Turinys
Turėti savo vėjo generatorių yra labai pelninga. Pirma, žmogus gauna nemokamą elektros energiją. Antra, elektros galima gauti nuo civilizacijos nutolusiose vietose, kur nėra elektros linijų. Vėjo malūnas yra įrenginys, skirtas generuoti kinetinę vėjo energiją. Daugelis meistrų išmoko savo rankomis surinkti vertikalų vėjo generatorių, o dabar mes išsiaiškinsime, kaip tai daroma.
Vėjo turbinų konstrukcija ir tipai
Vėjo generatoriai turi daug pavadinimų, tačiau teisingiau juos vadinti vėjo jėgaine. Vėjo jėgainių parkas susideda iš elektros įrenginių ir mechaninės konstrukcijos – vėjo turbinos, kurios tarpusavyje sujungtos į vieną sistemą. Elektros instaliacija padeda vėją paversti energijos šaltiniu.
Yra daugybė vėjo generatorių tipų, tačiau pagal darbinės ašies vietą jie paprastai skirstomi į dvi grupes:
- Labiausiai paplitę vėjo malūnai su horizontalia sukimosi ašimi. Elektros instaliacija pasižymi dideliu efektyvumu. Be to, pats mechanizmas geriau atlaiko uraganus, o pučiant silpnam vėjui rotorius įsijungia greičiau. Horizontalūs vėjo generatoriai turi lengvesnį galios valdymą.
- Vėjo malūnai su vertikalia sukimosi ašimi gali veikti net esant mažam vėjo greičiui. Turbinos yra tylios ir lengviau pagaminamos, todėl dažniausiai jas montuoja meistrai savo kieme.Tačiau vertikalaus vėjo malūno konstrukcijos ypatybės leidžia jį montuoti tik žemai nuo žemės. Dėl to labai sumažėja elektros instaliacijos efektyvumas.
Vėjo generatoriai skiriasi pagal sparnuotės tipą:
- Sraigto arba sparnų modeliuose yra menčių, kurios yra statmenos veikiančiam horizontaliam velenui.
- Karuselės modeliai taip pat vadinami rotaciniais. Jie būdingi vertikalioms vėjo jėgainėms.
- Būgnų modeliai panašiai turi vertikalią darbinę ašį.
Kinetinei vėjo energijai gaminti pramoniniu mastu dažniausiai naudojami propeleriniai vėjo generatoriai. Būgnų ir karuselių modeliai yra didesni ir turi mažiau efektyvų mechanizmą.
Visose vėjo jėgainėse gali būti sumontuotas daugiklis. Ši pavarų dėžė eksploatacijos metu sukuria daug triukšmo. Namų vėjo turbinose daugikliai dažniausiai nenaudojami.
Vėjo turbinos veikimo principas
Verta paminėti, kad vėjo generatoriaus veikimo principas yra vienodas, nepaisant jo konstrukcijos ir išvaizdos. Energijos gamyba prasideda nuo vėjo malūno mentių sukimosi momento. Šiuo metu tarp generatoriaus rotoriaus ir statoriaus sukuriamas magnetinis laukas. Jis tarnauja kaip energijos šaltinis, gaminantis elektros energiją.
Taigi, kaip išsiaiškinome, vėjo generatorius susideda iš dviejų pagrindinių dalių: besisukančio mechanizmo su mentėmis ir generatoriaus. Dabar apie animatoriaus darbą. Ši pavarų dėžė montuojama ant vėjo malūno, siekiant padidinti darbinio veleno greitį.
Generatoriaus rotoriaus sukimosi metu sukuriama kintamoji srovė, tai yra, išvedamos trys fazės. Sukurta energija pasiekia valdiklį, o iš jo patenka į akumuliatorių.Šioje grandinėje yra dar vienas svarbus prietaisas – inverteris. Jis paverčia srovę į stabilius parametrus ir tiekia ją vartotojui per tinklą.
Vėjo malūno pramoninis laivas 2
Vėjo energijos srityje labai garsus pramoninis craft 2 kinetinis vėjo generatorius, turintis modifikuotą vėjo energijos generavimo bloką. Elektros instaliacijos galiai apskaičiuoti jos darbinių dalių greičių suma dauginama iš 0,1. Darbo zonos dydis nustatomas pagal rotoriaus matmenis. Sukimosi metu jis gamina kinetinę energiją kU, o ne elektros energiją EU.
Menčių sukimasis priklauso nuo vėjo gūsių. Optimaliausias greitis stebimas 160–162 m aukštyje, perkūnija vėjo greitį padidina 50%, o paprastas lietus - iki 20%.
Pramoninio laivo 2 vėjo generatoriaus rotoriai skiriasi menčių matmenimis ir medžiaga, taip pat didžiausiomis vėjo jėgos vertėmis, kuriomis jie gali veikti:
- medinis rotorius su 5x5 mentėmis skirtas vėjo greičio diapazonui nuo 10 iki 60 MCW;
geležinis rotorius su 7x7 mentėmis yra skirtas nuo 14 iki 75 MCW greičio diapazonui; - plieninis rotorius su 9x9 mentėmis yra skirtas oro srauto diapazonui nuo 17 iki 90 MCW;
- Anglies pluošto rotorius su 11x11 mentėmis yra skirtas įvairiems oro srautams nuo 20 iki 110 MCW.
