Uradi sam mini vjetrogenerator iz motora. Pouzdan mini generator vjetra: izrada vjetrenjače vlastitim rukama od hladnjaka starog računala. Ostale moguće opcije

Za korištenje energije vjetra, trebat će vam ovi detalji:

• lopatice vjetra - hvataju strujanje vjetra, prenoseći impuls generatoru vjetra;
• vjetrogenerator i regulator - doprinose pretvaranju impulsa u istosmjernu struju;
• baterija – skladišti energiju;
• pretvarač - pomaže pretvoriti istosmjernu struju u izmjeničnu.

Sastavljanje prijenosnog generatora vjetra od dostupnih materijala.

Ovaj vrlo koristan uređaj može vam biti od koristi u planinarenju, lovu ili ribolovu. Omogućuje vam punjenje baterije na mobilnom telefonu, playeru ili svjetiljki. Također, ovaj model vjetrogeneratora je prilično lagan i kompaktan, što ga čini izuzetno mobilnim i nezamjenjivim na putovanjima.

Skup materijala korisnih za razvoj našeg prijenosnog vjetrogeneratora:
1) Koračni motor (autor ga je koristio iz starog skenera)
2) Ispravljačke diode (za realizaciju ideje bilo je potrebno 8 1N4007 dioda)
3) Kondenzator 1000 uF
4) LM7805 (ovo je stabilizator, poznat i kao regulator napona)
5) Obična PVC cijev
6) Određeni broj plastičnih dijelova (više Detaljan opis bit će u procesu stvaranja vjetrogeneratora)
7) Također će biti potrebne ploče od aluminija ili drugog metala (po mogućnosti lakše).

Zapravo, počnimo s koračnim motorom. Autor je jedan izvadio iz običnog starog skenera, koji je već odslužio svoje i, u principu, nije mu trebao. Zapravo, možete ga vidjeti na fotografiji ispod. Evo ga - četverofazni koračni motor.

Nakon što ste stvarno primili potrebne komponente s popisa materijala navedenih u članku, možete sigurno započeti potpunu montažu ispravljača. Kao što je već spomenuto, trebat će nam osam dioda, odnosno dvije za svaki korak motora.

Vjetar je besplatna energija! Pa iskoristimo ga u osobne svrhe. Ako je stvaranje vjetroelektrane u industrijskim razmjerima vrlo skupo, jer je osim generatora potrebno provesti niz studija i proračuna, država ne snosi takve troškove, a iz nekog razloga investitori u zemljama bivšeg SSSR-a nisu od posebnog interesa. Zatim privatno možete napraviti mini vjetrenjaču za vlastite potrebe. Vrijedno je shvatiti da je projekt pretvaranja vašeg doma na alternativnu energiju vrlo skup pothvat.

Kao što je već spomenuto: morate napraviti dugoročna promatranja i proračune kako biste odabrali optimalan omjer veličina kotača vjetra i generatora, prikladan za vašu klimu, ružu vjetrova i prosječnu godišnju brzinu vjetra.

Učinkovitost vjetroelektrane unutar jedne regije može se značajno razlikovati, to je zbog činjenice da kretanje vjetra ne ovisi samo o klimatskoj zoni, već io terenu.

Međutim, možete saznati što je energija vjetra uz minimalne troškove sastavljanjem proračunske instalacije za napajanje opterećenja male snage, poput pametnog telefona, žarulja ili radija. Pravilnim pristupom možete osigurati struju mala kuća ili ljetna vikendica.

Pogledajmo kako možete napraviti jednostavnu vjetroelektranu vlastitim rukama.

Vjetrenjače male snage izrađene od improviziranih sredstava

Računalni hladnjak je motor bez četkica, koji u svom izvornom obliku nema nikakvu praktičnu vrijednost.

Potrebno ga je premotati, jer su u izvorniku namoti neprikladno spojeni. Namotajte zavojnice jednu po jednu:

U smjeru kazaljke na satu;

Suprotno od kazaljke na satu;

U smjeru kazaljke na satu;

U smjeru suprotnom od kazaljke na satu.

