Съдържание
Притежаването на собствена вятърна турбина е много полезно. Първо, човекът получава безплатно електричество. На второ място, електричество може да се получи на места, отдалечени от цивилизацията, където електропроводи не минават. Вятърната турбина е устройство, предназначено да генерира кинетична вятърна енергия. Много майстори са се научили как да сглобяват вертикален генератор на вятър със собствените си ръце и сега ще разберем как се прави това.
Устройството и видовете вятърни турбини
Вятърните генератори имат много имена, но е по-правилно да се определят като вятърна ферма. Вятърният парк се състои от електрическо оборудване и механична конструкция - вятърна турбина, които са свързани помежду си в една система. Електрическата инсталация помага за превръщането на вятъра в източник на енергия.
Има много видове вятърни генератори, но според местоположението на работната ос те обикновено се разделят на две групи:
-
Вятърните мелници с хоризонтална ос са най-често срещаните. Електрическата инсталация се характеризира с висока ефективност. Освен това самият механизъм е по-способен да издържа на урагани, а при слаб вятър роторът стартира по-бързо. Хоризонталните вятърни турбини имат по-лесно регулиране на мощността.
-
Вятърните мелници с вертикална ос са способни да работят дори при ниска скорост на вятъра. Турбините са тихи и по-лесни за производство, така че най-често те се инсталират от майстори в двора им. Въпреки това, конструктивната характеристика на вертикалната вятърна турбина позволява тя да бъде инсталирана само ниско от земята. Поради това ефективността на електрическата инсталация е значително намалена.
Вятърните генератори се отличават по типа на работното колело:
- Моделите на витлото или лопатката са оборудвани с лопатки, които са перпендикулярни на работещия хоризонтален вал.
- Въртележките се наричат още въртящи се. Те са типични за вертикалните вятърни турбини.
- Барабанните модели също имат вертикална работна ос.
За генериране на кинетична вятърна енергия в индустриален мащаб обикновено се използват вятърни турбини, задвижвани с витло. Моделите на барабаните и въртележките са с големи размери, както и с по-малко ефективен механизъм.
Всички вятърни турбини могат да бъдат оборудвани с умножител. Тази скоростна кутия вдига много шум по време на работа. В домакинските вятърни мелници обикновено не се използват умножители.
Принципът на работа на вятърна мелница
Трябва да се отбележи, че принципът на действие на вятърния генератор е един и същ, независимо от неговия дизайн и външен вид. Генерирането на енергия започва от момента, в който лопатките на вятърната турбина се въртят. По това време се създава магнитно поле между ротора и статора на генератора. Той служи като източник на енергия, който генерира електричество.
И така, както разбрахме, вятърният генератор се състои от две основни части: въртящ се механизъм с лопатки и генератор. Сега за работата на умножителя. Тази скоростна кутия е инсталирана на вятърна турбина, за да се увеличи скоростта на работния вал.
По време на въртенето на ротора на генератора се генерира променлив ток, т.е.излизат три фази. Генерираната енергия отива към контролера, а оттам отива към батерията. В тази верига има още едно важно устройство - инвертор. Той преобразува тока в стабилни параметри и го доставя по мрежата на потребителя.
Индустриални плавателни съдове за вятърни турбини 2
В областта на вятърната енергия е добре известен кинетичният промишлен плавателен съд 2 за вятърни турбини, който има модифициран блок за генериране на вятърна енергия. За да се изчисли мощността на електрическа инсталация, сумата от скоростите на нейните работни тела се умножава по стойност 0,1.Размерът на работната площ се определя от размерите на ротора. По време на въртене той генерира кинетична kU, а не електрическа енергия ЕС.
Въртенето на лопатките зависи от поривите на вятъра. Най-оптималната скорост се наблюдава на височина 160-162 м. Гръмотевичните бури увеличават скоростта на вятъра с 50%, а обикновените дъждове - до 20%.
Роторите на вятърната турбина за индустриални плавателни съдове 2 се различават по размерите и материала на лопатките, както и по ограничителните показатели на силата на вятъра, при която те са в състояние да работят:
-
дървен ротор с 5x5 лопатки е проектиран за диапазон от скорости на вятъра от 10 до 60 MCW;
железният ротор със 7x7 лопатки е проектиран за скоростния диапазон - от 14 до 75 MCW; - стоманен ротор с 9x9 лопатки е проектиран за диапазон от скорости на въздушния поток от 17 до 90 MCW;
- Роторът от въглеродни влакна с остриета 11x11 е проектиран за диапазон от скорости на въздуха от 20 до 110 MCW.
