Do-it-yourself vertikálny veterný generátor: ako zostaviť veternú turbínu s vertikálnou osou rotácie

Vietor má neuveriteľné energetické možnosti. Nevyužitie jeho silného potenciálu by sa malo bezpečne považovať za neprimeraný odpad. Vertikálny veterný generátor si však môžete ľahko vytvoriť vlastnými rukami a získať tak takmer bezplatnú energiu na pokrytie domácich potrieb. To je celkom skutočné, súhlasíte?

Predložený článok pomôže podrobne porozumieť zložitému technickému problému. Systematizované, prístupné informácie prezentované veľmi podrobne osvetľujú princíp činnosti populárnych systémov, ktoré spracúvajú energiu vzdušných hmôt na elektrickú energiu.

Bezpochyby vás bude unášať myšlienka vytvorenia veterného mlyna, ktorého podrobnosti sú uvedené v článku. Podrobne sme skúmali rôzne typy vertikálnych veterných generátorov, dotkli sme sa ich rozdielov, výhod a nevýhod. Textovú časť materiálu dokonale dopĺňajú fotografie a video pokyny.

Výhody a princíp činnosti veterných mlynov

Moderný vertikálny generátor - jedna z možností alternatívna energia pre domácnosť, Jednotka je schopná prevádzať veterné nárazy na zdroj energie. Pre správnu činnosť nie sú potrebné ďalšie zariadenia, ktoré určujú smer vetra.

Rotačný veterný generátor sa dá ľahko vyrobiť vlastnými rukami. Samozrejme, nebude schopný úplne prevziať dodávku súkromnej veľkej chaty s energiou, ale dokáže dokonale zvládnuť osvetlenie prístavieb, záhradných chodníkov a priľahlého priestoru domu.

Vertikálne zariadenie pracuje v nízkej nadmorskej výške.Na jeho údržbu nie sú potrebné rôzne zariadenia, ktoré zabezpečujú bezpečné vykonávanie opráv a údržby vo výškach.

Minimálny počet pohyblivých častí robí z veternej turbíny spoľahlivejšiu a prevádzkovo stabilnú. Optimálny profil lopatiek a pôvodný tvar rotora zaisťujú jednotke vysokú účinnosť bez ohľadu na smer, v ktorom vietor fúka v danom okamihu.

Malé modely pre domácnosť pozostávajú z troch alebo viacerých ľahkých čepelí, okamžite zachytia najslabší náraz a začnú sa otáčať, keď sila vetra prekročí 1,5 m / s. Vďaka tejto schopnosti ich účinnosť často prevyšuje účinnosť veľkých rastlín vyžadujúcich silnejší vietor.

Generátor pracuje úplne ticho, nezasahuje do majiteľov a susedov, nevytvára škodlivé emisie do ovzdušia a spoľahlivo slúži mnoho rokov, presne dodáva energiu do obytných priestorov.

Vertikálny generátor poháňaný vetrom pracuje na princípe magnetickej levitácie. Počas otáčania turbín sa generujú impulzné a zdvíhacie sily, ako aj skutočná brzdná sila. Prvé dva otáčajú čepele jednotky. Táto akcia aktivuje rotor a vytvára magnetické pole, ktoré generuje elektrinu.

Veterná turbína so zvislou osou rotácie nemá nižšiu účinnosť ako jej horizontálne náprotivky. Okrem toho nevzniká nárok na teritoriálne umiestnenie a plne funguje takmer na akomkoľvek mieste vhodnom pre majiteľov domov

Zariadenie pracuje úplne nezávisle a nevyžaduje zásah hostiteľa do procesu.

Klasifikácia vertikálneho generátora

Medzi veternými lapačmi vertikálneho typu existuje určitý štrukturálny rozdiel. Nezlepšuje ani zhoršuje jednotky, ale jednoducho vám umožňuje vybrať najvhodnejšiu možnosť vykonávania konkrétnych úloh v určitej oblasti.

# 1: Vlastnosti ortogonálnych systémov

Konštrukčne je ortogonálny veterný generátor tvorený silnou osou vertikálnej rotácie a niekoľkými rovnobežnými lopatkami vzdialenými od stredovej základne v určitej vzdialenosti.

