Cara membuat penjana angin dengan tangan anda sendiri

Apabila turbin angin dilakukan dengan betul, ia akan berfungsi tanpa kesalahan. Dengan bateri 75A dan penyongsang 1000 W yang baik, turbin angin dengan mudah akan memberikan cahaya ke jalan, kawasan rumah, menghidupkan penggera keselamatan, pengawasan video, dll.

Turbin angin jenis ini mempunyai kelebihan berikut:

kemudahan pemasangan;
kos rendah;
keuntungan;
kelenturan untuk diperbaiki;
tidak pilih-pilih mengenai keadaan berfungsi;
kebolehpercayaan dan kebisingan kerja.

Terdapat beberapa kelemahan penjana angin:

produktiviti kecil penjana angin;
pergantungan lengkap kincir angin pada angin;
bilah boleh mengganggu aliran udara.

Penyediaan bahan untuk turbin angin

Langkah pertama adalah mengumpulkan semua bahan habis pakai dan bahagian untuk kincir angin. Penjana angin yang anda buat akan menghasilkan kuasa tidak lebih dari 1.5 kW. Untuk membuat agregat, anda mesti mempunyai:

Alternator kereta 12V.
Bateri helium atau asid 12 volt.
Penukar khas dari 12V hingga 220V dan dari 700W hingga 1500W.
Bekas keluli tahan karat atau aluminium yang besar: baldi atau periuk.
Voltmeter sederhana.
Selak, mesin basuh dan mur.
Relay untuk mengecas bateri dari kereta dan lampu penunjuk cas.
Wayar dengan keratan rentas yang berbeza (2.5 mm2 dan 4 mm2).
Pengapit memasang penjana angin.
Suis "butang" separa hermetik, 12 V.

Juga, simpan alat berikut:

pengisar atau gunting logam;
pita pengukur;
pensel atau penanda pembinaan;
pemutar skru, gerudi, tang dan gerudi.

Reka bentuk turbin angin berfungsi

Kerja ini terdiri daripada pembuatan rotor dan pengubahan takal penjana. Tahapnya adalah seperti berikut:

Sediakan baldi atau periuk.

Dengan menggunakan ukuran pita dan penanda, buat penandaan, bahagikan bekas ke dalam 4 bahagian yang sama.

Sekarang anda perlu memotong bilah.

Nota! Semasa bekerja dengan gunting logam, anda perlu memotong lubang untuknya. Sekiranya baldi tidak diperbuat daripada timah yang dicat atau keluli tergalvani, maka anda boleh menggunakan penggiling.

Tandakan bahagian bawah baldi dan di takal di mana lubang akan berada. Selak disekat ke dalamnya. Luangkan masa anda, lakukan semuanya secara merata, kerana ketidakseimbangan mungkin berlaku semasa putaran. Kemudian buat lubang.

Sekarang lipat kembali bilah. Pastikan untuk mempertimbangkan arah mana penjana berputar.

Sudut bilah mempengaruhi kawasan yang akan bertemu angin. Ini secara langsung mempengaruhi kelajuan dan kelajuan turbin angin.

Dengan menggunakan selak, pasangkan baldi ke takal.

Pasang turbin angin anda di tiang dengan mengikatnya dengan ikatan kabel.

Masih menyambung wayar dan memasang litar.

Kunci wayar ke tiang agar tidak terketar.

Untuk menyambungkan bateri, ambil wayar dengan keratan rentas 4 mm2. Ukuran yang disyorkan tidak lebih dari 1 m. Dan berkat wayar dengan 2.5 mm2, sambungkan lampu dan peranti. Jangan lupa memasang penyongsang (converter). Sambungkan peranti ke soket ke pin # 7 dan # 8 seperti dalam rajah di bawah. Gunakan wayar 4 mm2.

Itu sahaja, turbin angin anda kini sudah siap untuk digunakan. Tidak boleh tetapi gembira kerana ia dibuat dengan tangan.

Prinsip kerja am

Badan kerja utama penjana angin adalah bilah, yang diputar oleh angin. Bergantung pada lokasi paksi putaran, penjana angin dibahagikan kepada mendatar dan menegak:

Turbin angin mendatar paling meluas. Pisau mereka mempunyai reka bentuk yang serupa dengan baling-baling pesawat: dalam perkiraan pertama, plat ini cenderung relatif terhadap bidang putaran, yang mengubah sebahagian beban dari tekanan angin menjadi putaran. Ciri penting penjana angin mendatar adalah keperluan untuk memastikan putaran pemasangan bilah sesuai dengan arah angin, kerana kecekapan maksimum dapat dipastikan ketika arah angin tegak lurus dengan bidang putaran.
Bilah turbin angin menegak mempunyai bentuk cembung-cekung.Oleh kerana penyeragaman sisi cembung lebih besar daripada sisi cekung, turbin angin seperti itu selalu berputar dalam satu arah, tanpa mengira arah angin, yang menjadikan mekanisme putaran tidak perlu, tidak seperti turbin angin mendatar. Pada masa yang sama, kerana pada hakikatnya pada waktu tertentu, hanya sebahagian bilah yang melakukan kerja yang berguna, dan selebihnya hanya menentang putaran, Kecekapan kincir angin menegak jauh lebih rendah daripada kincir angin mendatar: jika untuk penjana angin mendatar tiga bilah angka ini mencapai 45%, maka untuk penjana menegak tidak akan melebihi 25%.

