Вятърът има невероятни енергийни възможности. Ако не се използва мощният му потенциал, трябва безопасно да се разпознае като неразумен отпадък. Но можете лесно да изградите вертикален генератор на вятър със собствените си ръце и да получите практически безплатна енергия за покриване на вътрешните нужди. Това е съвсем реално, съгласете се?
Представената статия ще ви помогне да разберете подробно сложен технически въпрос. Систематизираната, лесно достъпна информация с подробности осветява принципа на работа на популярните системи, които преработват енергията на въздушните маси в електричество.
Без съмнение ще се увлечете от идеята за създаване на вятърна мелница, спецификата на сглобяването на която е описана в статията. Подробно разгледахме различните видове вертикални ветрогенератори, засегнахме техните разлики, предимства и недостатъци. Текстовата част на материала е перфектно допълнена от снимки и видео инструкции.
Предимства и принцип на работа на вятърните мелници
Модерен вертикален генератор е една от възможностите за алтернативна енергия за дома. Агрегатът е в състояние да трансформира пориви на вятъра в енергиен ресурс. За правилна работа не се нуждаят от допълнителни устройства, които определят посоката на вятъра.
Ветрогенератор с ротационен тип е много лесно да се направи със собствените си ръце. Разбира се, той няма да може да поеме изцяло осигуряването на частна вила с големи размери с енергия, но може да се справи перфектно с осветлението на стопански постройки, градински пътеки и прилежаща към къщата зона
Устройството с вертикален тип работи на малка височина. За поддръжката му не са необходими различни устройства, които осигуряват безопасното извършване на ремонтни и поддържащи работи по височина.
Минимум подвижни части прави вятърната турбина по-надеждна и оперативна стабилност. Оптималният профил на лопатките и оригиналната форма на ротора осигуряват на устройството високо ниво на ефективност, независимо от посоката, в която вятърът духа във всеки даден момент.
Малките домакински модели се състоят от три или повече леки остриета, незабавно улавят най-слабия порив и започват да се въртят веднага щом силата на вятъра надвиши 1,5 м / сек. Благодарение на тази способност тяхната ефективност често надвишава ефективността на големите инсталации, изискващи по-силен вятър.
Генераторът работи абсолютно безшумно, не пречи на собствениците и съседите, не създава вредни емисии в атмосферата и служи надеждно в продължение на много години, доставяйки точно енергия в жилищните помещения.
Вертикалният ветрогенератор работи на принципа на магнитната левитация. По време на въртенето на турбините се генерират импулсни и повдигащи сили, както и действителната спирачна сила. Първите две завъртаме лопатките на устройството. Това действие активира ротора и създава магнитно поле, което генерира електричество.
Вятърната турбина с вертикална ос на въртене не отстъпва по ефективност на своите хоризонтални колеги. В допълнение, тя не претендира за териториалното местоположение и работи напълно на почти всяко място, удобно за собствениците на жилища
Устройството работи напълно независимо и не изисква намеса на домакин в процеса.
Вертикална генерационна класификация
Има някаква структурна разлика между вятърните капани с вертикален тип. Това не прави единиците по-добри или по-лоши, а просто ви позволява да изберете най-удобния вариант за изпълнение на конкретни задачи в определена област.
# 1: Характеристики на ортогоналните системи
В структурно отношение ортогоналният генератор на вятър се състои от силна ос на вертикално въртене и няколко паралелни остриета, отдалечени от централната основа на определено разстояние.
Устройството не се нуждае от допълнителни насочващи механизми и работи нормално, независимо от посоката на вятъра. Вертикално разположен главен вал позволява поставянето на задвижващото оборудване на нивото на земята, което значително улеснява работата, ремонта и поддръжката.
Референтните възли на ортогоналния генератор имат не много висок експлоатационен живот. Това се дължи на високите динамични натоварвания, които роторът упражнява върху тях по време на работа. За да не се прекъсне инсталацията преждевременно, всички поддържащи части трябва да бъдат редовно инспектирани и навреме заменени повредени с нови.
Недостатъците на ортогоналните устройства включват прекалено масивна система от лопатки и ниска ефективност в сравнение с ефективността на модулите с хоризонтална ос.