Zariadenie nevyžaduje ďalšie vodiace mechanizmy a funguje normálne, bez ohľadu na smer vetra. Vertikálne umiestnený hlavný hriadeľ umožňuje umiestniť hnacie zariadenie na úroveň zeme, čo veľmi uľahčuje prevádzku, opravy a údržbu.

Referenčné uzly ortogonálneho generátora majú málo životnosť. Je to kvôli vysokému dynamickému zaťaženiu, ktoré na ne rotor počas prevádzky pôsobí. Aby nedošlo k predčasnému zlyhaniu inštalácie, je potrebné pravidelne kontrolovať všetky podporné časti a poškodené diely včas vymeniť za nové.

Nevýhody ortogonálnych zariadení zahŕňajú príliš masívny systém lopatiek a nízku účinnosť v porovnaní s účinnosťou modulov horizontálnej osi.

Najjednoduchšia veterná turbína na napájanie nízkoenergetických spotrebiteľov môže byť zostavená z hotových komponentov:

# 2: Generátory rotorov Daria

Generátor vetra vybavený Darierovým rotorom má vertikálnu os otáčania a 2 až 3 ploché lopatkové lopatky bez charakteristického aerodynamického profilu, pripevnené na základni a na vrchu osi rotácie.

Jednotka sa pri svojej práci nezameriava na silu alebo smer vetra, má vysokú rýchlosť otáčania a umožňuje umiestnenie hnacích zariadení na zemi, čo uľahčuje a urýchľuje proces plánovanej údržby a prípadných opráv.

Dvojvrstvové generátorové agregáty s Darierovým rotorom sú aktivované iba silným nárazom vetra. S rovnomerne bežiacim prúdom nemôžu začať sami

Nosné a rotujúce komponenty zariadenia s Darierovým rotorom sú citlivé na zvýšené dynamické zaťaženie a účinnosť lopatkového systému je v mnohých ohľadoch nižšia ako axiálne horizontálne inštalácie.

# 3: Jednotky rotora Savonius

Vertikálna veterná turbína s rotorom Savonius má polovalcový systém lopatiek a líši sa od podobných zariadení s vysokým štartovacím momentom a schopnosťou efektívne pracovať pri nízkorýchlostných vetroch.

Výkon vertikálnych veterných generátorov na trhu s rotorom Savonius nepresahuje 5 kW. Zariadenia sa zriedka používajú ako nezávislá pracovná jednotka a najčastejšie sa používajú na vytvorenie väčšieho počiatočného krútiaceho momentu pre otočné jednotky Darier

Vertikálny komplex s rotorom Savonius sa vyčíta so zvýšenou spotrebou materiálu a nižšou účinnosťou v porovnaní s vetrovými generátormi s vodorovnou osou. Preto sa vydanie vysokovýkonných zariadení tejto triedy nepovažuje za vhodné.

Nasledujúci výber fotografií vás oboznámi s postupmi pri výrobe veterného mlyna Savonius:

Všetky podrobnosti o tomto modeli veterného mlyna Savonius s výnimkou generátora pri 3 200 ot./min. A 24 V sa vyrábajú ručne.

# 4: Veterná turbína s vírivým rotorom a vedením

Tento typ prístroja je vylepšenou verziou klasického ortogonálneho veterného generátora. Komplex rotorov tu pozostáva z lopatiek usporiadaných v dvoch radoch.

Vonkajšia laloková vrstva zostáva statická a pôsobí ako vodiaca lopatka. Zachytáva prúd vetra, zachytáva ho, komprimuje a týmto spôsobom výrazne zvyšuje skutočnú rýchlosť vetra.

Vnútorný rad lopatiek je pohyblivá konštrukcia, na ktorú prúdi vzduch z prvej rotačnej inštalácie v určitom uhle.

Účinnosť veterného generátora, ktorý má viac krídlové rotory s vodiacim systémom, robí toto zariadenie zvlášť atraktívnym pre spotrebiteľov. Náklady na takéto vybavenie sú však dosť vysoké a oplatí sa o niečo dlhšie ako podobné zariadenia s jednoduchšou konfiguráciou

Odborníci označujú tento typ zariadenia za najefektívnejší vo svojej triede a zdôrazňujú, že jeho špecifická konštrukcia mu umožňuje pracovať aj pri najnižšej možnej rýchlosti vetra.