Oleh kerana kelajuan angin rata-rata di Rusia tidak tinggi, turbin angin yang besar akan berputar agak perlahan pada kebanyakan masa. Untuk memastikan daya yang mencukupi, bekalan kuasa mesti disambungkan ke penjana melalui pengurang, tali pinggang atau gear step-up. Di kincir angin mendatar, unit penjana pisau-reducer dipasang pada kepala putar, yang membolehkan mereka mengikuti arah angin. Penting untuk diambil kira bahawa kepala putar mesti mempunyai had yang menghalangnya daripada memutar penuh, kerana jika tidak, pendawaian dari penjana akan terputus (pilihan menggunakan pencuci kenalan yang membolehkan kepala berputar bebas lebih banyak rumit). Untuk memastikan putaran, penjana angin dilengkapi dengan baling-baling cuaca yang berfungsi di sepanjang paksi putaran.

Bahan bilah yang paling biasa adalah paip PVC berdiameter besar yang dipotong memanjang. Di sepanjang pinggir, plat logam dipaku ke atasnya, dikimpal ke pusat pemasangan pisau. Lukisan pisau jenis ini adalah yang paling meluas di Internet.

Video tersebut menceritakan tentang penjana angin buatan sendiri

Membuat penjana angin menegak di rumah

Dan sekarang mari kita ketahui bagaimana, sebenarnya, penjana angin dibuat dengan tangan kita sendiri. Prosedur ini terdiri daripada beberapa peringkat, mari kita ketahui ciri masing-masing.

Tahap satu. Kami menyediakan alat dan bahan

Tidak ada keperluan mengenai ukuran turbin - semakin besar, semakin baik sistem itu sendiri. Dan dalam contoh yang diberikan dalam artikel ini, diameter turbin adalah 60 sentimeter.

Untuk membuat turbin menegak sendiri, sediakan terlebih dahulu:

paip dengan diameter 60 sentimeter, diperbuat daripada keluli tahan karat;
skru, mur dan pengikat lain;
sepasang cakera plastik dengan diameter 60 sentimeter (penting bahawa plastik itu kuat);
hab kereta untuk pangkalan;
sudut dengan mana bilah akan dipasang (untuk setiap elemen - enam keping; iaitu, 36 salinan keseluruhan).

Di samping itu, jaga alat berikut terlebih dahulu:

kunci;
jigsaw;
topeng;
sarung tangan pelindung;
Bahasa Bulgaria;
pemutar skru;
gerudi elektrik.

Magnet atau plat logam kecil boleh digunakan untuk mengimbangkan bilah. Sekiranya ketidakseimbangan itu kecil, anda hanya boleh mengebor lubang di tempat yang sesuai.

Tahap dua. Membuat lakaran

Ia pasti mustahil dilakukan tanpa gambar di sini. Anda boleh menggunakan yang di bawah atau membuat sendiri.

Tahap tiga. Membuat kincir angin menegak

Langkah 1.

Pertama, ambil paip logam dan potong memanjang sehingga anda berakhir dengan enam bilah dengan ukuran yang sama.

Langkah 2.

Potong sepasang bulatan yang sama dengan diameter 60 sentimeter dari plastik. Mereka akan berfungsi sebagai sokongan untuk bahagian bawah dan atas turbin.

Langkah 3.

Di bahagian atas sokongan, anda boleh memotong lubang kecil (diameter sekitar 30 sentimeter), yang akan menjadikan strukturnya lebih ringan.

Langkah 4.

Tandakan lubang pada hub kereta untuk lubang serupa pada sokongan plastik bawah yang diperlukan untuk pelekap.Gunakan gerudi untuk menebuk lubang.

Langkah 5.

Tandakan lokasi bilah sesuai dengan templat (anda harus mendapatkan sepasang segitiga, yang, seperti itu, membentuk bintang). Tandakan tempat di mana sudut diikat. Semuanya harus sama pada kedua-dua sokongan.

Langkah 6.

Potong bilah. Anda boleh memotongnya sekaligus menggunakan penggiling.

Langkah 7.

Tandakan titik lekatan pada bilah dan sudut. Tebuk semua lubang ini.

Langkah 8.

Sambungkan bilah ke pangkal menggunakan sudut, baut dan mur.

Nota! Kekuatan peranti sangat bergantung pada panjang bilah, tetapi jika yang terakhir besar, akan lebih sukar untuk mengimbangkannya. Lebih-lebih lagi, struktur tersebut dapat "melonggarkan" di bawah pengaruh angin kencang.

Tahap empat. Kami membuat penjana

Penjana dalam kes ini mesti bersemangat sendiri, dan sentiasa mempunyai magnet kekal. Sekiranya anda mengambil penjana konvensional dari kereta, maka belitan voltan di sini berfungsi dari bateri, dengan kata lain - jika tiada voltan tidak akan ada pengujaan. Oleh itu, jika anda menggunakan penjana sederhana bersamaan dengan bateri, dan angin agak lemah dalam jangka masa yang lama, bateri akan segera habis, dan kemudian, apabila angin kembali, penjana angin tidak akan dimulakan lagi dengan tangan anda sendiri.

Anda juga boleh membuat sistem dengan magnet neodymium. Peranti jenis ini akan menghasilkan antara 1.5 kilowatt (jika angin lemah) hingga 3.5 kilowatt (jika angin kuat). Arahan langkah demi langkah untuk membuat penjana tersebut adalah seperti berikut.

Langkah 1.

Buat sepasang penkek logam, masing-masing panjangnya kira-kira 50 sentimeter.

Langkah 2.

Dengan menggunakan superglue, lem neodymium magnet dengan dimensi 2.5x5.0.12 sentimeter (dua belas keping untuk setiap satu) ke lempeng di sekitar keseluruhan perimeter.

