Generator eolian vertical: cum să asamblați o turbină eoliană cu o axă de rotație verticală

Vântul are capacități energetice incredibile. Nefolosirea potențialului său puternic ar trebui recunoscută în condiții de siguranță ca deșeuri nejustificate. Dar puteți construi cu ușurință un generator eolian vertical cu propriile mâini și puteți primi energie liberă pentru a acoperi nevoile casnice. Este destul de real, de acord?

Articolul prezentat va ajuta să înțelegeți în detaliu o problemă tehnică complexă. Informațiile sistematizate și accesibile prezentate în detaliu ilustrează principiul funcționării sistemelor populare care prelucrează energia maselor de aer în energie electrică.

Fără îndoială, veți fi îndepărtat de ideea de a crea o moară de vânt, a cărei specificitate a montării este descrisă în articol. Am examinat în detaliu diferite tipuri de generatoare eoliene verticale, am atins diferențele, avantajele și dezavantajele acestora. Partea de text a materialului este completată perfect de fotografii și instrucțiuni video.

Avantajele și principiul funcționării morilor de vânt

Generator vertical modern - una dintre opțiuni energie alternativă pentru casă. Unitatea este capabilă să transforme rafalele de vânt într-o resursă energetică. Pentru o funcționare corectă, nu are nevoie de dispozitive suplimentare care să determine direcția vântului.

Un generator eolian rotativ este foarte ușor de realizat cu propriile mâini. Desigur, el nu va putea prelua complet furnizarea cu energie a unei căsuțe private de dimensiuni mari, dar poate face față perfect iluminării clădirilor, căilor de grădină și unei zone alăturate casei

Dispozitivul de tip vertical funcționează la altitudine mică.Pentru întreținerea sa, nu sunt necesare diverse dispozitive care să asigure desfășurarea în condiții de siguranță a lucrărilor de reparație și întreținere la mare altitudine.

Un minimum de piese în mișcare face ca turbina eoliană să fie mai fiabilă și mai stabilă din punct de vedere operațional. Profilul optim al palelor și forma inițială a rotorului asigură unității un nivel ridicat de eficiență, indiferent de direcția în care bate vântul în orice moment.

Modelele casnice mici constau din trei sau mai multe lame ușoare, prind instantaneu cea mai slabă rafală și încep să se rotească imediat ce forța vântului depășește 1,5 m / s. Datorită acestei abilități, eficiența lor depășește adesea eficiența instalațiilor mari care necesită un vânt mai puternic.

Generatorul funcționează absolut în tăcere, nu interferează cu proprietarii și vecinii, nu creează emisii nocive în atmosferă și servește în mod fiabil mulți ani, furnizând cu exactitate energie către spațiile rezidențiale.

Generatorul vertical cu vânt funcționează pe principiul levitației magnetice. În timpul rotirii turbinelor, sunt generate forțe de impulsuri și de ridicare, precum și forța de frânare reală. Primele două rotesc lamele unității. Această acțiune activează rotorul și creează un câmp magnetic care generează energie electrică.

O turbină eoliană cu axa de rotație verticală nu are o eficiență mai mică decât omologii săi orizontali. În plus, nu pretinde locația teritorială și funcționează pe deplin în aproape orice loc convenabil pentru proprietarii de case

Dispozitivul funcționează complet independent și nu necesită intervenție gazdă în acest proces.

Clasificarea generatorului vertical

Există unele diferențe structurale între capcanele de vânt de tip vertical. Nu face unitățile mai bune sau mai rele, ci pur și simplu vă permite să alegeți cea mai convenabilă opțiune pentru îndeplinirea unor sarcini specifice într-o anumită zonă.

# 1: Caracteristici ale sistemelor ortogonale

Structurala, generatorul eolian ortogonal este format dintr-o axa puternica de rotatie verticala si mai multe lame paralele indepartate de baza centrala la o anumita distanta.

