Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Med hjälp av våra steg-för-steg-anvisningar kan du göra en fungerande vindpark med dina egna händer. Ett av de största fördelarna hos denna energikälla från naturen är dess grönska och förmåga att producera fri, förnyelsebar energi. Se till att du använder högkvalitativa och beständiga material så att du kan njuta av din egen vindpark under många år.

Ett av de mest prisvärda alternativen för användning av förnybara energikällor är användningen av vindkraft. Hur man självständigt gör en beräkning, monterar och installerar en vindkraftverk, läs den här artikeln.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Vindkraftverk klassificering

Installationer klassificeras utifrån följande vindkraftkriterier:

  • platsen för rotationsaxeln;
  • antal blad;
  • elementmaterial;
  • skruvstigning.

Vindkraftverk har som regel en design med en horisontell och vertikal rotationsaxel.

Horisontellaxelversion – propellkonstruktion med en, två, tre eller flera blad. Detta är den vanligaste versionen av luftkraftverk på grund av dess höga effektivitet..

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Exekvering med en vertikal axel – ortogonala och karusellstrukturer på exemplet med Darrieus och Savonius rotorer. De två sista koncepten bör klargöras, eftersom båda har viss betydelse för utformningen av vindgeneratorer..

Darrieus-rotorn är en ortogonal konstruktion av en vindturbin, där aerodynamiska blad (två eller fler) är belägna symmetriskt till varandra på ett visst avstånd och är monterade på radiella balkar. En ganska komplex version av vindkraftverket som kräver noggrann aerodynamisk utförande av knivarna.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Savonius-rotorn är en vindturbinkonstruktion av karusellstyp, där två halvcylindriska blad är placerade mot varandra och bildar en sinusform som helhet. Konstruktionernas effektivitet är låg (cirka 15%), men det kan nästan fördubblas om bladen är placerade i vågens riktning inte horisontellt, men vertikalt och använder en flerskiktad design med en vinkelförskjutning av varje par av blad i förhållande till andra par.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Fördelar och nackdelar med ”vindkraftverk”

Fördelarna med dessa enheter är uppenbara, särskilt när de tillämpas på inhemska förhållanden. Användare av ”vindkraftverk” får faktiskt möjligheten att återge gratis el, förutom de små kostnaderna för byggande och underhåll. Men nackdelarna med vindkraftverk är också uppenbara..

Så för att uppnå en effektiv drift av installationen måste villkoren för stabilitet i vindflöden vara uppfyllda. En person kan inte skapa sådana villkor. Detta är rent naturens privilegium. En annan, men redan teknisk nackdel, är den genererade elens låga kvalitet, varför det är nödvändigt att komplettera systemet med dyra elektriska moduler (multiplikatorer, laddare, batterier, omvandlare, stabilisatorer).

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Fördelarna och nackdelarna med avseende på funktionerna i var och en av vindkraftverkets modifieringar, kanske, balanserar vid noll. Om horisontella axiella modifieringar har ett högt effektivitetsvärde kräver de för stabil drift användning av vindflödeskontroller och skyddsanordningar mot orkanvindar. Vertikala axiella modifieringar har låg effektivitet, men de fungerar stabilt utan vindriktningsmekanism. Samtidigt kännetecknas sådana vindkraftverk av en låg ljudnivå, utesluter effekten av ”runaway” vid starka vindförhållanden och är ganska kompakt.

Hemlagade vindgeneratorer

Att göra en ”vindkraftverk” med dina egna händer är en helt lösbar uppgift. Dessutom kommer en konstruktiv och rationell strategi för företag att bidra till att minimera de oundvikliga finansiella kostnaderna. Först och främst är det värt att skissa ett projekt, genomföra nödvändiga balans- och effektberäkningar. Dessa åtgärder garanterar inte bara en framgångsrik konstruktion av vindkraftsparken, utan också garanti för att upprätthålla integriteten för all köpad utrustning..