Langkah 3.

Letakkan pancake bertentangan antara satu sama lain, mengingat kekutuban.

Langkah 4.

Letakkan stator buatan sendiri di antara mereka (dari wayar dengan keratan rentas 0.3 sentimeter, buat 9 gegelung, masing-masing dengan 70 putaran). Sambungkan gegelung dengan "asterisk" (seperti yang ditunjukkan dalam gambar), kemudian isi dengan resin. Dalam kes ini, penting bahawa gegelung dililit satu arah, anda boleh menandakan akhir / permulaan penggulungan dengan pita penebat berwarna - ini akan lebih mudah.

Langkah 5.

Stator setebal kira-kira 2 sentimeter. Penggulungan mesti keluar dengan menggunakan bolt dan mur. Jarak antara pemutar dan stator mestilah 2 milimeter.

Magnet akan menarik cukup kuat, dan untuk sambungan yang lancar, perlu membuat lubang di dalamnya dan memotong benang untuk kancing. Sejajarkan rotor dengan segera, kemudian gunakan kekunci untuk menurunkan bahagian atas ke bawah. Kemudian anda boleh melepaskan kancing sementara.

Nota! Penjana yang dinyatakan di atas boleh digunakan bukan hanya untuk menegak, tetapi juga untuk turbin angin mendatar.

Tahap lima. Kami mengumpulkan keseluruhan struktur

Pertama, pasangkan pendakap khas pada tiang, dengan mana stator akan dipasang (yang seterusnya boleh mempunyai tiga dan enam bilah). Betulkan hub di atas pendakap menggunakan semua kacang yang sama. Skru penjana siap ke empat kancing yang terletak di hub. Kemudian sambungkan stator dengan pendakap, yang terpaku pada tiang. Pasang turbin ke plat rotor kedua. Sambungkan wayar stator ke pengatur voltan menggunakan terminal.

Tahap enam. Kami memasang unit yang boleh menjadikan angin menjadi elektrik

Untuk memasang keseluruhan penjana angin dengan tangan anda sendiri, anda perlu mengikuti langkah-langkah yang diberikan di bawah ini dalam bentuk arahan langkah demi langkah.

Langkah 1.

Konkrit asas yang kukuh dan kukuh di dalam tanah.

Langkah 2.

Tuangkan mortar konkrit di sana, tambahkan kancing yang diperlukan untuk mengikat engsel besar (semua ini mudah dilakukan dengan tangan anda sendiri).

Langkah 3.

Apabila konkrit betul-betul disembuhkan, geser engsel di atas kancing dan selamatkan dengan kacang.

Langkah 4.

Pasang tiang ke bahagian engsel yang boleh digerakkan.

Langkah 5.

Pasang 3 atau 4 pendakap ke bahagian atas tiang (anda boleh menggunakan bebibir atau kimpalan). Anda juga memerlukan kabel keluli.

Langkah 6.

Angkat tiang pada engsel menggunakan salah satu kabel yang sudah siap (anda boleh tarik dengan kereta).

Langkah 7.

Ketegasan keseluruhan tiang dipasang dengan ketat dengan wayar lelaki.

Di mana penjana angin seperti itu boleh dipasang?

Kecekapan fungsinya banyak bergantung pada seberapa tepat anda memilih tempat untuk memasang generator angin. Lokasi harus sedemikian rupa sehingga bilah sistem mendapat angin sebanyak mungkin. Tapak ini harus dibuka dan ditinggikan (misalnya, bumbung rumah, tetapi sejauh mungkin dari pokok dan bangunan lain) Mengatakan, alasan ini bukan hanya disebabkan oleh gangguan, tetapi juga disebabkan oleh kebisingan oleh alat semasa operasi, yang mungkin tidak menyenangkan jiran atau pemiliknya sendiri.

Untuk kajian masalah yang lebih terperinci, kami mengesyorkan agar anda membiasakan diri dengan video tematik di bawah.

Video - Cara membuat penjana angin menggunakan kipas isi rumah

Pengiraan turbin angin bilah

Oleh kerana kami telah mengetahui bahawa turbin angin mendatar jauh lebih cekap, kami akan mempertimbangkan pengiraan reka bentuknya.

Tenaga angin dapat ditentukan oleh formula P = 0.6 * S * V³, di mana S adalah luas bulatan yang dijelaskan oleh hujung bilah pemutar (kawasan lemparan), dinyatakan dalam meter persegi, dan V adalah kelajuan angin yang dikira dalam meter per saat. Anda juga perlu mengambil kira kecekapan kincir angin itu sendiri, yang untuk litar mendatar tiga bilah rata-rata 40%, serta kecekapan set penjana, yang pada puncak ciri kelajuan arus adalah 80% untuk penjana dengan pengujaan magnet kekal dan 60% untuk penjana dengan penggulungan pengujaan. Rata-rata, 20% lagi kuasa akan habis digunakan oleh gear peningkatan (pengganda). Oleh itu, pengiraan terakhir jejari turbin angin (iaitu panjang bilahnya) untuk kuasa penjana magnet kekal seperti ini: R = √ (P / (0.483 * V³)))

Contoh: Mari kita anggap kuasa yang diperlukan dari ladang angin adalah 500 W, dan kelajuan angin purata adalah 2 m / s. Kemudian, mengikut formula kita, kita mesti menggunakan bilah dengan panjang sekurang-kurangnya 11 meter. Seperti yang anda lihat, walaupun kekuatan yang kecil akan memerlukan penciptaan penjana angin dengan dimensi kolosal. Untuk lebih kurang struktur rasional dengan panjang pisau tidak lebih dari satu setengah meter dalam keadaan pembuatan do-it-yourself, penjana angin hanya dapat menghasilkan kuasa 80-90 watt walaupun dalam keadaan angin kencang.