Aparatul nu are nevoie de mecanisme suplimentare de ghidare și funcționează normal, indiferent de direcția vântului. Un arbore principal amplasat vertical face posibilă amplasarea echipamentului de acționare la nivelul solului, ceea ce facilitează foarte mult operarea, repararea și întreținerea.

Nodurile de referință ale generatorului ortogonal au o durată de viață nu foarte mare. Acest lucru se datorează sarcinilor dinamice ridicate pe care rotorul le exercită în timpul funcționării. Pentru ca instalația să nu se defecteze prematur, toate piesele de susținere trebuie inspectate periodic și înlocuite în timp util cele deteriorate cu altele noi.

Dezavantajele dispozitivelor ortogonale includ un sistem de lame prea masiv și eficiență scăzută în comparație cu eficiența modulelor cu axa orizontală.

Cea mai simplă turbină eoliană pentru alimentarea consumatorilor cu consum redus poate fi montată din componente finite:

# 2: Generatoare de rotor Daria

Un generator eolian echipat cu un rotor Darier are o axă de rotație verticală și 2-3 lamele plane fără un profil aerodinamic caracteristic, fixat la bază și în vârful axei de rotație.

Unitatea din activitatea sa nu se concentrează asupra forței sau direcției vântului, are o viteză mare de rotație și permite amplasarea dispozitivelor de acționare pe sol, ceea ce facilitează și accelerează procesul de întreținere programată și posibile reparații.

Grupurile de generatoare cu două lame cu rotor Darier sunt activate doar de o rafală puternică. Cu un flux care rulează uniform, nu pot porni de la sine

Componentele de susținere și rotire ale dispozitivului cu rotorul Darier sunt vulnerabile la sarcini dinamice crescute, iar eficiența sistemului de lame este inferioară în multe privințe pentru instalațiile orizontale axiale.

# 3: Unități rotor Savonius

O turbină eoliană verticală cu un rotor Savonius are un sistem de lame semicilindrice și diferă de instalațiile similare, cu un cuplu de pornire ridicat și capacitatea de a lucra eficient în vânturi cu viteză mică.

Puterea generatoarelor eoliene verticale de pe piață cu un rotor Savonius nu depășește 5 kW. Dispozitivele sunt utilizate rar ca unitate de lucru independentă și sunt utilizate cel mai adesea pentru a crea un cuplu de pornire mai mare pentru unitățile rotative Darier

Complexul vertical cu rotorul Savonius este reproșat cu un consum de materiale crescut și o eficiență mai mică în comparație cu generatoarele eoliene cu axă orizontală. De aceea, eliberarea echipamentelor de mare putere din această clasă este considerată nerecomandabilă.

Următoarea selecție foto vă va familiariza cu pașii realizării unei mori de vânt Savonius:

Toate detaliile acestui model al unei mori de vânt Savonius, cu excepția unui generator la 3200 rpm și 24 V sunt realizate manual.

# 4: Turbina eoliană cu rotor cu mai multe palete și ghidaj

Acest tip de instrument este o versiune îmbunătățită a generatorului eolian clasic ortogonal. Complexul rotor aici este format din lame dispuse în două rânduri.

Stratul lobat exterior rămâne static și acționează ca o paletă de ghidare. Captează fluxul de vânt, îl captează, îl comprimă și în acest fel crește semnificativ viteza reală a vântului.

Rândul interior de lame este o structură mobilă, pe care fluxul de aer din prima instalație rotativă se încadrează într-un anumit unghi.

Eficiența unui generator eolian cu rotor cu mai multe palete cu sistem de ghidare face ca acest dispozitiv să fie deosebit de atractiv pentru consumatori. Cu toate acestea, costul unui astfel de echipament este destul de mare și plătește ceva mai mult decât dispozitivele similare cu o configurație mai simplă

Experții numesc acest tip de dispozitiv cel mai eficient din clasa sa și subliniază că designul specific îi permite să funcționeze chiar și la cele mai mici viteze ale vântului.

