Obsah
Mít vlastní větrný generátor je velmi výhodné. Za prvé, člověk dostává elektřinu zdarma. Za druhé, elektřinu lze získat v místech vzdálených od civilizace, kde nejsou žádné elektrické vedení. Větrný mlýn je zařízení určené k výrobě kinetické energie větru. Mnoho řemeslníků se naučilo sestavit vertikální větrný generátor vlastníma rukama a nyní zjistíme, jak se to dělá.
Konstrukce a typy větrných turbín
Větrné generátory mají mnoho jmen, ale správnější je nazývat je větrnou elektrárnou. Větrná farma se skládá z elektrického zařízení a mechanické konstrukce - větrné turbíny, které jsou vzájemně propojeny do jednoho systému. Elektrická instalace pomáhá přeměnit vítr na zdroj energie.
Existuje mnoho typů větrných generátorů, ale podle umístění pracovní osy jsou konvenčně rozděleny do dvou skupin:
- Nejběžnější jsou větrné mlýny s horizontální osou otáčení. Elektroinstalace se vyznačuje vysokou účinností. Samotný mechanismus navíc lépe odolává hurikánům a při slabém větru se rotor rychleji rozbíhá. Horizontální větrné generátory mají snadnější regulaci výkonu.
- Větrné mlýny se svislou osou otáčení jsou schopny provozu i při nízkých rychlostech větru. Turbíny jsou tiché a jednodušší na výrobu, takže je nejčastěji instalují řemeslníci na svém dvoře.Nicméně konstrukční rys vertikálního větrného mlýna umožňuje jeho instalaci pouze nízko nad zemí. Z tohoto důvodu je účinnost elektroinstalace značně snížena.
Větrné generátory se liší podle typu oběžného kola:
- Vrtulové nebo křídlové modely jsou vybaveny listy, které jsou kolmé k pracovní vodorovné hřídeli.
- Karuselové modely se také nazývají rotační. Jsou typické pro vertikální větrné turbíny.
- Bubnové modely mají podobně vertikální pracovní osu.
Pro generování kinetické větrné energie v průmyslovém měřítku se obvykle používají vrtulové větrné generátory. Bubnové a karuselové modely jsou větší velikosti a mají méně účinný mechanismus.
Všechny větrné turbíny mohou být vybaveny multiplikátorem. Tato převodovka vytváří během provozu velký hluk. V domácích větrných turbínách se násobiče obvykle nepoužívají.
Princip činnosti větrné turbíny
Stojí za zmínku, že princip fungování větrného generátoru je stejný, bez ohledu na jeho design a vzhled. Výroba energie začíná od okamžiku, kdy se lopatky větrného mlýna otočí. V tomto okamžiku se mezi rotorem a statorem generátoru vytvoří magnetické pole. Slouží jako zdroj energie, který vyrábí elektřinu.
Jak jsme tedy zjistili, větrný generátor se skládá ze dvou hlavních částí: rotačního mechanismu s lopatkami a generátoru. Nyní o práci animátora. Tato převodovka je instalována na větrném mlýně pro zvýšení rychlosti pracovního hřídele.
Když se rotor generátoru otáčí, vzniká střídavý proud, to znamená, že vycházejí tři fáze. Generovaná energie se dostane do regulátoru a z něj jde do baterie.V tomto řetězci je další důležité zařízení - invertor. Převádí proud na stabilní parametry a dodává jej spotřebiteli prostřednictvím sítě.
Průmyslové řemeslo větrný mlýn 2
V oblasti větrné energie je velmi známý kinetický větrný generátor industrial craft 2, který má upravenou jednotku pro výrobu větrné energie. Pro výpočet výkonu elektroinstalace se součet rychlostí jejích pracovních částí vynásobí 0,1. Velikost pracovní plochy je dána rozměry rotoru. Během rotace produkuje kinetickou energii kU spíše než elektrickou energii EU.
Rotace lopatek závisí na poryvech větru. Nejoptimálnější rychlost je pozorována v nadmořské výšce 160–162 m. Bouřka zvyšuje rychlost větru o 50% a jednoduchý déšť - až o 20%.
Rotory větrného generátoru industrial craft 2 se liší rozměry a materiálem lopatek, jakož i maximálními hodnotami síly větru, při kterých jsou schopny pracovat:
- dřevěný rotor s 5x5 lopatkami je určen pro rozsah rychlosti větru od 10 do 60 MCW;
železný rotor se 7x7 lopatkami je navržen pro rozsah otáček od 14 do 75 MCW; - ocelový rotor s 9x9 lopatkami je navržen pro rozsah průtoků vzduchu od 17 do 90 MCW;
- Rotor z uhlíkových vláken s 11x11 lopatkami je navržen pro rozsah průtoků vzduchu od 20 do 110 MCW.