Най-простата вятърна турбина за захранване на потребители с ниска мощност може да бъде сглобена от готови компоненти:
Галерия с изображения
Снимка от
Комплект за вятърна мелница
Сглобяване на лопатките на мини генератор на вятър
Свързване на генератора към работната част
Оборотомер
# 2: Роторни генератори на Дария
Вятърният генератор, оборудван с ротор на Darier, има вертикална ос на въртене и 2-3 плоски остриета на лента без характерен аеродинамичен профил, фиксирани в основата и в горната част на оста на въртене.
Устройството в своята работа не се фокусира върху силата или посоката на вятъра, има висока скорост на въртене и позволява разположението на задвижващите устройства на земята, което улеснява и ускорява процеса на планирана поддръжка и възможни ремонти.
Двуострите генераторни комплекти с ротор Darier се активират само от силен порив на вятъра. С равномерно настъпващия поток те не могат да започнат самостоятелно
Носещите и въртящи се компоненти на устройството с ротора Darier са уязвими към увеличени динамични натоварвания, а ефективността на лопатъчната система в много отношения е по-ниска от осевите хоризонтални инсталации.
# 3: Роторни възли Savonius
Вертикална вятърна турбина с ротор Savonius има полуцилиндрична система на лопатките и се различава от подобни инсталации по висок стартов въртящ момент и способността да работи ефективно при ветрове с ниска скорост.
Мощността на вертикалните вятърни генератори на пазара с ротор Savonius не надвишава 5 kW. Устройствата рядко се използват като независим работен блок и най-често се използват за създаване на по-висок стартов въртящ момент за въртящите се Darier единици
Вертикалният комплекс с ротора Savonius се укорява с повишен разход на материали и по-ниска ефективност в сравнение с ветрогенераторите с хоризонтална ос. Ето защо пускането на оборудване с висока мощност от този клас се счита за нежелателно.
Следващият избор на снимки ще ви запознае с стъпките на направата на вятърна мелница Savonius:
Галерия с изображения
Снимка от
Основата на домашно направен ветрогенератор е сглобена от три шперплат диска: горен и долен с диаметър 30 см, среден диаметър 26 см
От лист алуминий с дебелина 1 мм изрязваме ножовете с ножица за метал. За да ги направите, трябва предварително да направите шаблон от картон.
Постоянно фиксираме остриетата към основата на шперплат и в центъра на винтовете за дървена ос с дължина 2 см
За да осигурим опорна основа за вятърната мелница, правим бордюрен камък от шперплат или MDF. В чиния с дебелина 1,8 см изрежете дупка, в която ще бъде поставен диск с диаметър 32 см
За монтажа на опорните пиедестали изграждаме стени с височина до 15 см. Приблизителните му размери са 41,5 см х 34,0 см
За да фиксираме генератора, ще подредим кутия с размери 67x70x68 мм и ще го изолираме с екструдиран полистирол, така че по време на работа да не загрява елементите на дървената кутия
За да се предотвратят неравномерните въздействия на вятъра върху вертикалната турбина, ние изрязахме дебелектор с височина 26 см от алуминий
Свързваме проводници към изхода на генератора, които са необходими, за да го свържем директно към постоянен ток и към променливотокови консуматори или батерия чрез инвертор
Стъпка 1: Сглобяване на основата на вятърната мелница
Стъпка 2: Рязане на алуминиеви перки
Стъпка 3: Закрепване на остриетата към основата
Стъпка 4: Подготовка на горната част на шкафа
Стъпка 5: Осъществяване на стените на основата
Стъпка 6: Инсталиране на генератора в кутията
Стъпка 7: Устройство за дефлектор на турбината
Стъпка 8: Завършете монтажа на вертикалната вятърна мелница
Всички детайли на този модел на вятърната мелница Savonius с изключение на генератора при 3200 об / мин и 24 V са направени на ръка.
# 4: Вятърна турбина с многофункционален ротор и водач
Този тип инструменти са подобрена версия на класическия ортогонален генератор на вятър. Роторният комплекс тук се състои от остриета, подредени в два реда.
Външният лоб слой остава статичен и действа като направляваща лопатка. Той улавя вятърния поток, улавя го, компресира го и по този начин значително увеличава действителната скорост на вятъра.