Det rekommenderas att börja med att bygga en mikro-väderkvarn med en kapacitet på flera tiotals watt. I framtiden kommer erfarenheterna att hjälpa till att skapa en mer kraftfull struktur. När du skapar en vindkraftsgenerator bör du inte fokusera på att få högkvalitativ elektricitet (220 V, 50 Hz), eftersom detta alternativ kommer att kräva betydande finansiella investeringar. Det är klokare att begränsa användningen av den ursprungligen erhållna elen, som framgångsrikt kan användas utan omvandling för andra ändamål, till exempel för att stödja värme- och varmvattenförsörjningssystem byggda på elektriska värmare (TEN) – sådana enheter kräver inte en stabil spänning och frekvens. Detta gör det möjligt att skapa en enkel krets som fungerar direkt från generatoren..

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Troligtvis kommer ingen att hävda att uppvärmning och varmvattenförsörjning i ett hus är underordnad i vikt för hushållsapparater och belysningsanordningar, för vilka man ofta försöker installera vindkraftverk för hem. En vindturbins anordning speciellt för att förse huset med värme och varmt vatten är minimikostnaden och enkelheten.

Generaliserat projekt för en vindkraftverk

Strukturellt sett är hemmaprojektet i stort sett detsamma som en industriinstallation. Det är sant att hushållslösningar är ofta baserade på vertikala axiella vindkraftverk och är utrustade med lågspännings DC-generatorer. Sammansättningen av modulerna i ett hushålls vindkraftverk, förutsatt att högkvalitativ el erhålls (220 V, 50 Hz):

  • vindturbin;
  • vindorienteringsanordning;
  • multiplikator;
  • DC-generator (12V, 24V);
  • batteriladdningsmodul;
  • uppladdningsbara batterier (litium-jon, litium-polymer, bly-syra);
  • omvandlare av likspänning 12 V (24 V) till växelspänning 220 V.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer Vindgenerator PIC 8-6 / 2.5

Hur det fungerar? Bara. Vinden vänder vindkraftverket. Momentet överförs via en multiplikator till DC-generatorens axel. Energin som tas emot vid generatorutgången via laddningsmodulen ackumuleras i batterierna. Från batteriterminalerna tillförs en konstant spänning på 12 V (24 V, 48 V) till omvandlaren, där den omvandlas till en spänning som är lämplig för att driva hushållens elektriska nätverk.

Om generatorer för ”vindkraftverk” i hemmet

De flesta hushållskonstruktioner för vindkraftverk är som regel konstruerade med låg hastighet likströmsmotorer. Detta är det enklaste generatoralternativet som inte kräver uppgraderingar. Optimala – elektriska motorer med permanentmagneter, konstruerade för en matningsspänning på cirka 60-100 volt. Det finns en praxis att använda bilgeneratorer, men för ett sådant fall krävs införandet av en multiplikator, eftersom autogeneratorer producerar den erforderliga spänningen endast vid höga (1800-2500) rpm. Ett av de möjliga alternativen är rekonstruktionen av en asynkron växelströmsmotor, men den är också ganska komplicerad, vilket kräver noggranna beräkningar, vridarbete och installera neodymmagneter i rotorområdet. Det finns ett alternativ för en trefas asynkronmotor med anslutning av kondensatorer med samma kapacitet mellan faserna. Slutligen finns det möjligheten att skapa en generator från grunden med dina egna händer. Det finns många instruktioner i denna fråga..

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Hemmagjord ”vindkraftverk”

En ganska effektiv och framför allt billig vindgenerator kan byggas på Savonius-rotorn. Här betraktas ett mikrokraftverk som ett exempel, vars kraft inte överstiger 20 W. Emellertid är denna anordning tillräckligt nog för att tillhandahålla elektrisk energi till vissa hushållsapparater som arbetar med en spänning på 12 volt..

Uppsättning delar:

  1. Aluminiumplåt 1,5-2 mm tjockt.
  2. Plaströr: diameter 125 mm, längd 3000 mm.
  3. Aluminiumrör: diameter 32 mm, längd 500 mm.
  4. DC-motor (potentiell generator), 30-60V, 360-450 rpm, till exempel elmotor modell PIK8-6 / 2.5.
  5. Spänningsreglage .
  6. Batteri.

