Jak zrobić wiatrak do wytwarzania energii elektrycznej w domu?

W warunkach miejskich powstaje stabilny system wytwarzania energii elektrycznej. Przerwy są rzadkie i szybko rozwiązywane. Na wsi dość trudno jest zapewnić nieprzerwane zasilanie, dlatego ludzie szukają alternatywnych źródeł energii. Należą do nich generatory wiatrowe, które wytwarzają energię elektryczną z wiatru. Można je również nazwać turbinami wiatrowymi, generatorami wiatrowymi. Możesz kupić wiatrak lub zrobić to sam. Wygeneruje wystarczającą ilość energii do zasilania urządzeń gospodarstwa domowego.

Zasada działania

Pod działaniem siły wiatru łopatki urządzenia zaczynają się obracać, które napędzają wirnik. Dzięki uzwojeniu stojana otrzymana energia mechaniczna zamieniana jest na prąd elektryczny. Pod działaniem siły obrotowej uzyskana energia elektryczna jest magazynowana w akumulatorze.

Ilość odbieranej energii zależy bezpośrednio od siły wiatru – im silniejszy wiatr, tym więcej energii zmagazynowanej w akumulatorze.

Podczas zakrętów obraca się również oś, która jest połączona z wirnikiem głównym. Jest na nim zamocowanych 12 magnesów, które obracają się w stojanie. W ten sposób powstaje zmienny prąd elektryczny o tej samej częstotliwości, co prąd płynący w gniazdkach.

Powstały prąd przemienny może być przesyłany na duże odległości, ale nie może być akumulowany. Dlatego należy go przekonwertować na prąd stały. Proces odbywa się za pomocą wewnętrznego obwodu elektronicznego w turbinie.

Aby pozyskać duże ilości energii, tworzone są farmy wiatrowe z dużą liczbą instalacji. Wystarczą, aby dostarczyć energię do kilku domów.

Zastosowanie turbin wiatrowych

Wiatraki na energię elektryczną mogą być używane w następujących opcjach:

• praca autonomiczna;
• wspólna praca z panelami słonecznymi;
• praca z baterią zapasową;
• równolegle do generatora (diesel lub benzyna).

Do oświetlenia strefy podmiejskiej wystarczy wiatr o sile 45 km/h. Turbina w tym przypadku wygeneruje 400 watów energii elektrycznej.

Wybór zakupionej turbiny wiatrowej

Najlepsze turbiny wiatrowe produkowane są w Niemczech, Danii i Francji. Kraje te produkują instalacje, które mogą być eksploatowane w sektorze prywatnym, w gospodarstwach rolnych, w punktach sprzedaży detalicznej. Alternatywne źródła energii są słabo dystrybuowane w Rosji.

Kupując generator energii wiatrowej, musisz zrozumieć, w jakim celu jest używany. Dostępne są różne modele - o zwiększonej wydajności, pionowe i poziome, bezłopatkowe. Musisz również zrozumieć, że turbina wiatrowa ma sprawność około 60% i zależy bezpośrednio od prędkości wiatru.

Kupując generator na letnią rezydencję, preferowane powinny być instalacje o mocy 1-3 kW. Potrzebny będzie również falownik o małej mocy. W przypadku prywatnego domu taki model nie jest odpowiedni, zwłaszcza jeśli ktoś w nim na stałe mieszka. W takim przypadku lepiej wybrać model z baterią o dużej pojemności. Aby go szybko naładować, potrzebujesz również generatora dużej mocy. Najlepszym wyborem jest turbina wiatrowa z generatorem diesla i baterią słoneczną.

Komercyjne generatory wiatrowe stają się coraz powszechniejsze. Energia z nich dostarczana jest do przedsiębiorstw, w których brakuje zasilania.

Możesz zaoszczędzić pieniądze, robiąc turbiny wiatrowe do wytwarzania energii elektrycznej własnymi rękami.

Robienie domowego wiatraka

Domowy generator wiatrowy może być używany jako główne lub dodatkowe źródło energii. Jako urządzenie pomocnicze może zasilać lampy w domu i na zewnątrz, podgrzewać wodę w kotle. Jako główne źródło energii elektrycznej może zasilać wszystkie urządzenia gospodarstwa domowego, systemy grzewcze i grupy oświetleniowe. Samodzielne wykonanie turbiny wiatrowej jest bardziej opłacalne niż zakup modelu sklepowego. Urządzenia do 5 kW mogą kosztować nawet 200 000 rubli, a ich naprawa jest również droga.

