Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Wiatr ma niesamowite możliwości energetyczne. Nieużywanie jej potężnego potencjału należy śmiało uznać za nieuzasadnione marnotrawstwo. Ale możesz łatwo zbudować pionowy generator wiatrowy własnymi rękami i uzyskać praktycznie darmową energię na pokrycie potrzeb domowych. To całkiem realne, zgadzasz się?

Ten artykuł pomoże szczegółowo zrozumieć złożony problem techniczny. Systematyzowane, dostępne informacje są przedstawione w najmniejszym szczególe, który obejmuje zasadę działania popularnych systemów, które przekształcają energię mas powietrza w elektryczność.

Bez wątpienia zachwyca cię pomysł stworzenia wiatraka, którego specyfikę opisano w artykule. Zbadaliśmy szczegółowo różne typy pionowych generatorów wiatrowych, poruszając ich różnice, zalety i wady. Tekstowa część materiału jest doskonale uzupełniona o zdjęcia i instrukcje wideo.

Zalety i zasada działania turbin wiatrowych

Nowoczesny generator pionowy - jedna z alternatywnych opcji energii dla domu. Jednostka jest w stanie przekształcić podmuchy wiatru w zasoby energii. Aby działać poprawnie, nie potrzebuje dodatkowych urządzeń, które określają kierunek wiatru.

Bardzo łatwo jest wykonać generator wiatru typu obrotowego własnymi rękami. Oczywiście nie będzie w stanie w pełni przyjąć energii do prywatnego dużego domku, ale doskonale poradzi sobie z oświetleniem budynków gospodarczych, ścieżek ogrodowych i okolicy.

Urządzenie typu pionowego działa na małej wysokości. Do jego konserwacji nie potrzeba różnych urządzeń, aby zapewnić bezpieczne prowadzenie prac naprawczych i konserwacyjnych na dużych wysokościach.

Minimalna liczba ruchomych części sprawia, że turbina wiatrowa jest bardziej niezawodna i stabilna w działaniu. Optymalny profil łopatek i oryginalny kształt wirnika zapewniają jednostce wysoki poziom wydajności niezależnie od kierunku, w którym wieje wiatr w danym momencie.

Małe modele gospodarstwa domowego składają się z trzech lub lżejszych łopatek, natychmiast łapią najsłabszy podmuch i zaczynają się obracać, gdy tylko siła wiatru przekroczy 1, 5 m / s. Ze względu na tę zdolność ich wydajność często przekracza wydajność dużych instalacji wymagających silniejszego wiatru.

Generator pracuje całkowicie cicho, nie koliduje z właścicielami i sąsiadami, nie wytwarza szkodliwych emisji do atmosfery i niezawodnie służy przez wiele lat, ostrożnie dostarczając energię do lokali mieszkalnych.

Pionowy generator wiatru działa na zasadzie lewitacji magnetycznej. W procesie rotacji turbin powstają siły pulsacyjne i podnoszące, a także siła rzeczywistego hamowania. Pierwsze dwa są zmuszone do obracania ostrzy jednostki. To działanie aktywuje wirnik i tworzy pole magnetyczne, które generuje elektryczność.

Wiatrak o pionowej osi obrotu jest mniej wydajny niż jego odpowiedniki poziome. Nie ma jednak pretensji do lokalizacji terytorialnej iw pełni działa w prawie każdym dogodnym miejscu dla właścicieli domów

Urządzenie działa całkowicie niezależnie i nie wymaga interwencji właścicieli w tym procesie.

Klasyfikacja generatorów pionowych

Istnieją pewne różnice strukturalne między pionowymi urządzeniami czerpakowymi. Nie sprawia, że jednostki są lepsze lub gorsze, ale po prostu pozwala wybrać najbardziej dogodną opcję wykonywania określonych zadań w określonym obszarze.