Gör Savonius-rotorn

Tre ”pannkakor” med en diameter på 285 mm skärs från aluminiumplåten. I mitten av vardera borras hål för ett 32 mm aluminiumrör. Det visar sig något som CD-skivor. Två stycken 150 mm långa skärs från plaströret och skärs i halva längden. Resultatet är fyra halvcirkelformade blad 125×150 mm. Alla tre ”kompaktskivor” i aluminium sätts på ett 32 mm rör och fixeras på ett avstånd av 320, 170, 20 mm från toppunkten strikt horisontellt och bildar två nivåer. Bladen sätts in mellan skivorna, två stycken per nivå och fixeras strikt mot varandra och bildar en sinusoid. I detta fall förskjuts bladen i den övre nivån i förhållande till bladen i den nedre nivån med en vinkel på 90 grader. Resultatet är en fyrbladig Savonius-rotor. För fästelement kan du använda nitar, skruvar, hörn eller använda andra metoder.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Motoranslutning och mastmontering

DC-motorernas axel med ovanstående parametrar har vanligtvis en diameter på högst 10–12 mm. För att ansluta motoraxeln till vindturbinröret pressas en mässingsbussning med den erforderliga innerdiametern in i den nedre delen av röret. Ett hål borras genom rörets och hylsans vägg, och en gänga skärs för att skruva fast låsskruven. Därefter sätts vindturbinröret på generatoraxeln, varefter anslutningen är fixerat med en låsskruv.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Resten av plaströret (2800 mm) är vindkraftverkets mast. Generatorsatsen med Savonius-hjulet är monterad överst på masten – den sätts helt enkelt in i röret tills den stannar. Som stopp används ett metallskivhölje, fixerat på motorns främre ände, med en diameter som är något större än mastens diameter. Hål borras i omkretsen av locket för att fästa kabeltrådarna. Eftersom diametern på den elektriska motorhuset är mindre än rörets inre diameter, används distanser eller stopp för att rikta in generatorn i mitten. Kabeln från generatoren förs in i röret och ut genom fönstret i botten. Vid installation är det nödvändigt att beakta konstruktionen av generatorskyddet mot fukt med tätningspackningar. Återigen, för att skydda mot nederbörd, kan ett paraplyskydd installeras ovanför anslutningen av vindturbinröret med generatoraxeln..

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Installation av hela strukturen utförs i ett öppet, väl ventilerat område. Ett hål 0,5 meter djupt grävs under masten, rörets nedre del sänks ned i hålet, strukturen planeras med sträckmärken, varefter hålet fylls med betong.

Spänningsregulator (enkel laddare)

En tillverkad vindgenerator kan som regel inte leverera en spänning på 12 volt på grund av dess låga hastighet. Vindturbinens maximala rotationsfrekvens vid en vindhastighet på 6–8 m / s. når ett värde av 200-250 rpm. Vid utgången kan en spänning i storleksordningen 5-7 volt erhållas. Laddning av batteriet kräver en spänning på 13,5-15 volt. Vägen ut är att använda en enkel pulsspänningsomvandlare som är monterad, till exempel på basis av LM2577ADJ-spänningsregulatorn. Genom att applicera 5 volt DC på ingången till omvandlaren erhålls 12-15 volt vid utgången, vilket är tillräckligt för att ladda ett bilbatteri.

Spänningstransformator Klar spänningsomvandlare för LM2577

Denna mikrovindgenerator kan säkert förbättras. Öka turbineffekten, ändra mastmaterial och höjd, lägg till DC-till-AC-omvandlare, etc..

Horisontellt-axiellt blåsigt elektriskt system

Uppsättning delar:

  1. Plaströr med en diameter på 150 mm, en aluminiumplåt 1,5-2,5 mm tjock, ett träblock 80×40 1 m långt, VVS: fläns – 3, hörn – 2, tee – 1.
  2. DC-elektrisk motor (generator) 30-60 V, 300-470 rpm.
  3. Hjulskiva för en motor med en diameter på 130-150 mm (aluminium, mässing, textolit etc.).
  4. Stålrör med en diameter på 25 mm respektive 32 mm och en längd av 35 respektive 3000 mm.
  5. Batteriladdningsmodul.
  6. batterier.
  7. Spänningsomvandlare 12 V – 120 V (220 V).