# 5: Charakterizácia zariadení so špirálovým rotorom

Helicoidná veterná turbína alebo Gorlov generátor sú ďalšou modifikáciou tradičného ortogonálneho rotorového systému. Čepele modelu sú skrútené v oblúku. Táto konštrukčná vlastnosť umožňuje rýchle zachytenie prúdu vzduchu a plynulé otáčanie bez trhania.

Tento princíp činnosti výrazne znižuje dynamické zaťaženie základne a pohyblivých uzlov, čím sa zvyšuje ich životnosť.

Rotorové stroje vrtuľového typu sú veľmi spoľahlivé a ľahko vydržia značné prevádzkové zaťaženie. Počas prevádzky však takéto veterné mlyny vytvárajú výrazné hlukové efekty a vytvárajú ďalšie zvukové vlny umiestnené v oblasti krátkych vĺn zvukového spektra.

Vírivé lopatky rotora pre vrtuľový veterný mlyn sa vyrábajú pomocou veľmi progresívnej, ale komplexnej technológie. Z tohto dôvodu majú jednotky pomerne vysoké náklady a nie sú medzi súkromnými spotrebiteľmi veľmi populárne.

# 6: Charakteristiky rotorov vertikálnej osi

Hlavným rozdielom medzi vertikálne axiálnym generátorom sú vertikálne umiestnené lopatky pripomínajúce krídlo lietadla v profile, ktorého os je zreteľne rovnobežná s vertikálnym hriadeľom. Dizajn trochu pripomína Darierov rotor, ale vo výrobných podmienkach je oveľa rýchlejší a ľahší.

Generátor s vertikálnym axiálnym rotorom je oveľa rýchlejší ako podobné zariadenia tejto triedy, pričom sa získava prevádzková rýchlosť a začína sa vyrábať požadovaná energia. Proces je sprevádzaný miernym zvukovým efektom a nezasahuje do vlastníkov alebo susedov inštalácie.

Veterné turbíny s rotorom vertikálne axiálneho typu sú spoľahlivé a odolné, ľahko vydržia značné prevádzkové zaťaženie a nestoja príliš veľa peňazí. Tieto vlastnosti ich robia relevantnými nielen pre priemyselné, ale aj pre domáce účely.

Funkcie výberu veterných generátorov pre súkromný dom a prehľad najlepších ponúk sú uvedené v tento článok.

Ručne vyrábaný veterný mlyn

Vytvorenie veterného generátora so zvislou osou rotácie doma vlastnými rukami nie je príliš ťažké. Stačí nakúpiť potrebné komponenty, zostaviť ich v správnom poradí a nainštalovať modul na vybrané miesto. Akonáhle sa objaví minimálny vánok, produkt bude fungovať a majiteľom začne dodávať potrebnú energiu.

Krok 1: Obstaranie komponentov a materiálov

Na vytvorenie vertikálneho veterného generátora vlastnými rukami potrebujete tieto komponenty:

• rotor - pohyblivá časť jednotky:
• čepele - časti, ktoré zachytávajú prúdenie vetra;
• axiálny stožiar - na pripevnenie rotora a lopatiek (môžu mať tvar dlhého stĺpa, pyramídy alebo statívu);
• stator - určené na umiestnenie cievky s odolným medeným drôtom;
• batérie - veľká kapacita na akumuláciu prijatého zdroja;
• menič - zariadenie na konverziu jednosmerného prúdu na striedavý prúd;
• ovládač - zariadenie brzdiace generátor v okamihu, keď jednotka vyvinie skutočný výkon, ktorý presahuje základnú líniu.

Na výrobu nožov vhodný ľahký plechový plast s dobrým indikátorom elasticity. Iné typy materiálov sú príliš citlivé na rôzne poškodenia a deformácie a jednoducho nedokážu zvládnuť také vysoké dynamické zaťaženie.

