Doe-het-zelf verticale windgenerator: hoe monteer je een windturbine met een verticale rotatieas

De wind heeft ongelooflijke energiecapaciteiten. Het niet benutten van zijn krachtige potentieel moet veilig worden erkend als onredelijk afval. Maar u kunt eenvoudig met uw eigen handen een verticale windgenerator bouwen en vrijwel gratis energie ontvangen om aan huishoudelijke behoeften te voldoen. Dit is heel reëel, eens?

Het gepresenteerde artikel zal helpen om een ​​complex technisch probleem in detail te begrijpen. Gesystematiseerde, toegankelijke informatie die in detail wordt gepresenteerd, belicht het werkingsprincipe van populaire systemen die de energie van luchtmassa's verwerken tot elektriciteit.

U zult ongetwijfeld worden meegesleept door het idee om een ​​windmolen te maken, waarvan de details van de montage in het artikel worden beschreven. We hebben verschillende soorten verticale windgeneratoren in detail onderzocht, waarbij we ingingen op hun verschillen, voor- en nadelen. Het tekstgedeelte van het materiaal wordt perfect aangevuld met foto's en video-instructies.

Voordelen en werkingsprincipe van windmolens

Moderne verticale generator - een van de opties alternatieve energie voor thuis. De unit kan windvlagen omzetten in een energiebron. Voor een juiste werking heeft het geen extra apparaten nodig die de richting van de wind bepalen.

Een windgenerator van het roterende type is heel eenvoudig met uw eigen handen te maken. Het zal hem natuurlijk niet lukken om het ter beschikking stellen van een eigen groot huisje met energie volledig over te nemen, maar hij kan wel perfect overweg met verlichting van bijgebouwen, tuinpaden en een aangrenzend huis

Het apparaat van het verticale type werkt op lage hoogte.Voor het onderhoud zijn verschillende apparaten niet nodig die het veilige uitvoeren van reparatie- en onderhoudswerkzaamheden op grote hoogte garanderen.

Een minimum aan bewegende delen maakt de windturbine betrouwbaarder en operationeel stabieler. Het optimale profiel van de bladen en de oorspronkelijke vorm van de rotor zorgen voor een hoog rendement, ongeacht de richting waarin de wind op een bepaald moment waait.

Kleine huishoudelijke modellen bestaan ​​uit drie of meer lichtgewicht bladen, vangen onmiddellijk de zwakste windstoten op en beginnen te draaien zodra de windkracht hoger is dan 1,5 m / s. Dankzij dit vermogen overtreft hun efficiëntie vaak de efficiëntie van grote planten die een sterkere wind nodig hebben.

De generator werkt absoluut stil, interfereert niet met de eigenaren en de buren, veroorzaakt geen schadelijke emissies in de atmosfeer en dient jarenlang betrouwbaar en levert nauwkeurig energie aan woongebouwen.

De verticale windaangedreven generator werkt volgens het principe van magnetische levitatie. Tijdens het draaien van de turbines worden pulserende en hefkrachten gegenereerd, evenals de daadwerkelijke remkracht. De eerste twee draaien de messen van de unit. Deze actie activeert de rotor en creëert een magnetisch veld dat elektriciteit opwekt.

Een windturbine met een verticale rotatieas doet qua efficiëntie niet onder voor zijn horizontale tegenhangers. Bovendien maakt het geen aanspraak op de territoriale locatie en werkt het volledig op bijna elke plaats die geschikt is voor huiseigenaren

Het apparaat werkt volledig onafhankelijk en vereist geen tussenkomst van de host tijdens het proces.

Verticale generatorclassificatie

Er is een structureel verschil tussen de windvangers van het verticale type. Het maakt de eenheden niet beter of slechter, maar u kunt eenvoudig de handigste optie kiezen voor het uitvoeren van specifieke taken in een bepaald gebied.

# 1: Kenmerken van orthogonale systemen

Structureel bestaat de orthogonale windgenerator uit een sterke as voor verticale rotatie en verschillende parallelle bladen op afstand van de middenbasis op een bepaalde afstand.