Susjedne zavojnice potrebno je spojiti u seriju, ili još bolje, namotati s jednim komadom žice koji se kreće od jednog utora do drugog. Debljinu žice u tom slučaju odaberite proizvoljno, bolje je ako namotate što više zavoja, a to je moguće ako koristite najtanju žicu.

Izlazni napon iz takvog generatora će biti promjenjiv, a njegova vrijednost će ovisiti o brzini (brzini vjetra), ugradite diodni most od Schottky dioda da ga ispravite na konstantu, obične diode će poslužiti, ali bit će gore, jer napon na njima će pasti s 1 na 2 volta.

Lirska digresija, malo teorije

Zapamtite da je veličina EMF-a jednaka:

gdje je L duljina vodiča postavljenog u magnetsko polje; V - brzina vrtnje magnetsko polje;

Kod nadogradnje generatora možete utjecati samo na duljinu vodiča, odnosno na broj zavoja svake zavojnice. Broj zavoja određuje izlazni napon, a debljina žice određuje maksimalno strujno opterećenje.

U praksi je nemoguće utjecati na brzinu vjetra. Međutim, postoji i izlaz iz ove situacije; nakon što saznate tipičnu brzinu vjetra za svoje područje, možete dizajnirati propeler prikladan za brzinu vjetroelektrane, kao i mjenjač ili remenski pogon kako biste osigurali dovoljnu brzinu. brzinu za stvaranje potrebnog napona.

VAŽNO: Brže ne znači bolje!!! Ako je brzina vrtnje vjetrogeneratora previsoka, njegov radni vijek će se skratiti, svojstva podmazivanja čahura ili ležajeva rotora će se pogoršati, doći će do zaglavljivanja i najvjerojatnije do kvara izolacije namota u pojavit će se generator

Generator se sastoji od:

Povećanje snage generatora iz računalnog hladnjaka

Prvo, što je više lopatica i promjer kotača, to bolje, pa bolje pogledajte hladnjake od 120 mm.

Drugo, već smo rekli da napon također ovisi o magnetskom polju; činjenica je da industrijski generatori velike snage imaju namote pobude, a oni male snage imaju jake magnete. Magneti u hladnjaku su izuzetno slabi i ne dopuštaju postizanje dobrih rezultata od generatora, a razmak između rotora i statora je vrlo velik - oko 1 mm, i to kod već slabih magneta.

Rješenje ovog problema je radikalna promjena dizajna generatora. Točnije, hladnjaku će trebati samo impeler, a kao sam generator možemo koristiti motor od printera ili bilo kojeg drugog kućanskog aparata. Najčešći četkasti motori pobuđuju se stalnim magnetima.

Kao rezultat, izgledat će ovako.

Snaga takvog generatora dovoljna je za napajanje LED dioda i radio prijemnika. Neće biti dovoljno za ponovno punjenje telefona; telefon će prikazati proces punjenja, ali struja će biti izuzetno mala, do 100 ampera, uz vjetar od 5-10 metara u sekundi.

Koračni motori kao generator vjetra

Koračne motore vrlo često nalazimo u računalima i kućanskim aparatima, u raznim playerima, disketnim jedinicama (zanimljivi su stari modeli od 5,25”), printerima (posebno matričnim), skenerima itd.

Ovi motori mogu raditi kao generator bez modifikacija; sastoje se od rotora s trajnim magnetima i statora s namotima; tipična shema povezivanja koračnog motora u generatorskom načinu rada prikazana je na slici.

Strujni krug sadrži linearni stabilizator od 5 volti, tipa L7805, koji će vam omogućiti sigurno spajanje mobilnih telefona na takvu vjetrenjaču za njihovo punjenje.

Na fotografiji je prikazan generator napravljen od koračnog motora s ugrađenim lopaticama.

Motor u konkretnom slučaju ima 4 izlazne žice, dijagram je za to. Motor takvih dimenzija u generatorskom načinu rada proizvodi približno 2 W pri slabom vjetru (brzina vjetra oko 3 m/s) i 5 m/s pri jakom vjetru (do 10 m/s).

