Jak vyrobit větrný generátor z automobilového generátoru

Na co si mám dát pozor?

Při výběru větrného generátoru pro domácí použití je třeba věnovat pozornost faktoru využití větru a samozřejmě nejdůležitější je výkon. U dobrých verzí větrných turbín pro domácí použití dosahuje faktor až 45 %, což je velmi produktivní.

Výkon domácích zařízení začíná na 300 W a končí na 10 kW (druhá hodnota stačí pro všechny elektrické spotřebiče v domácnosti).

Velmi důležitým aspektem při výběru větrné turbíny pro váš dům je její rychlost. Ve standardních verzích se pohybuje od 5 do 7 jednotek. Pokud například zvolíte větrnou turbínu s jednotkou rychlosti "5", znamená to, že při větru o rychlosti 10 metrů za sekundu se bude vrtule otáčet pětinásobnou rychlostí, tj. 50 metrů za sekundu.

Vznikají jak standardní větrné turbíny s vodorovnou osou otáčení, tak i vertikálně orientované, jejichž vrtule je spíše horizontální než vertikální. Při výběru druhého zařízení není nutné řídit se směrem větru, ale jejich výroba, instalace a provoz jsou složitější, takže nejsou příliš oblíbené.

Na adrese na čem závisí účinnost provoz:

1. Konstrukce konkrétní jednotky. Na tom hodně záleží, protože každá větrná turbína má své vlastní speciální prvky v sestavě, takže výkon každé z nich bude jiný. Hodně záleží na velikosti samotné větrné turbíny a lehkosti jejích lopatek. Nemalou roli hraje generátor (srdce celé konstrukce).
2. povětrnostní podmínky oblasti, ve které je větrná turbína instalována. Jak již bylo zmíněno, nemá smysl instalovat ji na terén, který není větrný. Pokud jej instalujete za slabého větru, nebudete z něj mít žádný užitek.

O domácích větrných elektrárnách pro domácnost

Zvláštní zájem o větrnou energii je na úrovni domácností. To je pochopitelné, pokud se koutkem oka podíváte na příští účet za energie. A tak se do práce pouštějí nejrůznější řemeslníci, kteří využívají všech možností, jak levně získat elektřinu.

Jedna z takových možností, zcela reálná, úzce souvisí s větrnou turbínou z automobilového generátoru. Již hotové zařízení - automobilový generátor - stačí pouze vybavit vhodně vyrobenými lopatkami, aby bylo možné odebírat určitou hodnotu elektrické energie ze svorek generátoru.

Účinně však funguje pouze za větrného počasí.

Příklad z praxe domácího využití větrných generátorů. Úspěšně vyvinutá a poměrně účinná praktická konstrukce větrné turbíny. Je instalována třílistá vrtule, která je u strojů pro domácnost vzácností.

Pro stavbu větrné turbíny je přijatelné použití prakticky jakéhokoli automobilového generátoru. Obvykle se však jedná o výkonný model schopný dodávat vysoké proudy. Právě zde jsou konstrukce generátorů z nákladních automobilů, velkých osobních autobusů, traktorů atd. na vrcholu.

Kromě generátoru potřebuje větrná turbína řadu dalších součástí:

• dvoulistou nebo třílistou vrtulí;
• autobaterie;
• elektrický kabel;
• stožár, nosné prvky, spojovací materiál.

Konstrukce vrtule se dvěma nebo třemi lopatkami je považována za nejoptimálnější pro klasický větrný generátor. Domácí projekt má však často daleko ke klasickým inženýrským projektům. Proto se ve většině případů pro domácí design snažte vyzvednout hotové vrtule.

Oběžné kolo ventilátoru osobního automobilu, které se používá jako vrtule pro domácí větrnou turbínu. Lehkost a velká účinná plocha pro letectvo umožňují použití těchto variant.

Může se jím stát například oběžné kolo z vnější jednotky děleného klimatizačního systému nebo z ventilátoru stejného automobilu. Pokud však chcete navázat na tradici stavby větrných turbín, je nutné postavit vrtuli větrné turbíny od začátku do konce vlastníma rukama.

