Innehåll
Att äga din egen vindkraftverk är mycket fördelaktigt. För det första får personen gratis el. För det andra kan man få el på platser som ligger långt från civilisationen, där kraftledningar inte passerar. En vindturbin är en anordning utformad för att generera kinetisk vindenergi. Många hantverkare har lärt sig hur man monterar en vertikal vindgenerator med egna händer, och vi kommer nu att ta reda på hur detta görs.
Anordningen och typer av vindkraftverk
Vindgeneratorer har många namn, men det är mer korrekt att beteckna dem som en vindkraftspark. Vindkraftparken består av elektrisk utrustning och en mekanisk struktur - en vindkraftverk som är sammankopplade till ett enda system. Den elektriska installationen hjälper till att göra vinden till en energikälla.
Det finns många typer av vindgeneratorer, men beroende på arbetsaxelns placering är de konventionellt uppdelade i två grupper:
-
Väderkvarnar med horisontell axel är de vanligaste. Den elektriska installationen kännetecknas av hög effektivitet. Dessutom tål mekanismen i sig bättre orkaner, och i lätta vindar startar rotorn snabbare. Horisontella vindkraftverk har lättare effektreglering.
-
Vindkvarnar med vertikal axel kan fungera även vid låga vindhastigheter. Turbinerna är tysta och lättare att tillverka, så ofta installeras de av hantverkare i deras trädgård. Den vertikala vindturbinens designfunktion gör det dock möjligt att installera den bara lågt från marken. På grund av detta minskar effektiviteten i den elektriska installationen kraftigt.
Vindgeneratorer kännetecknas av typen av pumphjul:
- Propeller- eller skovelmodeller är utrustade med blad som är vinkelräta mot den horisontella arbetsaxeln.
- Karusellmodeller kallas också roterande. De är typiska för vertikala vindkraftverk.
- Trummodeller har också en vertikal arbetsaxel.
För generering av kinetisk vindkraft i industriell skala används ofta propellerdrivna vindkraftverk. Trumma och karusellmodeller är stora i storlek, liksom en mindre effektiv mekanism.
Alla vindkraftverk kan utrustas med en multiplikator. Denna växellåda ger mycket buller under drift. I hushållens väderkvarnar används multiplikatorer vanligtvis inte.
Principen för drift av en väderkvarn
Det bör noteras att principen för en vindgenerators drift är densamma oavsett dess design och utseende. Energiproduktion startar från det ögonblick då vindkraftverkens roterar. Vid denna tidpunkt skapas ett magnetfält mellan rotorn och generatorns stator. Det fungerar som en energikälla som genererar elektricitet.
Så som vi fick reda på består en vindgenerator av två huvuddelar: en roterande mekanism med blad och en generator. Nu om multiplikatorns arbete. Denna växellåda är installerad på en vindturbin för att öka arbetsaxelns hastighet.
Under rotationen av generatorns rotor genereras en växelström, det vill säga tre faser kommer ut. Den genererade energin går till styrenheten och därifrån går den till batteriet. Det finns en annan viktig enhet i denna kedja - en växelriktare. Den omvandlar strömmen till stabila parametrar och levererar den till konsumenten via nätverket.
Industriellt hantverk för vindkraftverk 2
Inom området för vindkraft är det kinetiska vindkraftverkets industriella hantverk 2, som har en modifierad enhet för att generera vindenergi, välkänd. För att beräkna kraften hos en elektrisk installation multipliceras summan av hastigheterna för dess arbetsorgan med värdet 0,1.Arbetsytans storlek bestäms av rotorns mått. Under rotation genererar den kinetisk kU, inte elektrisk energi EU.
Bladens rotation beror på vindens vindbyar. Den mest optimala hastigheten observeras i en höjd av 160-162 m. Åskväder ökar vindhastigheten med 50% och enkelt regn - upp till 20%.
Rotorerna på industrin båten 2 vindkraftverk skiljer sig åt i knivarnas dimensioner och material, liksom begränsningsindikatorerna för den vindkraft som de kan arbeta med:
-
en trärotor med 5x5 blad är utformad för en rad vindhastigheter från 10 till 60 MCW;
järnrotorn med 7x7-blad är utformad för hastighetsområdet - från 14 till 75 MCW; - stålrotor med 9x9 blad är utformad för en rad luftflöden från 17 till 90 MCW;
- Kolfiberrotor med 11x11 blad är utformad för en rad lufthastigheter från 20 till 110 MCW.
