, lai uzstādītu vēja parku, varat pāriet uz nākamo soli: ģeneratora jaudas izvēli.

Ja mēs runājam par autonomu elektroapgādi mājās, tad tiek ņemts vērā vidējais 1 ģimenes elektroenerģijas patēriņš. Tas svārstās no 100 līdz 300 kWh mēnesī. Reģionos ar zemu gada vēja potenciālu (5-8 m / s) šādu elektrības daudzumu var radīt 2-3 kW vēja turbīna. Jāpatur prātā, ka ziemā vidējais vēja ātrums ir lielāks, tāpēc enerģijas ražošana šajā periodā būs lielāka nekā vasarā.

Vēja ģeneratora izvēle. Paredzētās cenas

Cenas vertikālajām vietējām vēja turbīnām ar jaudu 1,5-2,0 kW ir robežās no 90 līdz 110 tūkstošiem rubļu. Komplektā par šo cenu ietilpst tikai ģenerators ar asmeņiem, bez masta un papildu aprīkojuma (kontrolieris, invertors, kabelis, akumulatori). Pilnīga elektrostacija kopā ar uzstādīšanu maksās par 40-60% dārgāk.

Jaudīgāku vēja turbīnu (3-5 kW) izmaksas svārstās no 350 līdz 450 tūkstošiem rubļu (ar papildu aprīkojumu un uzstādīšanas darbiem).

DIY vējdzirnavas. Jautri vai reāli uzkrājumi?

Tūlīt pieņemsim, ka nav viegli izgatavot vēja ģeneratoru ar savām rokām pilnīgu un efektīvu. Kompetents vēja riteņa aprēķins, transmisijas mehānisms, jaudai un ātrumam piemērota ģeneratora izvēle ir atsevišķa tēma. Mēs sniegsim tikai īsus ieteikumus par šī procesa galvenajiem posmiem.

Ģenerators

Automobiļu ģeneratori un elektromotori no veļas mazgājamās mašīnas ar tiešo piedziņu šim nolūkam nav piemēroti. Viņi spēj radīt enerģiju no vēja ritenīša, taču tas būs nenozīmīgs. Lai efektīvi darbotos, autogeneratoriem nepieciešams ļoti liels ātrums, kuru vēja turbīna nespēj attīstīt.

Mazgātāju motoriem ir cita problēma. Tur ir ferīta magnēti, un vēja ģeneratoram ir nepieciešami produktīvāki - niodimijs. Viņu pašsamontēšanas un strāvu nesošo tinumu tinuma process prasa pacietību un augstu precizitāti.

Pašmontētas ierīces jauda parasti nepārsniedz 100-200 vatus.

Nesen motociklu un motorolleru riteņi ir kļuvuši populāri mājas celtnieku vidū. No vēja enerģijas viedokļa tie ir jaudīgi neodīma ģeneratori, kas ir optimāli piemēroti vertikāliem vēja riteņiem un akumulatora uzlādēšanai. No šāda ģeneratora var noņemt līdz 1 kW vēja enerģijas.

Motors - gatavs ģenerators pašmāju vēja parkam

Skrūve

Visvieglāk izgatavot ir buru un rotoru propelleri. Pirmais sastāv no vieglām, izliektām caurulēm, kas piestiprinātas pie centrālās plāksnes. No katras caurules tiek uzvilkti asmeņi, kas izgatavoti no izturīga auduma. Lielajam dzenskrūves vējam nepieciešams lāpstiņu stiprinājums ar eņģēm, lai viesuļvētras laikā tie salocītos un nedeformētos.

Vēja riteņa rotora konstrukcija tiek izmantota vertikālajiem ģeneratoriem. To ir viegli izgatavot un tas ir uzticams darbībā.

Pašu izgatavotas vēja turbīnas ar horizontālu rotācijas asi darbina propellera skrūve. Mājas amatnieki to montē no PVC caurulēm ar diametru 160-250 mm. Asmeņi ir uzstādīti uz apaļas tērauda plāksnes ar urbumu ģeneratora vārpstai.