Tidak cukup daya? Sebenarnya, semuanya agak berbeza, kerana sebenarnya beban penjana angin disuap oleh bateri, turbin angin hanya mengecasnya dengan sebaik mungkin. Akibatnya, kekuatan turbin angin menentukan kekerapan ia dapat membekalkan tenaga.

Turbin angin putar

Sebagai permulaan, kami akan mempertimbangkan bagaimana membuat reka bentuk helikopter berputar yang ringkas. Lebih mudah untuk memulakannya dengan mudah dan anda akan memahami cara kerjanya. Turbin angin jenis ini sesuai untuk pemilik sebuah rumah kebun kecil. Tidak akan berfungsi menggunakan turbin angin yang dibuat untuk pondok besar, kerana kuasa penjana angin yang rendah.

Tetapi kincir angin mudah dikendalikan untuk menyediakan bilik utiliti cahaya pada waktu petang, menerangi jalan taman, beranda, dan lain-lain. Mari kita perhatikan lebih dekat bagaimana membuat penjana angin seperti itu dengan tangan kita sendiri.

Pemilihan penjana

Pilihan yang paling logik untuk set generator untuk turbin angin buatan sendiri adalah penjana kereta. Penyelesaian ini memudahkan pemasangan unit, kerana penjana sudah mempunyai kedua-dua titik pemasangan dan takal untuk pengganda tali pinggang. Tidak sukar untuk membeli penjana itu sendiri dan alat ganti untuknya. Di samping itu, pengatur relay bawaan membolehkan anda menghubungkannya secara langsung ke bateri simpanan 12 volt, dan pada gilirannya, penyongsang untuk menukar arus terus ke voltan bolak 220V.

Tetapi, seperti yang disebutkan di atas, kecekapan generator dengan penggulungan pengujaan cukup rendah, yang sangat sensitif untuk penjana angin yang sudah berkuasa rendah. Kelemahan kedua ialah apabila bateri habis, penjana kereta tidak dapat bersemangat.

Dalam sebilangan reka bentuk buatan sendiri, anda boleh menemui penjana traktor G-700 dan G-1000. Kecekapan mereka tidak lebih, satu-satunya perbezaan yang berguna adalah kemagnetan rotor, yang memungkinkan untuk membangkitkan penjana walaupun tanpa bateri, dan harga yang rendah.

Sebilangan pengarang, ketika membina penjana angin, menggunakan sifat kebolehbalikan motor elektrik pemungut - dengan memutar pemutarnya secara paksa, arus terus dapat dikeluarkan darinya. Stator motor jenis ini terdiri daripada magnet kekal, yang lebih disukai untuk tujuan kita, atau mempunyai belitan. Untuk menggunakan enjin dalam mod penjana, ia menghubungkan ke pengatur relai kenderaan untuk memberikan voltan yang betul. Pertimbangkan penyambungan relay-regulator menggunakan contoh simpul dari klasik VAZ (lebih mudah kerana tidak digabungkan menjadi satu blok dengan pemasangan berus):

Sambungkan salah satu berus motor ke badan - ini akan menjadi tiang negatif penjana. Di sini, sambungkan casing logam relay-regulator dengan selamat dan terminal "-" bateri.
Sambungkan terminal 67 geganti ke salah satu terminal penggulungan stator, yang kedua sementara ke casing.
Sambungkan terminal 15 melalui suis dengan kutub positif bateri (ini akan membekalkan arus medan ke belitan). Berikan putaran rotor ke arah yang sama dengan skru turbin angin yang akan disediakan, dan sambungkan voltmeter antara sikat bebas dan perumahan. Sekiranya terdapat potensi negatif pada sikat, tukar sambungan stator dengan pengatur relay dan arde.

Ciri utama menyambungkan generator DC ke bateri adalah keperluan untuk memisahkannya dengan dioda semikonduktor, yang menghalang bateri habis ke pemutar rotor ketika generator berhenti. Dalam penjana kereta moden, fungsi ini dilakukan oleh jambatan dioda tiga fasa, dan kita juga dapat menggunakannya dengan menyambungkan fasa-fasa tersebut secara selari untuk mengurangkan penurunan voltan di atasnya.

Kuasa terbesar dapat dikeluarkan dari penjana, pemutarnya terdiri daripada magnet neodymium. Konstruksi berdasarkan hub kereta dengan cakera brek meluas, di sepanjang pinggir magnet kuat dipasang. Stator dengan penggulungan fasa tunggal atau tiga fasa terletak pada jarak minimum dari mereka.

Jenis turbin angin

Turbin angin boleh berbeza dalam parameter berikut:

bilangan bilah
bahan pembuatan
orientasi paksi putaran relatif dengan tanah
skru nada

Model berbilang bilah lebih cekap daripada model dua atau tiga bilah, kerana model ini digerakkan pada manifestasi arus udara terkecil. Bilahnya boleh menjadi kaku atau berlayar. Yang kaku biasanya diperbuat daripada logam atau gentian kaca. Terdapat pengubahsuaian menegak dan mendatar pada arah paksi putaran.

Penjana angin dengan paksi rotor mendatar lebih banyak digunakan. Unit sedemikian dibezakan dengan kecekapan tinggi, perlindungan yang lebih baik terhadap angin ribut taufan dan peraturan kekuatan sederhana.Model menegak mudah dipasang, senyap dan boleh berfungsi walaupun dengan hembusan angin yang lemah.