Před rozhodnutím o montáži a instalaci větrného generátoru je vhodné posoudit klimatické údaje místa a vypočítat návratnost. Významnou pomoc v tomto poskytne informace velmi zajímavý článek, doporučujeme přečíst.

Na co si mám dát pozor?

Při výběru větrného generátoru pro domácí použití byste měli věnovat pozornost faktoru využití větru a samozřejmě nejdůležitější je výkon. U dobrých verzí větrných turbín pro domácnosti je koeficient až 45 %, což je velmi produktivní.

Příkon domácích zařízení se pohybuje od 300 W do 10 kW (druhá hodnota je dostatečná pro provoz všech elektrických spotřebičů v domácnosti).

Velmi důležitým aspektem při výběru větrné turbíny pro váš dům je její rychlost. Ve standardních verzích se pohybuje od 5 do 7 jednotek. Pokud si například vyberete větrnou turbínu s jednotkou výkonu "5", znamená to, že při větru o rychlosti 10 metrů za sekundu se vaše vrtule bude otáčet pětkrát rychleji, tj. 50 metrů za sekundu.

K dispozici jsou jak standardní větrné turbíny s horizontální osou otáčení, tak vertikálně orientované; jejich vrtule není vertikální, ale horizontální. Při výběru druhého zařízení se nemusíte řídit směrem větru, ale jejich výroba, instalace a provoz jsou složitější, takže nejsou příliš oblíbené.

Na čem závisí efektivita práce:

1. Konstrukce konkrétní jednotky. Hodně na tom záleží, protože každá větrná turbína má v sestavě své vlastní vlastnosti, takže výkon každé z nich se bude lišit. Hodně záleží na velikosti samotné větrné turbíny a lehkosti jejích lopatek. Nemalou roli hraje generátor (srdce celé konstrukce).
2. povětrnostní podmínky oblasti, ve které je větrná turbína instalována. Jak již bylo zmíněno, nemá smysl instalovat ji na terén, který není větrný. Instalace za slabého větru vám neprospěje.

Domácí větrný generátor: výhody a nevýhody

Instalace větrné turbíny může být nezbytná, pokud vaše nemovitost není připojena k elektrické síti, pokud dochází k neustálým výpadkům v elektrické síti nebo pokud chcete ušetřit na účtech za elektřinu. Větrnou turbínu lze zakoupit nebo si ji můžete vyrobit sami.

Vlastnoručně vyrobená větrná turbína má následující výhody:

• Umožňuje vám ušetřit peníze za nákup továrního zařízení, protože výroba je často vyrobena z improvizovaných dílů;
• Ideálně se hodí pro vaše potřeby a provozní podmínky, protože kapacitu zařízení si vypočítáte sami, vzhledem k hustotě a síle větru ve vaší oblasti;
• Je v lepším souladu s designem domu a krajinářským designem, protože vzhled větrné turbíny závisí pouze na vaší představivosti a dovednostech.

Mezi nevýhody podomácku vyrobených zařízení patří jejich nespolehlivost a krátká životnost: často se podomácku vyrobená zařízení vyrábějí ze starých motorů domácích spotřebičů a automobilů, takže se rychle porouchají. Aby byla větrná turbína účinná, je zároveň nutné správně vypočítat výkon zařízení.

Princip činnosti

Když začne působit zdvihací síla, rotor generátoru se začne otáčet. Tato síla vzniká, když lopatky začnou být unášeny proudem větru. Za těchto okolností začne generátor produkovat střídavé a nestabilní proudy, které jsou usměrňovány v regulátoru.

Tento proud se používá k dobíjení baterií. Druhým zařízením připojeným k bateriím je měnič, který mění stejnosměrné napětí bateriového zařízení na střídavé jednofázové nebo třífázové napětí, které využívá spotřebitel.

Větrný generátor běžně pracuje s regulátorem a měničem, ale lze jej použít i jiným způsobem:

1. Automatický provoz s baterií.
2. Automatický provoz s baterií a solárním panelem.
3. Automatický provoz s baterií a záložním generátorem na bázi nafty.
4. Větrná turbína, která pracuje paralelně se sítí.