Usput, ovdje je sličan krug s zener diodom, umjesto L7805. Omogućuje punjenje Li-ion baterija.

Oplemenjivanje domaće vjetrenjače

Da bi generator radio učinkovitije, potrebno mu je napraviti držač vodilice i pokretno ga pričvrstiti na jarbol. Zatim, kada se promijeni smjer vjetra, promijenit će se i smjer vjetrogeneratora. Tada nastaje sljedeći problem - kabel koji ide od generatora do potrošača uvijat će se oko jarbola. Da biste to riješili, morate osigurati pokretni kontakt. Gotovo rješenje prodaje se na Ebayu i Aliexpressu.

Donje tri žice su nepomične i idu prema dolje, a gornji snop žica je pomičan; unutra je ugrađen klizni kontakt ili mehanizam četke. Ako nemate priliku kupiti, budite pametni i, inspirirani odlukom dizajnera automobila Zhiguli, naime implementacijom pokretnog kontakta za signalnu tipku na upravljaču, učinite nešto slično. Ili upotrijebite kontaktnu pločicu iz električnog kuhala za vodu.

Spajanjem konektora dobiva se pokretni kontakt.

Snažan generator vjetra izrađen od improviziranih sredstava.

Da biste dobili više snage, možete koristiti dvije opcije:

1. Generator iz odvijača (10-50 W);

Jedino što vam treba od odvijača je motor, opcija je slična prethodnoj, možete koristiti lopatice ventilatora kao vijak, to će povećati konačnu snagu vaše instalacije.

Evo primjera takvog projekta:

Obratite pozornost na to kako je ovdje implementiran overdrive zupčanika - osovina generatora vjetra nalazi se u cijevi, na njenom kraju je zupčanik koji prenosi rotaciju na manji zupčanik montiran na osovini motora. Do povećanja broja okretaja motora dolazi i kod industrijskih vjetroelektrana. Mjenjači se koriste posvuda.

Međutim, u domaćim uvjetima izrada mjenjača postaje veliki problem. Možete ukloniti mjenjač iz električnog alata, ondje je potreban za smanjenje velike brzine na osovini kolektorskog motora na normalnu brzinu stezne glave na bušilici ili disku brusilice:

Bušilica ima planetarni mjenjač;

Kutna brusilica je opremljena kutnim mjenjačem (bit će koristan za ugradnju nekih instalacija i smanjit će opterećenje na repu vjetroturbine);

Mjenjač iz ručne bušilice.

Ova verzija domaćeg vjetrogeneratora već može puniti baterije od 12 V, ali je potreban pretvarač za generiranje struje i napona punjenja. Ovaj se zadatak može pojednostaviti korištenjem automobilskog generatora.

Prednost takvog generatora je mogućnost korištenja za punjenje automobilskih baterija; u principu, to je ono za što je dizajniran. Autogeneratori imaju ugrađeni relej regulatora napona, što eliminira potrebu za kupnjom dodatnih stabilizatora ili pretvarača.

Međutim, entuzijasti automobila znaju da je pri niskim brzinama praznog hoda, otprilike 500-1000 okretaja u minuti, snaga takvog generatora niska i ne osigurava potrebnu struju za punjenje baterije. To dovodi do potrebe za spajanjem na vjetrobran preko mjenjača ili remenskog pogona.

Možete podesiti broj okretaja pri normalnim brzinama vjetra za vaše geografske širine odabirom omjera prijenosa ili korištenjem pravilno dizajniranog kotača vjetra.

Korisni savjeti

Možda je najprikladniji dizajn za ponavljanje jarbola za vjetroturbinu prikazan na slici. Takav jarbol zategnut je na sajle pričvršćene za držače u tlu, što osigurava stabilnost.

Važno: Visina jarbola trebala bi biti što veća, otprilike 10 metara. Na višim visinama vjetar je jači jer mu nema prepreka u vidu prizemnih objekata, brda i drveća. Ni u kojem slučaju ne postavljajte vjetrogenerator na krov svoje kuće. Rezonantne vibracije pričvrsnih konstrukcija mogu uzrokovati uništavanje njegovih zidova.

