Terwyl ingenieurs en tegnoloë van groot korporasies projekte ontwikkel vir die gebruik van alternatiewe energiebronne in die industrie, vind tuisvakmanne maniere om dit in die huishouding te gebruik. Boonop word die oorgang na nie-standaard energieopwekkers nie net bepaal deur die begeerte om elektrisiteit te bespaar nie. In dacha en kothuise is onderbrekings in die lewering van elektrisiteit nie ongewoon nie, en in sommige streke is daar glad nie sentrale toevoernetwerke nie. Vir eienaars van afgeleë private landgoedere en diegene wat bloot hul huishouding van 'n onafhanklike bron van energie wil voorsien, word die idee voorgestel om 'n tuisgemaakte windkragopwekker in verskillende variasies te vervaardig.
Hoofontwerp van 'n windpomp
By die huis is dit maklik om 'n windaangedrewe kragopwekker te maak. Dit is genoeg om die werkende deel van die skroef of die lemgroep te neem, dit met 'n elektriese omsetter aan die enjin te koppel en oor die energiebergingstelsel te dink. Dan bly dit net om die tegniese voorwaardes vir die geskepde werk te organiseerinfrastruktuur. Die probleem is dat vir min of meer beduidende volumes van produksie, die ontwerp uit volskaalse werkitems moet bestaan. Eerstens word die wielas, sy rigting en samestellingsmateriaal bereken. Doen-dit-self vertikale tuisgemaakte windturbines word byvoorbeeld gemaak van metaalplate wat op 'n spesiale manier op masjiengereedskap of met handgereedskap verwerk word. Verkeerde lemgeometrie kan lei tot verlies aan stukrag as gevolg van omkering van vloei. Hierdie ontwerp sal teen windstrome werk.
Op sy beurt is horisontale installasies nie so veeleisend op die rangskikking van funksionele organe nie. Hulle sal ook lemme van 'n sekere opset nodig hê, maar met 'n vereenvoudigde vorm.
Benewens die werkende meganiese deel, sluit die ontwerp van die windpomp die reeds genoemde enjin in. Dit sal die transformasie en ophoping van energie moet verskaf. As 'n reël word 'n tuisgemaakte windgenerator vir die huis gemaak van motors van huishoudelike toestelle, maar daar kan ander opsies wees. Spesiale aandag word aan die ondersteunende struktuur gegee. Dit sal gevorm word deur 'n massiewe metaal-gebaseerde raam, 'n beskermende omhulsel, 'n raambasis vir die bevestiging van hulpeenhede, 'n rek en ander komponente.
Spesifikasies
Sonder 'n voorlopige berekening van kapasiteit, maak dit geen sin om met die verdere ontwikkeling van 'n windgenerator te begin nie. Die manier waarop die installasie gebruik word, hang uiteindelik af van die hoeveelheid energie wat omgeskakel word. En weereens prestasieontwerp word bepaal deur die afmetings van die werkende liggaam en die konfigurasie van sy tegniese ontwerp. Die gemiddelde parameters van 'n tuisgemaakte windturbine kan soos volg voorgestel word:
- Waaier deursnee 200cm
- Aantal roeisegmente – 6.
- Die spanning vir die kragopwekker is 24W.
- Huidig - ongeveer 250 A.
- Opwekkerkrag – wissel van 0,2 tot 3 kW.
- Windspoed tot 12 m/s.
- Batterykapasiteit - 500 Ah
Samestelling van die wiellemme
Soos reeds opgemerk, in die konstruksie van 'n komplekse struktuur van 'n vertikale windpomp, kan 'n mens nie sonder 'n metaalplaat klaarkom nie. Geanodiseerde aluminium kan gebruik word, maar staalsegmente is beter vir sterkte-eienskappe, hoewel dit bewerking sal verg. In elk geval sal slegs harde metaal dit moontlik maak om betroubare lemme vir die konstruksie van 'n vertikale tuisgemaakte windgenerator te maak. U kan ook 'n windwiel vir 'n horisontale struktuur met u eie hande maak deur polivinielchloried (PVC) spasies te gebruik. Plastiek is meer smeebaar in verwerking, ongevoelig vir omgewingsinvloede en lig. Die nadele daarvan berus op meganiese buigsaamheid, so jy moet aanvanklik op rigiede PVC-legerings fokus.
Struktuurgeskikte spasies kan in drukpype of geutsegmente gevind word. In die geval van plastiek is dit die moeite werd om te fokus op 'n wanddikte van 5 mm, 'n lengte van ongeveer 100 cm en 'n deursnee van tot 15 cm. Om 'n segment te vorm, is dit raadsaam om te gebruik'n klaargemaakte sjabloon, teken kontoere daaruit en maak 'n uitsny met 'n figuursaag of 'n metaalsaag. Balansering van tuisgemaakte lemme vir 'n windturbine word uitgevoer deur slyp en fynkorrelige slyp van oppervlaktes. Alle hoeke en rande is versigtig afgerond tot 'n enkele vorm.