Výhody větrné energie jsou jistě dobré. Větrná energie je hojná, neškodná pro životní prostředí, zcela bezpečná a spolehlivá jako zdroj pro výrobu elektřiny.

Součásti, bez kterých se větrná turbína neobejde:

• základová deska;
• elektrická skříňka;
• věž;
• žebříky;
• rotující stroje;
• gondola;
• elektrický generátor;
• anemometr;
• brzdový systém;
• přenos;
• lopatky;
• systém pro změnu úhlu náběhu lopatek;

Potřebné nástroje:

• Elektrická vrtačka s vrtáky (5,5 - 7,5 mm);
• klíč a nastavitelný klíč;
• skládačka s pilkou na kov;
• šroubovák;
• svinovací metr;
• úhloměr;
• kompasy;
• značka;
• ¼ ×20 závitového bloku;

Proces přeměny generátoru vozidla na větrnou turbínu

Vzhledem k tomu, že cena komerčních větrných turbín je vysoká, je nejlepší si ji vyrobit sám. K tomuto účelu se hodí automobilový generátor, který má téměř každý automobilový nadšenec. Stačí i vadná jednotka, protože některé její části mohou stále fungovat.

Výroba dobré větrné turbíny z automobilu generátor vlastníma rukama, je nutné takové zařízení řádně převést. V opačném případě nezajistí potřebné otáčky a bude neefektivní. Pro pořízení větrné turbíny je nutné zakoupit nebo najít některá další zařízení:

• ovladač;
• měnič;
• BATERIE.

Vzhledem ke konstrukci podomácku vyrobené větrné turbíny je jasné, že nebude levná. Neměli byste zapomínat, že během provozu je nutné pravidelně měnit baterie.

Provozní podmínky větrného generátoru

Větrný generátor je zařízení, které přeměňuje energii větru na elektřinu. Existují 2 typy větrných elektráren:

• kde je rotor umístěn vodorovně;
• Pokud je rotor umístěn vertikálně.

Nejčastěji se používají generátory prvního typu. Mají vysokou účinnost (až 50 %). Jejich hlavní nevýhody jsou:

• vysoké hladiny hluku a vibrací;
• jejich instalace vyžaduje velký volný prostor (až 100 m) nebo výšku stožáru šest metrů a více.

Účinnost větrné turbíny s vertikálním rotorem je třikrát nižší než u jejího horizontálního protějšku.

Schéma vertikálního větrného generátoru vlastníma rukama

Práce větrného generátoru se skládá z 5 klíčových fází:

• Když na lopatky větrného generátoru začne působit vítr, začnou se otáčet.
• Výsledkem je, že elektrický generátor a rotor začnou pracovat.
• Vyrobená energie se přenáší do měniče nabíjení a poté do autobaterie.
• Poté se energie přivádí do měničů a přeměňuje se z 12 (24) voltů na 220 (380) voltů.
• Napájení se pak přivádí do sítě.

Výběr designu

Rotor větrné turbíny se skládá ze dvou, někdy čtyř lopatek. Tato konstrukce je jednoduchá díky použití improvizovaných materiálů. Dvoupodlažní dům samozřejmě taková větrná turbína pohánět nemůže.

Je vhodný k osvětlení hospodářských budov, luceren a k napájení malých spotřebičů. Takové generátory vydrží dlouho a nezpůsobí žádné problémy. Výhodou jsou nízké počáteční náklady na výrobu a opravy. Z hlediska hlučnosti patří tento design k nízkohlučným.

Axiální větrné generátory se vyrábějí pomocí neodymových magnetů. Hlavním konstrukčním prvkem je náboj kola vozu spolu s brzdovými kotouči. Vzhledem k tomu, že v posledních letech se magnety zlevnily, lze tuto konstrukci rovněž zařadit mezi nízkonákladové. Od rotačního typu se liší tím, že vyrábí více elektřiny.

Schémata a výkresy

Generátor jako zařízení generuje střídavý proud, který je třeba převést na stejnosměrný a zvýšit na požadovanou hodnotu napětí. Pokud motorgenerátor vyrábí například 40 V, je nepravděpodobné, že by tato hodnota byla vhodná pro většinu spotřební elektroniky, která spotřebovává 5 nebo 12 V stejnosměrného proudu nebo 127/220 V střídavého proudu.

