Conţinut
A avea propriul generator eolian este foarte profitabil. În primul rând, o persoană primește electricitate gratuită. În al doilea rând, electricitatea poate fi obținută în locuri îndepărtate de civilizație, unde nu există linii electrice. O moară de vânt este un dispozitiv conceput pentru a genera energie eoliană cinetică. Mulți meșteri au învățat să asambleze un generator eolian vertical cu propriile mâini, iar acum vom afla cum se face acest lucru.
Proiectare și tipuri de turbine eoliene
Generatoarele eoliene au multe denumiri, dar este mai corect să le numim o centrală eoliană. Un parc eolian este format din echipamente electrice și o structură mecanică - o turbină eoliană, care sunt interconectate într-un singur sistem. O instalație electrică ajută la transformarea vântului într-o sursă de energie.
Există multe tipuri de generatoare eoliene, dar în funcție de locația axei de lucru, acestea sunt împărțite în mod convențional în două grupuri:
- Morile de vânt cu axă orizontală de rotație sunt cele mai comune. Instalația electrică se caracterizează prin randament ridicat. În plus, mecanismul în sine este mai capabil să reziste la uragane, iar în vânturi slabe, rotorul pornește mai repede. Generatoarele eoliene orizontale au un control mai ușor al puterii.
- Morile de vânt cu axă verticală de rotație sunt capabile să funcționeze chiar și la viteze scăzute ale vântului. Turbinele sunt silențioase și mai ușor de fabricat, așa că cel mai adesea sunt instalate de meșteri în curtea lor.Cu toate acestea, caracteristica de proiectare a unei mori de vânt verticale permite instalarea acesteia doar la mică distanță de sol. Din această cauză, eficiența instalației electrice este mult redusă.
Generatoarele eoliene diferă în funcție de tipul de rotor:
- Modelele cu elice sau aripi sunt echipate cu palete perpendiculare pe arborele orizontal de lucru.
- Modelele de carusel sunt numite și rotative. Sunt tipice pentru turbinele eoliene verticale.
- Modelele de tambur au în mod similar o axă de lucru verticală.
Pentru a genera energie eoliană cinetică la scară industrială, se folosesc de obicei generatoare eoliene cu elice. Modelele de tambur și carusel au dimensiuni mai mari și au un mecanism mai puțin eficient.
Toate turbinele eoliene pot fi echipate cu un multiplicator. Această cutie de viteze creează mult zgomot în timpul funcționării. Multiplicatorii nu sunt de obicei utilizați în turbinele eoliene de acasă.
Principiul de funcționare al turbinei eoliene
Este demn de remarcat faptul că principiul de funcționare al unui generator eolian este același, indiferent de design și aspectul acestuia. Generarea de energie începe din momentul în care palele morii de vânt se rotesc. În acest moment, se creează un câmp magnetic între rotorul și statorul generatorului. Acesta servește ca sursă de energie care generează electricitate.
Deci, după cum am aflat, un generator eolian este format din două părți principale: un mecanism rotativ cu lame și un generator. Acum despre munca animatorului. Această cutie de viteze este instalată pe o moară de vânt pentru a crește viteza arborelui de lucru.
Când rotorul generatorului se rotește, se generează curent alternativ, adică ies trei faze. Energia generată ajunge la controler și de la aceasta merge la baterie.În acest lanț există un alt dispozitiv important - un invertor. Acesta convertește curentul în parametri stabili și îl furnizează consumatorului prin intermediul rețelei.
Ambarcațiuni industriale cu moara de vânt 2
În domeniul energiei eoliene, este foarte renumit generatorul eolian cinetic industrial craft 2, care are o unitate modificată pentru generarea energiei eoliene. Pentru a calcula puterea unei instalații electrice, suma vitezelor părților sale de lucru se înmulțește cu 0,1. Mărimea zonei de lucru este determinată de dimensiunile rotorului. În timpul rotației, produce energie cinetică kU mai degrabă decât energie electrică EU.
Rotirea palelor depinde de rafale de vânt. Cea mai optimă viteză este observată la o altitudine de 160–162 m. O furtună crește viteza vântului cu 50%, iar ploaia simplă - până la 20%.
Rotoarele generatorului eolian industrial 2 diferă în ceea ce privește dimensiunile și materialul palelor, precum și valorile maxime ale forței vântului la care sunt capabile să funcționeze:
- rotorul din lemn cu palete 5x5 este proiectat pentru un interval de viteză a vântului de la 10 la 60 MCW;
un rotor de fier cu palete 7x7 este proiectat pentru un interval de viteză de la 14 la 75 MCW; - rotorul din oțel cu palete 9x9 este proiectat pentru o gamă de debite de aer de la 17 la 90 MCW;
- Rotorul din fibră de carbon cu palete 11x11 este proiectat pentru o gamă de debite de aer de la 20 la 110 MCW.