Het apparaat heeft geen extra geleidingsmechanismen nodig en werkt normaal, ongeacht de windrichting. Een verticaal geplaatste hoofdas maakt het mogelijk om de aandrijfapparatuur op grondniveau te plaatsen, wat de bediening, reparatie en onderhoud enorm vergemakkelijkt.

De referentieknooppunten van de orthogonale generator hebben een niet erg hoge levensduur. Dit komt door de hoge dynamische belastingen die de rotor daarop uitoefent tijdens bedrijf. Om ervoor te zorgen dat de installatie niet voortijdig mislukt, moeten alle ondersteunende onderdelen regelmatig worden geïnspecteerd en moeten beschadigde onderdelen tijdig worden vervangen door nieuwe.

De nadelen van orthogonale apparaten zijn onder meer een te massief messysteem en een laag rendement in vergelijking met het rendement van modules met horizontale as.

De eenvoudigste windturbine voor energiezuinige verbruikers kan worden samengesteld uit voltooide componenten:

# 2: Daria Rotor Generators

Een windgenerator uitgerust met een Darier-rotor heeft een verticale rotatieas en 2-3 platte stripbladen zonder een karakteristiek aerodynamisch profiel, bevestigd aan de basis en bovenaan de rotatieas.

De eenheid richt zich in haar werk niet op de kracht of richting van de wind, heeft een hoge rotatiesnelheid en maakt de locatie van de aandrijfinrichtingen op de grond mogelijk, wat het proces van gepland onderhoud en mogelijke reparaties vergemakkelijkt en versnelt.

Tweebladige generatorsets met een Darier-rotor worden alleen geactiveerd door een sterke windstoot. Met een uniform lopende stroom kunnen ze niet alleen beginnen

De ondersteunende en roterende componenten van het apparaat met de Darier-rotor zijn kwetsbaar voor verhoogde dynamische belastingen en de efficiëntie van het messensysteem is in veel opzichten inferieur aan axiale horizontale installaties.

# 3: Savonius Rotor Units

Een verticale windturbine met een Savonius-rotor heeft een halfcilindrisch messysteem en verschilt van vergelijkbare installaties met een hoog startkoppel en het vermogen om effectief te werken bij lage snelheden.

Het vermogen van de verticale windgeneratoren op de markt met een Savonius-rotor is niet groter dan 5 kW. Apparaten worden zelden gebruikt als een onafhankelijke werkeenheid en worden meestal gebruikt om een ​​hoger startkoppel te creëren voor Darier-roterende eenheden

Het verticale complex met de Savonius-rotor wordt verworpen met een hoger materiaalverbruik en een lager rendement in vergelijking met windgeneratoren met horizontale as. Daarom wordt de vrijgave van krachtige apparatuur van deze klasse niet aangeraden.

De volgende fotoselectie zal u vertrouwd maken met de stappen voor het maken van een Savonius-windmolen:

Alle details van dit model van een Savonius-windmolen, behalve een generator bij 3200 tpm en 24 V, zijn met de hand gemaakt.

# 4: Windturbine met rotor met meerdere schoepen en geleider

Dit type instrument is een verbeterde versie van de klassieke orthogonale windgenerator. Het rotorcomplex bestaat hier uit bladen die in twee rijen zijn gerangschikt.

De buitenste gelobde laag blijft statisch en fungeert als leischoep. Het vangt de windstroom op, vangt deze op, comprimeert deze en verhoogt zo de daadwerkelijke windsnelheid aanzienlijk.

De binnenste rij bladen is een beweegbare structuur, waarop de luchtstroom van de eerste roterende installatie onder een bepaalde hoek valt.

De efficiëntie van een windgenerator met een rotor met meerdere schoepen en een geleidingssysteem maakt dit apparaat bijzonder aantrekkelijk voor consumenten. De kosten van dergelijke apparatuur zijn echter vrij hoog en het loont iets langer dan vergelijkbare apparaten met een eenvoudigere configuratie

Experts noemen dit type apparaat het meest efficiënt in zijn klasse en benadrukken dat het door het specifieke ontwerp zelfs bij de laagst mogelijke windsnelheden kan werken.