Industriella hantverk 2 kinetiska vindkraftverk är inte placerade nära samma nivå med ryggen mot varandra.
Självgjord vertikal vindturbin
Vid egen tillverkning är en vindkraftverk med vertikal axel det enklaste. Bladen är gjorda av vilket material som helst, det viktigaste är att det är motståndskraftigt mot fukt och solen, och också är lätt. För knivarna till en hemvindgenerator kan du använda PVC-röret som används vid konstruktionen av avloppssystemet. Detta material uppfyller alla ovanstående krav. Fyra knivar med en höjd av 70 cm skärs ut av plast, plus två av samma är gjorda av galvaniserat stål. Tennelement formas till en halvcirkel och fixeras sedan på båda sidor av röret. Resten av knivarna är fixerade på samma avstånd i en cirkel. Rotationsradien för en sådan väderkvarn blir 69 cm.
Nästa steg är att montera rotorn. Du behöver magneter här. Först tas två ferritskivor med en diameter av 23 cm. Med hjälp av lim fästs sex neodymmagneter på en skiva. Med en magnetdiameter på 165 cm, en vinkel på 60handla om... Om dessa element är mindre ökar antalet. Magneter limmas inte bara slumpmässigt utan växlar omväxlande polaritet. Ferritmagneter fästs på den andra skivan på ett liknande sätt. Hela strukturen hälls rikligt med lim.
Det svåraste är att göra statorn. Du måste hitta en koppartråd 1 mm tjock och göra nio spolar av den. Varje element måste innehålla exakt 60 varv. Vidare är statorn elektriska kretsen monterad från de färdiga spolarna. Alla nio är lagda i en cirkel. Först är ändarna på den första och fjärde spolen anslutna. Anslut sedan den andra fria änden av den fjärde till utgången från den sjunde spolen. Resultatet är ett element i en fas från tre spolar. Kretsen för den andra fasen är sammansatt från de följande tre spolarna i följd, med början med det andra elementet. Den senare samlas på samma sätt, den tredje fasen, som börjar med den tredje spolen.
För att fixa kretsen skärs en form ur plywood. Glasfiber placeras ovanpå och en krets med nio spolar läggs ut på den. Allt detta hälls med lim och lämnas sedan för att stelna. Inte tidigare än på en dag kan rotorn med statorn anslutas. Först placeras rotorn med magneterna uppåt, statorn placeras på den och den andra skivan placeras ovanpå med magneterna nere. Anslutningsprincipen kan ses på bilden.
Nu är det dags att montera vindkraftverket. Hela kretsen består av ett pumphjul med blad, ett batteri och en växelriktare. För att öka vridmomentet är det lämpligt att installera en reducerare. Installationsarbeten är i följande ordning:
- En stark mast svetsas från ett stålhörn, rör eller profil. I höjd måste den höja pumphjulet med blad ovanför takryggen.
- Grunden hälls under masten. Var noga med att göra armering och se till att förankring sticker ut från betongen.
- Vidare är ett pumphjul med en generator fäst vid masten.
- Efter att ha installerat masten på fundamentet fästs den på ankarna och förstärks sedan med stålkabeltrådar. För dessa ändamål är en kabel- eller stålstång med en tjocklek på 10–12 mm lämplig.
När den mekaniska delen av vindgeneratorn är klar börjar de montera den elektriska kretsen. Generatorn matar ut trefasström. För att uppnå en konstant spänning installeras en likriktare av dioder i kretsen. Batteriladdningen övervakas via ett fordonsrelä. Omformaren avslutar kretsen, från vilken de nödvändiga 220 volt går till hemnätverket.
Utgångseffekten för en sådan vindgenerator beror på vindhastigheten. Till exempel, vid 5 m / s ger den elektriska installationen cirka 15 W, och vid 18 m / s kan du få upp till 163 W. För att öka produktiviteten förlängs väderkvarnmasten till 26 m. Vid denna höjd är vindhastigheten 30% högre, vilket innebär att elen blir ungefär en och en halv gånger mer.
Videon visar monteringen av en generator för en vindkraftverk:
Att montera en vindkraftverk är en knepig affär. Du måste känna till grunderna inom elektroteknik, kunna läsa diagram och använda ett lödkolv.