Model magnet Neodymium

Turbin angin buatan sendiri dengan magnet neodymium semakin popular di banyak wilayah Rusia. Sebagai asas untuk peranti sedemikian, perlu menggunakan hab dari kereta dengan cakera brek. Lebih baik membongkar bahagian tersebut dan memeriksa kebolehkerjaannya dengan melincirkan galas dan menghilangkan karat.

Magnet neodymium dilekatkan pada cakera pemutar. Contohnya, anda boleh mengambil dua puluh magnet kecil. Semasa memilih bilangan magnet, ingat bahawa dalam penjana fasa tunggal, bilangan kutub mesti sepadan dengan bilangan elemen magnet. Untuk model tiga fasa, nisbah ini boleh menjadi 2 hingga 3 atau 4 hingga 3. Semasa pemasangan magnet, anda perlu mengganti tiang mereka. Agar tidak tersilap, disarankan untuk menggunakan magnet segi empat tepat. Gunakan pelekat yang paling dipercayai untuk memasang magnet.

Video mengenai pemasangan penjana tersebut boleh dilihat di sini:

Penjana magnet akan berfungsi dengan cekap jika gegelung stator berukuran betul. Dari pengalaman diketahui bahawa untuk mengecas bateri 12 V, kira-kira 1000 putaran mesti diedarkan sama rata dalam gegelung. Gegelung dililit dengan wayar tebal untuk mengurangkan rintangan. Tiang turbin angin hendaklah setinggi enam atau lebih meter. Di bawah tiang, anda perlu menggali lubang dengan penuangan konkrit lebih jauh. Bilah untuk peranti diperbuat daripada paip PVC.

Model penjana kereta

Penjana angin buatan sendiri dari penjana kereta mesti dibuat dari komponen (bateri, geganti, dll.) Dari satu mesin. Pada masa yang sama, untuk membuat turbin angin, lebih baik menggunakan penjana kenderaan dari peralatan yang kuat (contohnya, dari traktor).

Oleh kerana pengguna memerlukan arus ulang-alik, penyongsang atau penukar mesti disediakan. Di kawasan dengan kelajuan angin yang tinggi, penjana angin dapat dipasang untuk menghasilkan tenaga yang tinggi.

Untuk memasang model sedemikian, anda memerlukan yang berikut:

Penjana kereta 12V
bateri
voltmeter
geganti pengecasan bateri
bilah
bahan pengancing

Pada awalnya, rotor dibuat. Penyelesaian yang optimum ialah membuat roda rotor dengan empat bilah. Unsur ini terbuat dari besi lembaran. Sekiranya boleh, anda boleh menggunakan tong besi.

Turbin angin siap disambungkan ke paksi penjana. Untuk ini, lubang digerudi, sambungan dipasang dengan bolt. Selepas itu, litar elektrik dipasang dan tiang dipasang. Kemudian anda perlu memperbaiki penjana kereta dengan wayar yang disambungkan ke bateri dan penukar voltan. Untuk pemasangan yang betul, lebih baik menggunakan gambar yang sudah siap.

Pemasangan sedemikian dipasang dengan cukup cepat tanpa kesulitan tertentu. Penjana angin seperti itu baik untuk kesederhanaan, kebolehpercayaan dan operasi yang tenang.

Video dengan pemasangan penjana angin boleh dilihat di sini:

Pengiraan pengganda

Set penjana mempunyai ciri kelajuan arus yang cenderung: dengan peningkatan kelajuan pemutar, daya maksimum yang dihantar kepadanya meningkat. Oleh itu, untuk memastikan kecekapan tertinggi turbin angin berkelajuan rendah, kita memerlukan pengganda dengan pekali kenaikan yang tinggi.

Untuk reka bentuk buatan sendiri, penyelesaian yang paling optimum adalah pengganda tali pinggang: mudah dibuat dan memerlukan kerja mesin minimum. Nisbah peningkatan putaran akan sama dengan nisbah diameter takal pemacu yang disambungkan ke paksi baling-baling dengan diameter takal penggerak generator. Sekiranya perlu, nisbah gear dapat disesuaikan dengan mudah dengan menggantikan salah satu takal.

Semasa merancang pengganda, adalah perlu untuk mempertimbangkan kedua-dua kelajuan rata-rata pemasangan bilah dan ciri kelajuan arus penjana. Sekiranya kita menggunakan generator kereta bersiri, maka ia dapat dijumpai dengan mudah di Internet, dengan reka bentuk buatan sendiri, kemungkinan besar, kita harus melalui percubaan dan kesilapan.

Sebagai contoh, mari kita gunakan penjana traktor biasa, yang telah disebutkan di atas.

Mengambil kuasa turbin angin yang dikira pada 90 watt, kita dapati titik pada graf yang sesuai dengan output penjana untuk kuasa ini. Pada voltan nominal 14 V, kita memerlukan output semasa sekurang-kurangnya 6.5 A - mengikut grafik, ini akan berlaku pada kelajuan sedikit melebihi 1000 rpm. Biarkan baling-baling reka bentuk kita berputar dengan angin pada kelajuan 60 rpm (angin sederhana). Ini bermakna bahawa kita memerlukan sekurang-kurangnya nisbah dua puluh kali ganda diameter takal - untuk takal penjana 70 mm, takal turbin angin harus mempunyai diameter hampir satu setengah meter, yang tidak dapat diterima. Ini jelas menunjukkan betapa rendahnya kecekapan penjana angin jenis ini - tanpa kotak gear bertingkat yang dengan sendirinya akan menyebabkan kehilangan kuasa yang besar, hampir mustahil untuk membawa penjana kereta ke mod operasi.