# 5: Karakterisering van apparaten met een helicoïde rotor

Helicoïde windturbine of Gorlov-generator is een andere aanpassing van het traditionele orthogonale rotorsysteem. De bladen van het model zijn in een boog gedraaid. Dit ontwerpkenmerk maakt het mogelijk om snel de luchtstroom op te vangen en soepel te draaien zonder te schokken.

Dit werkingsprincipe vermindert de dynamische belasting op de basis en beweegbare knooppunten aanzienlijk, waardoor de levensduur wordt verlengd.

Rotormachines van het Helicoid-type zijn zeer betrouwbaar en kunnen gemakkelijk aanzienlijke operationele belastingen weerstaan. Tijdens bedrijf creëren dergelijke windmolens echter uitgesproken geluidseffecten en produceren ze extra geluidsgolven in het kortegolfgebied van het geluidsspectrum

De wervelende rotorbladen voor een helicoïde windmolen zijn gemaakt met behulp van een zeer vooruitstrevende, maar complexe technologie. Hierdoor hebben de units een vrij hoge kostprijs en zijn ze niet erg populair bij particuliere consumenten.

# 6: Kenmerken van rotors met verticale as

Het belangrijkste verschil tussen een verticaal axiale generator zijn de verticaal geplaatste bladen, die doen denken aan een vliegtuigvleugel in profiel, waarvan de as duidelijk parallel loopt aan de verticale as. Het ontwerp doet enigszins denken aan de Darier-rotor, maar in productieomstandigheden wordt het veel sneller en gemakkelijker gemaakt.

Een generator met een verticaal-axiale rotor is veel sneller dan vergelijkbare apparaten van deze klasse, wint aan snelheid en begint de benodigde energie te produceren. Het proces gaat gepaard met een licht geluidseffect en stoort de installatie-eigenaren of buren niet.

Windturbines met een rotor van een verticaal-axiaal type zijn betrouwbaar en duurzaam, zijn gemakkelijk bestand tegen aanzienlijke operationele belastingen en kosten niet te veel geld. Deze eigenschappen maken ze niet alleen relevant voor gebruik in industriële maar ook voor huishoudelijke doeleinden.

Kenmerken van de keuze van windgeneratoren voor een privéwoning en een overzicht van de beste aanbiedingen worden gepresenteerd in dit artikel.

Handgemaakte windmolen

Om thuis met uw eigen handen een windgenerator met een verticale rotatieas te maken, is niet zo moeilijk. Het volstaat om de benodigde onderdelen te kopen, ze in de juiste volgorde te monteren en de module op de geselecteerde plaats te installeren. Zodra de minimale bries verschijnt, werkt het product en begint het de eigenaren de nodige energie te geven.

Stap 1: Inkoop van componenten en materialen

Om met uw eigen handen een verticale windgenerator te maken, heeft u dergelijke componenten nodig:

• rotor - beweegbaar deel van de unit:
• de bladen - delen die de windstroom opvangen;
• axiale mast - voor het bevestigen van de rotor en bladen (kan de vorm aannemen van een lange paal, piramide of statief);
• stator - Bestemd voor plaatsing van een spoel met een duurzame koperdraad;
• batterij - ruime capaciteit voor het verzamelen van de ontvangen middelen;
• omvormer - een apparaat voor het omzetten van gelijkstroom naar wisselstroom;
• de controller - het apparaat dat de generator remt, op het moment dat de eenheid het werkelijke vermogen ontwikkelt dat de basislijn overschrijdt.

Voor de vervaardiging van bladen geschikte lichte kwaliteit kunststof met een goede indicator van elasticiteit. Andere materiaalsoorten zijn te gevoelig voor diverse beschadigingen en vervormingen en kunnen eenvoudigweg niet tegen een dergelijke hoge dynamische belasting.

Als u het apparaat zelf maakt, moet u er rekening mee houden dat verticale doe-het-zelf-windmolens aanzienlijk minder presteren dan fabrieksmonsters. Daarom, om niet teleurgesteld te zijn in het gemaakte ontwerp in de toekomst, is het beter om het onmiddellijk te maken met parameters die 2 keer hoger zijn dan nodig

Kleine bladen kunnen worden gemaakt van PVC met gemiddelde dichtheid, en voor grote, brede onderdelen heeft u het meest duurzame materiaal nodig dat bestand is tegen harde wind die lange tijd met een snelheid van 15 m / s en hoger waait.