# 1: Funkcje systemu ortogonalnego

Strukturalnie ortogonalny generator wiatru składa się z stałej osi obrotu pionowego i kilku równoległych łopatek oddalonych od podstawy centralnej na pewną odległość.

Urządzenie nie wymaga dodatkowych mechanizmów prowadzących i działa normalnie, niezależnie od kierunku wiatru. Pionowy wał główny umożliwia lokalizację urządzeń napędowych na poziomie gruntu, co znacznie ułatwia obsługę, naprawę i konserwację.

Wspierające węzły generatora ortogonalnego mają niezbyt długi okres użytkowania. Wynika to z wysokich obciążeń dynamicznych, jakie wirnik ma na nich podczas pracy. Aby zapewnić, że instalacja nie ulegnie przedwczesnemu uszkodzeniu, wszystkie części podtrzymujące muszą być regularnie sprawdzane i terminowo wymieniane na uszkodzone.

Wadami urządzeń ortogonalnych są zbyt masywny system ostrzy i niska wydajność w porównaniu z wydajnością modułów osi poziomej.

# 2: Generatory wirników Daria

Generator wiatru, wyposażony w wirnik Dariera, ma pionową oś obrotu i 2-3 płaskie listwy bez charakterystycznego profilu aerodynamicznego, zamocowane u podstawy i na górze osi obrotu.

Jednostka w swojej pracy nie koncentruje się na sile lub kierunku wiatru, ma dużą prędkość obrotową i pozwala na umiejscowienie urządzeń napędowych na ziemi, co ułatwia i przyspiesza proces zaplanowanej konserwacji i ewentualnej naprawy.

Dwupłatowe zespoły prądotwórcze z wirnikiem Dariera są aktywowane tylko przez silny podmuch wiatru. Dzięki jednorodnie działającemu strumieniowi nie można ich uruchomić niezależnie.

Jednostki podtrzymujące i obrotowe urządzenia z wirnikiem Dariera są podatne na zwiększone obciążenia dynamiczne, a skuteczność systemu łopat jest pod wieloma względami gorsza od osiowych instalacji poziomych.

# 3: Zespoły wirników Savonius

Pionowe urządzenie turbiny wiatrowej z wirnikiem Savonius ma półcylindryczny system łopatkowy i odróżnia się od podobnych instalacji wysokim momentem rozruchowym i możliwością efektywnej pracy przy wiatrach o niskiej prędkości.

Moc oferowana na rynku pionowych turbin wiatrowych z wirnikiem Savonius nie przekracza 5 kW. Instrumenty są rzadko używane jako niezależna jednostka pracy i są najczęściej używane do tworzenia wyższego momentu rozruchowego dla instalacji obrotowych w Daryi.

W opozycji do pionowego kompleksu z wirnikiem Savonius, zwiększone zużycie materiału i niższa wydajność są porównywane z poziomymi generatorami wiatru. Dlatego uwolnienie urządzeń dużej mocy tej klasy nie jest uważane za właściwe.

# 4: Wiatrak z wielopłatowym wirnikiem i prowadnicą

Ten typ urządzenia to ulepszona wersja klasycznego ortogonalnego generatora wiatrowego. Zespół wirnika składa się z łopatek rozmieszczonych w dwóch rzędach.

Zewnętrzna warstwa ostrza pozostaje statyczna i działa jako przewodnik. Łapie wiatr, chwyta go, ściska i w ten sposób znacznie zwiększa rzeczywistą prędkość wiatru.

Wewnętrzny rząd łopatek jest ruchomą strukturą, na której pod pewnym kątem spada strumień powietrza z pierwszej instalacji wirnika.

Wydajność generatora wiatrowego z wirnikiem wielopłaszczyznowym z systemem prowadzącym czyni to urządzenie szczególnie atrakcyjnym dla konsumentów. Jednak koszt takiego sprzętu jest dość wysoki i opłaca się nieco dłużej niż podobnych urządzeń o prostszej konfiguracji.