# 5: Caracterizarea dispozitivelor cu rotor elicoid

Turbina eoliană sau generatorul Gorlov este o altă modificare a sistemului rotor ortogonal tradițional. Lamele modelului sunt răsucite într-un arc. Această caracteristică de proiectare face posibilă prinderea rapidă a fluxului de aer și rotirea fără probleme, fără a tresări.

Acest principiu de funcționare reduce semnificativ sarcina dinamică pe bază și nodurile mobile, crescând astfel durata de serviciu.

Mașinile cu rotor tip elicoid sunt foarte fiabile și rezistă cu ușurință la sarcini semnificative operaționale. Cu toate acestea, în timpul funcționării, astfel de mori de vânt creează efecte de zgomot pronunțate și produc unde suplimentare de sunet situate în regiunea de undă scurtă a spectrului sonor.

Lamele rotorului rotative pentru o moară de vânt helicoid sunt realizate folosind o tehnologie foarte progresivă, dar complexă. Din această cauză, unitățile au un cost destul de ridicat și nu sunt foarte populare în rândul consumatorilor privați.

# 6: Caracteristicile rotorilor cu axe verticale

Principala diferență între un generator axial vertical este lama poziționată vertical, care amintește de o aripă a aeronavei în profil, a cărei axă este clar paralelă cu axul vertical. Designul este oarecum o reminiscență a rotorului Darier, dar în condiții de producție este făcut mult mai rapid și mai ușor.

Un generator cu rotor axial vertical este mult mai rapid decât dispozitivele similare din această clasă, câștigând viteza de funcționare și începând să producă energia necesară. Procesul este însoțit de un efect sonor ușor și nu interferează cu proprietarii instalației sau vecinii.

Turbinele eoliene cu rotor de tip vertical-axial sunt fiabile și durabile, rezistă cu ușurință la sarcini operaționale semnificative și nu costă prea mulți bani. Aceste calități le fac relevante pentru utilizare nu numai în scopuri industriale, ci și în scopuri interne.

Sunt prezentate caracteristicile alegerii generatoarelor eoliene pentru o casă privată și un rezumat al celor mai bune oferte acest articol.

Moara de vânt făcută manual

Pentru a crea un generator eolian cu axa de rotație verticală acasă cu propriile mâini nu este prea dificil. Este suficient să achiziționați componentele necesare, să le asamblați în ordinea corectă și să instalați modulul în locul selectat. De îndată ce apare briza minimă, produsul va funcționa și va începe să ofere proprietarilor energia necesară.

Pasul 1: Achiziționarea de componente și materiale

Pentru a face un generator eolian vertical cu propriile mâini, aveți nevoie de astfel de componente:

• rotor - partea mobilă a unității:
• lamele - piese care surprind curgerea vântului;
• catarg axial - pentru fixarea rotorului și a lamelor (poate lua forma unui stâlp lung, a unei piramide sau a unui trepied);
• stator - Destinat pentru plasarea unei bobine cu un fir de cupru durabil;
• acumulator - capacitate de acumulare a resursei primite;
• invertor - dispozitiv pentru conversia curentului curent în curent alternativ;
• controlerul - dispozitivul care frânează generatorul, în momentul în care unitatea dezvoltă puterea reală care depășește linia de bază.

Pentru fabricarea de lame, folii de plastic potrivite de calitate ușoară, cu un indicator bun de elasticitate. Alte tipuri de materiale sunt prea susceptibile la diverse daune și deformări și pur și simplu nu pot face față unei încărcări dinamice atât de mari.

Realizând singur dispozitivul, trebuie amintit că mori de vânt verticale sunt serios inferioare puterii probelor din fabrică. Prin urmare, pentru a nu fi dezamăgit de proiectarea creată în viitor, este mai bine să o faceți imediat în termeni de parametri care sunt de 2 ori mai mari decât este necesar

Lamele mici pot fi confecționate din PVC de densitate medie, iar pentru piesele mari și largi veți avea nevoie de materialul cel mai rezistent, care poate rezista vânturilor puternice care suflă la o viteză de 15 m / s și mai mult timp.