Вътрешният ред остриета представлява подвижна конструкция, върху която въздушният поток от първата роторна инсталация пада под определен ъгъл.
Ефективността на вятърния генератор, който има многофункционален ротор с водача, прави това устройство особено привлекателно за потребителите. Цената на такова оборудване обаче е доста висока и тя се отплаща малко по-дълго от подобни устройства с по-проста конфигурация
Експертите наричат този тип устройства най-ефективни в своя клас и подчертават, че специфичният дизайн му позволява да работи дори при най-ниските възможни скорости на вятъра.
# 5: Характеризиране на устройства с хеликоиден ротор
Хеликоидна вятърна турбина или Горлов генератор е друга модификация на традиционната ортогонална роторна система. Остриетата на модела са усукани в дъга. Тази конструктивна функция дава възможност бързо да улавя въздушния поток и да се върти гладко, без да трепне.
Този принцип на работа значително намалява динамичното натоварване на основата и подвижните възли, като по този начин увеличава експлоатационния им живот.
Роторните машини с хеликоиден тип са много надеждни и лесно издържат на значителни експлоатационни натоварвания. По време на работа обаче, такива вятърни мелници създават изразени шумови ефекти и произвеждат допълнителни звукови вълни, разположени в областта на късата вълна на звуковия спектър
Въртящите се лопатки на ротора за хеликоидна вятърна мелница са направени по много прогресивна, но сложна технология. Поради това, единиците имат доста висока цена и не са широко популярни сред частните потребители.
# 6: Характеристики на роторите с вертикална ос
Основната разлика между генератора на вертикална ос са вертикално разположените остриета, които по профил приличат на авиационно крило, чиято ос е ясно успоредна на вертикалния вал. Дизайнът донякъде напомня ротора на Darier, но в производствени условия се прави много по-бързо и лесно.
Генератор с вертикално-аксиален ротор е много по-бърз от подобни устройства от този клас, набира работна скорост и започва да произвежда необходимата енергия. Процесът е придружен от лек звуков ефект и не пречи на собствениците на инсталацията или съседите.
Вятърните мелници с ротор от вертикално-аксиален тип са надеждни и издръжливи, лесно издържат на значителни експлоатационни натоварвания и не струват твърде много пари. Тези качества ги правят подходящи за използване не само в промишлени, но и за битови цели.
Характеристиките на избора на ветрогенератори за частна къща и преглед на най-добрите оферти са представени в тази статия.
Ръчно изработена вятърна мелница
Не е твърде трудно да създадете вятър генератор с вертикална ос на въртене у дома със собствените си ръце. Достатъчно е да закупите необходимите компоненти, да ги сглобите в правилния ред и да инсталирате модула на избраното място. Веднага щом се появи минималният бриз, продуктът ще работи и ще започне да дава необходимата енергия на собствениците.
Стъпка 1: Закупуване на компоненти и материали
За да направите вертикален генератор на вятър със собствените си ръце, имате нужда от такива компоненти:
- ротор - подвижна част на блока:
- остриетата - части, които улавят вятърния поток;
- аксиална мачта - за монтиране на ротора и лопатките (могат да бъдат под формата на дълъг стълб, пирамида или статив);
- статор - Той е предназначен за поставяне на намотката със здрав меден проводник;
- батерия - капацитет за натрупване на получения ресурс;
- инвертор - устройство за преобразуване на постоянен ток в променлив ток;
- контрольор - устройството, спиращо генератора, в момента агрегатът развива действителната мощност, която надвишава базовата.
За производството на остриета подходяща светлокачествена ламарина с добър показател за еластичност. Други видове материали са твърде податливи на различни повреди и деформации и просто не могат да се справят с толкова високо динамично натоварване.
Направете устройството сами, трябва да се помни, че вертикалните вятърни мелници сами си правят по-ниска сила по отношение на фабричните проби. Ето защо, за да не бъдете разочаровани в бъдещия дизайн, създаден в бъдеще, по-добре е веднага да го направите по отношение на параметрите 2 пъти по-високи от необходимите
Малките остриета могат да бъдат направени от PVC със средна плътност, а за големи, широки части ще ви е необходим най-издръжливият материал, който може да издържи на силни ветрове, духащи със скорост 15 m / s и по-дълго.