Prinsip operasi dan jenis penjana angin

Anda boleh membuat kincir angin sendiri sekiranya anda memahami perantinya. Prototaip unit ini adalah kincir angin lama. Dengan tekanan aliran udara di sayapnya, poros bergerak, yang memancarkan tork ke peralatan kilang.

Turbin angin untuk menghasilkan elektrik menggunakan prinsip yang sama menggunakan tenaga angin untuk memutar pemutar:

Pergerakan bilah di bawah pengaruh angin memaksa batang input dengan kotak gear berpusing. Torsi dihantar ke poros sekunder (rotor) generator, dilengkapi dengan 12 magnet. Sebagai hasil putarannya, arus ulang-alik dihasilkan di gelang stator.
Jenis elektrik ini tidak dapat mengecas bateri tanpa peranti khas - pengawal (penerus). Peranti menukar arus bolak-balik menjadi arus searah, yang memungkinkan untuk berkumpul sehingga peralatan rumah tangga dapat berfungsi tanpa gangguan. Pengawal juga melakukan fungsi lain: ia berhenti mengecas bateri tepat pada waktunya, dan memindahkan lebihan tenaga yang dihasilkan oleh turbin angin ke unit yang menghabiskan sejumlah besarnya (contohnya, kepada elemen pemanasan untuk memanaskan rumah)
Untuk memastikan bekalan voltan 220 V, arus dibekalkan dari bateri ke penyongsang, dan kemudian menuju ke titik penggunaan elektrik.

Untuk memastikan bilah sentiasa berada dalam posisi terbaik untuk berinteraksi dengan angin, ekor dipasang pada alat baling-baling, yang membolehkan baling-baling berpusing ke arah angin. Model kilang turbin angin mempunyai alat pengereman atau litar tambahan untuk melipat ekor atau mengeluarkan bilah dari pukulan angin dalam cuaca buruk.

Terdapat beberapa jenis penjana angin, mengklasifikasikannya dengan bilangan dan bahan bilah atau nada baling-baling. Tetapi pembahagian utama berlaku mengikut lokasi paksi atau batang input:

Jenis mendatar menunjukkan lokasi poros selari dengan permukaan bumi. Penjana sedemikian dipanggil penjana baling-baling.
Dalam turbin angin menegak, sumbu tegak lurus dengan cakrawala, dan satah terletak di sekitarnya. Penjana menegak boleh dipanggil ortogonal atau karusel.

Terlepas dari kedudukan paksi putaran, prinsip operasi unit tetap sama.

Model turbin angin boleh mempunyai baling-baling atau roda angin 2, 3 atau beberapa bilah. Dipercayai bahawa alat berbilang pisau mampu menghasilkan arus dalam angin ringan, sementara baling-baling dengan 2-3 sayap memerlukan aliran udara yang lebih besar.Semasa memilih model, perlu mempertimbangkan peraturan penting bahawa setiap bilah menimbulkan ketahanan terhadap aliran angin dan mengurangkan kelajuan putaran, oleh itu agak sukar untuk memutar roda multi-bilah ke kelajuan operasi.

Di antara jenis turbin angin, ada yang berlayar dan kaku. Nama-nama ini menunjukkan bahan dari mana sayap dibuat. Apabila dipasang sendiri, jenis layar akan lebih sederhana dan lebih ekonomik, tetapi bilah yang diperbuat daripada bahan plastik (kain, filem, dll.) Tidak berbeza kekuatan dan ketahanan aus.

Tiang

Tiang di mana turbin angin dipasang - ini adalah salah satu nodnya yang paling penting.
Ia bukan sahaja memastikan pengoperasian kincir angin yang selamat (titik bawah bulatan yang dijelaskan oleh bilah tidak boleh lebih dekat dari 2 meter ke tanah), tetapi juga memungkinkan untuk menggunakan tenaga angin secepat mungkin, aliran yang menjadi lebih bergelora berhampiran tanah.

Ketinggian yang tinggi menyebabkan ketegaran rendah tiang turbin angin dan menjadikan pengiraan kekuatannya agak sukar bukan hanya untuk tuan amatur, tetapi juga untuk jurutera. Anda hanya boleh menyenaraikan perkara utama:

Letakkan tiang seboleh-bolehnya dari rumah dan pokok-pokok yang menaungi aliran udara. Di samping itu, sekiranya angin kencang, penjana angin boleh jatuh di bangunan atau rosak oleh pokok;
Reka bentuk tiang yang optimum adalah rangka kekimpalan kerja terbuka serupa dengan menara penghantaran kuasa, tetapi sukar dan mahal pembuatannya. Pilihan paling mudah, tetapi cukup berkesan ialah beberapa paip selari dengan diameter 80-100 mm, dikimpal dengan jahitan pendek antara satu sama lain dan konkrit hingga kedalaman sekurang-kurangnya satu meter di dalam tanah. Adalah sangat wajar untuk mengukuhkan struktur satu paip dengan ikatan kabel, yang juga dipasang pada penyokong yang dituangkan ke dalam konkrit.
Untuk mempermudah pemeliharaan kincir angin, tiangnya dapat dibuat sebagai titik balik: dalam hal ini, ketika melemahkan peregangan, menuju ke arah patah, tiang dapat dimiringkan ke tanah.

