...

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Latvijā vēja parku izgatavošana ar savām rokām ir vienkāršs veids, kā no jauna izmantot vecās mēbeles. Šis projekts ir planes, materiālu izvēle, darba procesu, detalizētas detaļas un krāsu izvēli. Vēja parku var izgatavot par lētu un tas ir pat izklaidējošs process, kas palīdzēs izveidot mājai un mēbelēm jaunu un skaistu izskatu. Tas arī piedāvā dažādus radošus veidus, kā iemācīties rūpēties par savām lietām un pārvaldīt savu nudienīgu lietu kolekciju.

Viena no pieejamākajām atjaunojamo enerģijas avotu izmantošanas iespējām ir vēja enerģijas izmantošana. Kā patstāvīgi veikt aprēķinu, salikt un uzstādīt vēja turbīnu, lasiet šajā rakstā.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Vēja turbīnu klasifikācija

Iekārtas klasificē, pamatojoties uz šādiem vēja turbīnu kritērijiem:

  • griešanās ass atrašanās vieta;
  • asmeņu skaits;
  • elementu materiāls;
  • skrūvju piķis.

Vēja turbīnām, kā likums, ir dizains ar horizontālu un vertikālu rotācijas asi.

Horizontālās ass versija – dzenskrūves dizains ar vienu, diviem, trim vai vairāk lāpstiņām. Šī ir visizplatītākā gaisa spēkstaciju versija tās augstās efektivitātes dēļ..

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Izpilde ar vertikālu asi – ortogonālas un karuseļveida struktūras Darrieus un Savonius rotoru piemērā. Jāprecizē divi pēdējie jēdzieni, jo abiem ir zināma nozīme vēja ģeneratoru projektēšanā..

Darrieus rotors ir vēja turbīnas ortogonāls dizains, kurā aerodinamiskās lāpstiņas (divas vai vairākas) atrodas simetriski viena otrai noteiktā attālumā un ir uzstādītas uz radiālajām sijām. Diezgan sarežģīta vēja turbīnas versija, kurai nepieciešama rūpīga asmeņu aerodinamiska izpilde.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Savonius rotors ir karuseļa tipa vēja turbīnu dizains, kurā divi puscilindriski asmeņi atrodas viens pret otru, veidojot sinusoidālu formu kopumā. Konstrukciju efektivitāte ir zema (apmēram 15%), taču to var gandrīz dubultot, ja asmeņi ir novietoti viļņa virzienā nevis horizontāli, bet vertikāli un izmanto daudzpakāpju dizainu ar katra asmeņu pāra leņķisko nobīdi attiecībā pret citiem pāriem..

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

“Vēja turbīnu” priekšrocības un trūkumi

Šo ierīču priekšrocības ir acīmredzamas, it īpaši, ja tās piemēro mājas apstākļos. “Vēja turbīnu” lietotāji faktiski iegūst iespēju reproducēt bezmaksas elektrību, izņemot nelielās celtniecības un uzturēšanas izmaksas. Tomēr acīmredzami ir arī vēja turbīnu trūkumi..

Tātad, lai panāktu efektīvu iekārtas darbību, ir jāizpilda nosacījumi vēja plūsmu stabilitātei. Cilvēks nevar radīt šādus apstākļus. Tā ir tikai dabas prerogatīva. Vēl viens, bet jau tehnisks trūkums ir saražotās elektroenerģijas zemā kvalitāte, kā rezultātā sistēma ir jāpapildina ar dārgiem elektriskiem moduļiem (reizinātāji, lādētāji, akumulatori, pārveidotāji, stabilizatori).

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Priekšrocības un trūkumi, ņemot vērā katras vēja turbīnas modifikācijas iezīmes, iespējams, līdzsvarā ir nulle. Ja horizontāli aksiālajām modifikācijām ir augsta efektivitātes vērtība, tad stabilai darbībai tām ir jāizmanto vēja plūsmas kontrolieri un aizsardzības ierīces pret viesuļvētras vējiem. Vertikāli aksiālām modifikācijām ir zema efektivitāte, taču tās stabili darbojas bez vēja virziena izsekošanas mehānisma. Tajā pašā laikā šādas vēja turbīnas izceļas ar zemu trokšņa līmeni, izslēdz “izskrējiena” efektu spēcīga vēja apstākļos un ir diezgan kompaktas.