Стъпка 2: Подготовка на елементи
За да създадете остриетата на вертикален вятър генератор, 4 еднакви части са изрязани от високоякостна PVC тръба. Два полукръгли фрагмента са изрязани от калай и фиксирани от всяка страна на тръбата. Радиусът на въртене на частите на острието в този случай ще бъде 690 мм, а височината на всяко острие ще бъде около 700 мм.
За сглобяване на роторната система се вземат неодимови магнити (6 бр.), Феритови дискове с диаметър 230 мм (2 бр.) И лепило. Магнитите се поставят върху първия диск, като се редуват полярност и наблюдават ъгъл от 60 градуса между тях с диаметър 165 мм. Вторият диск е направен по същия начин, след което магнитите се пълнят с лепило.
За статора са подготвени 9 намотки и на всяка от тях се навиват 60 завъртания от медна тел с диаметър 1 мм.
Следващата адхезия се извършва в следния ред:
- начало на 1 бобина с край 4;
- започнете 4 с края 7 на бобината.
Втората фаза се събира по същия принцип, но те започват да работят с 2 намотки, а третата с 3 намотки. Специална форма е направена от шперплат лист, дъното е облицовано с парче фибростъкло, а отгоре са поставени фази, запоени от серпентини.
Напълнете структурата с лепило и я оставете за 1-2 дни, така че всички детайли да бъдат иззети и да заемете правилните места. След това те продължават да съединяват отделните части в единна работеща система.
Стъпка 3: Сглобяване на всички части на генератора
За да свържете всички елементи на генератора в горния ротор, са направени 4 отвора за шиповете. Долният ротор е поставен върху скобата с магнити нагоре. След това се поставя статорът, след като се правят дупки в него за закрепване към скобата.
Шиповете се опират на алуминиевата плоча и след това се покриват с втори ротор, поставяйки я с магнити надолу.
Процесът на сглобяване се извършва внимателно и без бързане. Роторите трябва да бъдат подравнени един спрямо друг, така че да не се образува обратна връзка в структурата (+)
С помощта на гаечен ключ шпилките се завъртат последователно, така че горният ротор да се спуска към долния равномерно и без да трепне. Когато заеме мястото си, шпилките се усукват и алуминиевите плочи се отстраняват. В крайна сметка цялата структура е фиксирана с гайки и ги затегнете ясно, но не прекалено стегнати, за да не се скъса нишката.
Стъпка 4: Последна инсталация
За мачтата те вземат издръжлива метална тръба с дължина 4-5 метра и завинтват вече сглобения с нея генератор. След това прикрепят рамката с пластмасови остриета към генератора и инсталират структурата на мачтата върху подготвен сайт с подсилена в три точки основа.
Освен това, положението на системата е фиксирано с разтягане.
При монтиране на вятърна турбина, мачтата трябва да се вземе колкото е възможно по-дълго. Тя трябва да направи ротор над най-високата структура в района. Само тогава дизайнът може да работи ефективно и да произвежда необходимото количество ресурс
Електрическата мрежа към вятърната мелница е свързана в определена последователност. Контролерът получава ресурс от генератора и преобразува променливия ток в постоянен ток, който е необходим за зареждане на батерията. Можете сами да сглобите контролера според опростена схема.
Батерията акумулира освободената енергия, а инверторът превръща постоянния ток в променлив ток, който захранва по-голямата част от домакински уреди и системи за домашно обслужване.
На нашия сайт има селекция от артикули за домашното производство на различни видове вятърни генератори.
Съветваме ви да се запознаете с:
- Направете сами ветрогенератор от пералня: инструкции за монтаж на вятърна мелница
- Направи си вятър генератор от автомобилен генератор: технология за сглобяване на вятърни мелници и анализ на грешки
- Как да направите ветрогенератор със собствените си ръце: устройство, принцип на работа + най-доброто домашно приготвяне
Друга интересна опция за изграждането на вертикална вятърна турбина може да бъде сглобена от отпадъчни материали, като сте изхарчили не повече от 250 рубли за закупуването на допълнителни компоненти. Независимите майстори ще се нуждаят от колело за велосипеди, още 12 спици за велосипеди, ос от задното колело за велосипеди с три гайки, стоманена лента, 11 алуминиеви плочи.