Vodite računa o pouzdanosti potpornog jarbola, jer dizajn vjetrenjača temeljen na takvom generatoru postaje znatno teži i već je prilično ozbiljno rješenje koje može osigurati autonomno napajanje dače s minimalnim skupom električnih uređaja. Uređaji koji rade na 220 V mogu se napajati iz pretvarača od 12-220 V. Najčešća verzija takvog pretvarača je.

Bolje je koristiti dizel generatore, uklj. kamioni, jer su dizajnirani za rad pri malim brzinama. U prosjeku, dizelski motor velikog kamiona radi između 300 i 3500 o/min.

Moderni generatori proizvode 12 ili 24 volta, a struja od 100 ampera odavno je postala normalna. Nakon što ste izvršili jednostavne izračune, možete utvrditi da će vam takav generator dati najviše do 1 kW snage, a generator iz Lade (12 V 40-60 A) 350-500 W, što je već prilično pristojna figura.

Kakav bi trebao biti kotač vjetra za domaću vjetroturbinu?

U tekstu sam spomenuo da vjetrobran treba biti velik i s velikim brojem lopatica, zapravo to nije tako. Ova je izjava bila točna za one mikrogeneratore koji se ne pretvaraju da su ozbiljni električni strojevi, već primjerci za referencu i razonodu.

Zapravo, projektiranje, proračun i izrada kotača vjetra vrlo je težak zadatak. Energija vjetra racionalnije će se koristiti ako se napravi vrlo precizno i ​​ako je “zrakoplovni” profil idealno projektiran, a treba ga postaviti pod minimalnim kutom u odnosu na ravninu rotacije kotača.

Stvarna snaga vjetrocikla s istim promjerom i različitim brojem lopatica je ista, razlika je samo u brzini vrtnje. Što manje krila, to više okretaja u minuti, s istim vjetrom i promjerom. Ako želite postići maksimalnu brzinu, morate montirati krila što točnije uz minimalni kut u odnosu na ravninu njihove rotacije.

Pogledajte tablicu iz knjige "Homemade Wind Power Plant" iz 1956. DOSAAF Moskva. Prikazuje odnos između promjera kotača, snage i brzine.

Kod kuće, ovi teorijski izračuni su od male koristi;

• Metalni listovi;

  Plastične kanalizacijske cijevi.

Možete sastaviti brzi kotač s 2-4 lopatice vlastitim rukama od kanalizacijskih cijevi; osim toga, potrebna vam je pila ili bilo koji drugi alat za rezanje. Upotreba ovih cijevi određena je njihovim oblikom; nakon rezanja imaju konkavan oblik, što osigurava visoku reakciju na strujanje zraka.

Nakon obrezivanja, pričvršćeni su VIJAKIMA na metalnu, tekstolitnu ili šperploču. Ako ćete ga napraviti od šperploče, bolje je ponovno zalijepiti i pričvrstiti nekoliko slojeva šperploče s obje strane vijcima, tada ćete moći postići krutost.

Evo ideje za dvokraki čvrsti rotor za generator koračnog motora.

zaključke

Možete napraviti vjetroelektričnu instalaciju počevši od male snage - jedinica Watt, za napajanje pojedinačnih LED svjetiljki, svjetionika i male opreme, do dobre vrijednosti snagu u jedinicama kilovata, akumulirati energiju u bateriji, koristiti je u izvornom obliku ili pretvoriti u 220 volti. Cijena takvog projekta ovisit će o vašim potrebama; možda su najskuplji element jarbol i baterije, koji se mogu kretati od 300-500 USD.

Imate stare i nepotrebne računalne komponente koje leže uokolo? Pogledajte tamo i potražite ventilator za hlađenje procesora, tzv. Jesti? Sjajno. Sada ću vam reći kako ga natjerati da radi u načinu rada koji mu nije sasvim poznat. Sada neće apsorbirati energiju za naknadno hlađenje procesora, već će je, naprotiv, generirati. Da, nisam pogriješio. Koristio sam ga kao glavni element u svom mini vjetrogeneratoru. Uz vjetar od 12 km/h, odnosno 3,3 m/s uobičajenih za meteorologiju, omogućuje proizvodnju električne energije s naponom od 1,5 - 2 volta i strujom od 20 miliampera.