Pašdarināti vēja ģeneratori

“Vēja turbīnas” izgatavošana ar savām rokām ir pilnīgi atrisināms uzdevums. Turklāt konstruktīva un racionāla pieeja uzņēmējdarbībai palīdzēs samazināt neizbēgamos finanšu izdevumus. Pirmkārt, ir vērts ieskicēt projektu, veikt nepieciešamos balansēšanas un jaudas aprēķinus. Šīs darbības garantēs ne tikai veiksmīgu vēja parka celtniecību, bet arī garantiju visu iegādāto iekārtu integritātes saglabāšanai..

Ieteicams sākt ar mikrovējdzirnavas celtniecību ar jaudu vairākiem desmitiem vatu. Nākotnē iegūtā pieredze palīdzēs izveidot jaudīgāku struktūru. Veidojot mājas vēja ģeneratoru, jums nevajadzētu koncentrēties uz augstas kvalitātes elektroenerģijas (220 V, 50 Hz) iegūšanu, jo šī opcija prasīs ievērojamus finanšu ieguldījumus. Prātīgāk ir ierobežot sākotnēji iegūtās elektrības izmantošanu, kuru bez pārvēršanas var veiksmīgi izmantot citiem mērķiem, piemēram, apkures un karstā ūdens apgādes sistēmu atbalstam, kas uzbūvētas uz elektriskajiem sildītājiem (TEN) – šādām ierīcēm nav vajadzīgs stabils spriegums un frekvence. Tas ļauj izveidot vienkāršu shēmu, kas darbojas tieši no ģeneratora..

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Visticamāk, neviens neapstrīdēs, ka mājas apkurei un karstā ūdens padevei ir zemāka nozīme kā sadzīves tehnikai un apgaismes ierīcēm, kurām bieži tiek prasīts spēks mājas vēja turbīnu uzstādīšanai. Vēja turbīnas ierīce, kas īpaši paredzēta mājas siltuma un karstā ūdens nodrošināšanai, ir minimālās izmaksas un dizaina vienkāršība.

Mājas vēja turbīnas vispārināts projekts

Strukturāli mājas projekts lielākoties ir tāds pats kā rūpnieciska instalācija. Tiesa, mājsaimniecības risinājumi bieži balstās uz vertikāli aksiālām vēja turbīnām un ir aprīkoti ar zemsprieguma līdzstrāvas ģeneratoriem. Sadzīves vēja turbīnas moduļu sastāvs ar nosacījumu, ka tiek iegūta augstas kvalitātes elektrība (220 V, 50 Hz):

  • vēja turbīna;
  • vēja orientācijas ierīce;
  • reizinātājs;
  • Līdzstrāvas ģenerators (12V, 24V);
  • akumulatora uzlādes modulis;
  • uzlādējamās baterijas (litija jonu, litija polimēra, svina-skābes);
  • pārveidotājs no līdzstrāvas sprieguma 12 V (24 V) uz maiņstrāvas spriegumu 220 V.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku Vēja ģenerators PIC 8-6 / 2.5

Kā tas strādā? Vienkārši. Vējš pagriež vēja turbīnu. Griezes moments caur reizinātāju tiek pārsūtīts uz līdzstrāvas ģeneratora vārpstu. Enerģija, kas ģeneratora izejā tiek saņemta caur uzlādes moduli, tiek uzkrāta akumulatoros. No akumulatora spailēm pārveidotājam tiek piegādāts pastāvīgs spriegums 12 V (24 V, 48 V), kur tas tiek pārveidots par spriegumu, kas piemērots mājsaimniecības elektrisko tīklu barošanai..

Par mājas “vēja turbīnu” ģeneratoriem

Lielākā daļa vēja turbīnu sadzīves konstrukciju, kā likums, ir izstrādātas, izmantojot zema ātruma līdzstrāvas motorus. Šī ir vienkāršākā ģeneratora opcija, kurai nav nepieciešami jauninājumi. Optimāli – elektromotori ar pastāvīgajiem magnētiem, kas paredzēti barošanas spriegumam aptuveni 60–100 voltu. Pastāv automobiļu ģeneratoru izmantošanas prakse, taču šādā gadījumā ir nepieciešams ieviest reizinātāju, jo autoģeneratori nepieciešamo spriegumu rada tikai ar augstu (1800–2500) apgriezieniem minūtē. Viena no iespējamām iespējām ir asinhronā maiņstrāvas motora rekonstrukcija, taču tā ir arī diezgan sarežģīta, prasa precīzus aprēķinus, pagrieziena darbus, neodīma magnētu uzstādīšanu rotora zonā. Ir iespēja trīsfāzu asinhronajam motoram ar tādas pašas jaudas kondensatoru savienojumu starp fāzēm. Visbeidzot, ir iespēja izgatavot ģeneratoru no nulles ar savām rokām. Šajā jautājumā ir ļoti daudz instrukciju..