Все още се нуждаят от 150 нитове, M4 болтове с гайки в размер на 18 броя, M6 болтове с гайки в размер на 3 броя, 27 по-големи шайби и 24 малки.
Накратко следната галерия ще демонстрира стъпките на монтажа:
Галерия с изображения
Снимка от
Фиксирайки шаблона на основата на вертикалното острие върху алуминиева плоча, изрязахме 6 части. Не е необходимо стриктно да се спазва очертанията, малки отклонения са допустими. След това всички заготовки трябва да се сгънат в купчина и да се пробият 16 дупки за закрепване в тях с помощта на 4 мм свредло
На металните листове правим прорези, отклоняващи се от ръбовете на 4, 6, 8, 10, 18, 26 и 34 см, а след това на всеки 2 см до 64 см. След като сгънете краищата, ги сглобяваме в една структура, като прикрепяме горната и долната основа
От алуминий изрязахме 3 заготовки за устройството на кухи пръти. Те ще осигурят твърдост, а кухината ще позволи свободно закрепване на части с винтове.
Като изградихме три лопатки на турбината, ние ги фиксираме с долната основа на колелото. В горната част свързваме триъгълник, заварен от ъгъл
Ние здраво фиксираме трите турбини на лопатката към оста, като същевременно гарантираме, че положението е фиксирано спрямо въртящата се система
Генератор на постоянен ток, монтиран на отделен стелаж, е свързан с ремъчно задвижване към колело. Можете да използвате различен двигател, но методът на свързване ще бъде подобен.
Инсталираме мачтата с генератора на вятъра на предварително избрано място. Не трябва да има предмети, които пречат на въздействието на вятъра. Осигуряваме баланс със стрии.
Използвайки същите компоненти и детайли, е възможно да се събере по-сложна, но и много по-продуктивна инсталация, която може да осигури електричество на провинцията
Етап 1: Изрязване на основата за вертикална турбина
Етап 2: Сглобяване на компонентите на основата
Етап 3: Производство на арматурни пръти
Етап 4: Фиксиране на остриетата на колелото
Етап 5: Осигуряване на структурна твърдост
Етап 6: Инсталиране и свързване на генератора
Етап 7: Инсталиране на мачтата с ветрогенератор
Етап 8: изграждане на по-сложна инсталация
Следният видео урок ще представи всички стъпки подробно:
Избор на място за ветрогенератор
Изборът на правилното място за инсталиране на ветрогенератор е важна стъпка. Най-добре е устройството да се постави на отворена максимална точка и внимателно да се следи, че то не пада под нивото на съседни жилищни и стопански сгради. В противен случай сградите ще се превърнат в пречка за въздушния поток и ефективността на агрегата значително ще намалее.
Ако обектът отиде до река или езеро, вятърната мелница се поставя на брега, където ветровете духат особено често. Идеално подходящ за местоположението на генератора, наличните кота на територията или големи празни пространства, върху които няма изкуствени или естествени бариери за въздушния поток.
Когато жилищните недвижими имоти (къща, вила, апартамент и т.н.) се намират в рамките на града или се намират извън града, но на места с гъсто развитие, комплексът на вятърната енергия се поставя на покрива.
За да поставят генератора на покрива на жилищната сграда, те вземат писменото съгласие на съседите и получават официално разрешение от съответните органи.
Когато инсталирате вертикален генератор на покрива на жилищна сграда, трябва да се помни, че единицата е доста шумна и може да причини неудобство както на собствениците, така и на останалите жители. Следователно устройството трябва да бъде поставено по-близо до центъра на покрива, така че собствениците на апартаменти на горните етажи да не страдат от силния шум, излъчван от вятърната мелница по време на работа
В частна къща с голяма градина изборът на подходящо място е много по-лесен. Основното, което трябва да се има предвид, е, че конструкцията е на разстояние 15-25 метра от жилищните помещения. Тогава звуковите ефекти от въртящите се остриета няма да притесняват никого.