Kinetické větrné generátory Industrial Craft 2 nejsou umístěny těsně vedle sebe na stejné úrovni zády k sobě.
Vlastní výroba vertikálního větrného generátoru
Větrný mlýn s vertikální hřídelí je nejjednodušší vyrobit sami. Čepele jsou vyrobeny z jakéhokoli materiálu, hlavní je, že je odolný proti vlhkosti a slunci a je také lehký.Pro lopatky domácího větrného generátoru můžete použít PVC trubku, která se používá při stavbě kanalizace. Tento materiál splňuje všechny výše uvedené požadavky. Čtyři čepele vysoké 70 cm jsou vyříznuty z plastu a dvě stejné jsou vyrobeny z pozinkované oceli. Cínové prvky jsou tvarovány do půlkruhu a poté upevněny na obou stranách trubky. Zbývající lopatky jsou namontovány ve stejné vzdálenosti v kruhu. Poloměr otáčení takového větrného mlýna bude 69 cm.
Další fází je montáž rotoru. Zde budete potřebovat magnety. Nejprve vezměte dva feritové kotouče o průměru 23 cm, na jeden kotouč se pomocí lepidla připevní šest neodymových magnetů. Při průměru magnetu 165 cm je mezi nimi svírán úhel 60Ó. Pokud jsou tyto prvky menší, jejich počet se zvyšuje. Magnety nejsou jednoduše slepené náhodně, ale polarita se mění jeden po druhém. Feritové magnety jsou připevněny k druhému disku podobným způsobem. Celá konstrukce je velkoryse vyplněna lepidlem.
Nejtěžší je vyrobit stator. Musíte najít měděný drát o tloušťce 1 mm a vyrobit z něj devět cívek. Každý prvek musí obsahovat přesně 60 otáček. Dále se z hotových cívek sestaví elektrický obvod statoru. Všech devět z nich je rozmístěno v kruhu. Nejprve spojte konce první a čtvrté cívky. Dále připojte druhý volný konec čtvrté k výstupu sedmé cívky. Výsledkem byl jednofázový prvek ze tří cívek. Druhý fázový obvod je sestaven z následujících tří cívek v pořadí, počínaje druhým prvkem. Poslední fází, která se má sestavit stejným způsobem, je třetí fáze, začínající od třetí cívky.
Pro připevnění obvodu je z překližky vyříznut tvar. Na to je umístěno sklolaminát a na něm je položen okruh devíti cívek. To vše se nalije lepidlem, po kterém se nechá až do úplného vytvrzení.Ne dříve než o den později lze připojit rotor a stator. Nejprve se umístí rotor magnety nahoru, na něj se položí stator a navrch se položí druhý disk magnety dolů. Princip připojení je vidět na fotografii.
Nyní je čas sestavit větrný generátor. Celý jeho okruh se bude skládat z oběžného kola s lopatkami, baterie a měniče. Pro zvýšení točivého momentu je vhodné nainstalovat převodovku. Instalační práce mají následující pořadí:
- Odolný stožár je svařen z ocelového úhelníku, trubek nebo profilu. Na výšku by měl zvednout oběžné kolo s lopatkami nad hřeben střechy.
- Základ se nalije pod stožár. Je nutná výztuž a jsou zajištěny kotvy vyčnívající z betonu.
- Dále je ke stožáru připevněno oběžné kolo s generátorem.
- Po instalaci stožáru na základ je připevněn ke kotvám, poté je vyztužen ocelovými výztuhami. Pro tyto účely je vhodný kabel nebo ocelová tyč o tloušťce 10–12 mm.
Když je mechanická část větrného generátoru připravena, začnou sestavovat elektrický obvod. Výstup generátoru bude poskytovat třífázový proud. Pro získání konstantního napětí je v obvodu instalován usměrňovač vyrobený z diod. Nabíjení baterie je řízeno přes auto relé. Okruh je zakončen střídačem, ze kterého je do domácí sítě přiváděno potřebných 220 voltů.
Výstupní výkon takového větrného generátoru závisí na rychlosti větru. Například při 5 m/s bude elektroinstalace vyrábět cca 15 W a při 18 m/s můžete získat výkon až 163 W. Pro zvýšení produktivity je stožár větrného mlýna prodloužen na 26 m. V této výšce je rychlost větru o 30 % vyšší, což znamená, že vyrobené elektřiny je přibližně jedenapůlkrát více.
Video ukazuje montáž generátoru pro větrný mlýn:
Sestavení větrného generátoru je složitá záležitost. Musíte znát základy elektrotechniky, umět číst schémata a používat páječku.