Stap 2: Elementen voorbereiden

Voor bladen maken 4 verticale delen worden uit een verticale windgenerator gesneden uit een zeer sterke PVC-buis. Twee halfronde fragmenten worden uit blik gesneden en aan elke kant van de buis bevestigd. De draaicirkel van de bladdelen is in dit geval 690 mm en de hoogte van elk blad is ongeveer 700 mm.

Voor de montage van het rotorsysteem worden neodymiummagneten (6 stuks), ferrietschijven met een diameter van 230 mm (2 stuks) en lijm genomen. Magneten worden op de eerste schijf geplaatst, afwisselend in polariteit en met een hoek van 60 graden daartussen met een diameter van 165 mm. De tweede schijf wordt op dezelfde manier gemaakt en vervolgens worden de magneten gevuld met lijm.

Voor de stator worden 9 spoelen voorbereid en op elk daarvan worden 60 windingen koperdraad met een diameter van 1 mm gewikkeld.

Verdere hechting vindt plaats in de volgende volgorde:

• begin van 1 spoel met uiteinde 4;
• begin 4 met uiteinde 7 van de spoel.

De tweede fase wordt verzameld volgens hetzelfde principe, maar ze beginnen te werken met 2 spoelen en de derde met 3 spoelen. Een speciale vorm is gemaakt van een triplexplaat, de onderkant is bekleed met een stuk glasvezel en fasen die zijn gesoldeerd van spoelen worden bovenop geplaatst.

Vul de structuur met lijm en laat 1-2 dagen staan, zodat alle details in beslag worden genomen en de juiste plaatsen innemen. Vervolgens gaan ze door met het samenvoegen van de afzonderlijke onderdelen tot een enkel werkend systeem.

Stap 3: Alle generatoronderdelen monteren

Om alle generatorelementen in de bovenste rotor te verbinden, zijn 4 gaten voor de tapeinden gemaakt. De onderste rotor is met magneten op de beugel geplaatst. Vervolgens wordt de stator geplaatst, nadat er gaten in zijn gemaakt voor bevestiging aan de beugel.

De noppen rusten op de aluminium plaat en bedekken vervolgens met een tweede rotor, waarbij deze met magneten naar beneden wordt geplaatst.

Het montageproces wordt zorgvuldig en zonder haast uitgevoerd. De rotoren moeten ten opzichte van elkaar worden uitgelijnd, zodat er later in het ontwerp geen speling is (+)

Met behulp van een sleutel worden de tapeinden afwisselend gedraaid, zodat de bovenste rotor gelijkmatig en zonder schokken naar de onderste rotor afdaalt. Wanneer het in de plaats komt, worden de tapeinden gedraaid en worden de aluminium platen verwijderd. Aan het einde wordt de hele structuur vastgezet met moeren en draai ze duidelijk vast, maar niet te strak om de draad niet te breken.

Stap 4: Laatste hardware-installatie

Voor de mast nemen ze een sterke metalen buis van 4-5 meter lang en schroeven de reeds gemonteerde generator erop vast aan de schroef. Vervolgens bevestigen ze het frame met plastic bladen aan de generator en installeren ze de maststructuur op een voorbereide locatie met een driepunts versterkte fundering.

Bovendien wordt de positie van het systeem met een rek vastgelegd.

Bij het installeren van een windturbine moet de mast zo lang mogelijk worden genomen. Ze moet een rotor maken boven de hoogste structuur in het gebied. Alleen dan kan het ontwerp efficiënt werken en de benodigde hoeveelheid middelen produceren

Het elektrische netwerk naar de windmolen is in een bepaalde volgorde aangesloten. De controller ontvangt een hulpbron van de generator en zet de wisselstroom om in gelijkstroom, die nodig is om de batterij op te laden. Kan monteer de controller zelf volgens een vereenvoudigd schema.