Cerita mengenai penjana angin yang sangat sederhana dari kipas rumah

Cadangan turbin angin

Terdapat garis panduan umum untuk memanfaatkan turbin angin.

Pertama sekali, anda perlu menentukan terlebih dahulu kuasa dan fungsi peranti yang diperlukan. Untuk membuat penjana angin dengan betul, anda perlu mengkaji kemungkinan reka bentuk, serta keadaan iklim di mana ia akan dikendalikan.

Sebagai tambahan kepada jumlah daya, disarankan untuk menentukan nilai daya output, juga dikenal sebagai puncak beban. Ini mewakili jumlah instrumen dan peralatan yang akan dihidupkan serentak dengan operasi penjana angin. Sekiranya perlu untuk meningkatkan penunjuk ini, disarankan untuk menggunakan beberapa penyongsang sekaligus.

Peralatan elektrik tambahan

Seperti disebutkan di atas, bagian yang tidak terpisahkan dari ladang angin adalah bateri yang mengambil alih kuasa pengguna. semasa memilihnya, anda perlu ingat bahawa semakin besar kapasitinya, semakin lama ia dapat mengekalkan voltan dalam rangkaian, tetapi pada masa yang sama ia akan memakan masa lebih lama untuk dicas. Jangka masa operasi dapat didefinisikan sebagai masa di mana separuh dari kapasiti bateri habis (setelah itu, penurunan voltan akan menjadi nyata, di samping itu, pelepasan dalam mengurangkan jangka hayat bateri asid plumbum).

Contoh: Oleh itu, bateri dengan kapasiti 65 A * h secara bersyarat dapat memberikan tenaga 30-35 Amp-jam untuk beban. Adakah banyak atau sedikit? Lampu pencahayaan 60-watt konvensional akan memerlukan, dengan mengambil kira kehadiran penyongsang yang menukar 12 V DC ke 220 V AC dan mempunyai kecekapan sendiri dalam 70%, arus 7 ampere sedikit lebih daripada empat jam operasi . Kincir angin kami dengan kekuatan nominal 90 watt, walaupun dalam keadaan terbaik, dengan angin kencang yang berterusan, akan mengambil masa sekurang-kurangnya lima jam untuk memulihkan tenaga yang terbuang.Seperti yang anda lihat, ketika menggunakan turbin angin semata-mata sebagai sumber tenaga autonomi, elektrik di rumah anda hanya akan tersedia selama beberapa jam sehari.

Nod kedua sistem bekalan kuasa adalah penyongsang. Dalam kes kami, anda boleh menggunakan kenderaan siap pakai dan yang diekstrak dari bekalan kuasa yang tidak terganggu. Walau apa pun, penting untuk tidak membebankannya dengan penggunaan semasa, memandangkan daya operasi sebenarnya 1.2-1.5 kali kurang daripada kuasa maksimum yang ditunjukkan

Seperti yang anda lihat, daya tarikan menggunakan tenaga percuma bergantung pada banyak sekatan, dan satu-satunya pilihan yang cekap di Rusia tengah - penjana angin - tidak dapat memberikan autonomi jangka panjang.

Tetapi pada masa yang sama, idea ini tidak buruk baik sebagai sumber bekalan kuasa kecemasan dan, terutamanya, sebagai tugas reka bentuk - keseronokan membuat turbin angin dengan tangan anda sendiri dapat melebihi kekuatannya.

Penjana angin untuk rumah persendirian: tujuan dan reka bentuk

Ladang angin rumah persendirian banyak digunakan sebagai sumber tenaga elektrik alternatif untuk menjimatkan. Selalunya, peranti sedemikian dipasang di pondok musim panas.

Turbin angin digunakan sebagai sumber tenaga elektrik alternatif

Selalunya ia digunakan di kawasan yang jauh dari grid kuasa utama. Namun, ini adalah satu-satunya alasan untuk membeli turbin angin untuk rumah persendirian. Sebilangan besar pemilik tanah menggunakan reka bentuk ini untuk mencapai autonomi dan penjimatan.

Tidak semua laman web sesuai untuk pemasangan peranti tersebut, kerana tidak semua syarat memenuhi keperluan peralatan ini. Ini terutama berkaitan dengan kelajuan angin. Agar ladang angin berfungsi dengan normal, kelajuan angin purata mestilah sekurang-kurangnya 4-4.5 m / s. Hanya dalam kes ini, pemasangan struktur akan dibenarkan secara ekonomi.

Anda boleh menggunakan peta angin untuk mengetahui kelajuan angin tahunan purata. Ia mencerminkan data kasar mengikut wilayah. Indikator yang lebih tepat dapat diperoleh menggunakan peranti khas - anemometer, dan juga alat untuk membaca isyaratnya.

Nota! Alat pengukur mesti dipasang dengan sangat tinggi, jika tidak, pokok dan bangunan akan memesongkan hasilnya.

Untuk pengoperasian turbin angin yang cekap, kawasan pemasangannya mestilah turbin angin

Prinsip operasi dan struktur penjana angin

Penjana angin adalah jenis peralatan khas yang menukar tenaga kinetik angin menjadi tenaga mekanikal. Ia menggerakkan bilah pemutar yang dipasang pada penjana. Akibatnya, arus ulang-alik dihasilkan dalam belitannya. Tenaga elektrik yang dihasilkan disimpan dalam bateri simpanan, dari mana ia disalurkan ke peralatan rumah tangga.

Skema kerja yang dijelaskan dipermudahkan. Sudah tentu, pembinaan penjana angin jauh lebih rumit. Terdapat juga alat kawalan dalam rantaian tenaga. Fungsinya adalah untuk menukar arus bolak tiga fasa menjadi arus terus. Kemudian mengecas bateri.