Koji će nam materijali trebati?

Stari ventilator za hlađenje procesora (hladnjak), što veći to bolji

Nekoliko metara žice slabe struje

Okrugli blok drva, promjera 1,5 inča i duljine 20 cm.

Dvije metalne cijevi koje idu jedna u drugu

Dakle, pogledajmo korak po korak korake proizvodnje mini vjetrogeneratora.

Propeler se obično drži na osovini motora pomoću sigurnosnog prstena. Često je skriven ispod gumene brtve. Nakon što ga uklonite, vidjet ćete pričvrsni prsten koji možete ukloniti malim odvijačem s ravnom glavom. Dogodilo se? Ako je tako, tada se standardne lopatice ventilatora mogu sigurno ukloniti.

Baci pogled na bakrene ventilokonvektore, mogu biti dva ili tri spoja žice, ovo su konektori zavojnice. Jedna od sekcija ima spojene dvije bakrene žice, dok druge dvije imaju samo jednu. Morate zalemiti dvije žice na noge koje imaju samo jednu bakrenu žicu.

Ispravljač pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu. Trebaju 4 diode. Režemo ih tako da na jednom paru s jedne strane (crnim potezima) ostane 1 cm, slično i na drugom paru, samo sa suprotne strane. Duge krajeve savijamo. Trebali biste dobiti figuru u obliku slova "P". Sve zajedno lemimo. Zalemite žice koje izlaze iz ventilatora na potrebnu duljinu.

Možete provjeriti da li generator radi spajanjem LED dioda na izlaz ili testerom. Dobro ga zavrti i vidi radi li.

Uklonite svu nepotrebnu plastiku

Uklanjamo vanjsku plastiku koja štiti lopatice i same lopatice. Oštrice možete jednostavno odlomiti, a zatim nožem zagladiti neravnine.

Izrada lopatica budućeg vjetrogeneratora

Oštrice su izrezane iz debele plastične boce; obična plastična boca s tankim zidovima neće raditi. Bočica izbjeljivača ili šampona izvrsno funkcionira. Odrežite vrh i dno boce. Dobivamo cilindar. Prerežite ga po dužini.

Zatim je bolje napraviti predložak oštrica na papiru i nacrtati ga na plastici. Pazite da su oštrice iste veličine. Ovdje nema posebno preciznih dimenzija. Duljina oštrica određena je duljinom boce. Za praktično daljnje spajanje, kraj spoja oštrica je odrezan pod kutom od 120 stupnjeva.

Spajanje lopatica i hladnjaka

Zalijepimo tri lopatice pomoću superljepila na plastičnu stranu hladnjaka. Usput, ako razmišljate o zakrivljenosti lopatica, uvjeravam vas, prirodni zavoj plastična boca radi odlično. Općenito, veći kut savijanja nije potreban.

Motor je zalijepljen drveni blok okruglog presjeka, koji se okreće na metalnim cijevima.

Koljenicu izrađujemo od starog CD-a. Izbušimo rupu kroz drveni blok, promjera metalne cijevi. Ako cijev nije čvrsto postavljena, možete je zatvoriti epoksidnim ljepilom. Zatim sam izrezao rupu na kraju bloka da umetnem CD. Izbušimo nekoliko rupa kroz blok i CD i pričvrstimo ih vijcima.

Spoj motora i šipke duž rubova može se tretirati epoksidnim ljepilom. Također možete tretirati žice i lemne spojeve za zaštitu od korozije.

Nosač bi bilo dobro napraviti od dvije cijevi. Jedan je u našem slučaju već pričvršćen na drveni blok, ali drugi bi trebao biti organiziran rotacijom u odnosu na prvi. Može se izvesti pomoću kliznih ležajeva u cijevi većeg promjera. PTFE se može koristiti kao materijal za klizni ležaj.

Gradimo mini vjetrogenerator od hladnjaka starog računala, DIY