Pasul 2: Pregătirea elementelor

pentru crearea de lame 4 părți verticale sunt tăiate dintr-un generator eolian vertical dintr-o conductă de PVC de înaltă rezistență. Două fragmente semicirculare sunt tăiate din staniu și fixate pe fiecare parte a conductei. Raza de rotație a părților lamei în acest caz va fi de 690 mm, iar înălțimea fiecărei lame va fi de aproximativ 700 mm.

Pentru a asambla sistemul rotor, se iau magneți de neodim (6 buc), discuri de ferită cu un diametru de 230 mm (2 buc) și lipici. Magneții sunt așezați pe primul disc, alternând în polaritate și observând un unghi de 60 de grade între ei cu un diametru de 165 mm. Al doilea disc este realizat în același mod, iar apoi magneții sunt umpluți cu lipici.

Pentru stator, sunt preparate 9 bobine și 60 rotiri de sârmă de cupru cu un diametru de 1 mm sunt înfășurate pe fiecare dintre ele.

Adeziunea ulterioară are loc în următoarea ordine:

• începutul a 1 bobină cu capătul 4;
• începe 4 cu capătul 7 al bobinei.

A doua fază este colectată după același principiu, dar încep să funcționeze cu 2 bobine, iar a treia cu 3 bobine. O formă specială este realizată dintr-o foaie de placaj, partea inferioară este căptușită cu o bucată de fibră de sticlă și fazele lipite din bobine sunt așezate deasupra.

Umpleți structura cu lipici și lăsați 1-2 zile, astfel încât toate detaliile să fie confiscate și să ia locurile potrivite. Apoi procedează la unirea părților individuale într-un singur sistem de lucru.

Pasul 3: Asamblarea tuturor pieselor generatorului

Pentru a conecta toate elementele generatorului din rotorul superior, sunt realizate 4 găuri pentru știfturi. Rotorul inferior este așezat magneți în sus pe suport. În continuare, statorul este plasat, după ce a făcut găuri în el pentru fixarea pe suport.

Știfturile se sprijină pe placa de aluminiu și apoi se acoperă cu un al doilea rotor, așezându-l cu magneți în jos.

Procesul de asamblare se desfășoară cu atenție și fără grabă. Rotorii trebuie să fie aliniați unul față de celălalt, astfel încât, mai târziu, în proiectare, să nu existe nicio reacție (+)

Folosind o cheie, știfturile sunt rotite alternativ, astfel încât rotorul superior să coboare uniform până la rotorul inferior și fără să tresar. Când își ia locul, știfturile sunt răsucite și plăcile de aluminiu sunt îndepărtate. La sfârșit, întreaga structură este fixată cu piulițe și strângeți-le clar, dar nu prea strânse pentru a nu rupe firul.

Pasul 4: Instalarea hardware finală

Pentru catarg, aceștia iau o țeavă metalică puternică de 4-5 metri și înșurubează generatorul deja asamblat cu acesta la șurub. Apoi atașează cadrul cu ajutorul lamelor de plastic la generator și instalează structura catargului pe un loc pregătit cu o bază întărită din trei puncte.

În plus, poziția sistemului este fixată cu o întindere.

Când instalați o turbină eoliană, catargul trebuie luat cât mai mult timp. Trebuie să facă un rotor deasupra celei mai înalte structuri din zonă. Abia atunci proiectarea poate funcționa eficient și poate produce cantitatea necesară de resurse

Rețeaua electrică la moara de vânt este conectată într-o anumită secvență. Controlerul primește o resursă de la generator și transformă curentul alternativ în curent continuu, care este necesar pentru încărcarea bateriei. putea asamblați singur controlerul conform unei scheme simplificate.

Bateria acumulează energia eliberată, iar invertorul transformă curentul direct în curent alternativ, care alimentează cea mai mare parte a aparatelor de uz casnic și a sistemelor de servicii de uz casnic.