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Pašdarināts vertikālās ass “vējdzirnavas”

Uz Savonius rotora pamata var uzbūvēt diezgan efektīvu un pats lētāko vēja ģeneratoru. Šeit par piemēru tiek uzskatīta mikroelektrostacija, kuras jauda nepārsniedz 20 W. Tomēr šī ierīce ir diezgan pietiekama, piemēram, lai nodrošinātu elektrisko enerģiju dažām sadzīves ierīcēm, kas darbojas no 12 voltu sprieguma..

Detaļu komplekts:

  1. Alumīnija loksne 1,5-2 mm bieza.
  2. Plastmasas caurule: diametrs 125 mm, garums 3000 mm.
  3. Alumīnija caurule: diametrs 32 mm, garums 500 mm.
  4. Līdzstrāvas motors (potenciāla ģenerators), 30–60 V, 360–450 apgr./min, piemēram, elektromotora modelis PIK8-6 / 2,5.
  5. Sprieguma kontrolieris .
  6. Akumulators.

Savonius rotora izgatavošana

No alumīnija loksnes tiek sagrieztas trīs “pankūkas” ar diametru 285 mm. Katra centrā ir urbti caurumi 32 mm alumīnija caurulei. Izrādās kaut kas līdzīgs kompaktdiskiem. No plastmasas caurules tiek sagriezti divi 150 mm gari gabali un sagriezti uz pusēm gareniski. Rezultāts ir četri pusapaļi asmeņi 125×150 mm. Visus trīs alumīnija “kompaktdiskus” uzliek 32 mm caurulei un stingri horizontāli nostiprina 320, 170, 20 mm attālumā no augšējā punkta, veidojot divus līmeņus. Asmeņi tiek ievietoti starp diskiem, pa diviem gabaliem vienā līmenī, un stingri piestiprināti viens pret otru, veidojot sinusoīdu. Šajā gadījumā augšējās pakāpes asmeņi tiek pārvietoti attiecībā pret apakšējās kārtas asmeņiem 90 grādu leņķī. Rezultāts ir četrgalvu Savonius rotors. Elementu stiprināšanai varat izmantot kniedes, skrūves, stūrus vai izmantot citas metodes.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Motora savienojums un masta stiprinājums

Līdzstrāvas motoru vārpstas ar iepriekšminētajiem parametriem parasti nepārsniedz 10–12 mm. Lai savienotu motora vārpstu ar vēja turbīnas cauruli, caurules apakšējā daļā tiek iespiesta misiņa bukse ar nepieciešamo iekšējo diametru. Caur caurules sienu un uzmavu tiek urbts caurums, un, lai ieskrūvētu bloķēšanas skrūvi, tiek izgriezts pavediens. Tālāk vēja turbīnas caurule tiek uzlikta uz ģeneratora vārpstas, pēc kuras savienojums ir stingri fiksēts ar bloķēšanas skrūvi.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Pārējā plastmasas caurules daļa (2800 mm) ir vēja turbīnas masts. Ģeneratora komplekts ar Savonius riteni ir uzstādīts masta augšdaļā – to vienkārši ievieto caurulē, līdz tas apstājas. Kā pieturas tiek izmantots metāla disku pārsegs, kas piestiprināts motora priekšējā galā, kura diametrs ir nedaudz lielāks par masta diametru. Vāka perifērijā tiek urbti caurumi, lai piestiprinātu puiša vadus. Tā kā elektromotora korpusa diametrs ir mazāks par caurules iekšējo diametru, ģeneratora izlīdzināšanai centrā tiek izmantotas starplikas vai atdures. Kabelis no ģeneratora tiek izvadīts caurules iekšpusē un caur logu apakšā. Instalējot, ir jāņem vērā ģeneratora aizsardzības pret mitrumu dizains, izmantojot blīvējuma blīves. Atkal, lai aizsargātu pret nokrišņiem, virs vēja turbīnas caurules savienojuma ar ģeneratora vārpstu var uzstādīt jumta vāciņu..

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Visas konstrukcijas uzstādīšana tiek veikta atklātā, labi vēdināmā vietā. Zem masta tiek izrakts 0,5 metru dziļš caurums, caurules apakšējā daļa tiek nolaista caurumā, konstrukcija ir izlīdzināta ar strijām, pēc kuras caurums tiek piepildīts ar betonu.