Główne jednostki turbiny wiatrowej

Przed wykonaniem farmy wiatrowej własnymi rękami musisz zmontować niezbędne elementy. Aby stworzyć wiatrak, będziesz potrzebować następujących części:

• Ostrza. Mogą być wykonane z różnych materiałów.
• Generator. Możesz go samodzielnie złożyć lub kupić gotowy.
• Sekcja ogonowa. Pomaga ostrzom poruszać się w kierunku z najwyższą możliwą wydajnością.
• Rysownik. Pozwala zwiększyć prędkość wirnika.
• Maszt do mocowania. Urządzenie blokujące do wszystkich węzłów.
• Liny napinające. Naprawiają również całą konstrukcję farmy wiatrowej, wykonaną ręcznie.
• Akumulator, kontroler ładowania, falownik.

Początkujący mogą stworzyć generator w najprostszy sposób.

Zespół generatora

Turbinę wiatrową można stworzyć z dowolnego materiału, nawet z plastikowych butelek. Będzie się kręcić na wietrze i hałasować. Schematy montażu takich urządzeń są różne - oś może być instalowana pionowo, poziomo. Urządzenie może mieć zupełnie różne rozmiary.

Podstawą domowej turbiny wiatrowej jest generator. Do jego samodzielnego montażu potrzebne będą:

• Stojan. Wykonany jest z dwóch blach, które wycinane są w formie koła o średnicy 500 mm. Do każdego koła przyklejono 12 magnesów neodymowych o średnicy 50 mm. Bieguny zawsze muszą się zmieniać. W drugim kole paski są umieszczone z przesunięciem.
• Wirnik. Składa się z 9 szpul drutu miedzianego o średnicy 3 mm. Każda cewka powinna mieć 70 zwojów. Umieszczony na niemagnetycznej podstawie.
• Oś. Odbywa się to w środku wirnika. Aby zapewnić stabilność, konstrukcja powinna być wyśrodkowana.

Wirnik i stojan muszą być zamontowane w odległości 2 mm. Uzwojenia należy podłączyć tak, aby uzyskać jednofazowe źródło prądu do pozyskiwania energii elektrycznej z wiatru.

Montaż ostrzy

Przy wietrznej pogodzie z własnej farmy wiatrowej można uzyskać do 3,5 kW mocy. Średnio liczba ta wyniesie około 2 kW. W najprostszym generatorze poziomym powstają trzy ostrza. Mogą być wykonane z następujących materiałów:

• Drewno. Wady obejmują powstawanie pęknięć podczas pracy. W przyszłości trzeba będzie wymienić ostrza.
• Polipropylen. To najlepsza opcja dla turbin wiatrowych o małej mocy.
• Metal. Jest uważany za najtrwalszy, wysokiej jakości, trwały i niezawodny materiał na łopaty turbin wiatrowych. Do takich celów zaleca się wybór duraluminium - jest niezawodny i niezbyt ciężki.

Najtrudniejszą częścią budowy turbiny wiatrowej jest uzyskanie zrównoważonej konstrukcji. Z zastrzeżeniem wszystkich niuansów i poprawnych obliczeń, konstrukcja będzie służyć niezawodnie i nie ulegnie uszkodzeniu.

Po utworzeniu łopat należy je montować razem z wirnikiem na platformie montażowej. Sekcja ogonowa jest również na nim zamocowana.

Uruchomić

Ważne jest, aby wybrać odpowiednie miejsce, w którym będzie zlokalizowana turbina wiatrowa. Element powinien być umieszczony pionowo i jak najwyżej, aby wpadał w obszar silnych wiatrów. W pobliżu nie powinno być dużych budynków i drzew, a także innych obiektów, które będą zakłócać cyrkulację przepływów powietrza w wiatraku na energię elektryczną.

Kiedy zmontowana instalacja zacznie działać, musisz podłączyć do niej multimetr. Podłączany jest do gałęzi generatora w celu sprawdzenia obecności napięcia. Po zarejestrowaniu możemy założyć, że turbina wiatrowa jest gotowa do pełnej eksploatacji.Ponadto rozważany jest schemat dostarczania odbieranego zasilania do mieszkania i innych obiektów.

Połączenie w domu

Musisz podłączyć sprzęt AGD do turbiny wiatrowej, która będzie z niej zasilana. Aby to zrobić, musisz kupić konwerter inwerterowy o sprawności 99%. Wtedy straty będą minimalne podczas konwersji prądu stałego na prąd przemienny.

W budynku będą 3 węzły:

• Bateria. Buduje energię.
• Kontroler ładowania. Odpowiedzialny za żywotność baterii.
• Przetwornik. Zamienia prąd stały na prąd przemienny.

Urządzenia zasilające można instalować na urządzeniach pracujących pod napięciem 12-24 V. Wówczas przetwornica falownika nie jest wymagana.