Eksperci nazywają ten typ urządzenia najskuteczniejszym w swojej klasie i podkreślają, że jego specyficzna konstrukcja umożliwia pracę nawet przy najniższych możliwych prędkościach wiatru.

# 5: Charakterystyka instrumentów z helikoidalnym wirnikiem

Turbina wiatrowa Helicoid lub generator Gorłowa to kolejna modyfikacja tradycyjnego ortogonalnego układu wirnika. Ostrza modelu są skręcone w łuk. Ta cecha konstrukcyjna umożliwia szybkie złapanie przepływu powietrza i płynne obracanie bez szarpania.

Ta zasada działania znacznie zmniejsza obciążenie dynamiczne podstawy i ruchomych części, zwiększając tym samym ich żywotność.

Urządzenia z wirnikiem typu helikoidalnego są bardzo niezawodne i łatwo wytrzymują znaczne obciążenia robocze. Jednak podczas pracy takie wiatraki wytwarzają wyraźne efekty dźwiękowe i wytwarzają dodatkowe fale dźwiękowe w obszarze fal krótkich widma dźwięku.

Skręcone łopaty wirnika dla wiatraka helikoidalnego tworzą bardzo postępową, ale skomplikowaną technologię. Z tego powodu urządzenia mają dość wysokie koszty i nie cieszą się popularnością wśród prywatnych konsumentów.

# 6: Charakterystyka wirników o osi pionowej

Główną różnicą między generatorem pionowo-osiowym są umieszczone pionowo łopatki, które przypominają profilowe skrzydło lotnicze, którego oś jest wyraźnie równoległa do pionowego wału. Projekt przypomina nieco wirnik Daria, ale w środowisku produkcyjnym jest produkowany znacznie szybciej i łatwiej.

Generator z wirnikiem pionowo-osiowym jest znacznie szybszy niż podobne urządzenia tej klasy, zbiera prędkość roboczą i zaczyna wytwarzać wymaganą energię. Procesowi towarzyszy niewielki efekt dźwiękowy i nie koliduje on z właścicielami instalacji lub sąsiadami.

Turbiny wiatrowe z wirnikiem typu pionowo-osiowego wyróżniają się niezawodnością i trwałością, łatwo wytrzymują znaczne obciążenia operacyjne i nie kosztują zbyt dużo pieniędzy. Te cechy sprawiają, że są one przydatne nie tylko w przemyśle, ale także do użytku domowego.

W tym artykule przedstawiono cechy wyboru generatorów wiatrowych dla prywatnego domu i przegląd najlepszych ofert.

Wiatrak produkcyjny odręczny

Stworzenie generatora wiatrowego z pionową osią obrotu w domu własnymi rękami nie jest zbyt trudne. Wystarczy zakupić wymagane części składowe, złożyć je we właściwej kolejności i zainstalować moduł w wybranym miejscu. Jak tylko pojawi się minimalny powiew, produkt będzie działał i zaczął dawać właścicielom niezbędną energię.

Krok 1: Zakup komponentów i materiałów

Do produkcji pionowego generatora wiatru własnymi rękami potrzebne będą takie elementy:

  • wirnik - ruchoma część jednostki:
  • ostrza - części, które łapią przepływ wiatru;
  • maszt osiowy - do montażu wirnika i łopatek (może mieć postać długiego słupa, piramidy lub statywu);
  • stojan - zaprojektowany do pomieszczenia cewki z litym drutem miedzianym;
  • akumulator - pojemna zdolność do gromadzenia uzyskanego zasobu;
  • falownik - urządzenie do przetwarzania prądu stałego na prąd przemienny;
  • sterownik jest urządzeniem, które spowalnia generator w momencie, gdy jednostka rozwija rzeczywistą moc przekraczającą podstawowe parametry.

Do produkcji ostrzy odpowiedni lekki wysokiej jakości arkusz z tworzywa sztucznego z dobrym wskaźnikiem elastyczności. Inne rodzaje materiałów są zbyt podatne na różne uszkodzenia i odkształcenia i po prostu nie radzą sobie z tak dużym obciążeniem dynamicznym.