Sprieguma kontrolieris (vienkāršs lādētājs)

Izgatavots vēja ģenerators, kā likums, tā mazā ātruma dēļ nespēj piegādāt 12 voltu spriegumu. Vēja turbīnas maksimālais griešanās frekvence pie vēja ātruma 6–8 m / s. sasniedz vērtību 200–250 apgr./min. Pie izejas ir iespējams iegūt 5-7 voltu spriegumu. Lai uzlādētu akumulatoru, nepieciešams 13,5-15 voltu spriegums. Izeja ir izmantot vienkāršu impulsa sprieguma pārveidotāju, kas samontēts, piemēram, pamatojoties uz sprieguma regulatoru LM2577ADJ. Izmantojot pārveidotāja ieejai 5 voltus līdzstrāvu, izejā tiek iegūti 12-15 volti, kas ir pilnīgi pietiekami, lai uzlādētu automašīnas akumulatoru.

Sprieguma transformators Gatavs sprieguma pārveidotājs LM2577

Šo mikro vēja ģeneratoru noteikti var uzlabot. Palieliniet turbīnas jaudu, mainiet masta materiālu un augstumu, pievienojiet maiņstrāvas un maiņstrāvas pārveidotāju utt..

Vējaina horizontālā-aksiālā elektroinstalācija

Detaļu komplekts:

  1. Plastmasas caurule ar diametru 150 mm, alumīnija loksne 1,5–2,5 mm bieza, koka bloks 80×40 1 m garš, santehnika: atloks – 3, stūris – 2, tee – 1.
  2. Līdzstrāvas elektromotors (ģenerators) 30–60 V, 300–470 apgr./min.
  3. Riteņa skriemelis motoram ar diametru 130-150 mm (alumīnijs, misiņš, textolīts utt.).
  4. Tērauda caurules ar diametru attiecīgi 25 mm un 32 mm un garumu 35 mm un 3000 mm.
  5. Akumulatora uzlādes modulis.
  6. Baterijas.
  7. Sprieguma pārveidotājs 12 V – 120 V (220 V).

Horizontālās ass “vēja turbīnas” izgatavošana

Vēja turbīnu lāpstiņu izgatavošanai nepieciešama plastmasas caurule. Šādas 600 mm garas caurules gabalu sagriež gareniski četros identiskos segmentos. Vējdzirnavām nepieciešami trīs asmeņi, kas tiek izgatavoti no iegūtajiem segmentiem, nogriežot daļu materiāla pa diagonāli visā garumā, bet ne tieši no stūra līdz stūrim, bet gan no apakšējā stūra uz augšējo stūri, ar nelielu nobīdi no pēdējā. Segmentu apakšējās daļas apstrāde tiek samazināta, līdz katrā no trim segmentiem veidojas stiprinājuma ziedlapiņa. Lai to izdarītu, gar vienu malu tiek izgriezts kvadrāts ar izmēru aptuveni 50×50 mm, un atlikušā daļa kalpo kā stiprinājuma ziedlapiņa.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Vēja turbīnas asmeņi ir piestiprināti pie riteņa skriemeļa, izmantojot bultskrūvju savienojumus. Piedziņas skriemelis ir uzstādīts tieši uz līdzstrāvas motora – ģeneratora vārpstu. Par vēja turbīnas šasiju tiek izmantots vienkāršs koka bloks ar sekciju 80×40 mm un 1 m garumu.ģenerators ir uzstādīts vienā koka bloka galā. Stieņa otrā galā ir uzstādīta “aste”, kas izgatavota no alumīnija loksnes. Stieņa apakšā ir piestiprināta 25 mm metāla caurule, kas paredzēta rotējošās ass darbībai. Kā mastam tiek izmantota trīs metru metāla caurule 32 mm. Masta augšdaļa ir pagriežama bukse, kurā ir ievietota vēja turbīnas caurule. Masta balsts ir izgatavots no bieza saplākšņa loksnes. Uz šī balsta diska formā ar diametru 600 mm no santehnikas detaļām tiek samontēta konstrukcija, pateicoties kurai mastu var viegli pacelt vai nolaist vai uzstādīt – demontēt. Masta nostiprināšanai izmanto strijas.

Visa vēja turbīnas elektronika ir uzstādīta atsevišķā modulī, kura saskarne nodrošina akumulatoru un patērētāju kravu savienošanu. Modulī ietilpst akumulatora uzlādes kontrolieris un sprieguma pārveidotājs. Šādas ierīces var montēt neatkarīgi, izmantojot atbilstošu pieredzi, vai iegādāties tirgū. Lai iegūtu vēlamo izejas spriegumu un strāvu, tirgū ir pieejami daudzi un dažādi risinājumi..