Pri výrobe zariadenia si treba pamätať na to, že vertikálne veterné mlyny na použitie v domácnosti sú v porovnaní s výrobnými vzorkami vážne horšie. Preto, aby nedošlo k sklamaniu z vytvoreného dizajnu v budúcnosti, je lepšie okamžite urobiť z hľadiska parametrov, ktoré sú dvakrát vyššie, ako je potrebné

Malé lopatky môžu byť vyrobené z PVC so strednou hustotou a pre veľké a široké časti budete potrebovať najodolnejší materiál, ktorý vydrží dlho pôsobiace silné vetry pri rýchlosti 15 m / sa vyššie.

Krok 2: Príprava prvkov

pre vytváranie čepelí 4 zvislé časti sú vyrezané z vertikálneho veterného generátora z vysoko pevného PVC potrubia. Dva polkruhové úlomky sa odrežú z cínu a pripevnia sa na každú stranu rúrky. Polomer rotácie častí čepele bude v tomto prípade 690 mm a výška každej čepele bude asi 700 mm.

Na zostavenie rotorového systému sa odoberú neodýmové magnety (6 ks), feritové disky s priemerom 230 mm (2 ks) a lepidlo. Na prvý disk sa umiestnia magnety, striedajú sa v polaritách a medzi nimi sa sleduje uhol 60 stupňov s priemerom 165 mm. Druhý disk sa vyrobí rovnakým spôsobom a potom sa magnety naplnia lepidlom.

Pre stator sa pripraví 9 cievok a na každú z nich sa navinie 60 závitov medeného drôtu s priemerom 1 mm.

Následná adhézia nastáva v nasledujúcom poradí:

• začiatok 1 cievky s koncom 4;
• začnite 4 s koncom 7 cievky.

Druhá fáza sa zhromažďuje podľa rovnakého princípu, ale začínajú pracovať s 2 cievkami a tretia s 3 cievkami. Špeciálny tvar je vyrobený z preglejkovej fólie, spodná časť je potiahnutá kusom skleneného vlákna a na vrch sa umiestnia fázy spájkované zo zvitkov.

Naplňte štruktúru lepidlom a nechajte 1-2 dni, aby všetky detaily pochopili a zaujali správne miesta. Potom pristúpia k spojeniu jednotlivých častí do jedného pracovného systému.

Krok 3: Zostavenie všetkých častí generátora

Na pripojenie všetkých prvkov generátora v hornom rotore sa vytvoria 4 otvory pre kolíky. Spodný rotor je umiestnený na držiakoch magnety. Potom sa stator umiestni po vytvorení otvorov na pripevnenie k držiaku.

Cvočky spočívajú na hliníkovej platni a potom sa zakrývajú druhým rotorom, pričom sa umiestňujú pomocou magnetov.

Proces montáže sa vykonáva opatrne a bez zhonu. Rotory musia byť voči sebe navzájom zarovnané tak, aby neskôr v konštrukcii nedošlo k vôle (+)

Pomocou kľúča sa kolíky otáčajú striedavo tak, že horný rotor klesá rovnomerne a bez trhania na spodný rotor. Keď je na svojom mieste, kolíky sú skrútené a hliníkové platne sú odstránené. Na konci je celá konštrukcia upevnená maticami a zreteľne dotiahnutá, ale nie príliš utiahnutá, aby nedošlo k pretrhnutiu závitu.

Krok 4: Finálna inštalácia hardvéru

V prípade stožiara berú pevnú kovovú rúru 4 až 5 metrov dlhé a naskrutkujú už namontovaný generátor k skrutke. Potom pripevnia rám plastovými lopatkami k generátoru a namontujú konštrukciu stožiara na pripravené miesto s trojbodovým vystuženým základom.

Okrem toho je poloha systému fixovaná natiahnutím.

Pri inštalácii veternej turbíny sa musí stĺp zdvíhať čo najdlhšie. Musí vytvoriť rotor nad najvyššou štruktúrou v tejto oblasti. Až potom môže projekt fungovať efektívne a produkovať potrebné množstvo zdrojov

Elektrická sieť k veternému mlynu je pripojená v určitom poradí. Regulátor prijíma zdroj z generátora a prevádza striedavý prúd na jednosmerný prúd, ktorý je potrebný na nabitie batérie. plechovka zostavte ovládač sami podľa zjednodušenej schémy.