Volgende moet 6-lemelemente op die basis van die windwiel geïnstalleer word, waarin die kragopwekker dan geïntegreer sal word. Bevestiging word uitgevoer deur 'n metaalhuls met 'n deursnee van 20 cm en 'n dikte van 1 cm. Deur middel van inverter delikate sweiswerk moet staal landingsstroke 30 cm lank en 1,2 cm breed aan die mou vasgesweis word. Gate moet voorsien word in hulle om die lemme vas te maak.
Fietsmotoropwekker
Die kwessie van die keuse van 'n opwekkingsaanleg is miskien die belangrikste, so verskeie opsies sal oorweeg word. Die mees praktiese en gerieflike eenheid uit die oogpunt van installasie is 'n elektriese fietsmotor, wat vir 'n gemiddeld van 7-10 duisend roebels gekoop kan word. Dit sal 'n model wees met spanningskenmerke tot 250 V en 'n rotasiespoed van sowat 200 rpm. Vervolgens word die windwielkoppeling en die tuisgemaakte kragopwekker gekoppel. Die windgenerator kan met boute aan die liggaam vasgemaak word, deur die gate te kies om die speke vas te maak. Die resultaat moet 'n kompakte, relatief ligte, maar nie die mees produktiewe installasie vir die opwekking van elektrisiteit wees nie. Daarom is dit die moeite werd om kragtiger alternatiewe te oorweeg.
Ontwerp met motor alternator
In terme van die totaliteit van werkseienskappe, sal so 'n installasieoptimale krageenheid, en indien moontlik, word dit aanbeveel om trekker- en vragaansitters te gebruik. Die grootste probleem sal wees om die toestel met neodymiummagnete te draai. Hulle moet aan die rotorskywe vasgeplak word. Optimaal pas magnetiese elemente van die formaat 25x8 mm in die hoeveelheid van 20 stuks. In hierdie geval moet die pale streng afgewissel word, anders sal die aansitter nutteloos wees in die ontwerp.
Dit is ook die moeite werd om ronde magnete te laat vaar ten gunste van reghoekiges. Die feit is dat 'n tuisgemaakte windgenerator van 'n motorkragopwekker elektromagnetiese golwe eweredig sal moet versprei, en ronde elemente sal nie hierdie funksie in die regte mate kan ondersteun nie. Langs die buitenste en binneste kontoere van die plasing van die magnete is die lyne van die sye ook georganiseer. Hulle kan gemaak word van plasticine vasgemaak met epoksie gom. Vir groter betroubaarheid is dit egter die moeite werd om die hele voorgereg met saamtrekkende hars te vul.
Asinchroniese motortoepassing
Gerieflik wanneer jy installasiewerk uitvoer, kan jy 'n asynchrone kragsentrale neem en dit, na 'n eenvoudige verandering, met die meganiese werkende deel van die windpomp kombineer. Die grootste deel van die verfyning sal geassosieer word met die groef van die rotor op 'n draaibank. Afwerking word gedoen volgens die dikte van die magnetiese elemente. Die verwerkingsprobleem is te wyte aan die feit dat die ontwerp van asinchroniese motors nie spesiale hulse vir die inbring van magnete verskaf nie, dus word die groewe onafhanklik verveeld.
Soos met die keuse van reghoekige elektromagnetieseelemente, word die vorming van inserts in die behuising gedoen vir die korrekte rigting van die veld na die aansitter. Na tegniese verfyning en die bekendstelling van werkstoerusting, is dit moontlik om die struktuur met epoksiehars te vul. Die uitset moet 'n tuisgemaakte windgenerator van 2 kW of meer wees - die werkverrigting sal afhang van die nominale krag en die formaat van die magnete wat gebruik word. Terloops, moenie bang wees dat die behandelingsveld met gomsamestelling die spanning 'n bietjie sal laat daal nie. Dit is nie van fundamentele belang vir die werkverrigting van die windpomp nie, maar dit kan moontlik die stroomsterkte verhoog.
Gebruik 'n tuisgemaakte magnetiese kragopwekker
Vir die instandhouding van klein batterye, kan jy jouself beperk tot die installering van 'n aansitter van jou eie vervaardiging. Dit sal baie nadele hê in vergelyking met fabriekstoestelle, maar vir laekragverbruikers sal so 'n stelsel genoeg wees. Die belangrikste stap in die vervaardiging is om die korrekte berekening van die draaie van die wikkeling te maak. Hul nommer in 'n tuisgemaakte windgenerator met magnete sal afhang van die aantal spoele. Die totale krag word gemiddeld deur 1000-1200 rpm verskaf.