Przy samodzielnym wytwarzaniu urządzenia należy pamiętać, że ręcznie wytwarzane wiatraki pionowe są znacznie gorsze pod względem mocy w stosunku do próbek fabrycznych. Dlatego, aby nie rozczarować się stworzoną strukturą w przyszłości, lepiej od razu zrobić to pod względem parametrów, które są 2 razy wyższe niż wymagane

Małe ostrza mogą być wykonane z PCV o średniej gęstości, aw przypadku dużych, szerokich części potrzebny jest najbardziej wytrzymały materiał, który wytrzyma silny wiatr wiejący z prędkością 15 m / s i większą przez długi czas.

Krok 2: Wstępne przygotowanie elementów

Aby utworzyć łopaty pionowego generatora wiatru, z rury PCV o wysokiej wytrzymałości wycina się 4 identyczne części. Dwa półokrągłe fragmenty wycięte z cyny i przymocowane po obu stronach rury. Promień obrotu części ostrza w tym przypadku wyniesie 690 mm, a wysokość każdego ostrza wyniesie około 700 mm.

Neodymowe magnesy (6 sztuk), ferrytowe dyski o średnicy 230 mm (2 sztuki) i klej są używane do montażu układu wirnika. Na pierwszych umieszczane są magnesy dyskowe, na przemian z biegunowością i obserwujące między sobą kąt 60 stopni o średnicy 165 mm. W ten sam sposób robią drugą płytę, a następnie wlewają magnesy klejem.

W stojanie wykonano 9 cewek i nawinięto 60 zwojów drutu miedzianego o średnicy 1 mm na każdy z nich.

Następujący skok następuje w tej kolejności:

  • uruchom 1 cewkę z końcem 4;
  • zacznij 4 z końcem 7 cewek.

Druga faza jest zbierana na tej samej zasadzie, ale zaczyna działać z 2 cewkami, a trzecia - z 3 cewkami. Specjalny kształt wykonany jest z arkusza sklejki, spód jest wyłożony cięciem z włókna szklanego, a fazy spawane z cewek są umieszczone na górze.

Wypełnij konstrukcję klejem i pozostaw na 1-2 dni, aby wszystkie detale chwyciły i zajęły odpowiednie miejsca. Następnie przejdź do połączenia poszczególnych części w jeden system roboczy.

Krok 3: Złóż wszystkie części generatora

Aby połączyć wszystkie elementy generatora w górnym wirniku, wykonaj 4 otwory na kołki. Na wsporniku magnesy umieszczają dolny wirnik. Następnie umieść stojan, wcześniej wykonując w nim otwory do przymocowania do wspornika.

Kołki są dociskane do aluminiowej płyty, a następnie przykryte drugim wirnikiem, ustawiając go za pomocą magnesów w dół.

Proces składania części odbywa się ostrożnie i bez pośpiechu. Wirniki muszą być wyrównane względem siebie, aby później w projekcie nie było luzu (+)

Kołki z kluczem obracają się na przemian, tak że górny wirnik jest równomiernie opuszczany na dno i bez szarpnięć. Gdy zajmie swoje miejsce, śruby odkręcają się i wyjmują aluminiowe płyty. W końcu cała konstrukcja jest mocowana za pomocą nakrętek i dokręcana wyraźnie, ale nie za mocno, aby nie zakłócać nici.

Krok 4: Końcowa instalacja sprzętu

Do masztu weź solidną metalową rurę o długości 4-5 metrów i przymocuj do niej generator już zmontowany własnymi rękami. Następnie rama z plastikowymi ostrzami jest przymocowana do generatora, a konstrukcja masztu jest instalowana na wcześniej przygotowanym miejscu z trzypunktowym wzmocnionym fundamentem.