Изправена поддръжка
За да може вертикалният ветрогенератор да работи ефективно, ясно и възможно най-ефективно, всички подвижни части на конструкцията трябва да бъдат смазани. Тази процедура се провежда най-малко 2 пъти за цялата календарна година.
В същото време, по време на поддръжката, затегнете гайките, разхлабени по време на работа, укрепете електрическите връзки, проверете механичните компоненти за корозия, затегнете разхлабените опъващи се кабели и внимателно проучете лопатките за спукване или повреда.
През зимата вертикалните инсталации изискват специални грижи. По време на студове остриетата са покрити с ледена кора и трябва да се почистват своевременно, така че скоростта на въртящия момент да се поддържа на правилното ниво
Частите се боядисват според нуждите и веднъж годишно извършват пълен преглед на цялата структура за неизправности. Такава грижа осигурява правилната работа на вятърната турбина и удължава нейния експлоатационен период.
Оценка на възможностите за инсталиране
Преди да продължат с производството на вертикален тип вятърни генератори, те изучават метеорологичната ситуация в своя регион и се опитват да определят дали агрегатът може да осигури необходимото количество ресурс.
Експертите препоръчват да се оценят следните параметри:
- брой ветровити дни - вземете средната стойност за годината, когато поривът надвишава 3 m / s;
- обем електроенергияконсумирани на ден от собствеността на дома;
- подходящо място в собствената си зона за оборудване за вятър.
Първият индикатор се научава от данни, получени в най-близката метеорологична станция или намерени в Интернет на съответните портали. Освен това те се проверяват с печатни географски публикации и съставят пълна картина на ситуацията с вятъра в региона им.
Статистиката се взема не за една година, а за 15-20 години, само тогава средните цифри ще бъдат възможно най-правилни и ще покажат дали генераторът може напълно да задоволи нуждите на домакинството от електроенергия или дали е достатъчно мощност само за да осигури индивидуални нужди на домакинството.
Ако собственикът разполага с голям парцел, разположен на склон, близо до брега на реката или на открито пространство, няма да има проблеми с инсталирането.
Когато къщата се намира в дълбините на селото, а дворът е с компактни размери и плътно прилежащ към съседните сгради, инсталирането на вертикален модел на вятърна турбина със собствените си ръце няма да е лесно. Структурата ще трябва да бъде повдигната на 3-5 метра над земята и допълнително укрепена, за да не падне със силен прилив.
Цялата тази информация трябва да бъде взета под внимание на етапа на планиране, така че да стане ясно дали вятърният генератор ще може да поеме пълно енергийно снабдяване или дали ролята му ще остане в рамките на спомагателния енергиен източник. За предпочитане е да се извърши изчислението на вятърната мелница.
Видео № 1 ще демонстрира как да направите вертикален генератор на вятър с ротационна система Darier със собствените си ръце у дома. Видеото ясно показва характеристиките и любопитни нюанси на процеса на сглобяване. Има определение на максималната мощност на произведеното устройство:
Как работи вертикалният генератор на вятър и до каква степен генерира енергия, ще покаже видео №2. Той предоставя подробен преглед на модула и описание на работата по правилното измерване на действителната мощност и други параметри:
Видео 3 показва тестване на домашен генератор на вятър с вертикален тип. Какво е устройство, направено ръчно, направено от импровизирани материали, способно да:
Такъв модерен и практичен източник на алтернативна енергия като вертикалните вятърни мелници е лесно да се сглоби със собствените си ръце. При подходящ бизнес опит всяка част може да бъде произведена, а след това всички компоненти да бъдат комбинирани в един, цялостен дизайн.
Ако не искате да усложнявате задачата, е напълно подходящо да закупите готови компоненти у дома, без бързане и суетене, да монтирате надеждна вятърна турбина, която може да осигури непрекъснато снабдяване с електричество в хола.
Когато в техните способности няма абсолютна сигурност, по-добре е да поверите работата на професионалисти. Те ще направят всичко много бързо и в пълно съответствие с основните експлоатационни изисквания.
Имате опит в изграждането и експлоатацията на ветрогенератор? Моля, споделете информация с нашите читатели, предложете начина си на сглобяване на устройството. Можете да оставяте коментари и да добавяте домашни снимки във формата по-долу.