Tillverkning av en horisontell axel ”vindkraftverk”

Ett plaströr behövs för att tillverka vindkraftblad. En bit av ett sådant rör, 600 mm långt, skärs i längdriktningen i fyra identiska segment. För en väderkvarn krävs tre blad, som är gjorda av de resulterande segmenten genom att skära en del av materialet diagonalt längs hela längden, men inte exakt från hörn till hörn, men från det nedre hörnet till det övre hörnet, med en liten förskjutning från det senare. Bearbetningen av segmentens nedre del reduceras till bildningen av ett fästblad på vart och ett av de tre segmenten. För att göra detta skärs en fyrkant med en storlek på cirka 50×50 mm längs ena kanten, och den återstående delen fungerar som ett fästblad.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Vindkraftverkens blad är fixerade på hjulskivan med bultade anslutningar. Remskivan monteras direkt på DC-motorgeneratorns axel. Ett enkelt träblock med en sektion på 80×40 mm och en längd på 1 m används som vindkraftverkets chassi. Generatorn installeras i ena änden av träblocket. I den andra änden av stången är en ”svans” monterad, gjord av ett aluminiumplåt. I botten av stången är ett 25 mm metallrör fäst, utformat för att spela rollen som en roterande axel. Ett tre-meter metallrör 32 mm används som mast. Den övre delen av masten är den svängande bussningen där vindkraftsröret är insatt. Maststöden är tillverkad av ett ark med tjock plywood. På detta stöd, i form av en skiva med en diameter på 600 mm, är en struktur monterad av rördelar, tack vare vilken masten lätt kan höjas eller sänkas, eller monteras – demonteras. Sträckmärken används för att säkra masten.

All elektronik från vindkraftverket är monterad i en separat modul vars gränssnitt ger anslutning av batterier och konsumentlaster. Modulen har en batteriladdningsregulator och en spänningsomvandlare. Sådana enheter kan monteras oberoende med relevant erfarenhet eller köpas på marknaden. Många olika lösningar finns på marknaden för att erhålla önskade utgångsspänningar och strömmar..

Kombinerade vindkraftverk

Kombinerade vindkraftverk är ett allvarligt alternativ för en hemmagenergimodul. Egentligen innebär kombinationen att kombinera en vindgenerator, solbatteri, diesel- eller bensinkraftverk i ett enda system. Du kan kombinera på alla sätt, baserat på dina möjligheter och behov. Naturligtvis när alternativet är tre i ett är detta den mest effektiva och pålitliga lösningen..

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Under kombinationen av vindkraftverk planeras det också att skapa vindkraftverk som innehåller två olika modifieringar samtidigt. Till exempel när Savonius-rotorn och den traditionella maskin med tre blad arbetar i ett bunt. Den första turbinen arbetar med låg vindhastighet och den andra endast på nominell. Således bevaras installationens effektivitet, oberättigade energiförluster utesluts, och i fallet med asynkrona generatorer kompenseras reaktiva strömmar.

Kombinerade system är tekniskt komplexa och kostsamma alternativ för hemmet.

Hur man gör en vindpark med dina egna händer

Beräkna kraften i en vindkraftspark

För att beräkna kraften hos en horisontell axelvindgenerator kan du använda standardformeln:

  • N = pS V3 / 2
  • N – installationskraft, W
  • p – lufttäthet (1,2 kg / m3)
  • S – blåst område, m2
  • V – vindhastighet, m / s

Exempelvis kommer kraften hos en installation med ett maximalt spännvidd på 1 meter med en vindhastighet på 7 m / s:

  • N = 1,2 1 343/2 = 205,8 W

En ungefärlig beräkning av vindkraftverkens effekt, skapad på basis av Savonius-rotorn, kan beräknas med formeln:

  • N = p RH V3
  • N – installationskraft, W
  • R – impellerradie, m
  • V – vindhastighet, m / s

Till exempel, för utformningen av ett vindkraftverk med en Savonius-rotor som nämns i texten, är kraftvärdet vid en vindhastighet av 7 m / s. kommer vara:

  • N = 1,2 0,142 0,3 343 = 17,5 W
Betygsätt den här artikeln
( Inga betyg än )
Radgivare Froya
Webbplats med användbara tips för varje tillfälle
Comments: 1
  1. Amanda Eklund

    Hur kan jag bygga en vindpark själv? Vilka material behöver jag? Finns det några specifika instruktioner jag behöver följa? Jag är intresserad av att lära mig mer om hur man kan skapa en hållbar och miljövänlig energikälla på eget initiativ. Tack på förhand för dina insikter och råd!

    Svara
Lägg till kommentarer