De batterij verzamelt de vrijkomende energie en de omvormer zet de gelijkstroom om in wisselstroom, die het grootste deel van huishoudelijke apparaten en thuisservicesystemen voedt.

Op onze site vindt u een selectie artikelen over de zelfgemaakte fabricage van verschillende soorten windgeneratoren.

We raden u aan om vertrouwd te raken met:

1. Doe-het-zelf windgenerator van een wasmachine: montage-instructies voor een windmolen
2. DIY-windgenerator van een autogenerator: assemblagetechnologie voor windmolens en foutanalyse
3. Hoe maak je een windgenerator met je eigen handen: apparaat, werkingsprincipe + beste zelfgemaakte

Een andere interessante optie voor de constructie van een verticale windmolen kan worden samengesteld uit afvalmaterialen, waarbij niet meer dan 250 roebel wordt uitgegeven aan de aankoop van extra componenten. Onafhankelijke vakmensen hebben een fietswiel nodig, nog eens 12 fietsspaken, een as van het achterwiel met drie moeren, een stalen strip en 11 aluminium platen.

Nog 150 klinknagels nodig, M4 bouten met moeren in een hoeveelheid van 18 stuks, M6 bouten met moeren in een hoeveelheid van 3 stuks, 27 grotere ringen en 24 kleine.

In het kort zal de volgende galerij de montagestappen demonstreren:

De volgende video-tutorial zal alle stappen in detail presenteren:

Een plaats kiezen voor een windgenerator

Het kiezen van de juiste plaats om de windgenerator te installeren is een belangrijke stap. U kunt het apparaat het beste op een open maximaal punt plaatsen en er zorgvuldig op toezien dat het niet onder het niveau van aangrenzende woon- en bedrijfsgebouwen komt. Anders worden de gebouwen een belemmering voor de luchtstroom en neemt de efficiëntie van de unit sterk af.

Als de site naar een rivier of meer gaat, wordt de windmolen aan de kust geplaatst, waar de wind vooral vaak waait. Perfect gelegen voor de locatie van de generatorgevels die beschikbaar zijn op het grondgebied, of grote lege ruimtes die geen kunstmatige of natuurlijke belemmeringen voor de luchtstroom hebben.

Wanneer residentieel vastgoed (huis, huisje, appartement, enz.) Zich in de stad of buiten de stad bevindt, maar op plaatsen met een dichte ontwikkeling, wordt het windenergiecomplex op het dak geplaatst.

Om de generator op het dak van een appartementsgebouw te plaatsen, nemen ze de schriftelijke toestemming van de buren en krijgen ze officiële toestemming van de desbetreffende autoriteiten.

Bij het installeren van een verticale generator op het dak van een appartementsgebouw moet er rekening mee worden gehouden dat de unit behoorlijk luidruchtig is en overlast kan veroorzaken voor zowel de eigenaren als de andere bewoners. Daarom moet u het apparaat dichter bij het midden van het dak plaatsen, zodat eigenaren van appartementen op de bovenste verdiepingen geen last hebben van het luide gezoem van de windmolen tijdens gebruik

In een privéwoning met een grote tuin is het kiezen van een geschikte plek veel gemakkelijker. Het belangrijkste om te overwegen is dat de structuur zich op een afstand van 15-25 meter van de woonvertrekken bevindt. Dan zullen de geluidseffecten van de roterende bladen niemand storen.

Rechtop onderhoud

Om ervoor te zorgen dat de verticale windgenerator efficiënt, duidelijk en zo efficiënt mogelijk werkt, moeten alle bewegende delen van de constructie worden gesmeerd. Een dergelijke procedure wordt gedurende het hele kalenderjaar minimaal 2 keer uitgevoerd.

Draai tegelijkertijd tijdens onderhoud de moeren los tijdens bedrijf, versterk de elektrische verbindingen, controleer de mechanische componenten op corrosie, draai de losse spankabels vast en inspecteer de messen zorgvuldig op breuk of schade.