Osvědčené zapojení celé instalace se skládá z usměrňovače, regulátoru, baterie a měniče. Jako vyrovnávací paměť se používá autobaterie o kapacitě 55-300 Ah. Její provozní napětí je 10,9 až 14,4 V při cyklickém nabíjení (plný cyklus nabíjení a vybíjení) a 12,6 až 13,65 V při vyrovnávací paměti (dávkové, odměřené, když je třeba dobít částečně vybitou baterii).

Regulátor přeměňuje například stejných 40 V na 15 V. Jeho účinnost se pohybuje mezi 80-95 % - bez ohledu na ztráty v usměrňovači.

Třífázový alternátor je nejúčinnější - jeho výkon je o 50 % vyšší než u jednofázového alternátoru a za chodu nevibruje (vibrace uvolňují konstrukci, takže je krátká životnost).

Cívky ve vinutí každé fáze se vzájemně střídají a jsou zapojeny do série - stejně jako póly magnetů směřujících na jednu stranu cívek.

Moderní domácí spotřebiče a elektronika jsou schopny pracovat s napětím 110 V (americký standard pro domácnosti) až 250 V - nedoporučuje se dávat spotřebičům a zařízením do sítě více. Všechny měniče jsou pulzní, takže v porovnání s lineárními měniči dochází k mnohem menším tepelným ztrátám.

Typy generátorů

Než se rozhodnete, jak vyrobit větrný generátor vlastníma rukama, zvažte vlastnosti konstrukce:

Podle umístění generátoru může být zařízení horizontální nebo vertikální.

• Klasická konstrukce - osa otáčení je rovnoběžná se zemí, rovina lopatek kolmá. Toto uspořádání zahrnuje volnou rotaci kolem svislé osy pro umístění "po větru".Aby bylo zajištěno, že rovina rotace zaujímá vždy efektivní polohu kolmou na směr větru, je zapotřebí ocasní plocha, která pracuje na principu meteorologické lopatky. Princip činnosti je jednoduchý: vítr mění směr a působí na ocasní plochu, osa otáčení generátoru je vždy umístěna podél proudu vzduchu. Jediným problémem je připojení napájecích kabelů. Pokud skříň generátoru provede několik otáček kolem svislé osy, dráty se namotají na stožár a přetrhnou se. Proto je nutné namontovat omezovač. Neumožňuje plnou rotaci, ale způsobuje, že se trup vznáší v mrtvém středu.Průmyslové modely mají elektronický směrový sledovač a otáčejí trupem pomocí vestavěného elektromotoru.Problém lze vyřešit použitím válcové vrtule, která přebírá proud vzduchu napříč i podél osy otáčení. Účinnost však závisí na úhlu náběhu. Čím více se vítr odchyluje od úhlu 90°, tím je účinnost nižší. Takovou konstrukci je však obtížné vytvořit vlastníma rukama, a to kvůli složitosti aerodynamiky vrtule.
• Nejlepší možností jsou vertikální generátory (tj. osa otáčení hřídele je kolmá k zemi). Při tomto uspořádání aerodynamického pohonu nejste vůbec závislí na směru větru. Rotace je stejně účinná a závisí pouze na síle proudění vzduchu.Tvar lopatek může být velmi různý, je zde prostor pro technické úvahy. Existuje mnoho zajímavých aerodynamických návrhů vyvinutých vědeckými institucemi. A kresby většiny z nich jsou volně k dispozici. Rotorické vrtule mají nespornou výhodu: vertikální generátor je staticky upevněn, což zjednodušuje elektrické připojení. Není třeba montovat omezovače otáčení jako u horizontálních schémat.