Sebilangan besar perkakas rumah tidak mampu dikuasakan oleh kuasa DC. Oleh itu, penyongsang dipasang di rantai di belakang bateri. Ia menukar arus terus menjadi arus bolak-balik, voltannya 220V. Semua operasi ini mengambil sebahagian daripada tenaga awal - sekitar 15-20%.

Bangunan ini dapat diisi ulang bukan hanya dari ladang angin, tetapi juga dari panel surya, serta dari generator petrol atau diesel. Sekiranya unsur-unsur ini terdapat dalam rantai, maka litar dilengkapi dengan komponen lain - pemutus litar.Apabila bekalan kuasa utama dimatikan, ia akan memulakan yang sandaran.

Prinsip operasi penjana angin

Ladang angin terdiri daripada komponen berikut:

rotor dengan bilah (bergantung pada ciri model, boleh ada beberapa bilah untuk penjana angin, sebagai peraturan, ada 2 atau 3 daripadanya, walaupun ada juga pilihan berbilang bilah);
kotak gear atau kotak gear yang mengawal kelajuan antara penjana dan pemutar;
sarung pelindung yang melindungi bahagian struktur dari pengaruh negatif faktor luaran;
"Ekor", yang memastikan giliran struktur mengikut arah angin;
bateri simpanan yang menyimpan sejumlah tenaga;
pemasangan penyongsang yang menukar satu jenis arus ke arus yang lain.

Jenis ladang angin apa yang boleh anda beli: klasifikasi peralatan

Terdapat beberapa klasifikasi mengikut mana loji tenaga angin dibahagikan kepada beberapa kumpulan:

Ke arah gerakan putaran bilah - kincir angin mendatar dan menegak.
Dengan bilangan bilah - peranti dua, tiga dan berbilang pisau.
Mengikut jenis bahan yang digunakan untuk pembuatan bilah - reka bentuk pisau dan bilah kaku.
Dengan kaedah kawalan - kincir angin dengan nada bilah tetap atau laras.

Struktur dalaman penjana angin

Nasihat berguna! Dalam kebanyakan kes, para pakar mengesyorkan agar pemilik perumahan pinggir bandar membeli turbin angin dengan nada pisau tetap, kerana alat laras terlalu sukar untuk dikendalikan.

Ladang angin dengan paksi mendatar diletakkan tegak lurus dengan aliran udara. Reka bentuknya mempunyai struktur dan fungsi yang serupa dengan prinsip yang sama dengan baling-baling cuaca konvensional. Turbin angin dengan penjana putar mempunyai kecekapan tinggi, sementara ia berpatutan. Pengoperasian alat-alat ini didasarkan pada rintangan aliran udara.

Turbin angin paksi menegak, atau turbin angin ortogonal, mempunyai reka bentuk yang padat, tetapi harganya jauh lebih tinggi. Oleh kerana struktur khasnya, peralatan jenis ini benar-benar bebas dari arah angin. Bilahnya berbentuk turbin, kerana beban pada bahagian paksi dikurangkan dengan ketara. Sebaiknya beli penjana angin menegak sekiranya angin di tapak sentiasa berubah arah.

Kelebihan dan Kekurangan Loji Tenaga Angin untuk Rumah

Seperti jenis peralatan lain, ladang angin mempunyai kelebihan dan kekurangan. Untuk memutuskan pembelian peranti ini, disarankan untuk mempertimbangkan kekuatan dan kelemahannya.

Populariti penggunaan loji tenaga angin adalah kerana banyaknya kelebihan

Mengapa menguntungkan membeli penjana angin (220V) untuk rumah persendirian:

Tidak ada biaya tambahan, kerana tidak diperlukan bahan bakar untuk mengoperasikan perangkat.
Tidak perlu pemantauan berterusan. Struktur menghasilkan elektrik sendiri setiap kali angin bertiup.
Kaedah penjanaan elektrik yang agak senyap dan mesra alam.
Peranti ini boleh digunakan dalam hampir semua keadaan cuaca.
Pemakaian bahagian adalah minimum.

Pemasangan penjana angin untuk kediaman disertakan dengan kelemahan berikut:

kos pembelian peralatan terbayar dalam 5-6 tahun;
faktor kecekapan yang agak rendah, yang tercermin dalam daya;
harga turbin angin yang tinggi;
untuk mengimbangi ketidakaktifan peranti pada hari tanpa angin, peralatan tambahan diperlukan: penjana dan bateri simpanan (kos elemen ini sangat tinggi);
dalam beberapa mod, turbin angin untuk rumah memancarkan inframerah (perkara yang sama berlaku sekiranya pemasangan peralatan dibuat dengan kesilapan);
penyelenggaraan pencegahan berkala diperlukan;
taufan boleh merosakkan peralatan dengan serius.

Bergantung pada kekuatan peranti dan peta angin di kawasan ini, kincir angin dapat menyediakan elektrik ke rumah negara kecil dan pondok negara yang besar.

Nasihat berguna! Adalah mustahak untuk mengira keuntungan sebelum membeli penjana angin untuk kediaman anda, harga peralatan mungkin terlalu tinggi, dan kos membelinya tidak akan terbayar. Untuk melakukan ini, anda perlu mengira indikator kuasa purata rumah (kuasa semua peralatan elektrik diambil kira), menilai kawasan di mana peralatan akan dipasang, dan mengetahui berapa jumlah hari berangin setiap tahun .