2-кинетични вятърни турбини за индустриални плавателни съдове не са разположени близо до едно ниво с гръб един към друг.
Самостоятелно направена вертикална вятърна турбина
При самопроизводството вятърната турбина с вертикален вал е най-простата. Остриетата са направени от всякакъв материал, най-важното е, че е устойчив на влага и слънце, а също така да е лек. За лопатките на домашен вятърен генератор можете да използвате PVC тръбата, използвана при изграждането на канализационната система. Този материал отговаря на всички горепосочени изисквания. Четири остриета с височина 70 см са изрязани от пластмаса, плюс две от същите са направени от поцинкована стомана. Калаените елементи се оформят в полукръг и след това се фиксират от двете страни на тръбата. Останалите остриета са фиксирани на същото разстояние в кръг. Радиусът на въртене на такава вятърна мелница ще бъде 69 cm.
Следващата стъпка е сглобяването на ротора. Тук ще ви трябват магнити. Първо се вземат два феритни диска с диаметър 23 см. С помощта на лепило към един диск са прикрепени шест неодимови магнита. С диаметър на магнита 165 cm, ъгъл 60относно... Ако тези елементи са по-малки, броят им се увеличава. Магнитите не се залепват само на случаен принцип, а променят полярността. Феритни магнити са прикрепени към втория диск по подобен начин. Цялата конструкция се излива обилно с лепило.
Най-трудната част е направата на статора. Трябва да намерите медна жица с дебелина 1 мм и да направите девет намотки от нея. Всеки елемент трябва да съдържа точно 60 завъртания. Освен това електрическата верига на статора се сглобява от готовите намотки. Всичките девет са разположени в кръг. Първо, краищата на първата и четвъртата намотки са свързани. След това свържете втория свободен край на четвъртия към изхода на седмата намотка. Резултатът е елемент от една фаза от три намотки. Веригата на втората фаза се сглобява последователно от следните три намотки, започвайки от втория елемент. Последният се събира по същия начин, третата фаза, като се започне с третата намотка.
За да се фиксира веригата, от шперплат се изрязва форма. Върху него се поставя фибростъкло и върху него се поставя верига от девет намотки. Всичко това се излива с лепило и след това се оставя да се втвърди. Не по-рано от един ден роторът със статора може да бъде свързан. Първо, роторът се поставя с магнитите нагоре, статорът се поставя върху него, а вторият диск се поставя отгоре с магнитите надолу. Принципът на свързване може да се види на снимката.
Сега е моментът да сглобите вятърната турбина. Цялата му верига ще се състои от работно колело с лопатки, батерия и инвертор. За да увеличите въртящия момент, препоръчително е да инсталирате редуктор. Инсталационните работи са в следния ред:
- Силна мачта е заварена от стоманен ъгъл, тръби или профил. На височина трябва да повдига работното колело с лопатки над билото на покрива.
- Основата се излива под мачтата. Не забравяйте да направите армировка и да предвидите закрепване, стърчащо от бетона.
- Освен това към мачтата е фиксирано работно колело с генератор.
- След инсталирането на мачтата върху основата, тя се закрепва към анкерите, след което се подсилва със стоманени скоби. За тези цели е подходящ кабел или стоманен прът с дебелина 10-12 мм.
Когато механичната част на вятърния генератор е готова, те започват да сглобяват електрическата верига. Генераторът ще изведе трифазен ток. За да се получи постоянно напрежение, във веригата е инсталиран токоизправител с диоди. Зареждането на батерията се следи чрез реле на автомобила. Инверторът завършва веригата, от която необходимите 220 волта отива към домашната мрежа.
Изходната мощност на такъв вятърен генератор зависи от скоростта на вятъра. Например при 5 m / s електрическата инсталация ще издава около 15 W, а при 18 m / s можете да получите до 163 W. За да се увеличи производителността, мачтата на вятърната мелница се удължава до 26 м. При тази височина скоростта на вятъра е с 30% по-висока, което означава, че електричеството ще бъде около един и половина пъти повече.
Видеото показва сглобяването на генератор за вятърна турбина:
Сглобяването на вятърна турбина е сложен бизнес. Трябва да знаете основите на електротехниката, да можете да четете схеми и да използвате поялник.