In de winter hebben verticale installaties speciale zorg nodig. Tijdens vorst zijn de messen bedekt met een ijskorst en moeten ze tijdig worden schoongemaakt, zodat het koppel op het juiste niveau blijft

Onderdelen worden indien nodig geverfd en eenmaal per jaar voeren ze een volledig onderzoek van de hele constructie uit op storingen. Dergelijke zorg zorgt voor de juiste werking van de windturbine en verlengt de operationele periode.

Beoordeling van de haalbaarheid van installatie

Voordat ze doorgaan met de fabricage van een verticale windgenerator, bestuderen ze de weersituatie in hun regio en proberen ze te bepalen of de eenheid de benodigde hoeveelheid hulpbronnen kan leveren.

Experts raden aan de volgende parameters te evalueren:

• aantal winderige dagen - neem de gemiddelde waarde voor het jaar waarin de windvlaag hoger is dan 3 m / s;
• volume van elektriciteitverbruikt per dag door eigenwoningbezit;
• geschikte plaats in een privéruimte voor windapparatuur.

De eerste indicator wordt geleerd van gegevens verkregen bij het dichtstbijzijnde weerstation of gevonden op internet bij de respectievelijke portalen. Bovendien worden ze gecontroleerd met gedrukte geografische publicaties en vormen ze een compleet beeld van de situatie met de wind in hun regio.

Statistieken worden niet binnen één jaar genomen, maar binnen 15-20 jaar, alleen dan zullen de gemiddelde cijfers zo correct mogelijk zijn en laten zien of de generator volledig kan voorzien in de elektriciteitsbehoefte van het huishouden of dat het voldoende is om alleen aan de individuele behoeften van het huishouden te voldoen.

Als de eigenaar beschikt over een groot perceel gelegen op een helling, nabij de rivieroever of in een open ruimte, zullen er geen installatieproblemen zijn.

Wanneer het huis zich in de diepten van het dorp bevindt en de tuin compact is en dicht grenst aan de aangrenzende gebouwen, zal het moeilijk zijn om met uw eigen handen een verticaal model van een windturbine te installeren. De constructie moet 3-5 meter boven de grond worden geheven en extra worden versterkt, zodat deze niet met een sterke rush valt.

Met al deze informatie moet in de planningsfase rekening worden gehouden, zodat duidelijk wordt of de windgenerator de volledige energievoorziening kan opnemen of dat zijn rol binnen het kader van de hulpenergiebron blijft. Het heeft de voorkeur om uit te voeren windmolen berekening.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

Video nr. 1 laat zien hoe u thuis met uw eigen handen een verticale windgenerator met een Darier-rotatiesysteem kunt maken. De video illustreert de kenmerken en merkwaardige nuances van het montageproces. Er is een definitie van het maximale vermogen van de gefabriceerde eenheid:

Hoe video verticale windgenerator werkt en in hoeverre hij energie opwekt, zal video # 2 laten zien. Het geeft een gedetailleerd overzicht van de module en een beschrijving van het werk aan de juiste meting van het werkelijke vermogen en andere parameters:

Video 3 toont het testen van een geïmproviseerde verticale windgenerator. Wat is een met de hand gemaakt apparaat gemaakt van geïmproviseerde materialen die in staat zijn om:

Zo'n moderne en praktische bron van alternatieve energie als verticale windmolens is eenvoudig zelf te monteren. Met de juiste zakelijke ervaring kan elk onderdeel worden vervaardigd en vervolgens alle componenten worden gecombineerd in één integraal ontwerp.

Als je de taak niet ingewikkeld wilt maken, is het best gepast om thuis kant-en-klare componenten aan te schaffen, zonder haast en gedoe, om een ​​betrouwbare windturbine te monteren die een ononderbroken stroomtoevoer naar de woonkamer kan garanderen.

Als er in uw capaciteiten geen absolute zekerheid is, is het beter om het werk aan professionals toe te vertrouwen. Ze zullen alles zeer snel en volledig in overeenstemming met de operationele basisvereisten doen.

Heb je ervaring met het bouwen en bedienen van een windgenerator? Deel informatie met onze lezers, stel uw manier voor om het apparaat te monteren. U kunt opmerkingen achterlaten en zelfgemaakte foto's toevoegen in het onderstaande formulier.