„Industrial Craft 2“ kinetiniai vėjo generatoriai nėra dedami arti vienas kito tame pačiame lygyje, nugaromis vienas kitam.
Savarankiška vertikalaus vėjo generatoriaus gamyba
Vėjo malūną su vertikaliu kotu lengviausia pasidaryti patiems. Ašmenys pagaminti iš bet kokios medžiagos, svarbiausia, kad būtų atsparūs drėgmei ir saulei, be to, būtų lengvi.Namų vėjo generatoriaus mentėms galite naudoti PVC vamzdį, naudojamą kanalizacijos statyboje. Ši medžiaga atitinka visus aukščiau išvardintus reikalavimus. Keturi 70 cm aukščio peiliai išpjauti iš plastiko, be to, du tokie patys pagaminti iš cinkuoto plieno. Skardiniai elementai formuojami puslankiu ir tvirtinami abiejose vamzdžio pusėse. Likę peiliai sumontuoti tokiu pačiu atstumu apskritime. Tokio vėjo malūno sukimosi spindulys bus 69 cm.
Kitas etapas yra rotoriaus surinkimas. Čia jums reikės magnetų. Pirmiausia paimkite du ferito diskus, kurių skersmuo 23 cm.. Naudodami klijus prie vieno disko pritvirtinami šeši neodimio magnetai. Kai magneto skersmuo yra 165 cm, tarp jų susidaro 60 laipsnių kampasO. Jei šie elementai yra mažesni, jų skaičius padidėja. Magnetai nėra tiesiog klijuojami atsitiktinai, bet po vieną keičiamas poliškumas. Ferito magnetai prie antrojo disko pritvirtinami panašiu būdu. Visa konstrukcija gausiai užpildyta klijais.
Sunkiausias dalykas yra padaryti statorių. Reikia rasti 1 mm storio varinę vielą ir iš jos padaryti devynias ritinius. Kiekviename elemente turi būti tiksliai 60 apsisukimų. Toliau iš gatavų ritinių surenkama statoriaus elektros grandinė. Visi devyni iš jų išdėstyti ratu. Pirmiausia sujunkite pirmosios ir ketvirtosios ritės galus. Tada prijunkite antrąjį laisvą ketvirtosios galą prie septintosios ritės išvesties. Rezultatas buvo vienfazis trijų ritinių elementas. Antrosios fazės grandinė surenkama iš kitų trijų ritinių eilės tvarka, pradedant nuo antrojo elemento. Paskutinė fazė, kurią reikia surinkti tokiu pat būdu, yra trečioji fazė, pradedant nuo trečiosios ritės.
Norėdami pritvirtinti grandinę, iš faneros išpjaunama forma. Ant jo uždedamas stiklo pluoštas, ant jo nutiesta devynių ritinių grandinė. Visa tai užpilama klijais, po to paliekama, kol visiškai sukietėja.Ne anksčiau kaip po dienos galima sujungti rotorių ir statorių. Pirma, rotorius dedamas magnetais į viršų, ant jo uždedamas statorius, o antrasis diskas – viršuje, magnetais žemyn. Sujungimo principas matomas nuotraukoje.
Dabar atėjo laikas surinkti vėjo generatorių. Visą jo grandinę sudarys sparnuotė su mentėmis, baterija ir keitiklis. Norint padidinti sukimo momentą, patartina sumontuoti pavarų dėžę. Montavimo darbai atliekami tokia tvarka:
- Patvarus stiebas suvirinamas iš plieno kampo, vamzdžių ar profilio. Aukštyje jis turėtų pakelti sparnuotę su ašmenimis virš stogo kraigo.
- Pamatas pilamas po stiebu. Reikalingas sutvirtinimas ir numatyti iš betono išsikišę inkarai.
- Toliau sparnuotė su generatoriumi pritvirtinama prie stiebo.
- Sumontavus stiebą ant pamato, jis tvirtinamas prie inkarų, po to sutvirtinamas plieninėmis petnešomis. Šiems tikslams tinka 10–12 mm storio kabelis arba plieninis strypas.
Kai mechaninė vėjo generatoriaus dalis yra paruošta, jie pradeda montuoti elektros grandinę. Generatoriaus išėjimas suteiks trifazę srovę. Norint gauti pastovią įtampą, grandinėje yra sumontuotas lygintuvas, pagamintas iš diodų. Akumuliatoriaus įkrovimas valdomas per automobilio relę. Grandinė baigiama inverteriu, iš kurio į namų tinklą tiekiama reikiama 220 voltų įtampa.
Tokio vėjo generatoriaus išėjimo galia priklauso nuo vėjo greičio. Pavyzdžiui, esant 5 m/s elektros instaliacija gamins apie 15 W, o esant 18 m/s galima gauti iki 163 W galią. Siekiant padidinti našumą, vėjo malūno stiebas pailginamas iki 26 m. Tokiame aukštyje vėjo greitis yra 30% didesnis, vadinasi, pagaminama maždaug pusantro karto daugiau elektros.
Vaizdo įraše parodytas vėjo malūno generatoriaus surinkimas:
Vėjo generatoriaus surinkimas yra sudėtingas dalykas. Reikia išmanyti elektrotechnikos pagrindus, mokėti skaityti schemas ir naudotis lituokliu.