Kombinētās vēja turbīnas

Kombinētās vēja turbīnas ir nopietna mājas enerģijas moduļa iespēja. Faktiski kombinācija ietver vēja ģeneratora, saules baterijas, dīzeļdegvielas vai benzīna elektrostacijas apvienošanu vienā sistēmā. Jūs varat kombinēt visos veidos, balstoties uz savām iespējām un vajadzībām. Protams, ja ir iespēja – trīs vienā, tas ir visefektīvākais un uzticamākais risinājums..

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Tāpat vēja turbīnu apvienojumā plānots izveidot vēja elektrostacijas, kas ietver divas dažādas modifikācijas vienlaikus. Piemēram, kad Savonius rotors un tradicionālā trīs lāpstiņu mašīna strādā vienā saišķī. Pirmā turbīna darbojas ar nelielu vēja ātrumu, bet otrā – tikai ar nominālo. Tādējādi tiek saglabāta instalācijas efektivitāte, tiek izslēgti nepamatoti enerģijas zudumi, un asinhrono ģeneratoru gadījumā tiek kompensētas reaktīvās strāvas.

Apvienotās sistēmas ir tehniski sarežģītas un dārgas mājas prakses iespējas.

Kā ar savām rokām izgatavot vēja parku

Mājas vēja parka jaudas aprēķināšana

Lai aprēķinātu horizontālās ass vēja ģeneratora jaudu, varat izmantot standarta formulu:

  • N = p S V3 / 2
  • N – uzstādīšanas jauda, ​​W
  • lpp – gaisa blīvums (1,2 kg / m3)
  • S – izpūstas platība, m2
  • V – vēja ātrums, m / s

Piemēram, instalācijas ar maksimālo lāpstiņas laidumu 1 metrs ar vēja ātrumu 7 m / s jauda būs:

  • N = 1,2 1 343/2 = 205,8 W

Aptuvenu vēja turbīnas jaudas aprēķinu, kas izveidots, pamatojoties uz Savonius rotoru, var aprēķināt, izmantojot formulu:

  • N = p R H V3
  • N – uzstādīšanas jauda, ​​W
  • R – lāpstiņriteņa rādiuss, m
  • V – vēja ātrums, m / s

Piemēram, projektējot vēja elektrostaciju ar tekstā minēto Savonius rotoru, jaudas vērtība pie vēja ātruma 7 m / s. būs:

  • N = 1,2 0,142 0,3 343 = 17,5 W
Novērtējiet šo rakstu
( Vēl nav neviena vērtējuma )
Laimonis Padomnieks
Pareizu padomu sniegšana par jebkuru tēmu
Comments: 5
  1. Aigars

    Vai jūs varētu dalīties ar padomiem, kā es varētu izveidot vēja parku savā dārzā vai citā vietā, izmantojot savas rokas? Es esmu ieinteresēts izmantot atjaunojamos energoresursus un vēlos uzzināt vairāk par vēja enerģijas izmantošanu. Paldies!

    Atbildēt
  2. Alvis

    Vai Tu vari palīdzēt man saprast, kā es varu izgatavot vēja parku ar savām rokām? Es vēlos uzzināt par materiāliem, kas nepieciešami, un kādas ir soļu instrukcijas. Vai ir kādas grūtības vai padomi, ko man vajadzētu ņemt vērā? Paldies par jebkādu palīdzību vai ieteikumiem!

    Atbildēt
  3. Gatis

    Vai Tu vari dalīties kādu padomu vai norādījumu, kā izgatavot vēja parku ar savām rokām? Es vēlētos uzzināt dažus praktiskus ieteikumus, ja iespējams! Paldies iepriekš!

    Atbildēt
  4. Ēriks

    Vai kāds varētu padalīties ar paņēmieniem un instrukcijām, kā izgatavot vēja parku pašam? Es esmu ieinteresēts šajā hobijā un vēlos uzzināt, kā to paveikt. Iesaku arī dalīties pieredzē un padomā, kādu materiālu būtu labāk izmantot šim mērķim. Paldies jau iepriekš par informāciju!

    Atbildēt
  5. Jānis Bērziņš

    Kā es varētu uztaisīt vēja parku ar savām rokām? Vai ir nepieciešama speciāla aprīkojums vai materiāli? Kādi ir galvenie soļi un padomi, kuriem jāseko? Vai jums ir kāda praktiska pieredze šāda veida projektu veidošanā? Esmu ieinteresēts uzzināt vairāk par šo tematu, lūdzu dalieties ar jebkādu informāciju vai ieteikumiem! Paldies!

    Atbildēt
Pievienojiet komentārus