Podle napětí, které má být generováno

• Větrné generátory, vyrobené vlastníma rukama pro 220 voltů, nevyžadují další měniče velikosti napětí a jsou navrženy pro přímé použití. Jejich provoz však závisí na síle větru. Na výstupu je nutný minimálně stabilizátor, který funguje jako regulátor pro různé otáčky hřídele. Pokud je bezvětří, systém jednoduše nefunguje.Výhody jsou nesporné: zpravidla se používá výkonný elektromotor, na který lze namontovat vrtuli přímým připojením k hřídeli rotoru. Přestavby jsou minimálně pracné, takové motory již mají vhodný podstavec, zbývá jen vyrobit podpůrnou plošinu.Elektromotory lze sehnat s minimálními finančními náklady: z jakéhokoli vyřazeného elektrického přístroje. Například průmyslový ventilátor. Vhodné jsou také motory z domácích spotřebičů, jako jsou pračky a vysavače.
• Například větrné turbíny jsou konstruovány na 12 V (méně často na 24 V). Nejoblíbenější konstrukcí je větrný generátor s vlastními rukama z generátoru automobilu. A je demontován z dárcovského vozu včetně měniče napětí. Přepracování obvodu není nutné: na výstupu získáme buď 14 V (v autě se při tomto napětí nabíjí baterie), nebo je nutné napájet váš napájecí systém 12 V. Dostupnost řemenice umožňuje zkonstruovat řemenový pohon s požadovaným převodem otáček. Protějšek lze také vyjmout z dárcovského vozidla.V případě potřeby se lopatky připevní přímo k hřídeli.Takové větrné generátory lze použít jak pro přímé připojení ke spotřebiči, tak v režimu automobilu, kdy reprodukují nabíjecí systém doplněný o baterii. Pokud je k napájení potřeba 12 V, odebírá se energie přímo ze svorek baterie. K získání napětí 220 V se používá měnič. Vhodnou variantou je nepřerušitelný zdroj napájení.Systém funguje následovně: pokud je odběr nižší, než může generátor poskytnout, dobíjejí se baterie. Pokud je prahová hodnota překročena, je energie generována z baterií.

Údržba zařízení

Aby vyrobená větrná turbína fungovala mnoho let bez přerušení, je třeba provádět pravidelnou údržbu a kontrolu.

1. Každé 2 měsíce vyčistěte, namažte a seřiďte kluzný kroužek.
2. Pokud se při otáčení objeví vibrace a nevyváženost, lopatky opravte.
3. Každé 3 roky natřete kovové části antikorozní barvou.
4. Zkontrolujte a seřiďte přídavná zařízení a lana stožáru.

Na účinnost zařízení má vliv místo, kde je větrný generátor instalován (volný pozemek, přítomnost větru). V každém případě však tento zdroj energie nezávislý na stacionárních dodávkách elektřiny není nikdy zbytečný.

Údržba zařízení

Aby vyrobená větrná turbína fungovala dlouhá léta a bez přerušení, je nutné provádět pravidelnou údržbu a kontrolu.

1. Každé 2 měsíce vyčistěte, promažte a seřiďte sběrač proudu.
2. Pokud se při otáčení objeví vibrace a nevyváženost, lopatky opravte.
3. Každé 3 roky natřete kovové části antikorozní barvou.
4. Zkontrolujte a seřiďte upevnění stožáru a lana.

Účinnost zařízení je ovlivněna terénem, kde je větrný generátor instalován (volná půda, přítomnost větrů). V každém případě však tento zdroj energie, nezávislý na pevném napájení, nebude nikdy zbytečný.

Možnosti výroby

Během dlouhé historie alternativních zdrojů energie byly vytvořeny elektrické generátory různých konstrukcí. Můžeme je vyrobit vlastníma rukama. Většina lidí si myslí, že je to obtížné, protože to vyžaduje určité znalosti, různé drahé materiály atd. V takovém případě budou generátory velmi málo výkonné kvůli velkému množství chybných výpočtů. Právě tyto myšlenky vedou k tomu, že jsou lidé ochotni vzdát se myšlenky na výrobu větrné turbíny vlastníma rukama. Všechna tvrzení jsou však naprosto mylná a my vám to nyní ukážeme.
Řemeslníci nejčastěji staví generátory větrných turbín dvěma způsoby:

1. Z rozbočovače;
2. Z rozbočovače; Z rozbočovače; Z rozbočovače; Z rozbočovače; Z rozbočovače.

Podívejme se na tyto možnosti podrobněji.