Batéria akumuluje uvoľnenú energiu a menič premieňa jednosmerný prúd na striedavý prúd, ktorý napája väčšinu domácich spotrebičov a systémov domácej údržby.

Na našej stránke nájdete výber článkov o domácej výrobe rôznych typov veterných generátorov.

Odporúčame vám oboznámiť sa s:

1. Do-it-yourself vietor generátor z práčky: montážne pokyny pre veterný mlyn
2. DIY veterný generátor z automobilového generátora: technológia montáže veterných mlynov a analýza chýb
3. Ako vyrobiť veterný generátor vlastnými rukami: zariadenie, princíp činnosti + najlepšie domáce

Ďalšou zaujímavou možnosťou na výstavbu vertikálneho veterného mlyna môže byť zostavená z odpadových materiálov, pričom na nákup ďalších komponentov sa nesmie minúť viac ako 250 rubľov. Nezávislí remeselníci budú potrebovať koleso pre bicykel, ďalších 12 lúčov kolesa, os od zadného kolesa pre bicykel s tromi maticami, oceľový pás, 11 hliníkových platní.

Potrebujeme ešte 150 nitov, skrutky M4 s maticami v množstve 18 kusov, skrutky M6 s maticami v množstve 3 ks, 27 väčších podložiek a 24 malých.

Nasledujúca galéria bude v stručnosti predstavovať montážne kroky:

Nasledujúci výukový program s videom predstaví všetky kroky podrobne:

Výber miesta pre veterný generátor

Dôležitým krokom je výber správneho miesta na inštaláciu veterného generátora. Najlepšie je umiestniť zariadenie na maximálny otvorený bod a pozorne sledovať, či neklesne pod úroveň susedných obytných a hospodárskych budov. V opačnom prípade sa budovy stanú prekážkou toku vzduchu a účinnosť jednotky sa výrazne zníži.

Ak miesto pôjde na rieku alebo jazero, veterný mlyn je umiestnený na brehu, kde vietor fúka zvlášť často. Ideálne umiestnenie pre umiestnenie výšok generátora dostupných na území alebo veľkých prázdnych priestorov, ktoré nemajú umelé alebo prirodzené prekážky prúdeniu vzduchu.

Keď sa rezidenčná nehnuteľnosť (dom, chata, byt atď.) Nachádza v meste alebo sa nachádza mimo mesta, ale v miestach s hustým rozvojom je na strechu položený komplex veternej energie.

Na umiestnenie generátora na strechu bytového domu berú písomný súhlas susedov a získajú úradné povolenie od príslušných orgánov.

Pri inštalácii vertikálneho generátora na strechu bytového domu treba pamätať na to, že jednotka je dosť hlučná a môže spôsobovať nepríjemnosti majiteľom aj ostatným obyvateľom. Preto musíte zariadenie umiestniť bližšie k stredu strechy, aby majitelia bytov na horných poschodiach netrpeli hlukom, ktorý počas prevádzky generuje veterný mlyn.

V súkromnom dome s veľkou záhradou je výber vhodného miesta oveľa ľahší. Hlavnou vecou, ​​ktorú treba brať do úvahy, je skutočnosť, že táto budova sa nachádza vo vzdialenosti 15 - 25 metrov od obytných priestorov. Potom nebudú zvukové efekty rotujúcich lopatiek nikoho obťažovať.

Vzpriamená údržba

Aby zvislý veterný generátor pracoval efektívne, jasne a čo najefektívnejšie, musia byť všetky pohyblivé časti konštrukcie namazané. Takýto postup sa vykonáva najmenej dvakrát za celý kalendárny rok.

Zároveň počas údržby utiahnite uvoľnené matice počas prevádzky, zosilnite elektrické pripojenie, skontrolujte koróziu mechanických súčastí, utiahnite uvoľnené napínacie káble a dôkladne skontrolujte rozbitie alebo poškodenie nožov.

V zime je potrebné venovať osobitnú pozornosť vertikálnym inštaláciám. Počas mrazov sú čepele pokryté ľadovou kôrou a musia byť včas vyčistené tak, aby sa otáčky krútiaceho momentu udržiavali na správnej úrovni.