Pe site-ul nostru există o selecție de articole despre fabricarea casnică a diferitelor tipuri de generatoare eoliene.

Vă sfătuim să vă familiarizați cu:

1. Generator eolian de la mașina de spălat: instrucțiuni de asamblare pentru o moară de vânt
2. Generator eolian DIY de la un generator auto: tehnologie de asamblare a morilor de vânt și analiza erorilor
3. Cum se face un generator eolian cu propriile mâini: dispozitiv, principiu de funcționare + cel mai bun de făcut acasă

O altă opțiune interesantă pentru construcția unei mori de vânt verticală poate fi asamblată din materiale reziduale, cheltuind cel mult 250 de ruble pentru achiziționarea de componente suplimentare. Meșterii independenți vor avea nevoie de o roată de bicicletă, alte 12 raze pentru biciclete, o axă de pe roata din spate cu trei piulițe, o bandă de oțel, 11 plăci de aluminiu.

Mai sunt necesare 150 de nituri, șuruburi M4 cu piulițe în cantitate de 18 bucăți, șuruburi M6 cu piulițe în cantitate de 3 bucăți, 27 șaibe mai mari și 24 mici.

Pe scurt, următoarea galerie va demonstra pașii de asamblare:

Următorul tutorial video va prezenta în detaliu toți pașii:

Alegerea unui loc pentru un generator eolian

Alegerea locului potrivit pentru instalarea generatorului eolian este un pas important. Cel mai bine este să plasați dispozitivul pe un punct maxim deschis și să monitorizați cu atenție că acesta nu scade sub nivelul clădirilor rezidențiale și ferme adiacente. În caz contrar, clădirile vor deveni un obstacol în calea fluxului de aer, iar eficiența unității va scădea mult.

Dacă site-ul se îndreaptă către un râu sau lac, moara de vânt este plasată pe țărm, unde vânturile suflă mai des. Perfect amplasat pentru amplasarea creșterilor generatorului disponibile pe teritoriu sau a spațiilor mari goale care nu au bariere artificiale sau naturale pentru curgerea aerului.

Când imobilul rezidențial (casă, cabană, apartament etc.) este situat în oraș sau situat în afara orașului, dar în locuri cu dezvoltare densă, complexul eolian este pus pe acoperiș.

Pentru a plasa generatorul pe acoperișul unei clădiri de apartamente, aceștia iau acordul scris al vecinilor și primesc permisiunea oficială de la autoritățile competente.

Când instalați un generator vertical pe acoperișul unei clădiri de apartamente, trebuie reținut faptul că unitatea este destul de zgomotoasă și poate provoca inconveniente atât proprietarilor, cât și celorlalți rezidenți. Prin urmare, trebuie să așezați dispozitivul mai aproape de centrul acoperișului, astfel încât proprietarii de apartamente de la etajele superioare să nu sufere de zumzetul puternic emis de moara de vânt în timpul funcționării

Într-o casă privată cu o grădină mare, alegerea unui loc potrivit este mult mai ușoară. Principalul lucru de luat în considerare este faptul că structura este situată la o distanță de 15-25 de metri de spațiile de locuit. Apoi efectele sonore ale lamelor rotative nu vor deranja pe nimeni.

Întreținere verticală

Pentru ca generatorul eolian vertical să funcționeze eficient, clar și cât mai eficient, toate părțile mobile ale structurii trebuie lubrifiate. O astfel de procedură se realizează de cel puțin 2 ori pe tot anul calendaristic.

În același timp, în timpul întreținerii, strângeți piulițele desfăcute în timpul funcționării, consolidați conexiunile electrice, verificați corodarea componentelor mecanice, strângeți cablurile de tensiune desfăcute și inspectați cu atenție lamele pentru rupere sau deteriorare.