Dodatkowo pozycja systemu jest ustalana za pomocą rozciągnięcia.

Podczas montażu instalacji turbiny wiatrowej maszt powinien być tak długo jak to możliwe. Musi znosić wirnik nad najwyższą strukturą na miejscu. Dopiero wtedy konstrukcja będzie mogła efektywnie pracować i wytworzyć wymaganą ilość zasobów.

Sieć elektryczna do turbiny wiatrowej jest połączona w określonej kolejności. Sterownik pobiera zasoby z generatora i zamienia prąd przemienny na prąd stały, który jest niezbędny do naładowania akumulatora. Możesz samodzielnie zmontować kontroler, korzystając z uproszczonego schematu.

Akumulator gromadzi uwolnioną energię, a falownik przekształca prąd stały w prąd przemienny, który zasila większość urządzeń gospodarstwa domowego i systemów obsługi domowej.

Na naszej stronie znajduje się wybór artykułów dotyczących domowej produkcji turbin wiatrowych różnych typów.

Radzimy przeczytać:

  1. Generator wiatru własnymi rękami z pralki: instrukcje montażu wiatraka
  2. Generator wiatrowy z generatora samochodowego zrób to sam: technologia montażu turbin wiatrowych i analiza błędów
  3. Jak zrobić generator wiatrowy własnymi rękami: urządzenie, zasada pracy + najlepszy dom

Wybór miejsca na generator wiatru

Wybór odpowiedniego miejsca do zainstalowania generatora wiatrowego jest ważnym krokiem. Najlepiej umieścić urządzenie na otwartym powietrzu tak wysoko, jak to możliwe i uważnie upewnić się, że nie spadnie ono poniżej poziomu sąsiednich budynków mieszkalnych i gospodarczych. W przeciwnym razie budynki staną się przeszkodą w przepływie powietrza, a sprawność urządzenia znacznie się zmniejszy.

Jeśli działka idzie do rzeki lub jeziora, wiatraki są umieszczane na brzegu, gdzie najczęściej wieją wiatry. Idealnie nadaje się do lokalizacji elewacji generatora, znajdujących się na terytorium, lub dużych pustych przestrzeni, które nie mają sztucznych lub naturalnych barier dla przepływu powietrza.

Gdy nieruchomość mieszkalna (dom, domek, mieszkanie itp.) Znajduje się na terenie miasta lub znajduje się poza miastem, ale na gęsto zabudowanych terenach, kompleks energii wiatrowej znajduje się na dachu.

Aby umieścić generator na dachu budynku mieszkalnego, przyjmują pisemną zgodę swoich sąsiadów i otrzymują oficjalne pozwolenie od odpowiednich władz.

Instalując pionowy generator na dachu budynku mieszkalnego, należy pamiętać, że urządzenie jest dość głośne i może powodować niedogodności zarówno dla właścicieli, jak i reszty mieszkańców. Dlatego należy umieścić urządzenie bliżej środka dachu, aby właściciele mieszkań na wyższych piętrach nie cierpieli z powodu głośnego szumu emitowanego przez wiatrak w procesie.

W prywatnym domu, który ma dużą prywatną działkę, znacznie łatwiej jest wybrać odpowiednie miejsce. Najważniejsze jest, aby wziąć pod uwagę, że projekt znajduje się w odległości 15-25 metrów od lokalu. Wtedy efekty dźwiękowe z obracających się łopatek nikomu nie przeszkadzają.

Konserwacja instrumentu pionowego

Aby pionowy generator wiatrowy działał wydajnie, jasno i wydajnie, wszystkie ruchome części konstrukcji muszą być nasmarowane. Procedura ta jest przeprowadzana co najmniej 2 razy w ciągu całego roku kalendarzowego.

Параллельно во время обслуживания подкручивают разболтавшиеся в результате эксплуатации гайки, укрепляют электрические соединения, проверяют механические узлы на наличие коррозийных проявлений, подтягивают ослабшие растяжечные тросы и внимательно осматривают лопасти на предмет разрыва или повреждения.