As jy 'n groter draad gebruik om te wikkel, sal die weerstand verminder, en die stroomsterkte, inteendeel, sal toeneem. Maar in elk geval sal jy 'n masjien nodig hê om spoele met 'n wikkeling te skep. Die proses is roetine en lank, dus meganisasie is onontbeerlik. Die wikkeleenheid kan handmatig op die basis van 'n werkbank wees. Dit is genoeg om 'n roterende toerusting op 'n metaalstaaf te organiseer en daarheen te bringspoel met koperdraad. Die spoel self sal rond wees. Meer betekenisvol is die kwessie van sy lengte, aangesien 'n langwerpige ontwerp reguit draaie met 'n groot verbruik van koper op die sektor sal bied. Afsonderlike sektore vir die korrekte verspreiding van die wikkeling oor die area kan aanvanklik op papier gemerk word, waarna dieselfde plasticine-versperrings op die spoelblanko gebruik kan word.
Om die sterkte van 'n tuisgemaakte windgenerator met jou eie hande te verhoog, word dit aanbeveel om veselglas op die onderkant van die vorm aan te wend. Om te voorkom dat dit aan die oppervlak kleef, is dit raadsaam om die agterkant met was of petroleumjellie te behandel. In die aansitterstelsel word die spoelgroep sonder direkte kontakte saamgestel. Elke element moet stewig vasgemaak word, en die punte van die fases word met meerlagige isolasie uitgebring. Verskeie drade kan in een vorm gekombineer word - 'n ster of 'n driehoek.
Installasie van die kragopwekker op die raam
Die saamgestelde krageenheid moet ontwerp wees vir sekere elektriese ladings, maar moenie van derdeparty-meganiese impak vergeet nie. Om die struktuur dinamiese en statiese druk te kan weerstaan, moet die kragopwekker-as stewig in die raam vasgemaak word. Om dit te doen, gebruik 'n metaalraam wat geskik is vir 'n tuisgemaakte windgenerator in vorm en grootte. In uiterste gevalle kan dempingsmateriaal gebruik word om die eenheid in die behuising vas te klem. Te swaar rame is ook ongewens. Die beste opsie is 'n aluminium raam 1-2 cm dik.
Hoë windbeskerming
BIn normale modus werk die windpomp en genereer stabiele stroom teen 'n windspoed van ongeveer 10 m/s. Oorskryding van hierdie aanwyser sal skadelik wees vir beide die ondersteunende struktuur en vir die elektriese vulling van die toerusting. Daarom word die installasie deur 'n syvaanstelsel beskerm. Byvoorbeeld, tuisgemaakte vertikale windturbines word teen orkane beskerm deur panele wat veerkrag verskaf. In hierdie ontwerp sal die kragopwekker in die rigting van vloei met die stert werk, dit wil sê, die funksie van die stelsel is beperk tot die meganika, maar sonder oormatige vragte van lugstrome.
Windturbine-mas
Die sentrale en hooflagerkomponent van die installasie, waarvan die meganiese betroubaarheid van die hele kompleks afhang. Profielhoeke, pype en pale kan as hierdie staaf gebruik word. 'n Metaalpyp met 'n deursnee van 10 cm is meer prakties en makliker om te installeer. Wat die lengte betref, moet in gedagte gehou word dat die optimale posisie van die kragopwekker bo die grond 4-5 m is. Nywerheidsaanlegte word ook gemonteer by 'n hoër hoogte, maar vir 'n betroubare installasie met sulke parameters is addisionele toerusting nodig. In hierdie geval, volgens die beginsel van skroefpale, is dit moontlik om 'n tuisgemaakte windgenerator op 'n pyp met 'n diepte van 1-1,5 m in die grond te installeer. By die keuse van 'n posisiepunt moet dit in ag geneem word dat daar geen steuring op dieselfde vlak binne 'n radius van 30 m moet wees nie. In uiterste gevalle sal jy die werkstruktuur 1 m bokant die versperring moet lig.
Jy kan ook vooraf die toestelle vir af- en opklim bereken. Jy kan steeds nie sonder onderhoud klaarkom nie, en die staander van 'n gewone leer is nie die mees betroubare oplossing nie. Daarbenewens beveel ontwerpers aan om veiligheidsdrade met 5 m inkepings langs die hoogte van die mas te installeer. Hulle word aan die grond geanker met ankers binne 'n radius wat die helfte van die hoogte van die paal is.
Gevolgtrekking
Opwekkerstelle wat deur natuurlike energiebronne aangedryf word, word steeds nie wyd gebruik nie weens die hoë koste van basiese toerusting en aansienlike instandhoudingskoste. In hierdie geval kan die duurste 'n tuisgemaakte windgenerator van 'n asynchrone motor wees, wat 'n kragtige kragbasis en gereelde tegniese ondersteuning benodig. Aan die ander kant het dit ook die hoogste produktiwiteit (doeltreffendheid van sowat 80%), wat dit moontlik sal maak om die koste van installasie en verwante materiaal te verhaal. Hoeveel energie is genoeg van 'n battery wat aan so 'n kragopwekker gekoppel is? Soos die praktyk toon, laat die minimum energiedrempel van 'n stelsel met 'n opbrengs van 2-3 kW jou toe om die behoeftes van klimaatstelsels, huishoudelike groepe beligtingstoestelle, verkoelingstoerusting, ens.te dek.