Generatoarele eoliene cinetice Industrial Craft 2 nu sunt amplasate apropiate unele de altele la același nivel, cu spatele unul la altul.
Autoproducția unui generator eolian vertical
O moară de vânt cu ax vertical este cel mai ușor de făcut singur. Lamele sunt realizate din orice material, principalul lucru este că este rezistent la umiditate și soare și este, de asemenea, ușor.Pentru palele unui generator eolian de casă, puteți folosi țeavă din PVC, folosită în construcția de canalizare. Acest material îndeplinește toate cerințele de mai sus. Patru lame de 70 cm înălțime sunt tăiate din plastic, plus două dintre aceleași sunt din oțel galvanizat. Elementele de tablă sunt modelate într-un semicerc și apoi fixate pe ambele părți ale țevii. Lamele rămase sunt montate la aceeași distanță într-un cerc. Raza de rotație a unei astfel de mori de vânt va fi de 69 cm.
Următoarea etapă este asamblarea rotorului. Veți avea nevoie de magneți aici. Mai întâi, luați două discuri de ferită cu un diametru de 23 cm. Folosind adeziv, șase magneți de neodim sunt atașați pe un disc. Cu un diametru al magnetului de 165 cm, între ele se formează un unghi de 60O. Dacă aceste elemente sunt mai mici, atunci numărul lor crește. Magneții nu sunt pur și simplu lipiți la întâmplare, dar polaritatea este schimbată unul câte unul. Magneții de ferită sunt atașați la cel de-al doilea disc într-un mod similar. Întreaga structură este umplută generos cu lipici.
Cel mai dificil lucru este realizarea statorului. Trebuie să găsiți un fir de cupru de 1 mm grosime și să faceți nouă bobine din el. Fiecare element trebuie să conțină exact 60 de ture. În continuare, circuitul electric al statorului este asamblat din bobinele finite. Toate cele nouă sunt așezate într-un cerc. Mai întâi, conectați capetele primei și celei de-a patra bobine. Apoi, conectați al doilea capăt liber al celui de-al patrulea la ieșirea celei de-a șaptea bobine. Rezultatul a fost un element monofazat de trei bobine. Cel de-al doilea circuit de fază este asamblat din următoarele trei bobine în ordine, începând cu al doilea element. Ultima fază care trebuie asamblată în același mod este a treia fază, începând de la a treia bobină.
Pentru a atașa circuitul, se decupează o formă din placaj. Fibră de sticlă este plasată deasupra acesteia, iar pe ea este așezat un circuit de nouă bobine. Toate acestea se toarnă cu lipici, după care se lasă până se întărește complet.Nu mai devreme de o zi mai târziu, rotorul și statorul pot fi conectate. În primul rând, rotorul este plasat cu magneții în sus, statorul este plasat pe el, iar al doilea disc este plasat deasupra cu magneții în jos. Principiul conexiunii poate fi văzut în fotografie.
Acum este timpul să asamblați generatorul eolian. Întregul său circuit va consta dintr-un rotor cu palete, o baterie și un invertor. Pentru a crește cuplul, este recomandabil să instalați o cutie de viteze. Lucrările de instalare au următoarea ordine:
- Un catarg durabil este sudat dintr-un unghi de oțel, țevi sau profil. În înălțime, ar trebui să ridice rotorul cu palete deasupra coamei acoperișului.
- Fundația se toarnă sub catarg. Este necesară armătura și sunt prevăzute ancore care ies din beton.
- Apoi, rotorul cu generatorul este fixat de catarg.
- După instalarea catargului pe fundație, acesta este atașat de ancore, după care este întărit cu bretele de oțel. În aceste scopuri, este potrivit un cablu sau o tijă de oțel de 10–12 mm grosime.
Când partea mecanică a generatorului eolian este gata, încep să asambleze circuitul electric. Ieșirea generatorului va furniza curent trifazat. Pentru a obține o tensiune constantă, în circuit este instalat un redresor format din diode. Încărcarea bateriei este controlată printr-un releu auto. Circuitul se termină cu un invertor, de la care 220 de volți necesari sunt furnizați rețelei de domiciliu.
Puterea de ieșire a unui astfel de generator eolian depinde de viteza vântului. De exemplu, la 5 m/s instalația electrică va produce aproximativ 15 W, iar la 18 m/s se poate obține o putere de până la 163 W. Pentru a crește productivitatea, catargul morii de vânt este extins la 26 m. La această înălțime, viteza vântului este cu 30% mai mare, ceea ce înseamnă că energia electrică generată este de aproximativ o dată și jumătate mai mare.
Videoclipul arată asamblarea unui generator pentru o moară de vânt:
Asamblarea unui generator eolian este o chestiune complexă. Trebuie să cunoașteți elementele de bază ale ingineriei electrice, să puteți citi schemele și să utilizați un fier de lipit.