Iarna, instalațiile verticale au nevoie de îngrijire specială. În timpul gerurilor, lamele sunt acoperite cu o crustă de gheață și trebuie curățate în timp util, astfel încât viteza cuplului să fie menținută la nivelul corespunzător

Piesele sunt vopsite după cum este necesar și, o dată pe an, efectuează o examinare completă a întregii structuri pentru defecțiuni. O astfel de îngrijire asigură funcționarea corectă a turbinei eoliene și își prelungește perioada de funcționare.

Evaluarea fezabilității instalării

Înainte de a continua cu fabricarea unui generator eolian de tip vertical, studiază situația meteorologică din regiunea lor și încearcă să stabilească dacă unitatea poate furniza cantitatea necesară de resurse.

Experții recomandă evaluarea următorilor parametri:

• numărul de zile cu vânt - să ia valoarea medie a anului în care raful depășește 3 m / s;
• volumul de energie electricăconsumat pe zi de proprietatea casei;
• loc potrivit într-o zonă privată pentru echipamente eoliene.

Primul indicator este aflat din datele obținute la cea mai apropiată stație meteo sau găsite pe Internet la portalurile respective. În plus, acestea sunt verificate cu publicații geografice tipărite și alcătuiesc o imagine completă a situației cu vântul din regiunea lor.

Statisticile nu sunt luate într-un singur an, ci în 15-20 de ani, doar atunci cifrele medii vor fi cât mai corecte și arată dacă generatorul poate satisface pe deplin nevoia de energie a gospodăriei sau dacă este suficientă energie pentru a satisface nevoile individuale ale gospodăriei.

Dacă proprietarul are la dispoziție un teren mare amplasat pe o pantă, în apropierea malului râului sau într-un spațiu deschis, nu vor fi probleme cu instalarea.

Când casa este amplasată în adâncurile satului, iar curtea are dimensiuni compacte și strâns adiacente clădirilor vecine, instalarea unui model vertical a unei turbine eoliene cu propriile mâini nu va fi ușoară. Structura va trebui ridicată la 3-5 metri deasupra solului și consolidată suplimentar pentru a nu cădea cu o grabă puternică.

Toate aceste informații trebuie luate în considerare în faza de planificare, astfel încât să devină clar dacă generatorul eolian va putea prelua alimentarea completă sau dacă rolul său va rămâne în cadrul sursei auxiliare de energie. Preliminar de dorit calculul morilor de vânt.

Concluzii și video util pe această temă

Videoclipul nr. 1 demonstrează cum se face un generator eolian vertical cu un sistem rotativ Darier cu propriile mâini acasă. Videoclipul ilustrează caracteristicile și nuanțele curioase ale procesului de asamblare. Există o definiție a puterii maxime a unității fabricate:

Cum funcționează generatorul eolian vertical și în ce măsură generează energie, va apărea videoclipul # 2. Oferă o imagine de ansamblu detaliată a modulului și o descriere a lucrărilor la măsurarea corectă a puterii reale și a altor parametri:

Video 3 arată testarea unui generator eolian de tip vertical improvizat. Ce este un dispozitiv realizat manual din materiale improvizate capabile să:

O astfel de sursă modernă și practică de energie alternativă ca mori de vânt verticale este ușor de asamblat cu propriile mâini. Cu o experiență de afaceri adecvată, fiecare parte poate fi fabricată și apoi toate componentele combinate într-un singur design integral.

Dacă nu doriți să complicați sarcina, este destul de indicat să achiziționați componente gata acasă, fără grabă și agitație, pentru a monta o turbină eoliană fiabilă care poate asigura furnizarea neîntreruptă de energie electrică în camera de zi.

Când în abilitățile tale nu există certitudine absolută, este mai bine să încredințezi lucrătorilor profesioniști. Vor face totul foarte rapid și respectând pe deplin cerințele operaționale de bază.

Aveți experiență în construirea și exploatarea unui generator eolian? Vă rugăm să partajați informații cu cititorii noștri, sugerați-vă modul de asamblare a unității. Puteți lăsa comentarii și adăuga fotografii de casă în formularul de mai jos.