Časti sa vymaľujú podľa potreby a raz ročne vykonajú kompletnú prehliadku celej konštrukcie z hľadiska porúch. Takáto starostlivosť zabezpečuje správnu činnosť veternej turbíny a predlžuje jej prevádzkovú dobu.

Posúdenie uskutočniteľnosti inštalácie

Predtým, ako pristúpia k výrobe veterného generátora vertikálneho typu, študujú poveternostnú situáciu vo svojom regióne a pokúsia sa zistiť, či jednotka môže poskytnúť potrebné množstvo zdrojov.

Odborníci odporúčajú vyhodnotiť nasledujúce parametre:

• počet veterných dní - vezmite priemernú hodnotu za rok, keď náraz vetra presahuje 3 m / s;
• množstvo elektrinyspotrebované denne vlastníctvom domu;
• vhodné miesto v súkromnej oblasti pre veternú techniku.

Prvý ukazovateľ sa získava z údajov získaných na najbližšej meteorologickej stanici alebo nájdených na internete na príslušných portáloch. Okrem toho sú kontrolované tlačenými geografickými publikáciami a vytvárajú úplný obraz o situácii s vetrom v ich regióne.

Štatistika sa neberie za jeden rok, ale za 15 - 20 rokov, iba potom budú priemerné hodnoty čo najpresnejšie a ukazujú, či generátor dokáže úplne uspokojiť potrebu elektriny v domácnosti alebo či je dostatok energie len na uspokojenie individuálnych potrieb domácnosti.

Ak má majiteľ k dispozícii veľký pozemok nachádzajúci sa na svahu, v blízkosti brehu rieky alebo na otvorenom priestranstve, nebude problém s inštaláciou.

Ak sa dom nachádza v hĺbke dediny a dvor je kompaktný a tesne prilieha k susedným budovám, inštalácia vertikálneho modelu veternej turbíny s vašimi vlastnými rukami nebude jednoduchá. Konštrukcia bude musieť byť zdvihnutá 3 až 5 metrov nad zemou a dodatočne zosilnená tak, aby nespadla so silným nárazom.

Všetky tieto informácie sa musia zohľadniť vo fáze plánovania, aby bolo zrejmé, či bude veterný generátor schopný prijať plný prísun energie alebo či jeho úloha zostane v rámci pomocného zdroja energie. Je lepšie vykonať Výpočet veterného mlyna.

Závery a užitočné video na túto tému

Video č. 1 ukazuje, ako vyrobiť vertikálny veterný generátor s rotačným systémom Darier s vlastnými rukami doma. Video ilustruje vlastnosti a zvedavé nuansy procesu montáže. Existuje definícia maximálneho výkonu vyrobenej jednotky:

Ako funguje vertikálny veterný generátor a do akej miery generuje energiu, ukáže sa video č. 2. Poskytuje podrobný prehľad o module a popis práce na správnom meraní skutočného výkonu a ďalších parametrov:

Video 3 ukazuje testovanie provizórneho vertikálneho typu veterného generátora. Čo je zariadenie vyrobené ručne vyrobené z improvizovaných materiálov schopných:

Takýto moderný a praktický zdroj alternatívnej energie, ako sú vertikálne veterné mlyny, sa dá ľahko zostaviť vlastnými rukami. Pri náležitých obchodných skúsenostiach je možné každú časť vyrobiť a potom všetky komponenty spojiť do jedného integrálneho dizajnu.

Ak nechcete komplikovať túto úlohu, je celkom vhodné kúpiť hotové komponenty doma, bez ponáhľania a rozruchu, namontovať spoľahlivú veternú turbínu, ktorá zabezpečí nepretržité dodávky elektrickej energie do obývacej izby.

Ak podľa vašich schopností neexistuje absolútna istota, je lepšie zveriť prácu odborníkom. Budú robiť všetko veľmi rýchlo av plnom súlade so základnými prevádzkovými požiadavkami.

Máte skúsenosti s budovaním a prevádzkou veterného generátora? Zdieľajte informácie s našimi čitateľmi, navrhnite spôsob montáže jednotky. Do formulára nižšie môžete zanechať komentáre a pridať domáce fotografie.