Výběr designu

Existuje mnoho konstrukcí, v tomto článku se budeme zabývat dvěma typy: konstrukcí s rotorem a konstrukcí s axiálním magnetem.

Rotační generátor větrné turbíny se skládá ze dvou, někdy čtyř lopatek. Tato konstrukce je jednoduchá díky použití improvizovaných materiálů. Samozřejmě není možné zajistit dvoupatrový dům s takovým větrným generátorem.

Jsou vhodné k osvětlení hospodářských budov, luceren a k napájení malých domácích spotřebičů. Takové generátory budou sloužit dlouho a nebudou způsobovat problémy. Výhodou jsou nízké počáteční náklady na výrobu a opravy. Z hlediska hlučnosti patří tento design k nízkohlučným.

Axiální konstrukce generátorů větrných turbín je vyrobena z neodymových magnetů. Hlavním konstrukčním prvkem je náboj kola vozu spolu s brzdovými kotouči. Vzhledem k tomu, že magnety v poslední době zlevnily, lze tento design také klasifikovat jako cenově výhodný. Od rotačního typu se liší tím, že vyrábí více elektřiny.

Použití starého chladiče počítače

K výrobě větrné turbíny potřebujete velký chladič, který poskytuje nejlepší výsledky a snadno se s ním pracuje. Nejdříve je třeba jej rozebrat. Nálepka se odstraní, zátka a pojistný kroužek se vyjmou. Poté se chladič snadno rozloží podél osy otáčení na dvě přibližně stejně velké poloviny.

Jedním z nich je rotor a lopatky bude třeba vyměnit za větší. Za tímto účelem se staré čepele opatrně ohnou nebo odříznou a z plastové láhve se vyrobí nové, asi čtyřikrát delší než ty původní. Nejvhodnější je vyrobit tři kusy, budou mít dostatečnou základní plochu, aby se daly pevně přilepit.

Na statoru jsou čtyři vinutí. Ty lze ponechat v nezměněném stavu nebo změnit počet vinutí. Vezme se tenčí drát a postupně se navine na všechny cívky v různých směrech. Cívky jsou odpovídajícím způsobem zapojeny.

Poté je nutné vyrobit usměrňovač, pro který jsou potřeba čtyři diody. Jsou zapojeny v párech sériově a následně paralelně. Kabely jsou připojeny a zařízení je připraveno. Pro instalaci ve větru budete potřebovat stojan nebo malý stožár, který nejsnáze vyrobíte z kusu kovové trubky. Aby byl větrný mlýn samohybný proti větru, potřebujete ocasní stabilizátor, podobný ocasu letadla.

Pro kontrolu činnosti lze připojit tester nebo LED svítilnu.

Test generátoru

Větrný generátor můžete vyzkoušet na soustruhu. Při 125 otáčkách za minutu by mělo být napětí 15,5 V a při 630 otáčkách za minutu 85,7 V.

Pro zátěž z nichromového drátu při 630 otáčkách za minutu bude napětí 31,2 V a proud 13,5 A.

Pro zřízení větrné turbíny je vhodné použít autogenerátor s co největším výkonem. Spolu s baterií a relé lze použít generátor nákladního automobilu nebo traktoru.

Větrnou turbínu je vhodné instalovat na vyvýšeném místě nebo v místech, kde není hustá zástavba, která by narušovala větrné proudy.

Závěr a užitečné video na toto téma

I obyčejný elektrický šroubovák se může stát větrnou turbínou, pokud znáte základy generátoru větrné turbíny.

Zájem o větrné turbíny neklesá. Naopak, tato možnost výroby elektrické energie je stále častěji zvažována na úrovni vlastníků venkovských nemovitostí.

Je zřejmé, že pokud se kombinuje více druhů energie - větrná, solární, vodní nebo jaderná - může mít taková kombinace ekonomický efekt. Riziko, že uživatel zůstane bez elektřiny, je sníženo na nulu.

Chcete mluvit o jak si postavit vlastní větrnou turbínu pro dodávku elektřiny ve vašem rekreačním domě? Chcete se podělit o užitečné informace, které nebyly v článku zmíněny? Napište prosím komentář do níže uvedeného pole, podělte se o své zkušenosti, technické detaily a fotografie k tématu článku.