Зимой за вертикальными установками нужен особый уход. В период морозов лопасти покрываются коркой льда и ее необходимо своевременно очищать, чтобы скорость крутящего момента сохранялась на должном уровне

Покраску деталей производят по мере надобности и 1 раз в год совершают полное обследование всей конструкции на предмет выявления неисправностей. Такой уход обеспечивает корректную работу ветряной установки и продлевает ее эксплуатационный период.

Оценка целесообразности установки

Прежде чем приступать к изготовлению ветряного генератора вертикального типа, изучают метеоситуацию в своем регионе и стараются определить, сможет ли агрегат обеспечить необходимое количество ресурса.

Специалисты рекомендуют оценить следующие параметры:

  • количество ветреных дней – берут среднее значение за год, когда порыв превышает 3 м/с;
  • объем электроэнергии, потребляемый за сутки домовладением;
  • подходящее место на собственном участке для ветряного оборудования.

Первый показатель узнают из данных, полученных на ближайшей метеостанции или найденных в интернете на соответствующих порталах. Дополнительно сверяются с печатными географическими изданиями и составляют полную картину о ситуации с ветром в своем регионе.

Статистику берут не за один год, а за 15-20 лет, только тогда средние цифры будут максимально корректными и покажут, сможет ли генератор полностью удовлетворить потребность домовладения в электроэнергии или его сил хватит только на питание отдельных бытовых нужд.

Если в распоряжении владельца большой участок земли, расположенный на склоне, у берега реки или на открытом пространстве, с установкой не будет проблем.

Когда же дом находится в глубине населенного пункта, а двор отличается компактными габаритами и вплотную прилегает к соседским постройкам, установить вертикальную модель ветряка своими руками будет непросто. Конструкцию придется поднимать на 3-5 м над землей и дополнительно укреплять, чтобы при сильном порыве она не упала.

Учесть всю эту информацию нужно на этапе планирования, чтобы стало понятно, сможет ли ветряной генератор взять на себя полное энергообеспечение или его роль останется в рамках вспомогательного источника энергии. Предварительно желательно провести расчет ветряка.

Wnioski i przydatne wideo na ten temat

Видео №1 продемонстрирует, как сделать своими руками в домашних условиях вертикальный генератор ветряного типа с роторной системой Дарье. В ролике наглядно представлены особенности и любопытные нюансы процесса сборки. Есть определение максимальной мощности изготовленного агрегата:

Как работает вертикальный ветряной генератор и в каком объеме он выдает энергоресурс, покажет видео №2. В нем дан подробный обзор модуля и описание работы по корректному проведению замеров фактической мощности и прочих параметров:

В видео № 3 представлено тестирование самодельного ветряного генератора вертикального типа. На что способен прибор, изготовленный своими руками из подручных материалов:

Такой современный и практичный источник альтернативной энергии, как вертикальные ветряки несложно собрать своими руками. При надлежащем опыте хозяйственных работ можно изготовить каждую деталь, а потом соединить все компоненты в единую, целостную конструкцию.

Если усложнять задачу не хочется, вполне уместно приобрести уже готовые компоненты и в домашних условиях, без спешки и суеты, смонтировать надежный ветряной агрегат, способный обеспечить бесперебойные поставки электричества в жилое помещение.

Когда же в своих силах нет стопроцентной уверенности, лучше поручить работу профессионалам. Они сделают все очень быстро и в полном соответствии с базовыми эксплуатационными требованиями.

Имеете опыт сооружения и эксплуатации ветрогенератора? Пожалуйста, поделитесь информацией с нашими читателями, предложите свой способ сборки агрегата. Оставлять комментарии и добавлять фотографии самоделок можно в форме, расположенной ниже.

Pomóż w opracowaniu witryny, udostępniając artykuł znajomym!

Kategoria:

Budowa